DE2510525C3

DE2510525C3 - Quartäre 2-Alkylimidazoliumsalze

Info

Publication number: DE2510525C3
Application number: DE2510525A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Holtschmidt; Guenter Dr. Schwarzmann
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1975-03-11
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1978-03-30
Also published as: IT1057933B; AU1143276A; FR2303802A1; SE7602144L; BE839038A; AT350550B; JPS51115476A; NL171894C; GB1503077A; SE421419B; ES445928A1; FR2303802B1; US4062965A; NL7601827A; NL171894B; DE2510525B2; DE2510525A1; CH618688A5; ATA176776A

Description

R¹

in der R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, in an sich bekannter Weise in einem polaren Lösungsmittel mit mindestens der äquimolararen Menge einer Verbindung der allgemeinen Formel R³X, in der R³ und X die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, bei Temperaturen von 80 bis 150° C umsetzt und anschließend das Lösungsmittel und gegebenenfalls überschüssiges R³X entfernt.

3. Mikrobicide Zubereitung, bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen des Anspruchs 1 und üblichen Konfektionierungsmitteln.

Die Erfindung betrifft quartäre 2-Alkylimidazoliumsalze der allgemeinen Formel I

N-R³

in der R¹ einen geradkettigen Alkylrest mit 8 bis Kohlenstoffatomen, R² einen geradkettigen Alkylrest mit I bis 3 Kohlenstoffatomen, R³ einen geradkettigen Alkylrest mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen und X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und mikrobicide Zubereitungen, welche aus diesen Verbindungen und üblichen Konfektionierungsmitteln bestehen. Dabei ist unter dem Begriff geradkettiger Alkylrest mit bis 16 bzw. 18 Kohlenstoffatomen auch ein Gemisch von Alkylresten verschiedener Kettenlänge zu verstehen, welche im Mittel C₈ bis C₁₆ bzw. C₁₈ Kohlenstoffatome enthalten. Derartige Gemische von Alkylgruppen lassen sich aus den in der Natur vorkommenden Fetten herleiten. Die Alkylgruppen sind deshalb in der Regel geradzahlig.

Die fortschreitende Technologie der Nahrungsmittelherstellung, sei es in Molkereien, Brauereien, Fleisch- und Wurstfabriken, aber auch die notwendige Desinfektion in Krankenhäusern, Badeanstalten sowie auf Schiachthöfen erfordert die Bereitstellung hochwirksamer Verbindungen, welche nach Möglichkeit nicht nur gegen Bakterien alleine, sondern

ίο gegen Bakterien, Pilze und Hefen gleichermaßen wirksam sind und auf diese nicht nur hemmend, sondern abtötend einwirken. Durch Ausbildung resistenter Stämme und die natürliche Selektion ist es erforderlich, immer wieder neue Mittel bereitzustellen,

τ_s welche die zum Teil bewährten älteren Produkte in ihrer Wirkung übertreffen oder ergänzen. Der technische Fortschritt, der durch das Auffinden neuer wirksamer Verbindungen gegeben ist, mub nicht unbedingt darin liegen, daß diese Verbindungen in ihrer absoluten Wirksamkeit besser als die Verbindungen des Standes der Technik sind, ihre bloße Bereitstellung ermöglicht den Austausch vorhandener Desinfektionsmittel und vermindert dadurch die Ausbildung resistenter Stämme. Dies allein kann bereits ein erheblicher technischer Fortschritt sein.

Die quartären 2-AIkylimidazoliumsalze sind aber über die Möglichkcti des Austausches hinaus in überraschener Weise hoch wirksam gegen Bakterien, Pilze und Hefen und können daher als mikrobicide Verbinde düngen bezeichnet werden.

