DE1288745B

DE1288745B - Use of substituted coumarins as bacteriostatic and fungistatic agents

Info

Publication number: DE1288745B
Application number: DE1966ST025514
Authority: DE
Inventors: Mcclellan Malcolm Bruce; Brokke Mervin Edward; Baker Don Robert
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Current assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1965-06-18
Filing date: 1966-06-10
Publication date: 1969-02-06
Also published as: NL142570B; BE682400A; NL6608382A; SE327594B; GB1110848A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von substituierten Cumarinen der allgemeinen FormelThe invention relates to the use of substituted coumarins of the general formula

ClCl

R-f Y 'T-ClR-f Y 'T-Cl

in der R ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen niederen Alkylrest mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, als bakteriostatische und fungistatische Mittel.in which R is a hydrogen or halogen atom or a lower alkyl radical with up to 4 carbon atoms means as bacteriostatic and fungistatic agents.

Es ist bereits bekannt, 3-acetyl- oder carbäthoxy-4-hydroxysubstituierte Cumarine als Fungizide zu verwenden. Ihre Wirksamkeit ist jedoch, wie in nachfolgenden Vergleichsversuchen dargelegt wird. wesentlich schwächer als die der erfindungsgemäß verwendbaren Mittel. Viele Materialien, z. B. Stoffe. Leder, Farben, Papier, Holz, Kunststoffe u. ä., werden zerstört, wenn sich Mikroben auf ihnen ansammeln und ausbreiten. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen bakteriostatischen und fungistatischen Mittel ist es möglich, Materialien der vorstehend genannten Art vor Zerstörung zu schützen.It is already known that 3-acetyl- or carbethoxy-4-hydroxy-substituted To use coumarins as fungicides. However, their effectiveness is as in subsequent comparative tests is set out. much weaker than that of the invention usable means. Many materials, e.g. B. Substances. Leather, paints, paper, wood, plastics, etc., are destroyed when microbes accumulate and spread on them. With the help of the invention bacteriostatic and fungistatic agents it is possible to use materials of the above to protect said species from destruction.

Die aktiv bakteriostatischen und fungistatischen Mittel gemäß vorliegender Erfindung werden vorzugsweise in Mischung mit einem inerten Zusatzmittel angewandt. Bei den Zusatzmitteln, die man auch als Verdünnungsmittel bezeichnen kann, kann es sich um Flüssigkeiten oder um feste Substanzen handeln; man kann die aktiven Mittel gemäß vorliegender Erfindung auch als sogenannte »Aerosole« zur Anwendung bringen. Die Mittel können direkt auf die zu schützenden Materialien aufgebracht werden. In reinem Zustand sind sie im allgemeinen zu wirksam und zu kräftig, um direkt der Verwendung zugeführt werden zu können. Um einen wirksamen Schutz zu erreichen, bringt man die Mittel direkt auf die Oberfläche des zu schützenden Materials auf oder läßt sie — wenn möglich — in die Oberfläche des Materials eindringen. Die inerten Verdünnungs- oder Zusatzmittel zu den aktiven Substanzen gemäß vorliegender Erfindung sollen zur Erleichterung des Aufbringens dienen.The active bacteriostatic and fungistatic agents of the present invention are preferred applied in a mixture with an inert additive. With the additives that you can also be referred to as a diluent, it can be liquids or solid substances Act; the active agents according to the present invention can also be used as so-called "aerosols" apply. The funds can be applied directly to the materials to be protected will. In their pure state, they are generally too potent and powerful to be used directly to be able to be supplied. To achieve effective protection, you bring the Agent directly on the surface of the material to be protected or - if possible - in penetrate the surface of the material. The inert diluents or additives to the active substances according to the present invention are intended to facilitate application.

Um die erfindungsgemäßen bakteriostatischen und fungistatischen Mittel mit den Zusatz- bzw. Verdünnungsmitteln zu vermischen, stellt man vorzugsweise zuerst eine Lösung des aktiven Materials in einem organischen Lösungsmittel her und gibt diese Lösung dann, falls notwendig, unter Verwendung eines geeigneten Emulgiermittels in Wasser. Auf diese Weise erhält man flüssige Dispersionen. die auf die zu schützenden Materialien in beliebiger Weise aufgebracht, z. B. aufgesprüht werden können. Die aktiv bakteriostatischen und fungistatischen Mittel können auch mit festen Trägermaterialien bzw. Verdünnungsmitteln wie Ton, Talkum, Bimsstein u. ä. vermischt werden. Es ist auch möglich, sie in verflüssigten Gasen wie Fluorchloräthanen oder Methylchlorid zu lösen und aus Aerosol-Flaschen, die die Lösung enthalten, aufzubringen.In order to use the bacteriostatic and fungistatic agents according to the invention with the additional or To mix diluents, it is preferred to first prepare a solution of the active material in an organic solvent and then give this solution using if necessary a suitable emulsifier in water. Liquid dispersions are obtained in this way. applied to the materials to be protected in any way, e.g. B. can be sprayed on. The active bacteriostatic and fungistatic agents can also be used with solid carrier materials or diluents such as clay, talc, pumice and the like. It is also possible, dissolve them in liquefied gases such as fluorochloroethanes or methyl chloride and from aerosol bottles, which contain the solution to apply.

