DE2617672A1

DE2617672A1 - Polyamine

Info

Publication number: DE2617672A1
Application number: DE19762617672
Authority: DE
Inventors: Richard Albert Dybas; Nathaniel Grier; Robert Albert Strelitz; Bruce Edward Witzel
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1976-11-11
Also published as: MY8000139A; CA1083607A; FR2309511A1; PH12336A; NL7603981A; JPS6110458B2; CH618957A5; IL49437A; HK71479A; NO142259C; DK172576A; IL49437A0; JPS51128951A; FR2309511B1; NO761279L; NO142259B; AR226274A1; SE7604330L; ES447257A1; SE434635B

Description

Dr. &

Dr. DJeU = R M_Off Dr. Hans-Α. Braune

I Jtd se, Piemuawntr, 28

23. APRIL «76

15759 Y

MERCK & CO., INC., Rahway, New Jersey, V.St.A.

Polyamine

Die Erfindung betrifft eine neue Klasse von substituierten Polyaminen, welche sich als Algenbekämpfungsmittel und antimikrobielle Mittel mit Breitbandwirkung, insbesondere gegen Pflanzenkrankheiten verursachende Bakterien, eignen. Die neuen Verbindungen der Erfindung besitzen die allgemeine Formel I

)_n

^> CH-NH-Z (I)

A^(R₁)_n

in der die Reste A unabhängig voneinander jeweils eine

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•Χ'

Cyclohexylgruppe, eine Cj-Cg-alkylsubstituierte Cyclohexylgruppe oder eine unsubstituierte oder C«.-Cg-alkylsubstituierte Cyclohexenylgruppe der nachstehenden allgemeinen Formel

bedeuten, wobei die Reste R jeweils ein ¥asserstoffatom oder einen C^-Cg-Alkylrest bedeuten und die strichlierte Linie entweder Sättigung oder eine einzelne olefinische Bindung im Ring anzeigt, mit der Maßgabe, daß, wenn A
eine Cyclohexenylgruppe ist, nicht mehr als 9 der Reste R jeweils einen C^-Cg-Alkylrest darstellen;
zweckmäßigerweise stellen weniger als fünf der Reste R
jeweils einen C^-Cg-Alkylrest dar, und vorzugsweise beträgt die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in allen Resten R nicht mehr als acht. Insbesondere stellen lediglich
drei der Reste R jeweils einen C^-C^-Alkylrest, vorteilhafterweise eine Methyl- oder Äthylgruppe, dar;
in der allgemeinen Formel I sind ferner die einzelnen η gleich oder verschieden und haben den Wert 0 oder 1;
die Reste R^ in der allgemeinen Formel I sind ebenfalls gleich oder verschieden und bedeuten jeweils einen C.-C^- Alkylenrest;

schließlich entspricht Z in der allgemeinen Formel I einem Rest der nachstehenden allgemeinen Formel

-Y-H-R₆

^R5

in der R,- ein Wasserstoffatom, eine Aminoäthyl- oder Aminopropylgruppe oder einen C.-C»-Hydroxyalkyl- oder

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C₂-C₄-Dihydroxyalkylrest bedeutet, Rg ein Wasserstoffatom oder einen C_-.-C.-Hydroxyalkyl- oder Cp-C^-Dihydroxyalkylrest bedeutet und Y einer der nachstehenden Reste ist

-R₂-N-R₄- -¹V^ ^H V^R8" ^oder ^R3

Wenn Y einen Rest -Rp-N-R₄- darstellt, bedeutet Rp eine

2-Hydroxy-1,3-tr!methylengruppe oder entspricht einem Rest R,. gemäß vorstehender Definition, R, bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen C^-C₄-Alkyl-, C₂-C₄-Aminoalkyl-, C^-^-Hydroxyalkyl- oder C₂-C₄-Dihydroxyalkylrest, wie eine 2,3-Dihydroxypropyl- oder 3,4-Dihydroxybutylgruppe, und R₄ stellt eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe dar oder entspricht einem Rest R₁ gemäß vorstehender Definition; R, und Rg können auch zusammen eine Äthylengruppe bilden, in welchem Falle R₄ ebenfalls eine Äthylengruppe und Rc eine Aminoäthyl-, Aminopropyl- oder Aminohydroxypropylgruppe darstellen.