Die quartären 2-AIkylimidazoliumsalze der Formel I sind wasserlöslich und lassen sich deshalb in üblicher Weise konfektionieren. Unter Konfektionieren versteht man dabei die Herstellung von anwendungs-

.15 gerechten Zubereitungen, z. B. die Herstellung wäßriger Lösungen der erfindungsgemäßen Verbindungen in konzentrierter oder anwendungstypischer Konzentration. Die Konfektionierung umfaßt dabei auch die Einstellung eines bestimmten, dem Anwendungszweck entsprechenden pH-Wertes, eventuell die Zugabe von kationischen oder nichtionogenen, bekannten, oberflächenaktiven Substanzen, um die Grenzflächenspannung der Lösungen herabzusetzen und/ oder ihre Reinigungswirkung zu erhöhen, gegebenenfalls die Färbung und/oder Parfümierung der Zubereitung. Eine andere Form der Konfektionierung besteht in der Herstellung eines trockenen Produktes, indem man die kristalline Reinsubstanz verwendet oder die Reinsubstanz mit insbesondere anorganisehen inerten Trägerstoffen vermischt, wie z. B. Alkaliphosphaten oder -sulfaten. Neuerdings gewinnt auch die Auflösung der Wirksubstanzen in niedrigsiedenden Lösungsmitteln oder die Versprühung der Lösungen der Wirksubstanzen durch aufgepreßten Stickstoff an Bedeutung. Diese Zubereitungsformen werden als Aerosole auf den Markt gebracht.

Wie oben ausgeführt, können den erfindungsgemäßen Verbindungen kationaktive oder nichtionogcne, oberflächenaktive Substanzen zugesetzt werden. Geeignet sind als kationaktive Verbindungen z. B. quaternäre Ammoniumverbindungen, wie etwa Cetylpyridiniumchlorid, welches gleichzeitig wirkungssteigerndc Eigenschaften hat. Als nichtionogcne Verbindungen können an sich bekannte Anlagerungs-

hs produkte von Äthylenoxid an Verbindungen mit acidem Wasserstoff, insbesondere an Alkohole einer Kettenlänge von 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, verwendet werden.

Der für die Anwendung optimale pH-Wert liegt in schwach saurem bis neutralem Bereich und erstreckt sich etwa von 4 bis 8. Zum Einstellen des gewünschten pH-Wertes verwendet man zweckmäßig schwache organische Säuren, vorzugsweise Essigsäure. Geeignet sind jedoch auch mehrfunktionelle Säuren, wie z. B. Zitronensäure oder Milchsäure.

Die erfindungsgemäßen quartären 2-AlkyIimidazoliumsalze können in an sich bekannter Weise dadurch hergestellt werden, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II

Lösung mit 0,1 Gew,-% an erfindungsgemäßer Verbindung erhalten wird. Der pH-Wert wird mit Essigsäure auf 4,1 eingestellt.

c 1) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

Teststamm

ίο

S. aureus

I
R¹

J-*

(II)

15

in der R¹ und R² die in Anspruch I angegebene Bedeutung haben, in ar* sich bekannter Weise in einem polaren Lösungsmittel mit mindestens der äquimo-Iaren Menge einer Verbindung der allgemeinen Formel R³X, in der R³ und X die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, bei Temperaturen von 80 bis 150⁰C umsetzt und anschließend das Lösungsmittel und und gegebenenfalls überschüssiges R³X entfernt.

Vorzugsweise führt man die Umsetzung mit überschüssigen Mengen R³X durch. Die Entfernung der überschüssigen Verbindung R³X erfolgt zweckmäßig durch Destillation.

In den folgenden Bespielen werden die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen, die Herstellung der mikrobiciden Zubereitungen hieraus und die mikrobiciden Eigenschaften dieser Zubereitungen gezeigt. Weiterhin wird in Vergleichsbeispielen gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik die überlegene Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen aufgezeigt.

Die Prüfung auf Mikrobicidie erfolgte nach den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie e. V., Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1972. Dabei bedeutet in den Tabellen + Keimwachstum, — kein Keimwachstum.

