DE1203424B - Mittel zur Bekaempfung von Mikroorganismen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

A611

Deutsche Kl.: 3Oi-3

Nummer: 1203 424

Aktenzeichen: E 27535IV a/30 i

Anmeldetag: 3. August 1964

Auslegetag: 21. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft die Verwendung von nitrosubstituierten Benzonitrilen als Mittel zur Bekämpfung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwammorganismen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Mittel zur Bekämpfung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwammorganismen können durch die allgemeine Formel

CsN

Mittel zur Bekämpfung von Mikroorganismen

NO₂

XX ζ γ

Anmelder:

Eli Lilly and Company,

Indianapolis, Ind. (V. St. A.)

ίο Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular, Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

wiedergegeben werden, in der sich die Nitrogruppe in irgendeiner der zur Verfügung stehenden Stellungen des Benzolringes befinden kann und in der Y und Z Wasserstoffatome, niedere Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, niedere Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Cyangruppen oder Nitrogruppen bedeuten, Wenn nur eine Nitrogruppe zugegen ist, befindet sie sich vorzugsweise in o- oder p-Stellung zur Cyangruppe.

Wie aus der obigen Strukturformel ersichtlich ist, gehören zu den erfindungsgemäß verwendeten Mitteln zur Bekämpfung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwammorganismen außer den einfachen Nitrobenzonitrilen Verbindungen, die eine Vielzahl von Nitro- und Cyangruppen enthalten. Eine hoch wirksame Verbindung ist das 2,4-Dinitrobenzonitril. Andere Verbindungen, die bei der Hemmung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwammorganismen wirksam sind, sind unter anderem 2,3-Dinitrobenzonitril, 2-Nitro-4-methoxybenzonitril, 2-Nitro-3-methylbenzonitril, 2-Nitro-6-methoxybenzonitril, 2,6-Dinitrobenzonitril, 3,5-Dinitrobenzonitril, 2,5-Dinitrobenzonitril, 3,4-Dinitrobenzonitril, 2-Nitrobenzonitril, 3-Nitrobenzonitril, 4-Nitrobenzonitril, 2-Nitrophthalonitril, 2-Nitroterephthalonitril, 2-Nitro-4-butoxybenzonitril, 2-Nitro-4-tert.-butylbenzonitril u. dgl.

Im allgemeinen werden vorzugsweise Verbindungen verwendet, die mindestens eine Nitrogruppe in o-Stellung zum Cyansubstituenten aufweisen. Die Wirksamkeit von Verbindungen mit einer p-Nitrogruppe wird häufig durch die Anwesenheit weiterer Substituenten im Ring gesteigert. Verbindungen mit einer einzigen Nitrogruppe in m-Stellung sind weniger wirksam als solche mit einem o- oder p-Nitrosubstituenten, doch erhöht sich ihre Wirksamkeit mit der Einführung einer zweiten Nitrogruppe stark.

Als Erfinder benannt:
Granville Bruce Kline,
Willowdale, Ontario (Kanada); William N. Cannon,
Greenwood, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. August 1963 (300 923)

Die oben beschriebenen Verbindungen besitzen als Mittel zur Bekämpfung von Bakterien und Pilzbzw. Schwammorganismen ein breites Wirksamkeitsspektrum. Bei geeigneter Zusammenstellung mit Zusatz- und Trägerstoffen sind sie zur Unterdrückung des Wachstums von unerwünschten Mikroorganismen in einer großen Vielzahl von Anwendungsbereichen brauchbar. So können die Verbindungen z. B. in ein Reinigungsmittel einverleibt und zur Reinigung und Desinfektion von Fußböden u. dgl. verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Mittel zur Bekämpfung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwammorganismen können weiterhin als Zusätze für Farben und bei der Behandlung von Leder verwendet werden, um eine Beständigkeit gegenüber dem Angriff durch Mikroorganismen zu verleihen.

Besonders brauchbar sind die Verbindungen als Zusätze für Kohlenwasserstoff-Brennstoffe bzw. -Treibstoffe, um das Wachstum von Mikroorganismen in diesen Brenn- bzw. Treibstoffen zu unterdrücken. Wegen der enormen Mengen an Kohlenwasserstoff-Brennstoffen, die verbraucht werden, ist es aus wirtschaftlichen Gründen erforderlich, daß ein für diese Brennstoffe verwendetes Mittel zur Bekämpfung von Mikroorganismen bei verhältnismäßig geringen Kon-

