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Neue Patentanmeldung "Neue Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester, deren
Herstellung -sowie Verwendung als antimikrobielle Substanzen" Die Erfindung betrifft
neue Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester der allgemeinen Formel
in der R1 Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch Chlor oder Brom substituierten
Alkylrest mit 1 - 12 Kohlenstoffatomen, R2 Wasserstoff, Brom Chlor oder einen gegebenenfalls
durch Chlor oder Brom substituerten Alkylrest mit l - 4 Kohlenstoffatomen und R3
Wassersto Brom, Chlor oder einen Alkylrest mit 1 - 4 Kohtenstoffatomen darstellen.
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Die-Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte erfolgt nach einer
modifizierten Einhorn-Synthese aus äquimolaren Mengen von Furan-2-carbonsäurechlorid
und entsprechendeno- Hydroxynitroalkanen im Methylenchlorid-unter langsamer Zugabe
von Pyridin unter Eiskühlung und Aufarbeitung des nach Abfiltrieren des ausgefallenen
Pyridiniumhydrochlorids erhaltenen Filtrats.
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Eine Herstellung der Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester nach den
üblichen Veresterungsreaktionen ließ sich nicht durchführen. Erst die erfindungsgemäbe
Modifizierung der Hinhorn-Synthese durch langsame Zugabe des Pyridins zu der gekühlten
Lösung von Furan-2-carbonsçurechlorid und entsprechender, α ~ ~ Hydroxy-nitroalkan
ermöglichte die Herstellung der neuen Produkte.
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Die als Ausgangsmaterial dienenden unsubstituierten oder substituierten
α- Hydroxy-nitroalkane stellen literaturbekannte Produkte dar. Ihre Herstellung
kann nach allgemein bekannten Verfahren durch basenkatalysierte Umsetzung entsprechender
Aldehyde und Nitroalkane in alkalischem Milieu erfolgen. Entsprechende Angaben finden
sich in der Veröffentlichung von Eckstein et al. im "Journal of the Chemical Society"
(1961), Seiten 1370 - 1375 sowie in der deutschen Offenlegungsschrift 1 768 976
und der deutschen Auslegeschrift 1 284 o)9.
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Als Ausgangsstoffe kommen folgende α- Hydroxy-nitroalkane der
allgemeinen Formel
in Frage, in der R1, R2 und R3 die in nachstehender Tabelle aufgegührte Bedeutung
haben.
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R1 R2 R3 H H H H H CH3 H H Br H Cl Cl H Br Br H CH3 H C2H5 H H C2H5
Cl H C2H5 Br CH3 H H CH3 H Cl CH3 H Br CH2 Ci H H CH2Cl2 H H C Cl3 H H C Cl) H Br
CH3 CH3 H CH2Cl CH3 H CH Cl2 CH3 H CH3 C2H5 H C2H5 H H C2H5 H Br N - C3H7 H H i
- C3H7 H H n - C3H7 H Br n - C3H7 C2H5 H CH3 . CHCl . CCl2 H H n - C4H9 H Br n -
C5H11 H H n - C7H15 H H n - C8H17 H H n - C9H19 H H
Die erfindungsgemäßen
Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester weisen sehr gute Wirksamkeiten gegen Bakterien
und Pilze auf.
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Ihre ferner gute physiologische Verträglichkeit macht sie daher für
eine Verwendung als antimikrobielle Substanzen auf den verschiedensten Anwendungsgebieten
geeignet; Unter den zahlreichen Anwendungsgebieten seien beispielsweise folgende
genannt: antimikrobielle Produkte aus dem Gebiet der Kosmetik, insbesondere der
Reinigung des menschlichen Körpers antimikrobielle Reinigungsmittel in Badeanstalten,
Nahrungsmittelbetrieben, olkereien, Brauereien Konservierungsinittel für Kosmetika,
Leime, Kleister, Emulsionsfarben und Metallbearbeitungsöle.
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Im Hinblick auf die antimikrobielle Wirksamkeit und die technische
Zugänglichkeit haben sich diejenigen Furan-2-carbonsaure-nitroalkylester als besonders
geeignet erwiesen, bei denen der Rest der allgemeinen Formel R1 Wasserstoff oder
einen gegebenenfalls durch Chlor oder Brom substituierten Allcylrest mit 1 - 4 Kohlenstoffatomen
darstellt.