E. coli

P. aeruginosa

Tcslstamm

55

B e i s ρ i e 1 I

a) Herstellung von l,3-Di-n-dodecyl-2-methylimidazoliumbromid

0,5 Mol l-n-Dodecyl-2-methylimidazol werden in 250 ml i-Propanol gelöst und mit 0,6 Mol n-Dodecylbromid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 10 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach Abtrennen des Lösungsmittels wird der verbleibende Rückstand mit Äther gewaschen, abgesaugt und getrocknet.

Ausbeute: 217g.

Elementaranalyse für C₂₈H₅₅N₂Br:

Berechnet ... C 67,2, HlI₁I, N 5,6, Br 16,0%;
gefunden .... C 67,', H 11,3, N 5,6, Br 16,0%.

bl) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung ^Q

IO Gewichtsteile l,3-Di-n-dodecyl-2-methyI-imidazoliumbromid, 10 Gewichtsteile eines Anlagerungs- g _co|j Produktes von 12 Mol Äthylenoxid an I Mol i-Tridecylalkohol, 5 Gewichtsteile Essigsäure und 75 Ge- h<; wichtsteile Wasser werden auf 50" C erwärmt i.nd gerührt. Es entsteht eine klare wäßrige Lösung. Diese Stammlösung wird mit Wasser verdünnt, daß eine Konzen- Einwirkungszeit in Min.

!ration

in % I 2 5 10 20 30

0,005 ----__

0,001 + + ----

0,005 ______

0,001 + + ____

b2) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Gewichtsteile l,3-Di-n-dodscyl-2 methyl-imidazoliumbromid, 4 Gewichtsteile einer Lösung, bestehend aus 80 Gew.-% Dodecyl-dimethyl-benzyl-ammoniumbromid und 20 Gew.-% Äthanol, 5 Gewichtsteile Essigsäure und 84 Gewichtsteile Wasser werden so lange gerührt, bis eine klare Lösung entsteht. Diese Stammlösung wird mit Wasser verdünnt, daß eine Lösung mit 0,1 Gew.-% an erfindungsgemäßer Verbindung erhalten wird. Der pH-Wert wird mit Zitronensäure auf 7,8 eingestellt.

c2) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

G. candidum

Konzen- Einwirkungszeit in Min.

tration

in% I 2 5 10 20 30

S. aureus

0,1

0,05

0,01

0,005

0,001

0,1
0,05
0,01
0,005
0,001

Fortsetzung

Tes(stamm

C. albicans

_____ —

P. expansum

Konzert- Einwirkungszeit in Min.

!ration

in% I 2 5 IO 20

0,1

0,05

0,01

0,005

0,001

0,1

0,05

0,01

0,005

0,001

Beispiel

a) Herstellung von l-n-Dodecyl^-methyl-S-n-octylimidazoliumbromid

I Mol l-n-Dodecyl^-methylimidazolwirdinSOOml n-PropanoI gelöst und mit 1,1 Mol n-Octylbromid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden auf 100⁰C erhitzt. Nach Abtrennen des Lösungsmittels wird der verbleibende Rückstand mit Äther gewaschen, abgesaugt und getrocknet.

Ausbeute: 204g.

Elementaranalyse für C₂₄H₄₇N₂Br:

Berechnet ... C65,0, H 10,7, N6,3, Br 18,0%; gefunden .... C 64,0, H 10,4, N 6,4, Br 18,5%.

Testsuimm Kcin/en- lünwirkuniLwii in Min.

ι nil ion in"; ι 2 5 10 20

P. aeruginosa 0,1 — — — —

0,05 - - - -

0,01 - - - -

0,005 - - - -

0,001 + + + +

Beispiel

a) Herstellung von l-n-Hexadecyl-2-methyl-3-n-octyl-imidazoliumbromid

0,5 Mol 2-MethyI-l-n-hexadecyIimidazol werden in 250 ml i-Propanol gelöst und mit 0,6 Mol n-Octylbromid versetzt. Dann wird 1OS? ,<iden unter Rückfluß gekocht. Danach wird i-Propano' zusammen mit dem unumgesetzten n-Octylbromid abdestilliert und der verbleibende Rückstand mit Äther gewaschen.