Den Präparaten, die die bakteriostatischen und fungistatischen Mittel gemäß vorliegender Erfindung enthalten, können auch noch Haftmittel, Indikatoren oder andere aktive mikrobentötende Mittel zugesetzt werden. Bei den letzteren kann es sich beispielsweise um zusätzliche Insektizide, Fungizide, Bakterizide, Nematozide oder selektive Herbizide handeln. Die Mengen an aktivem Mittel, die im Einzelfall verwendet werden, richten sich nach der Art des zu behandelnden Materials und nach dem Ausmaß des Schutzes, das erreicht werden soll. Diese Menge muß durch entsprechende Vorversuche in dem Fachmann bekannter Weise festgestellt werden.
Die Mittel gemäß vorliegender Erfindung sind hervorragend geeignet, um insbesondere Textilien gegen Schimmelbefall sowie gegen den Angriff anderer Fungi oder Bakterien zu schützen. Darüber hinaus läßt sich auch das Blattwerk von Bäumen und Sträuchern mit den Mitteln schützen. Zur Aufbringung auf Textilien löst man die erfindungsgemäßen Mittel in Aceton und verdünnt die Acetonlösung mit Wasser auf die gewünschte Konzentration. Das Textilmaterial wird dann in der Lösung gespült und an der Luft getrocknet. Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden in Mengen von 1 Teil pro Million bis 5" ο auf den Textilien abgelagert. Wegen dieser geringen Konzentrationen können die Mittel auch ohne weiteres auf hellfarbige oder weiße Stoffe aufgebracht werden, ohne daß eine Beschädigung oder Änderung der Farbe befürchtet werden muß.Adhesives, indicators or other active microbicidal agents can also be added to the preparations containing the bacteriostatic and fungistatic agents according to the present invention. The latter can be, for example, additional insecticides, fungicides, bactericides, nematocides or selective herbicides. The amounts of active agent that are used in each individual case depend on the type of material to be treated and on the degree of protection that is to be achieved. This amount must be determined by appropriate preliminary tests in a manner known to the person skilled in the art.
The agents according to the present invention are eminently suitable for protecting textiles, in particular, against mold infestation and against attack by other fungi or bacteria. In addition, the foliage of trees and bushes can be protected with the means. For application to textiles, the agents according to the invention are dissolved in acetone and the acetone solution is diluted with water to the desired concentration. The fabric is then rinsed in the solution and air dried. The compounds according to the invention are deposited on the textiles in amounts of 1 part per million to 5 "o. Because of these low concentrations, the agents can also be easily applied to light-colored or white fabrics without fear of damage or change in color.

Beispiel 1
Fungizide Wirkung (In-vitro-Test)example 1
Fungicidal effect (in vitro test)

Die zu prüfende Verbindung wurde gegen in einem künstlichen Medium wachsende Fungi geprüft. Die Verbindung wurde mit geschmolzenem Xähragar verdünnt, so daß sich Konzentrationen von 10, 5 und 1 Teilen pro Million (ppm) ergaben. Den so behandelten Agar ließ man in sterilen Petrischalen fest werden. Danach wurden die Schalen mit Aspergillus niger inokuliert. Man ließ die Petrischalen 1 Woche bei Raumtemperatur stehen und stellte dann die eingetretenen Veränderungen fest. In Tabelle I sind die Ergebnisse dieser Prüfung zusammengestellt. Vollständige Verhinderung ist mit 100 bezeichnet, teilweise Verhinderung mit ρ und keine Wirkung mit 0.The compound to be tested was tested against fungi growing in an artificial medium. The compound was diluted with molten Xahr agar to give concentrations of 10, 5 and 1 parts per million (ppm). The agar thus treated was left in sterile Petri dishes become solid. The dishes were then inoculated with Aspergillus niger. One let the Petri dishes stand for 1 week at room temperature and then noted the changes that have occurred fixed. Table I summarizes the results of this test. Complete prevention is designated with 100, partial prevention with ρ and no effect with 0.