Wenn Y einen Rest

-R₇/ ^H Vv

bedeutet, entspricht R₇ dem Rest R₂ oder stellt eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem ersten Stickstoffatom dar, während Rg dem Rest R₄ entspricht oder eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem zweiten Stickstoffatom darstellt

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Wenn Y ein Rest -R₂- ist, haben R₂, R^ und Rg Jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung. Zweckmäßigerweise bedeuten R,> R,- und Rg nicht gleichzeitig jeweils einen Dihydroxyalkylrest; wenn dies jedoch der Fall ist, stel len diese Reste vorzugsweise CU-C^-Dihydroxyalkylreste dar.

Bevorzugt werden Polyamine der allgemeinen Formel I, bei welchen die Summe der Kohlenstoffatome in beiden Resten R₁ 2 bis 8 beträgt.

Die Brauchbarkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen liegt generell in ihrer Breitbandwirkung gegen Bakterien und Pilze. Besonders wertvoll ist ihre Wirksamkeit gegenüber Bakterien und Fungi, welche für die Hemmung des Wachstums und sogar die Vernichtung zahlreicher Arten von Nutzpflanzen verantwortlich sind, sowie gegenüber jenen Organismen, welche die Verrottung und Zersetzung bzw. den Abbau zahlreicher Materialarten verursachen. Beispiele für solche anfällige Materialien sind Papiere, Leder, Textilien, wäßrige Präparate, wie Latex anstrichmittel, Klebstoffe, Harze, Pigmentdispersionen und Ölharzüberzüge, deren Filme für die zerstörende Wir kung von Pilzen besonders anfällig sind. Die hohen wirt schaftlichen Einbußen bei der Papierherstellung, welche durch die Ansammlung von Bakterien- und Pilzschleimen in verschiedenen Teilen des Wassersystems verursacht werden, können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verbindungen weitgehend vermieden werden. Ein schwerwiegendes landwirtschaftliches Problem beim Anbau von Baumwolle, Bohnen, Mais und anderen Nutzpflanzen besteht in der Ertragseinbuße pro Einheitsanbaufläche, die auf die Wir kung von Bodenpilzen auf die Saat oder auf die Wurzeln der jungen Pflanzen zurückzuführen ist. Diese Einbußen

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-ff*

können gemildert oder sogar verhindert werden, indem man die erfindungsgemäßen Verbindungen als Bodendesinfektionsmittel einsetzt. Man kann die Verbindungen auch zur Bekämpfung von durch Bakterien und Pilze verursachten Laub- und Baumkrankheiten einsetzen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich insbesondere als Mittel gegen durch Bakterien verursachte Fruchtkrankheiten, wie den Feuerbrand. Das derzeit hauptsächlich verwendete Mittel ist Streptomycin. Dieses ist jedoch nicht nur teuer, sondern der Einsatz dieses auch als Antibiotikum für die Humanmedizin geeigneten Mittels in der Landwirtschaft wird auch von einigen Fachleuten als Ursache für das Auftreten streptomycinresistenter Species von pathogenen Organismen angesehen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt vorzugsweise nach folgendem Reaktionsschema:

- 5 609846/1052

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A-(R₁)_n
(IV)

C=O

HN-Z

(V)

MR₁ >n

C=N-Z

(H)

(VI)

(D

(HX)

HX

in dem A, Z und η jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben und HX eine ein- oder mehrbasische organische oder anorganische Säure darstellt, wobei eine genügende Menge von HX bereitgestellt wird, daß minde-

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-ν

stens eine Aminogruppe der Verbindung (I) protonisiert wird.

Die Synthese der Polyamine (I) beinhaltet die direkte Umsetzung des passenden Ketons (IV) mit dem passenden Amin (V) zur Schiff»sehen Base.

Wenn das Amin (V) zwei primäre Aminogruppen aufweist, kann es entweder symmetrisch oder unsymmetrisch sein. Ein symmetrisches Amin (V), bei dem z.B. R₂ und R₄ gleich sind, wenn Rc und Rg jeweils ein Wasserstoff atom darstellen, oder bei dem R₂ und R^ jeweils eine Äthylengruppe, Rc eine Aminoäthylgruppe und Rg ein Wasserstoffatom bedeuten, oder bei dem R₂ eine Trimethylengruppe ist, wenn R₁- eine 3-Aminopropylgruppe und Rg ein Wasserstoff atom darstellen, bildet eine einzige Schiffsche Base (Vl). Der Grund hierfür besteht darin, daß unabhängig davon, welche endständige primäre Aminogruppe des Amins (V) mit dem Keton (IV) reagiert, stets dasselbe Produkt erhalten wird. Wenn das Amin (V) jedoch unsymmetrisch ist, können zwei Produkte entstehen, von denen eines die Schiffsche Base (VI) darstellt. Die anderen Produkte besitzen die allgemeine Formel Vl(a), wenn Rc und Rg jeweils ein Wasser stoff atom darstellen, oder die allgemeine Formel VI(b), wenn R,- eine Aminoäthyl- oder Aminopropylgruppe ist:

