DE1695258A1 - Verfahren zur Herstellung von einfach oder zweifach aminierten quaternaeren Ammoniumverbindungen und ihren Additionssalzen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von einfach oder zweifach aminierten quaternaeren Ammoniumverbindungen und ihren Additionssalzen

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DE1695258A1
DE1695258A1 DE19661695258 DE1695258A DE1695258A1 DE 1695258 A1 DE1695258 A1 DE 1695258A1 DE 19661695258 DE19661695258 DE 19661695258 DE 1695258 A DE1695258 A DE 1695258A DE 1695258 A1 DE1695258 A1 DE 1695258A1
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quaternary ammonium
bromide
mol
cetyl
aminated
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Robert Prof Granger
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INST RECH SCIENT IRS
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Description

  • Beschreibung Verfahren zur Herstellunz von einfach oder zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen en und ihren Additionssalzen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von quaternären Ammoniumverbindungen, die in ihrem Molekül zwei funktionelle tertiäre Aminogruppen enthalten, die entweder acyclisch sind oder Teil einer acyclischen Verbindung, sowie die Additionssalze dieser Verbindungen.
  • Alle diese Verbindungen haben antiseptische, baktericide und fungicide Eigenschaften verbunden mit einer geringen Säugeteirtoxicität und können daher in der Humanmedizin und Tiermedizin sowie in der Industrie, vor allem bei der Lebensmittelherstellung und in der Milchwirtschaft als allgemeine Desinfektionsmittel verwendet werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin die Herstellung von monoaminierten quaternären Ammoniumverbindungen, die von Diaminen abgeleitet sind und ebenfalls eine gewisse antiseptische, baktericide und fungicide Wirksamkeit besitzen.
  • Die zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen entsprechen der allgemeinen Formel worin n gleich 2 oder 3 ist, H1 und h entweder Alkylgruppen darstellen oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom eine heterocyclische Gruppe bilden, R3 eine Alkylgruppe, vorzugsweise die Methylgruppe darstellt, R4 eine Alkylgruppe mit 12 bis 18 Koblenstoffatomen und X ein Halogenatom ist. lis Beispiel seien die folgenden Verbindungen mit ihren Formeln angegeben: Methyl-cetyl-bis-(2-diäthylaminoäthyl) ammoniumbromid Methyl-cetyl-bis-g-pyrrolidinyläthyl) ammoniumbromid Methyl-cetry-bis-[2-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-äthyl 7ammoniumbromid Methyl-cetry-bis-(2-piperidinoäthyl)ammoniumbromid Methyl-cetyl-bis- ( 2-morpholinoäthyl ) ammoiiiumbromid Methyl-cetyl-bis-/3-(2g, 5X-dimethyl-12-pyrrolidinyl)-propyl 7-ammoniumbromid Methyl-dodecyl-bis-/3- (2', 5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-propyl 7ammoniumbromid Methyl-outedecyl-bis-[3-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-propyl 7ammoniumbromid Die Salze der zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen entsprechen der folgenden allgemeinen Formel: worin R1, R2, R3, R4 die oben angegebene Bedeutung haben und Y das Anion einer Mineralsäure oder einer organischen Säure darstellt.
  • Als Beispiel sei das Tartrat des Methyl-cetyl-bis-[3-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)~7ammoniumbromids genannt: Die einfach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen entsprechen der allgemeinen Formel: Worin n, R1, R2, R3, R4 und X die oben angegebene Bedeutung haben.
  • Als Beispiele werden die folgenden Verbindungen mit ihren Formeln angegeben: N-Dimethyl-N-cetyl-2-pyrrolidinyläthylammorhumbromid N-Dimethyl-N-cetyl-(2', 5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-äthylammoniumbromid N-Dimethyl-N-cetyl-(2', 5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-propylammoniumbromid Die einfach oder zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen werden durch die Anlagerung von Alkylhalogenid an Diamine oder Triamine als wasserlösliche, mehr oder weniger kristalline Pulver oder salbenartige hochviskose Öle erhalten. Die Umsetzung wird vorzugsweise im geschlossenen Rohr bei erhöhter Temperatur ziel vorgenommen und ist im allgemeinen nach spätestens 24 h beendet. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgt in an sich bekannter Weise. Destillation des Rückstandes unter vermindertem Druck liefert die gewünschte Verbindung.