Ausbeute: 221 g.

Elemtntaranalyse für C₂₈H₅₅N₂Br:

Berechnet ... C 67,3, H 11,1, N 5,6, Br 16.0%; gefunden .... C 67,2, H 11,0, N 5,7, Br 16,1 %.

b) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Es wird eine 0,1 gewichtsprozentige wäßrige Lösung hergestellt und mit Essigsäure aufeinen pH-Wert von 4,9 eingestellt.

c) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

b) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Es wird eine 0,1 gewichtsprozentige wäßrige Lösung hergestellt und mit Essigsäure aufeinen pH-Wert von 4,5 eingestellt.

c) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

Teslstamm Konzcn- Einwirkungszeil in Min.

!ration in% I 2 5 10 20

45

Tes tstamm	Konzen	Ein'
	tration
	in%	I
S. aureus	0,1	_
	0,05	—
	0,01	-
	0,005	+
	0,001	+
E. coli	0,1	_
	0,05	—
	0,01	-
	0.005	-
	0,001	+
P. vulgaris	0,1	—
	0,05	-
	0,01	-
	0,005	4-
	0.(K)I

30

------ 5° E.coli

— — — — —

fts

S. aureus 0,1

0,05 0,01 0,005 0,001

O₁I

0,05

0,01

0,005

0.001

P. aeruginosa 0,1 0,05 .J,0l 0,005 0,001

P. expansum 0,1 0 05 0,01 0,005 0.(K)I

Beispiel 4

al Herstellung von I..VDi-n-ocl>l-2-meth>limida/oliumbromicl

I Mol l-n-()ctyl-2-mcthylimidazol wird mit 1.1 Mol n-Octylbromid in 5(K) ml n-Propanol gelöst und 5 Stunden lang auf 105 C erhitzt. Danach wird n-Propanol zusammen mit dem nicht umgesetzten n-Octylbromiü abdestillicrt und der verbleibende Rückstand m mit Äther gewaschen.

Ausbeute: 197 g

Berechnet ... C 60.8. Il 9.9. N 7.2. Br 20.2%: gefunden .... C 60.7. H 10.2. N 6.7. Br 19.6%.

c) Prüfung der mikrobiciden Wirksamkeit

Icstsuuniii Kon/cn- Hmiirkunjis/iMl in Mm

!ration in ".ι I 2 5 IO

b) Herstellung tier mikobicidcn /.Übereilung

Es wird eine 0.1gewichtsprozentige wäßrige Lö- :n sung hergestellt und mit [essigsäure aufcincn pH-Wert von 6.7 eingestellt

c| Prüfunu der mikrobiciden Wirksamkeit

Κοιιλτι- l.inwirkungs/cit in Mm.

lr.il lon

in",. i 2 ^ς 10 20 30

4 +

t 4 4 )

(-1414

4 4 4 4 4

f I

4

S. aureus	0.1
	0.05
	0.01
F.. coIi	0.1
	0.05
	0.01
P. vulgaris	0.1
	0.05
	0.01

Beispiel 5

al Herstellung von 1.3-Di-n-octyl-2-älhyl-

imidazoliumbromid ^₀

0.6MoI I-n-Octyl-2-äthyIimidazol. gelöst in 250 ml i-Propanol. und 0,66 Mol ii-Octylbromid werden 5 Stunden unter Rückfluß gekocht. Danach wird der Alkohol abgezogen und der verbleibende Rückstand mit Äther ausgewaschen.

Ausbeute: 202g.

Elementaranalyse für C₂₁H₄₁N₂Br:

Berechnet ... C 619. H 10.3. N 6.9, Br 19.9%: gefunden C 62.8, H 10,7. N 6.9. Br 20.6%.