^: C=N-R₄-N-R₂-NH₂ VI (a)

A-(R₁)_n

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C=N(CH,

A, R₁ _g und η haben dabei jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verbindungen VI(a) und VI(b) jeweils unter die für die Schiffsche Base (Vl) angegebene Definition fallen. Wenn Schiffsche Basen der Formeln (Vl) und VI(a) oder VI(b) entstehen, kann man sie gewünschtenfalls nach herkömmlichen Trennmethoden, z.B. durch Destillation, auftrennen.

Nach einer Alternativmethode zur Herstellung eines Gemisches der Schiff¹sehen Basen der Formeln (Vl) und VI(a) oder VI(b) wird die Umsetzung stufenweise durchgeführt. Man kann z.B. 1,2-Diaminoäthan mit 1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentanon in eine Schiff¹sehe Base überführen, diese katalytisch reduzieren, anschließend den Ringstickstoff selektiv mit Acrylnitril cyanäthylieren und schließlich durch katalytische Hydrierung ^~1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl_7-1,4,8-triazaoctan erzeugen.

Zur Herstellung der Schiff¹ sehen Base (VI) werden das Keton (IV) und das Amin (V) in einem geeigneten inerten Lösungsmittel, wie Toluol, gelöst. Die Lösung wird unter Rückfluß gekocht, bis die Umsetzung im wesentlichen abgeschlossen ist. Gewöhnlich genügen 5 bis 20 Stunden zur Wasserabtrennung durch azeotrope Destillation. Anschließend dampft man das Lösungsmittel unter vermindertem Druck ab und löst den die Schiffsche Base (VI) enthaltenden Rückstand in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise einem Alkenol, wie Äthanol oder Isopropanol.

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Nach der Lösung wird die Schiffsche Base (Vl) katalytisch oder chemisch reduziert.

Im Falle einer katalytischen Reduktion werden jegliche ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in A sowie die Kohlenstoff-Stickstoff-Bindung der Schiff»sehen Base (VI) ebenfalls reduziert oder hydriert. Bei solchen katalytischen Reduktionen sättigt man eine Alkanollösung der Schiff'sehen Base (VI) unter Bewegen in Gegenwart der üblichen Hydrierkatalysatoren, wie von Übergangsmetallen und ihren reduzierbaren Oxiden, mit Wasserstoff. Besonders wirksame Katalysatoren sind die Edelmetalle und deren Oxide. Ein besonders bevorzugter Katalysator ist Platinoxid. Die Hydrierung wird gewöhnlich in herkömmlicher Weise vorgenommen. Man vermischt den feinteiligen Katalysator (Korngröße etwa 48 bis 149/u; 100 bis 300 mesh) in Äthanol mit der Schiff^rsehen Base und überschüssigem Amin und gibt den Ansatz in ein geschlossenes System, das man bei einer Temperatur von 15 bis 45°C (vorzugsweise bei Raumtemperatur) mit Wasserstoff bis zu einem Druck von 3 bis 5 Atmosphären beaufschlagt. Bei höheren Temperaturen arbeitet man vorzugsweise bei einem Druck von nicht mehr als 15 Atmosphären. Wenn die Umsetzung beendet ist, belüftet man das System und filtriert den Katalysator vom Reaktionsgemisch ab. Das das Cyclohexylpolyamin (I) enthaltende Filtrat wird sodann nach herkömmlichen Methoden weiter gereinigt. Vorzugsweise dampft man jegliches vorhandene Lösungsmittel unter vermindertem Druck ab j, löst den Rückstand in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel und wäscht die Lösung mit Wasser und anschließend mit einer gesättigten wäßrigen Lösung eines anorganischen Salzes. Nach einer Trocknung wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgedampft, wobei das Cyclohexylpolyamin (I) in der Regel als öl anfällt. Man kann das Cyclohexylpolyamin dann neuerlich in niederen Alkanolen, Mischungen niederer

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-AO-

Alkanole mit Wasser, Diäthyläther oder DIoxan lösen und die Lösung mit einer Säure, wie Salzsäure, neutralisieren. Das Polyamin kann auch direkt mit wäßrigen Säuren neutralisiert werden.