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zentrationen wirksam und zu tragbaren Kosten erhält- sterilisiert worden war, wurden mit Konzentrationen lieh ist. Die erfindungsgemäßen Nitrobenzonitrile sind von 62,5 und 1000 Teilen je Million Teile hergestellt, gegenüber den Mikroorganismen, die Kohlenwasser- 300 ecm Anteile dieser Lösungen wurden auf 30 ecm stoff-Brennstoffe verunreinigungen, in Konzentration eines wäßrigen Grundmediums gebracht, bei dem es von nur etwa 10 Teilen je Million Teile wirksam und 5 sich um ein Bushnell-Haas-Medium handelte (ein sind außerdem billig. Die Verteilungskoeffizienten der einfaches Mineralsalzmedium, das keine Quelle für Verbindungen für Brennstoff-Wasser-Gemische sind Kohlenstoff enthält). Die Treibstoff-Medium-Gemische derart, daß eine günstige Verteilung der Verbindungen wurden in sterile 250-ccm-Kolben gebracht. Jeder der zwischen dem Brennstoff und den wäßrigen Phasen Kolben, die das Treibstoff-Wasser-Gemisch enthielten, entsteht. Ein weiterer Vorteil dieser Verbindungen ist, io wurde mit 0,3 ecm einer Impfflüssigkeit angeimpft, daß sie bei der Verbrennung vollständig verbraucht die 675 ■ 10⁷ Mikroorganismen je Kubikzentimeter werden, wobei weder feste Rückstände noch korro- enthielt. Die Impfflüssigkeit war ein Gemisch aus dierende Nebenprodukte entstehen, die selbst zu sowohl bakteriellen als auch pilzartigen Organismen, schwerwiegenden Problemen Anlaß geben könnten. wie sie normalerweise als Verunreinigungen in dieser Ferner haben die Nitrobenzonitrile den Vorteil, daß 15 Art von Düsentreibstoff gefunden werden. Vier sie in Gegenwart anderer Zusätze, wie sie normaler- Kolben, die das Treibstoff-Medium-Gemisch ohne weise in Kohlenwasserstoff-Brennstoffen verwendet den Zusatz enthielten, wurden ebenfalls mit dem werden, voll wirksam bleiben. Zu solchen Zusätzen Mikroorganismengemisch angeimpft und dienten als gehören Organometallderivate, wie z. B. Organoblei- Vergleichsproben. In wöchentlichen Abständen wurde und Organoaluminiumverbindungen, Verbindungen 20 mit Hilfe einer sterilen Pipette ein kleines Volumen zur Regelung des Entzündungszeitpunktes, wie z. B. der wäßrigen Phase entnommen. Die entnommenen Bor- und Phosphorderivate, Enteisungsmittel u.dgl. Proben wurden auf je zwei Nähragarplatten gestrichen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen Die eine Platte wurde 48 Stunden bei 37° C bebrütet, weisen eine hervorragende wachstumsunterdrückende um ein eventuelles Bakterienwachstum festzustellen. Wirksamkeit gegenüber einer Anzahl von Mikro- 25 Die andere Platte, die zur Feststellung des eventuellen Organismen auf, wie sie gewöhnlich in Kohlenwasser- Wachstums von Pilz- bzw. Schwammorganismen stoff-Brennstoffen gefunden werden. So sind die verwendet wurde, wurde 7 Tage bei Raumtemperatur Nitrobenzonitrile z. B. äußerst wirksam gegenüber gehalten. Wenn sich nach Ablauf der Bebrütungszeiten einer typischen Gruppe von Mikroorganismen, die aus auf den Platten kein Wachstum feststellen läßt, ist das verunreinigtem »JP-4«-Düsenmotoren-Treibstoff iso- 30 Treibstoff-Wasser-System als von einer Verunreinigung liert werden. Unter den aus diesem Treibstoff isolierten durch Mikroorganismen frei anzusehen. In keiner bakteriellen und pilz- bzw. schwammartigen Mikro- der nach Ablauf von 1, 2, 3 bzw. 4 Wochen entorganismen befinden sich zwei Arten von Bacilli, nommenen Proben ließ sich auf den beimpften Platten Pseudomonas aeruginosa, ein grüner Pilzorganismus, ein Wachstum von Mikroorganismen feststellen, und der vorschlagsweise als Art von Penicillum identifiziert 35 zwar bei beiden der verwendeten Konzentrationen wird, ein brauner Pilzorganismus, der als Art von des 2,5-Dinitrobenzonitrils. Bei der Vergleichsprobe, Hormodendrum angesehen wird, Cladiosporumresinae, die kein 2,5-Dinitrobenzonitril enthielt, zeigten daein schwarzer Pilzorganismus, der vorschlagsweise gegen sämtliche der in wöchentlichen Abständen als Art von Aspergillus eingestuft wird, und ein entnommenen Proben ein Wachstum der Bakterien grauer Pilzorganismus und ein gelbgrüner Pilz- 40 und Pilzorganismen.
Organismus, die beide noch nicht identifiziert worden
sind. Sämtliche dieser Organismen sind gegenüber

den erfindungsgemäßen Verbindungen äußerst emp- Beispiel 2

findlich.