S. aureus 0.1

0.05 0.0 i O.(K)5 0.001

(i candidum 0.1 0.05 0.01

0.(K)I

P. expansum 0.1 0.05 0.01 O.(K)5 0.(K)I

T. mentagro- 0.1 phytes 0.05

0.01 O.(K)5 0.(K)I

Beispiel

a) Herstellung von l.3-Di-n-dodecyl-2-äthylimidazoliumbromid

0.38 Mol l-n-Dodecyl-2-äthylimidazol und 0,42 Mol n-Dodecylbromid werden in 250 ml Äthanol gelöst und 5 Stunden unter Rückfluß gekocht. Danach wird das Lösungsmittel abgezogen und der Rückstand mit Äther ausgewaschen.

Ausbeute: 190 g.

Elementaranalyse für C₂₉H₅₇N₂Br:

Berechnet ... C 67.8. H 11,4. N 5.4. Br 15.5%: gefunden.... C 66.8, H 11.2. N 4,9, Br 15,5%.

b) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Es wird eine 0.1 gewichtsprozentige wäßrige Lösung hergestellt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 7,7 eingestellt.

c) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

b) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Es wird eine 0,1 gewichtsprozentige wäßrige Lösung hergestellt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 7.4 eingestellt.

fts

Teststamm	Konzen	Einwirk uneszeit	5	in Min.
	tralion
	in °o	1 2	-	10 20 30
S. aureus	0.1	—	-	_ ._ _
	0,05	- -	-	- - -
	0,01	- -	4-	- - -
	0.005	+ +		- - -
	0.001	+ +	+ - -
			809 613/309

l-'ortsct/iiiiiz

Tcslsliimni

E. coli

Ci. candidum

0.001
T. mcntagro- 0.1

Kon/en- I imviikuiiüs/L'H in Mm.

trillion

in".. I 2 5 IO 20 M)

0,01 t ι- f ■ f

0,(X)5 -f f ι- f f I

0.(K)I f 4- f f f f

0,1 + -

0.05 -f

0.01 ff

0.05
0,01

S. aureus

0,005 ___---

0,001 ______

P. aeruginosa 0,1 —

0,05
0,01

0,005 +
0.001 +

Tcstsluinin

C. albieans

Kon/cn- I inwirkiniiis/cil in Mm

tuition

in",, I 2 5 10 20 30

0,05
0.01
0,005
0.(H)I

phytes

0.001 + + -f - -

Beispiel 7

a) Herstellung von !-n-Dodecyl-2-äthyl-3-n-octyl-imidazoIiumchlorid

Mol l-n-Dodecyl-2-äthylimidazol wird in 500ml n-Butanol gelöst und mit 1,2 Mol n-Octylchlorid versetzt. Dieses Reaktionsgemisch wird 15 Stunden lang auf 127^rC erhitzt. Danach werden Alkohol und überschüssiges n-Octylchlorid abdestilliert und der verbleibende Rückstand mit Äther gewaschen. Ausbeute: 204g.

Elementaranalyse für C₂₅H₄₉N₂CI:

Berechnet ... C 72,7, H 11,9. N 6.7. Cl 8.6%: gefunden .... C 72.2, H 11,9. N 7,0. Cl 8,9%.

b) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Es wird eine 0,1 gewichtsprozentige wäßrige Lösung hergestellt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 7,3 eingestellt.

c) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

Teststamm Konzen- Einwirkungszeit in Min.

tration
in% I 2 5 10 20 30

T. mcntagro- 0.1
phytes 0.05

0.01
0.005
0.001

Beispiel S

a) Herstellung von I-n-Hexadecyl-2-äthyl-3-n-octyl-imidazoliumbromid

0,5 Mol l-n-Hexadccyl-2-äthylimidazol und 0.6 Mol n-Octylbromid werden in 250 ml i-Propanol gelöst und 5 Stunden unter Rückfluß gekocht. Danach wird das Lösungsmittel abgezogen und der Rückstand mit Äther ausgewaschen.

Ausbeute: 233 g.