Tabelle I
In-vitro-Test unter Verwendung von Aspergillus nigerTable I.
In vitro test using Aspergillus niger

Verbindunglink

3,4,6-Trichlorcumarin 3,4,6-trichlorocoumarin

3.4-Dichlorcumarin 3.4-dichlorocoumarin

3,4-Dichlor-6-methylcumarin3,4-dichloro-6-methylcoumarin

Konzentration
10 ppm 5 ppm 1 ppmconcentration
10 ppm 5 ppm 1 ppm

100
100
100100
100
100

Die Verbindung 3.4,6-Trichlorcumarin wurde auch in Emmons-Agar gegen Pullularia pullulans geprüft.The compound 3.4,6-trichlorocoumarin was also tested against Pullularia pullulans in Emmons agar.

Die Arbeitsweise entsprach der vorstehend beschriebenen, d.h., die Verbindung wurde geschmolzen dem Agar zugesetzt und nach der Verfestigung mit den Testorganismen geimpft. Mit der genannten Verbindung ließt sich eine teilweise Verhinderung des Wachstums von Pullularia pullulans erreichen, wenn eine Konzentration von '5 ppm angewendet wurde. 3,4,6-Trichlorcumarin war auch zur teilweisen Verhinderung des Wachstums von Penicilli-The procedure corresponded to that described above, ie the compound was added to the agar in molten form and, after solidification, inoculated with the test organisms. With the compound mentioned, a partial prevention of the growth of Pullularia pullulans could be achieved when a concentration of 5 ppm was used. 3,4,6-trichlorocoumarin was also used to partially prevent the growth of penicillin

um sp. verwendbar, wenn man Konzentrationen von 5 ppm anwendete. Bei Konzentrationen von 1000 ppm ließ sich Bohnenschorf (bean rust) vollständig und Schimmelbefall an Pinto-Bohnenpflanzen zu 95% verhindern.to sp. usable when using concentrations of 5 ppm. At concentrations of 1000 ppm bean rust was completely and mold infestation on pinto bean plants was 95% impede.

L'm die überlegene fungizide Wirkung der erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen gegenüber dem als Fungizid bekannten 3-Acetyl-4-hydroxycumarin nachzuweisen, wurden nachstehende Vergleichsversuche durchgeführt.L'm compared to the superior fungicidal action of the compounds which can be used according to the invention The following comparative tests were used to detect 3-acetyl-4-hydroxycoumarin, which is known as a fungicide carried out.

Unter den im Beispiel 1 beschriebenen Versuchsbedingungen wurde untersucht, welche Mindestkonzentration an jeweiliger Verbindung erforderlich ist, um eine 100%ige Verhinderung des Funguswachstums zu erzielen. Dabei erhielt man folgende Versuchsergebnisse:Under the test conditions described in Example 1, it was investigated which minimum concentration at the respective connection is necessary to a 100% prevention of the fungus growth to achieve. The following test results were obtained:

Verbindunglink

Mindestkonzentration Minimum concentration

3.4.6-Trichlorcumarin 5 ppm3.4.6-trichlorocoumarin 5 ppm

3.4-Dichlorcumarin 5 ppm3.4-dichlorocoumarin 5 ppm

3.4-Dichlor-6-methylcumarin 5 ppm3.4-dichloro-6-methylcoumarin 5 ppm

3-Acetyl—1-hydroxycumarin , 25 ppm3-acetyl-1-hydroxycoumarin, 25 ppm

(Beispiel IV der französischen :(Example IV of the French:

Patentschrift 995 464)Patent specification 995 464)

Nach den vorliegenden Versuchsergebnissen brauchen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung also nur ^l 5 der Konzentration zu haben wie das bekannte 3-Acetyl-4-hydroxycumarin. um denselben Wirkungsgrad zu erreichen.According to the experimental results, the compounds of the present invention need thus only 5 ^l of the concentration to have as the known 3-acetyl-4-hydroxycoumarin. to achieve the same efficiency.

Zu ähnlichen Ergebnissen gelangt man. wenn man das 3.4.6-Trichlorcumarin der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit dem 3-Acetyl-4-hydroxycumarin gegen Pullularia pullulans und Penicillium sp. prüft:One arrives at similar results. if you have the 3.4.6-trichlorocoumarin of the present Invention in comparison with 3-acetyl-4-hydroxycoumarin against Pullularia pullulans and Penicillium sp. checks:

Pullularia pullulansPullularia pullulans

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3.4.6-Trichlorcumarin..3.4.6-Trichlorocoumarin ..

3-Acet\ 1-4-hydroxycumarin 3-acet \ 1-4-hydroxycoumarin

Wirkungsgrad (UX). p. Oi
und Konzentration 1 ppm)Efficiency (UX). p. Oi
and concentration 1 ppm)

HOOHOO

10 ppm
50 ppm10 ppm
50 ppm

5 ppm5 ppm

ι 25 ppmι 25 ppm

Penicillium sp.Penicillium sp.