  • Die Additionssalze der zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen entstehen durch die Einwirkung einer Säure auf eine Lösung der quaternären Ammoniumhalogenidverbindungen in einem geeigneten Lösungsmittel.
  • Sie sind häufig kristallin und im allgemeinen leicht löslich in Wasser.
  • Die bei der Herstellung der zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen als Ausgangsmaterial verwendeten Triamine können auf zwei verschiedenen Wegen erhalten werden. Ein entsprechend substituiertes X-Chloramin wird entweder mit Methylamin im Molverhältnis 2 : 1 gemäß Gleichung umgesetzt oder im Molverhältnis 1 : 1 an ein dimethyliertes Diamin angelagert und aus der erhaltenen quaternären Ammoniumverbindung Methyl chlorid thermisch abgespalten:
    CH
    R 1 3/R1
    - (OH2)11 - Ol + Nl- (roh2)11 - N)
    R2 CH3
    R1 CH
    n 1+3/1 Wärme
    N - (OH2> I (cm2) - \ 3
    1 - i3 (cHz,,R, - OH3Ol
    R2 CH3Cl R2
    R1 OH
    1 3
    N-(CHZ)n - N-(CH2) -N
    R o 2
    2
    Die Diamine, von denen bei der Herstellung der einfachaminierten quaternären Ammoniumverbindungen der ausgegangen wird, können ähnlich wie die Triamine auf zweierlei Weise erhalten werden.
  • Ein entsprechend substituiertesvi-Chloramin wird entweder mit Dimethylamin gemäß Gleichung umgesetzt, wobei die gleichzeitig gebildeten Triaminverbindungen durch fraktionierte Destillation abgetrennt werden, oder es wird mit Kaliumcyanid umgesetzt, das gebildete Nitril zum Amin reduziert und das Amin z. B. mit einem Gemisch von gleichen Teilen Formaldehyd und Ameisensäure methyliert.
  • Die erfindungsgemässen quaternären Verbindungen wirken stark bactericid gegenüber zahlreichen grampositiven und gramnegativen Bacterien, die im allgemeinen gegenüber antibacteriellen Mitteln resistent sind, z. B. Nicrococcus pyogenes, Eschericia coli, Proeus vulgaris, Streptococcus und Bacterium subbilis (Sporen). Sie sind vor allem zur Bekämpfung des außerordentlich resistenten und sehr pathogenen Pseudomonas pyocyanea geeignet. Versuche ergaben, daß dieses Bacterium bei einer Konzentration des erfindungsgemässen Bactericids von 1 : 1 000 sofort und vollständig abgetötet wird, während die unter dem Handelsnamen "Cetavlon"bzw."Biocidan"bekannten Verbindungen Cetyltrimethylammoniumbromid und Cetyldimethyl (2-hydroxyayclohexyl)-ammoniumbromid bei gleicher Konzentration während der ersten 30 Minuten nach der Behandlung überhaupt nicht darauf einwirken und selbst nach 18 Stunden das Bacterium nicht vollständig abgetötet haben. Die Toxicität der erfindungsgemässen Bactericide ist gegenüber Mäusen und Ratten 1 1/2-bis 2-fach geringer als die Toxicität von Cetyltrimethylammoniumbromid und 4- bis 5-fach geringer als die Toxicität von Cetyldimethyl-(2-hydroxycyclohexyl)ammoniumbromid.