Elementaranalyse für C₂₉H₅₇N₂Br:

Berechnet ... C 67,9, H 11,2, N 5,4, Br 15.5%: gefunden .... C 69,0, H 12,0, N 5.4, Br 14,8%.

b) Herstellung der mikrobiciden Zubereitung

Es wird eine 0,1 gewichtsprozentige wäßrige Lösung hergestellt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 7 2 eingestellt.

c) Prüfung auf mikrobicide Wirksamkeit

Teststamm Konzen- Hinwirktinus/cit in Min.

tration

in% I 2 5 10 20 30

S. aureus 0,1 _______

0,005 + + ----

E. coli 0,1 ______

G. candidum 0,1 + + — — — —

0,005 + + + ---

0,001 + + + ---

Beispiel 9

a) Herstellung von l-n-Hexadecyl-2-propyl-

3-n-octyl-imidazoliumbromid

I Mol l-n-Hexadecyl-2-propyJimidazol und 1,2MoI n-Octylbromid werden zusammen 10 Stunden lang auf I5O"C erhitzt. Canach wird unumgesetztes n-Octylbromid abdestilliert und der Rückstand mit Äther gewaschen.

Ausbeute: 245 g.

Elementaranalyse für C₁₀H₅₉N₂Br: Berechnet ... C 68,2, H 11,3, N 5.3. Br 15.2%: gefunden .... C 68,6. H 10.4, N 5,1, Br 15.4%.

b) Herstellung der mikrobieiden Zubereitung

Es wird eine ().! "ewichtsnrozenti^c wäf3ri"c Lösung hergestellt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 6.3 eingestellt.

c) Prüfung auf mikrobieide Wirksamkeit

lestsLimm knn/un- l-i

iraliim
m".. I

in Min. II) JlI <()

S. aureus 0,1 - - - - - -

0,005 +___--

I csisiiimm Kon/cn-	l-inwirkiiiisis/eil		-	111 Mm.	20	M)
1 nil u in		-	-
III "ei	I	-	+	II)	-	-
E. coli 0,1		4-	4-		-	-
0,05	-	4-	-	-	4-	4-
0,01	4-	-		-	■f	f
0.005	4-	-	-	4-		-
0,001	4-	4-	4-	f	-	-
P. aeruginosa 0,1	4-	4-	f		-	-
0,05	f	4-	—		4-	+
0,01	f	4-	-	-	f	4-
0.005	4	+	-	4-		-
0,(K) I	4-	-	4-	f	-	-
Cj. candidum 0,1	f-	4-	4-		-
0.05	4-	4-	-		-
0.01	-		-	_
0,005	+		-
0.001	4-		—

Beispiel IO Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen:

A) = U-Di-n-octyl^-äthylimidazoliumbromid,

B) = I.S-Di-n-hexadecyl-i-methylimidazolium-

bromid.

Teststamm	Konzen	A	2	in Min.	10	20	JO	B	2	in Min.	10	20	30
	tration in Γιριΐ/ °/		_	5	_	_	_			5
	III VJLW.- /O	Einwirkungszeit	-	_	—	—	-	Einwirkungszeit	-		-	-	-
S. aureus	0,1	I	4-	—	4-	-	-	1	-	-	-	-	-
	0,05	_	4-	4-	+	4-	-	_	-	-	-	-	-
	0,01	—	4-	4-	4-	+	4-	-	4-	-	-	-	-
	0,005	4-	—	4-	—	—	—	-	—	4-	—	—	—
	0,001	4-	-	—	-	-	-	-	-	—	-	-	-
E. coli	0,1	4-	4-	-	4-	-	-	4-	-	-	-	-	-
	0,05	—	4-	4-	4-	4-	4-	—	+	-	4-	4-	+
	0,01	-	+	4-	4-	4-	4-	-	4-	+	4-	4-	4-
	0,005	4-	—	4-	—	—	—	4-	-	4-	-	-	-
	0,001	4-	-	—	-	-	-	4-	-	-	-	-	-
P. vulgaris	0,1	4-	-	-	-	—	-	4-	4-	-	4-	-	-
	0,05	—	+	—	4-	4-	-	-	_1_	4-	4-	4-	4-
	0,01	-	4-	4-	4-	4-	4-	4-	4-	4-	+	4-	4-
	0,005	+	—	4-	—	—	—	4-	—	4-	—	—	—
	0,001	4-	-	—	-	-	-	4-	-	—	-	-	-
P. aeruginosa	0,1	4-	4-	-	-■	-	-	4-	-	-	-	-	-
	0,05	—	4-	-	4-	4-	4-	—	4-	-	-	-	-
	0,01	-	4-	4-	4-	4-	4-	-	4-	+	4-	4-	4-
	0,005	+		+			4-		4-
	0.001	4-				4-
+		4-