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Als erfindungsgemäße Produkte sind beispielsweise nach dem vorbeschriebenen
Verfahren hergestellte Umsetzungsprodukte von Furan-2-carbonsäurechlorid mit den
aus der Tabelle zu entnehmenden- Hydroxynitroalkanen, insbesondere mit solchen Nitroalkoholen,
bei denen nach der allgemeinen Formel R1 Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch
Chlor oder Brom substituierten Alkylrest mit 1 - 4 Kohlenstoffatomen darstellt,
zu nennen.
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Zur Verwendung als antimikrobielle Substanzen können die erfindungsgemäßen
Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester in flüssige, pastöse oder feste Zubereitungen
eingearbeitet werden.
Bei diesem Einsatz werden die Substanzen in
Mengen von o,o5 bis 5 %, vorzugsweise 0,1 bis 1 %, bezogen auf den gesamten ansatz,
verwendet. Sofern es sich bei der Verwendung lediglich um eine Konservierung der
damit versetzten Zubereitungen handelt, sind im allgemeinen niedrige Mengen von
0,05 bis 0,2 %, bezogen auf das zu konservierende Produkt, ausreichend.
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Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher
erläutern, ohne ihn jedoch hierauf zu beschränken,
Beispiele 1.)
Für die Untersuchung auf antimikrobielle Wirksamkeit wurde zunächst eine Reihe der
erfindungsgemäben Substanzen in nachstehend beschriebener Weise hergestellt.
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Herstellung des Furan-21- carbonsäure-2-brom-2-nitro-butyl esters.
Substanz A In loo ml absolutem Methylenchlorid wurden 26,2 g (0,2 Mol) Furan-2-carbonsaurechlorid
und 56>8 g (o,2 Mol) 2-Brom-2-nitro-butanol-(1) gelöst. Unter Eiskühlung wurden
in die Lösung langsam 15,8 g (o,2 Mol) Pyridin zugetropft. Dabei fiel Pyridiniumhydrochlorid
aus. Anschließend wurde noch 1 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt, vom ausgefallenen
Pyridiniumhydrochlorid abgetrennt und das Filtrat eingeengt.
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Der Rückstand wurde in Wasser aufgenommen und mit Benzol extrahiert.
Der Benzolextrakt wurde nochmals mit Wasser ausgeschüttelt und Uber Natriumsulfat
getrocknet. Nach Abfiltrieren des Natriumsulfats und Entfernen des Benzols wurde
der Rückstand im Vakuum fraktioniert. Dabei wurden 44,7 g (das sind 80,4 % der theoretischen
Ausbeute) Furan-2'-carbon-20 säure-2-brom-2-nitrobutylester vom Kp o>o1 loo0
C und nD 1,5220 gewonnen.
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Die Analysenwerte der Verbindung waren folgende: berechnet: C 37,90
H 3,45 N 4,82 0 27,40 gefunden : C 57,75 H 3,37 N 4,8o 0 27,41 In entsprechender
Weise wurden die anderen Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester hergestellt. Ihre Zusammensetzung
und analytische Daten sind nachstehender Tabelle zu entnenrnen.
Tabelle
1 Furan-2-carbonsäureester der nachstehenden Formel, gewonnen durch Umsetzung von
Furan-2-carbonsäurechlorid mit α- Hydroxy-nitroalkanen.
| Substanz R1 R2 R3 Ausbeu- Kp (Smp) nD20 ber. C H N O |
| te gef. |
| B H C2H5 Cl 52,9 111/0,01 1,5042 43,63 4,04 5,66 32,23 |
| 43,78 4,06 5,43 32,18 |
| C CH3 CH3 H 63,4 110-15/0,1 1,4930 50,71 5,20 6,57 37,52 |
| 51,84 4,73 6,65 37,30 |
| D CH3 C2H5 H 65,5 110/0,05 1,4886 52,86 5,77 6,16 33,21 |
| 53,11 5,39 6,62 34,74 |
| E H CH3 H 62,7 110/0,05 1,4971 48,24 4,52 7,09 40,20 |
| 48,71 4,23 6,75 40,12 |
| F H H H 27,5 60° (Smp) - 45,41 3,81 7,57 43,21 |
| 45,91 3,62 7,15 43,58 |
| G i-C3H7 H H 61,4 108-12/0,05 1,4958 52,86 5,77 6,17 35,21 |
| 52,80 5,74 5,94 35,04 |
Fortsetzung zu Tabelle 1:
| Substanz R1 R2 R3 Ausbeute Kp (Smp) nD20 ber. C H N O |
| gef. |
| H n-C3H7 C2H5 H 42,3 133/0,05 1,4901 54,76 6,27 5,81 33,16 |
| 56,69 6,41 4,61 32,67 |
| I H C2H5 H 37,5 128/0,05 1,4985 50,70 5,20 6,57 37,52 |
| 51,56 4,76 6,30 37,43 |
2.) Zur Ermittlung der antimikrobiellen Wirksamkeit der vorstehend
aufgeführten Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester wurde die Hemmwirkung gegenüber
folgenden Testkeimen bestimmt.