  • In den folgenden Beispielen 1 bis 8 wird die Herstellung von zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen, in den Beispielen 9 bis 16 die Herstellung der entsprechenden Additionssalze, in den Beispielen 17 bis 19 die Herstellung von einfach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen und im Beispiel 20 die bactericide Wirksamkeit der erfindungsge mäusen quaternären Ammoniumverbindungen beschrieben.
  • Beispiel 1 Methyl-cetyl-bis-g-diäthylaminoäthyl) ammoniumbromid.
  • Es wurde zunächst das Bis-(2-diäthylamino-äthyl methylamin hergestellt, indem eine Lösung von 34,4 g (0,2 Mol) 2-Diäthylamino-i-chloräthan in 35 cm3 Wasser zusammen mit einer Lösung von 16,8 g (0,3 Mol) Kaliumcarbonat in 15 cm3 Wasser und 10 cm3 einer 33eigen Lösung von Monomethylamin in Wasser in einem zugeschmolzenen Rohr 24 h auf 1200C erhitzt wurde. Nach dem Abkühlen wurde mit Soda stark alkalisch gemacht, mit Chloroform extrahiert, die Chloroformlösung mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet, das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand unter vermindertem Druck destilliert.
  • Es wurde eine schwachgelbe Flüssigkeit vom Kp 920C/0,1 mm in einer Ausbeute von 12 % erhalten.
  • Hierauf wurde die quaternäre Ammoniumverbindung hergestellt, indem 5,6; g (0,025 Mol) Bi2-diäthylaminoäthyl)-methylamin mit 7,5 g (0,025 Mol) Cetylzubromid im geschmolzenen Rohr 8 h auf 1200C erhitzt wurden. Nach Aufarbeitung des Reaktionsgemisches wurde en viskoses dunkelgelbes Öl in einer Ausbeute von 85 % erhalten, löslich in Alkohol bei 95° und in sauren Lösungen, wenig löslich in Wasser und in Äther.
  • Beispiel 2 Methyl-outedecyl-bis-(2-pyrrolidinyläthyl)-methylamin ammoniumbromid.
  • 37 g (0,28 Mol) 2-Pyrrolidinylthyl-1-chloräthan, 14 cm3 einer 33%igen Lösung von Monomethylamin in Wasser und 16 g (0,28 Mol) Kaliumcarbonat in 10 cm3 Wasser wurden im zugeschmolzenen Rohr 24 h auf 1200C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet und 11>3 g Bis-(2-pyrrolidinyl)-methylamin vom Kp = 130°C/0,4 mm entsprechend einer Ausbeute von 18 % erhalten.
  • Durch 24stündiges Erhitzen auf 12000 von 4,5 g (0,02 Mol) des Amins und 6,1 g (0,02 Mol) Cetylbromid im zugeschmolzenen Rohr wurde die quaternäre Ammoniumverbindung als kristalline, salbenartige, dunkelgelbe Masse erhalten, leicht löslich in Alkohol bei 950C und in verdünnten Säuren, löslich in Wasser und in Äther.
  • Die Ausbeute betrug 85.
  • BeisPiel 3 Methyl-cetyl-bis-/2-(2w, 5t-dimethyl-1'-pyrrolidinyl~ äthyl 7ammoniumbromid.
  • 12,6 g (0,78 Mol) 1-Chlor-2-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-äthan, 5,6 g (0,1 Mol) Kaliumcarbonat gelöst in 10 cm3 Wasser und 3 cm3 einer 33%igen wässrigen Monomethylaminlösung wurden im zugeschmolzenen Rohr 24 h auf 120°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet und Bis-[2-(2'-,5'-dimethyl-1'-pyrrolidiyl)äthyl)äthyl~7-methylamin Kp 170°C/20 mm in einer Ausbeute von 4,1 g entsprechend 19 ffi erhalten.
  • Die quaternäre Ammoniumverbindung wurde durch 24stündiges Erhitzen auf 1200 im zugeschmolzenen von Röhrchen 5,65 g (0,02 Mol) des Amins und 6,12 g (0,02 Mol) Cetylbrom9d als dunkelrotes, viskoses Öl leicht löslich in Alkohol bei 950 und in verdünnten Säuren, löslich in Wasser und in Äther erhalten. Die Ausbeute betrug 85 %.