Es sind in der GB-PS 6 26 457 Imidazoliumverbindungen beschrieben, bei denen Stickstoffatome folgende Subslitutionsmöglichkeiten haben:

An einem Stickstoffatom befindet sich entweder ein Alkylrest mit I bis 7 oder 7 bis 18 C-Aiomcn. Am s 2. Stickstoffatom befindet sich ein Alkylrest mit I bis 7 Kohlenstoffatomen.

Bezeichnet man einen Alkylrest mit I bis 7 C-Atomen als kurzkettig, einen Alkylresl mit 7 bis 18 C-Atomen als langkettig, ergibt sich folgendes Substitutionsschema:

Die Imidazoliumverbindung der GB-PS 6 26 457 ist kurz-/kurz- oder kurz-/langkettig substituiert.

Die Imidäzoliumverbindung, welche in der CH-PS 4 68 788 genannt ist, ist, bezogen auf die Stickstoffe, is entsprechend dem Schema kurz-/langkettig substituiert.

Von den Imidazoliumverbindungen des Substitutionsprinzips kurz-/kurz- bzw. kurz-/langkettig war bekannt, drß sie teils baktericide, teils algicidc bzw. fungicide Eigenschaften haben.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen entsprechen dem Substitutionsprinzip lang-/langkettig. Es war überraschend, daß bei diesem Substitutionsprinzip die mikrobiciden Eigenschaften gesteigert werden und überdies wesentlich weniger pH-abhängig sind als bei den vorbekannten Substitutionsprinzipicn.

Folgende Vcrglcichsbeispiele sollen die Überlegenheit der erfindungsgcmäßen Verbindung''!! /tcigcn.

Vergleichsbeispicl I
a) Erfindiingsgemäße Verbindung

I -n-Hcxadecyl^-methyl-.Vn-octyl-imidazoliumbromid. Die Verbindung wurde zu 0,1 Gcw.-% in Wasser gelöst. Der pH-Wert wurde mit Essigsäure auf 4,9 eingestellt.

b) Vergleichsvcrbindung

1,2 - Dimethyl - 3 - η - hexadccy ί - imida/oiiiimbromid. Die Verbindung wurde zu 0,1 Gcw.-% in Wasser gelöst. Der pH-Wert wurde mit Essigsäure auf 5.2 eingestellt.

Die vergleichende bakteriologische Untersuchung ergab folgende Ergebnisse:

Teststamm	Kon/en- p¹1 4.')
	(ration Erfimlungsgemäß
	F.inwirkungszcit in Min.
	in Gew.-¹",, I 2 5
S. aureus	0.1 -
	0,05 -
	0,01 -
	0,005 -
	0,001 + + +
P. aeruginosa	0,1 -
	0,05 -
	0,01 + + +
	0,005 + + +
	0,001 + + +
P. expanpum	0,1 + + -
	0,05 + + -
	0,01 + + -
	0,005 + + +
	0,001 + + +
C. albicans	0,1 — — —
	0,05 -
	0,01 -
	0,005 _ _ -
	0,001 + + -

10

30

pi I 5.2

Vergleich

[ünwirkungs/eil in Min.