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1) Staphylococcus aureus 2) Escherichia coli 3) Pseudomonas aeruginosa
4) Candida albicans 5) Aspergillus niger 6) Penicillium camerunense 7) Mucor plumD-eus
Die Hemmkonzentra'Gionen der zu untersuchenden Produkte wurden mit Hilfe des Verdünnungestes
gemäß den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel, herausgegeben
von der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (1959), ermittelt.
Die gewünschten -Prü,fkonzentrationen wurden durch Mischen von abgemessenen Mengen
der Substanz lösungen geeigneter Konzentrationen mit Bouillon bzw. Bierwürze in
sterilen Röhrchen hergestellt, wobei das Gesamtvolumen jeweils 1o ml betrug.
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Anschließend wurden die Röhrchen mit 0,1 ml Testkeimsuspension der
genannten Keimkonzentrationen beimpft. Die beimpften Röhrchen wurden bei Bakterien
5 Tage bei 570 C C und bei Pilzen 6 Tage bei 30° C im Brutschrank bebrütet. Anschließend
wurde festgestellt, welche dem Nährmedium zugefügte Substanzkonzentration das Wachstum
der Keime gerade noch völlig unterbinden konnte, Dieser so ermittelte Wert wurde
als Hemmkonzentration bezeichnet. Die Untersuchungen wurden in folgenden Konzentrationsintervallen
durchgeführt: 5 000 ppm, 2 500 ppm, 1 000 ppm, 750 ppm, 500 ppm, 250 ppm, loo ppm,
50 ppm, 25 ppm, 10 ppm 5 ppln und 1 ppm.
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Bei diesem Verdünnungstest wurden die in der nachstehenden Tabelle
aufgefUhrten Hemmkonzentrationen für die einzelnen Produkte bei den vorgenannten
Keimen ermittelt.
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Tabelle 2 Hemmkonzentration der Produkte A - I in ppm.
| Substanz Benutzter Testkeim |
| 1 2 3 4 5 6 7 |
| A 250 250 100 50 50 50 - |
| B 2 500 2 500 2 500 2 500 2 500 2 500 - |
| C 1 000 750 500 100 100 100 - |
| D 1 000 750 500 100 100 100 - |
| E 250 250 100 50 100 100 - |
| F 500 750 - 50 50 100 250 |
| G 1 000 1 000 - 100 100 1 000 500 |
| H 1 000 2 500 2 500 2 500 2 500 2 500 - |
| I 250 250 - 100 100 250 100 |
"-" : es wurden keine Prüfungen vorgenommen.
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Der Tabelle ist die gute Bemmwirkung der erfindungsgemäßen Produkte
auf Bakterien und insbesondere auf Pilze in überzeugender Weise zu entnehmen.
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Nachstehend erden einige Beispiele für die Verwendung der erfindungsgemäßen
Furan-2-carbonsäure-nitroalkylester als antimikrobielle Mittel angegeben.
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Desinfizierende Handwaschpaste Natriumlaurylsulfat ca. 35 % Waschaktivsubstanz
52 Gew. -Tle 1l Kokosfettsäuremonoäthanolamid 3 Bimstein fein gemahlen 42 Verbindung
A 3 Deodorant-Spray 2-Octyldodecanol 10 Gew. - Tle Verbindung E 2 " Parfum 1 Äthanol
8 Treibgas loo Schaumba Natriumlauryläthersulfat (27 - 28 % WAS) 70 Gew.-Tle.
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Kokosfettsäurediäthanolamid Verbindung I °,5 " Wasser 24,5 " Shampoo
mit Eigelb C12 - C18-Fettalkoholsulfatgemisch (40 % WAS) 45,0 Gew. -Tle .Eigelb
flüssig technisch 2,o
Natriumchlorid o,3 Gew.-Tle.
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Verbindung A 0,5 " Wasser 52,7 " Shampoo klar Natriumlauryläthersulfat
(27 - 28 % WAS) 40,0 Gew. -Tle.
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Kokosfettsäurediäthanolamid 6,0 " Verbindung E 0,2 " Wasser 54,0 "