  • BeisPiel 4 Methyl-cetry-bis-(2-piperidinoäthyl)ammoniumbromid.
  • Gemäß Beispiel 1 wurden 23,8 g (0,12 Mol) 1-Chlor-2-piperidinoäthan, 10 cm3 einer 33%igen wässrigen Monomethylaminlösung und 9 g (0,16 Mol) Kaliumcarbonat in 10 cm3 Wasser im zugeschmiolnenen Röhrchen 24 h auf 1200C erhitzt und das Reaktionsgemisch nach dem Abkühlen aufgearbeitet.
  • Es wurden 5 g, entsprechend einer Ausbeute von 12 % Bis-( 2lpiperidinoäthyl) -methylamin vom Kp 130°C/0,5m erhalten.
  • 4,2 g (0,016 Mol) des erhaltenen Amins wurden mit 5,07 g (0,016 Mol) Cetylbromid im zugeschmolzenen Röhrchen 7 h auf 1200C erhitzt und die quaternäre Ammoniumverbindung als viskoses, dunkelrotes Öl erhalten, das in absolutem Alkohol, Wasser und verdünnten Säuren löslich war. Die Ausbeute betrug 90.
  • Beispiel 5 Methyl-cetyl-bis-(2-morpholinoäthyl) ammoniumbromid.
  • Gemäß Beispiel 1 wurden 14,5 g (0,1 Mol) 1-Chlor-2-morpholinoäthan, 5 cm3 einer 33%igen wässrigen Monomethylaminlösung und 5,6 g (0,1 Mol) Kaliumcarbonat in 5 cm3 Wasser im zugeschmolzenen Röhrchen 24 h auf 1200C erhitzt und das Reaktionsgemisch aufgearbeitet, wurde Bis-(2-morpholinoäthyl)-methylamin in einer Ausbeute von 5,3 g entsprechend 22 % erhalten, Kp = 142°C/0, 5 mm.
  • Darauf wurden 3,20 g (0,013 Mol) Cetylbremid des erhaltenen Amins mit 3,97 g (0,013 Mol) Cetylbromid im zuo geschmolznen Röhrchen 24 h auf 120 erhitzt und die quaternäre Ammoniumverbindung als viskoses dunkelrotes Öl, leicht löslich in Alkohol bei 950 und in verdünnten Säuren, löslich in Wasser und in Äther, erhalten. Die Ausbeute betrug 90 %.
  • Beispiel 6 Methyl-cetyl-bis-/3-(2', 5W-dimethyl-1W-pyrrolidinyl)-propyl 7ammoniumbromid.
  • Gemäß Beispiel 1 wurden 20 cm3 einer 33%igen wässrigen Monomethylaminlösung, 70,2 g (0, 4 Mol) 1-Chlor-3- (2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propan und 22,4 g (0,4 Mol) Kaliumcarbonat in 20 cm3 Wasser im zugeschmolzenen Röhrchen 40 h auf 1200C erhitzt und das Reaktionsgemisch aufgearbeitet.
  • Es wurden 46,8 g entsprechend 38 % Bis-[3-2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propyl~7methylamin Kp = 156°C/0,1 mm erhalten.
  • Darauf wurden 6,2 g (0,02 Mol) des erhaltenen Amins und 6,1 g (0,02 Mol) Cetylbromid im zugeschmolzenen Rohr 24 h auf 12000 erhitzt und die quaternäre Ammoniumverbindung als viskoses, dunkelrotes Öl erhalten, das leicht löslich in Alkohol bei 950C und in verdünnten Säuren und löslich in Äther und in Wasser war. Die Ausbeute betrug 85 %.
  • Beispiel 7 N-Methyl-N-dodecyl-bis-[3-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)-propyl 7ammoniumbromid.