Die Benzonitrile werden in der Weise zur Be- 45 Das allgemeine Verfahren von Beispiel 1 wurde kämpfung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwamm- wiederholt, nur wurde 2,4-Dinitrobenzonitril in Konorganismen verwendet, daß sie an den Ort gebracht zentrationen von 125, 250, 500 und 1000 Teilen je werden, wo sich die Mikroorganismen befinden. Million Teile verwendet. Das erfindungsgemäße Im Falle von Kohlenwasserstoff-Brennstoffen werden Zusatzmittel wurde zu dem Treibstoffgemisch in die Verbindungen im allgemeinen in Form eines 50 Form einer 10 °/_oigen Lösung in Methylcellosolve, zu Konzentrats in einem brennbaren Lösungsmittel zu- dem etwa 5% Glycerin gegeben worden waren, gegeben, das mit dem Kohlenwasserstoff-Brennstoff gegeben. Weiterhin wurden an Stelle der Bestimmung verträglich ist, wie z. B. Toluol oder Nemzol, und der Anwesenheit der Mikroorganismen durch Bezwar in solcher Menge, daß ihre Endkonzentration obachtung des Wachstums auf beimpften Platten in dem Brenn- bzw. Treibstoff etwa 10 bis 1000 Teile 55 tatsächliche Auszählungen auf Platten vorgenommen, je Million und vorzugsweise etwa 200 Teile je Million um die Zahl der in bestimmten Zeitabständen in der Teile beträgt. Zur Desinfektion von Oberflächen wäßrigen Phase vorhandenen Mikroorganismen zu werden im allgemeinen etwas höhere Konzentrationen bestimmen. Das zu dem Treibstoffgemisch zugegebene bevorzugt, wie z. B. 400 bis 600 Teile je Million Teile. Impfflüssigkeitsgemisch enthielt 675 · 10⁷ Mikroorga-

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele 60 nismen je Kubikzentimeter. Sämtliche Kolben, die weiter erläutert, die die Wirksamkeit der Benzonitrile das 2,4-Dinitrobenzonitril enthielten, waren zu jedem bei der Hemmung des Wachstums von Mikro- Zeitpunkt, in dem eine Prüfung vorgenommen wurde, Organismen in Brenn- bzw. Treibstoffölen zeigen. von Bakterien und Pilzorganismen völlig frei. Die

Anzahl der Mikroorganismen je Kubikzentimeter bei

Beispiell ⁵5 den unbehandelten Kontrollkolben, die ebenfalls

Methylcellosolve und Glycerin enthielten, war wie

Lösungen von 2,5-Dinitrobenzonitril in »JP-4«- folgt: 74 · 10⁶ nach 3 Tagen, 52 · 10⁶ nach 1 Woche Düsenmotoren-Treibstoff, der durch Seitzfiltration und 116 · 10^B nach 2 Wochen.

Bei ähnlichen, jedoch mit niedrigeren Konzentrationen an 2,4-Dinitrobenzonitril durchgeführten Versuchen wurde gefunden, daß das Gemisch selbst dann von Mikroorganismen frei blieb, wenn die Konzentration an 2,4-Dinitrobenzonitril nur 30 Teile je Million Teile betrug.

Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Ver-Wendung von 2-Nitrobenzonitril als Zusatzmittel wiederholt. Sämtliche Kolben, die 250 Teile je Million Teile des Zusatzmittels oder mehr enthielten, waren von einer Verunreinigung durch Bakterien oder Pilzorganismen zu jedem Beobachtungszeitpunkt völlig frei. Die Vergleichskolben zeigten dagegen in sämtlichen Fällen ein Wachstum von Bakterien und Pilzorganismen.

Beispiel4

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde mit 3,4-Dinitrobenzonitril wiederholt. In diesem Falle wurde das Zusatzmittel in die Treibstoffprobe in Form einer 10%igen Lösung in Benzol einverleibt. Sämtliche Vergleichsproben waren stark verunreinigt, während die behandelten Proben von einem Mikroorganismen-Wachstum frei bleiben.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel

CsN

NO₂

XX
ζ Y

in der sich die Nitrogruppe in irgendeiner der zur Verfügung stehenden Stellungen des Benzolringes befindet und in der Y und Z Wasserstoffatome, niedere Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, niedere Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Cyangruppen oder Nitrogruppen bedeuten, als Mittel zur Bekämpfung von Bakterien und Pilz- bzw. Schwammorganismen, insbesondere in Brennstoffmischungen.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Mikroorganismen wirksame Verbindung 2-Nitrobenzonitril, 2,4-Dinitrobenzonitril, 2,5-Dinitrobenzonitril, 3,4-Dinitrobenzonitril oder 2-Nitroterephthalonitril ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 825 241.