Verbindunglink

3,4.6-Trichlorcumarin
3-Acetyl-4-hydroxy-3,4,6-trichlorocoumarin
3-acetyl-4-hydroxy

cumanncumann

Wirkungsgrad 1100. p. O)
und Konzentration I ppm)Efficiency 1100. p. O)
and concentration I ppm) PP. 00 KX)KX) 5 ppm5 ppm 10 ppm10 ppm 50 ppm50 ppm 100 ppm100 ppm

B e i s ρ i e 1 2
Behandlung von TextilmaterialienB is ρ ie 1 2
Treatment of textile materials

Lm die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Mittel auf Textilien zu prüfen, wurde ein mit den erfindungsgemäßen Mitteln behandeltes Baumwollgewebe der folgenden Prüfung unterzogen:In order to test the applicability of the agents according to the invention to textiles, one with the Cotton fabric treated according to the invention was subjected to the following test:

Die zu prüfende Verbindung wurde in so viel Aceton gelöst, daß man eine l'Oige Lösung erhielt.The compound to be tested was dissolved in so much acetone that an oige solution was obtained.

0.5 ml dieser Lösung wurden 500 ml Leitungswasser zugesetzt, so daß sich eine wäßrige Lösung mit einer Konzentration von 10 ppm ergab. Die Lösung wurde kurze Zeit gerührt. Im Anschluß an die Herstellung wurden Gewebeproben in der Lösung gespült. Bei den Gewebeproben handelte" es sich um vier Stücke weißes Baumwollsegeltuch mit einer Größe von 2.5 ■ 2.5 cm. Die Stoffproben wurden 5 Minuten langsam in der Lösung bewegt. Danach wurden alle Proben aus der Lösung herausgenommen und an der Luft getrocknet, bis sie nur noch feucht waren. Steriler geschmolzener und wieder abgekühlter Nähragar wurde mit ausgewählten Testorganismen inokuliert, indem man die letzteren auf den Agar aufstrich. Folgende Mikroorganismen wurden ausgewählt: Aspergillus niger aus der Gruppe der Fungi und Staphylococcus aureus aus der Gruppe der Bakterien. Die nur noch feuchten behandelten Stoffproben wurden auf den inokulierten Agar gelegt und inkubiert.0.5 ml of this solution were added to 500 ml of tap water, so that an aqueous solution with at a concentration of 10 ppm. The solution was stirred for a short time. Subsequent to During preparation, tissue samples were rinsed in the solution. The tissue samples "were around four pieces of white cotton canvas with a size of 2.5 · 2.5 cm. The swatches were 5 minutes slowly agitated in the solution. Then all samples were taken out of the solution and air dried until they were just damp. Sterile melted and re-cooled Nutrient agar was inoculated with selected test organisms by placing the latter on spread the agar. The following microorganisms were selected: Aspergillus niger from the group the fungi and Staphylococcus aureus from the group of bacteria. The only treated damp ones Swatches were placed on the inoculated agar and incubated.

Wird 3.4.6-Trichlorcumarin als Testverbindung verwendet, so wird die mit Aspergillus niger inokulierte Petrischale bei Raumtemperatur 3 Tage inkubiert. Nach dieser Zeitspanne hatte sich um die Stoffprobe eine 21 mm große Inhibierungszone ausgebildet. Der mit Staphylococcus aureus geimpfte und mit einer Stoffprobe bedeckte Agar wurde 24 Stunden bei 37 C inkubiert: nach dieser Zeit hatte sich um die Stoffprobe eine Inhibierungszone von 6 mm ausgebildet.If 3.4.6-trichlorocoumarin is used as the test compound, the one inoculated with Aspergillus niger is used Petri dish incubated at room temperature for 3 days. After this period of time had to the swatch formed a 21 mm zone of inhibition. The vaccinated with Staphylococcus aureus and agar covered with a swatch was incubated for 24 hours at 37 C: after this time a zone of inhibition of 6 mm had formed around the swatch.

In beiden Fällen bildeten sich also um die mit den erfindungsgemäßen Mitteln getränkten Stoffproben Zonen, in denen kein Wachstum \on Mikroorganismen beobachtet wurde.In both cases, therefore, formed around the material samples soaked with the agents according to the invention Zones in which no growth of microorganisms was observed.

Claims

Claim:

Use \ on substituted
the general formula

Coumarins

in which R denotes a hydrogen or halogen atom or a lower alkyl radical, as bacteriostatic and fungistatic agents.