I 2 5

IO

30

Zum Nachweis der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen über einen relativ breiten pH-Bereich dient das folgende.

Vergleichsbeispiel 2

a) I -n-Dodecyl^-methyl-S-n-octyl-imidazoliumbromid wurde zu 0,1 Gew.-% in Wasser gelöst. Der pH-Wert der Lösung betrug 6,9. Eine in gleicher Weise hergestellte Lösung wurde mit Essigsäure auf pH 4,5 eingestellt.

b) !,l-Dimethyl-S-n-dodecyl-irnidazoliurnbromid wurde zu 0,1 Gew.-% in Wasser gelöst. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung betrug 7,7. Eine 2. Lösung wurde mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 5,0 eingestellt.

15

TcstsUimm

Kon/cn- pi I

ir.ilinn l.rlinduniLsycmäH

in(iew.-".i f-.inwirkunos/cii in Min.

pi I 5.0

Vergleich

l-jnnirkungszcii in Min.

III

S. aurcus	O.I	—	-
	0.05	—	-
	0,01	-	-
	0.005	H-
	0.001	4-	-
E. coli	0.1	—	-
	0.05	-	-
	0.01	—	-
	0.005	-	4
	0.001	+	-
P. vulgaris	0,1	—
	0.05	—	-
	0.01	-	4
	0.005	4	4
	0,001	H-	-
P. acruginosa	0,1	-	-
	0.05	-	-
	0.01	—	-
	0.005	-	-L-
	0.001	₊

-τ	H-	4
H-	+	4
4		4

+	—
4	-
4-	H-
+	H-
+	4-

H- +

H- 4-

H-

Tcstslumm Konzen- pH

truiion Fjfindun!;

inCicw.-"ο RinwirkuniLs/cit in Min.

I 2 5

pH 7.7

Vergleich

I inwirkungs/eil in Min.

I 2 5 Kl

20

S. aureus

E. coli

P. vulgaris

P. acruginosa

0.1

0.05

0.01

0.005

0.001

0.1

0.05

0.01

0.005

0.001

0.1

0,05

0,01

0,005

0.001

0,1

0,05

0.01

0.005

0.001

H-

4 4-

Vcrglcichsbeispiel 3

4	H-	4	4
H-	H-	H-	4
H-	4	4	4

H-	H-	H-
H-	4	4
H-	4	4

H	H-	H-
4	4	4
H	4	4
4	H-	-
H-	4	4
-I	H	4
H	4	4-
H	■ I	f

Als weiteres Beispiel dient der Vergleich von l-Mclhyl-2-i.soprupyl-3-hcxadccyl-imida/oliummcthosulfal (Verbindung Nr. 6 der CU-PS 46H78H) mit der tifindiingsgctniißeti Verbindung Ι-η-Ι

17

18

jmiduzoliumbromid.Ausden Daten folgender Tabelle geht die Überlegenheit der erfindungsgemiißen Verbindung eindeutig hervor.

TcslsUimm Kon/αϊ- pllfi.¹) I rut inn Erfindumj-sycniäU

in Cicu.-"ι· Hinwirkunus/cii in Min.

pH 7

Verbindung Nr. 6. CH-PS 46X 7K8

linunkuniü/LMt in Min.

M) I

IO

S. a u re us	0,1	-
	0,05	f
	0,01	+
	0,005
	0,001	-
E. coli	0,1	-
	0,05	t
	0,01	t-
	0,005	t-
	0,001
P. vulgaris	0,1
	0,05
	0,01
	0,005
	0.001
P. acruginosa	0.1
	0.05 .
	0.01
	0.005
	0.001

-r -r

Claims

Patentansprüche:

1. Quartäre 2-Alkylimidazoliumsalze der allgemeinen Formel I

N-R³

J-*

in der R¹ einen geradkkettigen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, R² einen geradkettigen Alkylrest mit I bis 3 Kohlenstoffatomen, R^J einen geradkettigen Alkylrest mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen und X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Forme! Π