  • Es wurden in einem verschlossenen Rohr 6,18 g (0,02 Mol) Bis[3-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propyl~7methyl amin und 4,98 g (0,02 Mol) Dodecylbromid in 20 cm3 absolutem Äthanol 24 h auf 110 bis 120°C erhitzt. Das Lösungsmittel wurde auf dem Wasserbad unter vermindertem Druck verjagt und der Rückstand im Vakuum getrocknet.
  • Es wurde ein viskoses, rotes Öl erhalten, leicht löslich in Alkohol bei 95 0 und in verdünnten Säuren; Ausbeute 100 %.
  • Beispiel 8 N-Methyl-N-octodecyl-bis-[3-(2',5'-dimethyl 1' -pyrrol idinyl) 7ammoniumbromid.
  • Es wurde gemäß Beispiel 7 ausgehend von 6,18 g (0,02 Mol) Bis-[3-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl) propyl 7methylamin und 6,67 g (0,02 Mol) Octodecylbromid ein viskoses, dunkelrotes Öl in einer Ausbeute von 100 % erhalten.
  • Beispiel 9 Dichlorhydrat des Methyl-cetyl bis-(2-diäthylaminoäthyl) ammoniumbromid.
  • 1,60 g (0,003 Mol) Methyl-cetyl-bis-(2-diäthylaminoäthyl)ammoniumbromid wurden in 20 cm3 Äther ge löst, die Lösung mit Eis-Kochsalz gekühlt und ein trockener Chlorwasserstoffstrom hindurch geleitet.
  • Der Niederschlag wurde abfiltriert, sorgfältig mit Petroläther gewaschen und im Vakuum getrocknet.
  • Es wurden 1,5 g entsprechend 83 $ Dichlorhydrat der quaternären Ammoniumverbindung als hellgelbes, sehr hygroskopisches Pulver erhalten, das in Alkohol bei 950C und in Wasser leicht löslich, in Äthylacetat und Aceton schwer löslich und in Äther und Petroläther unlöslich war.
  • Beispiel 10 Dichlorhydrat von Methyl-cetyl-bis-(2-pyrrolidinyläthyl) ammoniumbromid.
  • Ausgehend von 1,6 g (0,003 Mol) der diaminierten quaternären Ammoniumverbindung wurden 1,5 g entsprechend 83 ß des gewünschten Dichlorhydrates als kastanienbraunes, hygroskopisches Pulver erhalten, das dieselben Löslichkeiten wie die Verbindung von Beispiel 9 aufwies. Weise Beispiel 11 Dichlorhydrat von Methyl-cetyl bis-[2-2',5'-dimethyl-1' -pyrrol idinyl) äthyl 7ammoniumbromid.
  • Ausgehend von 1,76 g (0,003 Mol) der diaminierten quaternären Ammoniumverbindung wurden 1,4 g entsprechend 71 ß des gewünschten Dichlorhydrates als gelbes hygroskopisches Pulver erhalten, das dieselben Löslichkeiten wie die Verbindungen der Beispiele 9 und 10 aufwies.
  • Beispiel 12 Dichlorhydrat von Methyl-cetyl-bis- (2-piperidienoäthyl ) -ammoniumbromid.
  • Gemäß Beispiel 9 wurden ausgehend von 1,7 g (0,003 Mol) der diaminierten quaternären Ammoniumverbindung 1,3 g entsprechend 68 % des gewünschten Dichlorhydrates als gelbes, hygroskopisches Pulver erhalten, das dieselben Löslichkeiten wie die Dichlorhydrate der Beispiele 9 und 10 aufwies.
  • BeisPiel 13 Dichlorhydrat von Methyl-cetyl-bis-(2-morpholinoäthyl)-ammoniumbromild .
  • Gemäß Beispiel 9 wurden ausgehend von 1,65 g (0,003 Mol) der diaminierten quaternären Ammoniumverbindung 1,4 g entsprechend 74 X Ausbeute des gewünschten Dichlorhydrates als hellgelbes, hygroskopisches Pulver erhalten, das dieselben Löslichkeiten wie die Dichlorhydrate der Beispiele 9 und 10 aufwies.
  • Beispiel 14 Dichlorhydrat von Methyl-cetyl bis-[3-2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propyl~7ammoniumbromid.
  • Gemäß Beispiel 9 wurden 1,85 g (0,003 Mol) der diaminierten quaternären Ammoniumverbindung umgesetzt und 1,5 g entsprechend 82 % des gewünschten Dichlorhydrates als hellgelbes, sehr hygroskopisches Pulver erhalten, das dieselben Löslichkeiten wie die Dichlorhydrate der Beispiele 9 und 10 aufwies.
  • Beispiel 15 Ditartrat des N-Methyl-N-dodecyl-bis-[3-2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinylpropyl 7ammoniumbromid.
  • Es wurde unter Rühren eine Lösung von 5,582 g (0,01 Mol) der quaternären Ammoniumverbindung in 20 cm3 Äthanol bei 950C zu einer Lösung von 3,002 g (0,02 Mol) Weinsäure in 20 cm3 Äthanol bei 95°C gegeben. Das Gemisch wurde unter vermindertem Druck auf dem Wasserbad eingeengt und der Bückstand im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute betrug 100 %.
  • Eigenschaften: hellgelbes Pulver, leicht hygroskopisch, löslich in Wasser, in Alkohol bei 95°C und in Methanol, schmilzt plötzlich bei etwa 800C (Koflerbank).
  • Beispiel 16 Ditartrat des N-Methyl-N-dodecyl-bis-[3-2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propyl~7ammoniumbromid.
  • Es wurde gemäß Beispiel 15 gearbeitet und ausgehend von 6,424 g (0,01 Mol) der quaternären Ammoniumverbindung und 3,002 g (0,02 Mol) Weinsäure ein dunkelgelbes, leicht hygroskopisches Pulver erhalten, das in Wasser, in Alkohol bei 9500 und in Metahanol löslich war und bei etwa 1100C plötzlich schmolz. Ausbeute 100.
  • In analoger Weise wurden gemäß Beispiel 15 folgende Additionssalze der in Beispiel 9 bis 14 eingesetzten diaminierten quaternären Ammoniumverbindungen erhalten: Die Chlorbenzylate, Citrate, Malate, Maleate, Malonate, Succinate, Sulfate, Methylsulfonate, Tartrate und Trichloracetate.
  • BeisPiel 17 N-Dimethyl-N*cetyl-1-pyrrolidinyläthylammoniumbromid.
  • Gemaß Beispiel 1 bis 6 wurden 13,4 g (0,1 Mol) 1-Pyrrolidinyl-2-ohloräthan und 30 ¢m3 einer 33%igen Lösung von DimethylamininBenzol im zugeschmolzenen Rohr 24 h auf 120°C erhitzt. Naoh dem Abkühlen des Reaktionsgemisches wurden die gebildeten Kristalle abgetrennt, die benzolische Lösung über Calciumchlorid getrocknet, das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand unter vermindertem Druck destilliert. Es wurde das 1-Pyrrolidinyl-2 dimethylameinoäthan als farblose Flüssigkeit vom Kp 87°C/25 mm in einer Ausbeute von 34 ß erhalten.
  • 4,3 g (0,03 Mol) des erhaltenen Diamins und 9,2 g (0,03 Mol) Cetylbromid wurden im zugeschmolzenen Röhrchen 4 h auf 1200C erhitzt. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches wurden die Verunreinigungen durch Aufrühren mit Petroläther entfernt und der Rückstand im Vakuum getrocknet. Die monoaminierte quaternäre Ammoniumverbindung wurde als hellgelbes hygroskopisches Pulver erhalten, das in Alkohol bei 950C und in Wasser löslich war; Ausbeute = 70.
  • Beispiel 18 N-Dimethyl-N-cetyl-(2', 5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl) äthylammoniumbromid.
  • Gemäß Beispiel 17 wurden 16,2 g (0,1 Mol) 1-(2',5'-Dimethylpyrrolidinyl)-2-chloräthan und 30 cm3 einer 33%igen alkoholischen Dimethylaminlösung 24 h auf 1200C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt, der Alkohol versagt, der Rückstand in 20 cm3 Wasser aufgenommen, mit Soda alkalisch gemacht, mit Chloroform extrahiert, über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet, das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand unter vermindertem Druck destilliert. Es wurde in einer Ausbeute von 53 % 1-(2', 5l-Dimethyl-l-pyrrolidinyl)-2-dimethylaminoäthan als farblose Flüssigkeit vom Kp 10000/40 mm erhalten.
  • Gemäß Beispiel 17 wurden 3,4 g (0,02 Mol) dieser Verbindung und 6,1 g (0,02 Mol) Cetylbromid umgesetzt und das Reaktionsgemisch aufgearbeitet. Die quatsrnäre Ammoniumverbindung wurde als rotes viskoses Öl erhalten, und das in Alklhol bei 95°C/in Wasser löslich war; Ausbeute = 74 %.
  • BeisPiel 19 propyl-N-Dimethyl-N-cetyl-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)ammoniumbromid.
  • 17,6 g (0,1 Mol) 1-(2',5'-Dimethylpyrrolidinyl) 3-chlorpropan und 70 cm3 einer 33%igen alkoholischen Dimethylaminlösung wurden im zugeschmolzenen Rohr 24 h auf 1200C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde gemä# Beispiel 18 aufgearbeitet und das 1-(2',5'-Dimethylpyrrolidinyl)-3-dimethylaminopropan als farblose Flüssigkeit vom Kp 1050C/25 mm in einer Ausbeute von 43 % erhalten.
  • 3,70 g (0,02 Mol) dieser Verbindung und 6,20 g (0,02 Mol)Cetylbromid wurden gemäß Beispiel 17 und 18 umgesetzt und die quaternäre Verbindung als viskoses dunkelgelbes Öl erhalten, das in Alkohol bei 95°C und in Wasser löslich war; Ausbeute = 80 %.
  • Beispiel 20 Mit Agar-Agar verfestigte Nährböden wurden mit einer Suspension von Pseudomonas pyocyanea beimpft, und mit Lösungen von Methyl-cetyl-bis-[3-2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propyl~7ammoniumbromid-ditattrat bzw. Cetyltrimethylin ammoniumbromid ("Cetavlon") bei einer Konzentration von 1 : 1 000 behandelt. Es wurde in verschiedenen Zeitabständen abgeimpft und- die abgeimpften Proben 18 - 24 h bei 3700 inkubiert. Darauf wurde die Anzahl Kolonien, die sich in jeder Schale gebildet hatten, gezählt und mit der Anzahl Koloniien, die sich aus einer unbehandelten Probe gebildet hatten, verglichen.
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
  • ß Überlebende von Pseudomonas pyocyanea nach Baktericid 1 min 5 min 10 min 30 min 60 min 18 h Erfindungsgemäß O 0 0 0 0 0 Cetavlons 100 100 100 100 10 Die Gegenüberstellung lehrt, daß das außerordentlich resistente Pseudomonas pyocyanea von dem erfindungsgemäßen Baktericid sofort und vollständig abgetötet wird, während das bekannte Bactericid Cetyltrimethylammoniumbromid erst nach 30 min zu wirken beginnt und auch nach 18 h die Bakterien nicht lOOXig abgetötet hat.
  • In einem weiteren Versuch wurde mit einem selbstregistrierenden Biophotometer die Wachstumskurve von Ps. pyocyanea aufgenommen. Zur Bestimmung wurde eine Bakteriensuspension mit einer 1 : 1 000 verdünnten Lösung von XCetavlonN bzw. des erfindungsgemässen Bactericids in Berührung gebracht. Nach 1 min wurde 1 Tropfen abgeimpft und in die Wanne des Biophotometers gegeben, die eine frische (tamponnt neuf) Nährlösung enthielt.
  • Ein Vergleich der beiden aufgenommenen Kurven zeigt, daß bei Verwendung der erfindungsgemässen Verbindung praktisch kein Wachstum zu beobachten ist, während bei der Verwendung von "Cetavlon" das Wachstum während der ersten 17 Minuten langsam und zwischen der 17. und 20. Minute stark zunimmt, um dann wieder abzuklingen.
  • Außerdem wurde die Toxicität von Methyl-cetylbis-[3-(2',5'-dimethyl-1'-pyrrolidinyl)propyl~7ammoniumbromidditartrat nach Karber und Behrens bestimmt und mit der Toxicität von Cetyltrimethylammoniumbromid bzw. Cetyldimethyl(2-hydroxycyclohexyl)-ammoniumbromid("Biocidan") verglichen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
  • LD50 Mäuse mg/kg LD50 Ratten mg/kg oral subcutan oral subcutan Erfindungsgemäß 1 550 455 1 900 1 600 "Cetavlon"1 1 000 1 000 "Biocidan" 100 Die Gegenüberstellung lehrt, daß die Toxicität des erfindungsgemässen Bactericids 1 1/2 - 2-fach geringer ist, als die Toxicität von MCetavlonfl und 4-5 fach geringer als die Toxicität von "Biocidan".
  • Patentansprüche

Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von einfach oder zweifach aminierten quaternären Ammoniumverbindungen und ihren Additionssalzen der allgemeinen Formel worin n gleich 2 oder 3 ist, R1 und R2 entweder Alkylgruppen darstellen oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom eine heterocyclische Gruppe bilden, R3 eine A1-kylgruppe, vorzugsweise die Methylgruppe darstellt, eine Alkylgruppe mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise die Cetylgruppe darstellt und X ein Halogenatom ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man entsprechend substituierte Diamine oder Triamine mit alkylhalogenid, vorzugsweise mit Cetylbromid umsetzt und gegebenenfalls die erhaltenen zweifach aminierten Ammoniumverbindungen in ihre Additionssalze überführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man die Umsetzung mit Alkylhalogenid im Autoklaven bei etwa 120°C vornimmt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t da# man is Ausgangematerial Trimaine verwendet, die durch die Einwirkung wines R1, R2-substituiprten, @@@@@ären @-Chloralkylamins auf Methylamin @@clverkältic@@@ her est@ltt ward @.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t daß @@@ Ausgangs-@mste@@ Tri@tite verwendst, die @@dis Einwirkung eines R1, R2-aubstieting clär@@ @-chloralk@@@@@@@@ auf ein @@@hylierces Dismin im Molver-@@@@@@@ und anscklie@@@@ he@mische @@spalting von @@@@ orid he@g@@teil wurden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Ausgangsmaterial Diamine verwendet, die durch die Einwirkung eines R1, R2-substituierten tert. w-Chloralkylamins auf Dimethylamin im Molverhältnis 1 : 1 hergestellt wurden, wobei die gleichzeitig gebildeten Triamine durch fraktionierte Destillation abgetrennt wurden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Ausgangsmaterial Diamine verwendet, die durch Umsetzung eines R1, R2-substituierten tert. uJ-Alkylamin mit Kaliumcyanid, Reduktion des gebildeten Nitrils und Methylierung des erhaltenen Amins hergestellt wurden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170174817A1 (en) * 2014-08-05 2017-06-22 Evonik Degussa Gmbh Nitrogen-containing compounds suitable for use in the production of polyurethanes
US10703851B2 (en) * 2014-08-05 2020-07-07 Evonik Operations Gmbh Nitrogen-containing compounds suitable for use in the production of polyurethanes

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