Die Säureadditionssalze werden dann nach Bedarf durch Fällung,Eindampfen oder andere herkömmliche Methoden isoliert.

Als Anionen X für die Salze I(a) eignen sich sowohl von anorganischen Säuren als auch von organischen Säuren abgeleitete Anionen; Beispiele für geeignete Salze sind die Halogenide, wie die Chloride, Bromide oder Jodide, die Sulfate, Nitrate, Bisulfate, Phosphate, Acetate, Propionate, Maleate, Succinate, Laurate, Palmitate, Oleate, Stearate, Ascorbate, Gluconate, Citrate, Carbonate, Bicarbonate, Benzoate, Salicylate, Pamoate, Phthalate, Furoate, Picolinate, Dodecylbenzolsulfonate, Lauryläthersulfonate und Nicotinate. Im allgemeinen sind beliebige von einer Säure abgeleitete Anionen geeignet und ausreichend, wenn das Polyaminsalzanion X~, beispielsweise ein Chlorion, nach herkömmlichen Anionenaustauschmethoden durch andere Anionen ersetzt wird.

Zur Herstellung der Cyclohexenylpolyamine, d.h. der Verbindungen (I), bei denen die olefinische Ungesättigtheit im Ring A bestehen bleibt, führt man die Reduktion der Schiff'sehen Base (Vl) zur Verbindung (I) eher nach, einer selektiven chemischen Methode als auf katalytischem Wege durch.

Bei der chemischen Reduktion wird das Keton (IV) wie zuvor mit dem passenden Amin umgesetzt, die in einem inerten Alkanol oder Äther gelöste Schiffsche Base (VI) wird jedoch mit einem chemischen Reduktionsmittel, wie Natriumborhydrid oder Lithiumaluminiumhydrid, zur Umsetzung gebracht.

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Obwohl bereits ein Äquivalent des chemischen Reduktionsmittels für den Erfolg ausreicht, erzielt man bessere Ergebnisse, wenn man einen mindestens 2-molaren (vorzugsweise mindestens 2,5-molaren) Überschuß des chemischen Reduktionsmittels anwendet. Nachdem die anfängliche Umsetzung nachgelassen hat, kann man das Reaktionsgemisch aus der Schiff'sehen Base (VI) und dem Reduktionsmittel 1 bis 2 Stunden unter Rückfluß kochen, anschließend auf Raumtemperatur abkühlen und danach im Vakuum eindampfen. Der Eindampfrückstand wird weiter gereinigt, z.B. durch Behandlung mit Mineralsäuren oder anorganischen Basen, wie vorstehend für die Polyamine (I) beschrieben wurde. Anschließend kann man in der geschilderten Weise ein Salz herstellen.

Die Cyclohexyl- und Cyclohexenylketone (IV) können leicht hergestellt werden; nachstehend werden zwei Alternativmethoden für diesen Zweck erläutert:

(A) Kondensation von Säuren

Diese Methode erfolgt gemäß dem nachstehenden Reaktionsschema:

Fe Δ 2 A-()

(VII)

A-(R₁)_n

^A~<^R1>n

C=O + CO₂ + H₂O

Es wird eine acylierende Decarboxylierung der Säuren (VII) durchgeführt, indem man die betreffende Säure

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mit Übergangsmetallen, vorzugsweise Eisen, Oxiden der Übergangsmetalle, Erdalkalioxiden, Polyphosphorsäure oder Bortrifluorid erhitzt. Am zweckmäßigsten erfolgt die acylierende Reaktion, indem man Säuredämpfe über Katalysatoren, wie erhitztes Thoriumoxid-Aerogel, leitet.

Die Kondensation/Decarboxylierung einer Säure stellt die bevorzugte Methode zur Herstellung der Ketone (IV) dar, wenn die Reste A-(R^)_n gleich sind; wenn man bei der Umsetzung mehrere verschiedene Säuren verwendet, erhält man ein Gemisch von Verbindungen. Bei der Umsetzung vermischt man die Carbonsäure (VII) vorzugsweise mit reduziertem Eisenpulver und rührt den Ansatz 1 bis 6 Stunden in einer inerten Atmosphäre bei 195 bis 200⁰C, um ein Eisensalz zu erzeugen.

Die Carbonsäure (VII) und das Eisen werden vorzugsweise mindestens 2 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre bei 195 bis 200⁰C gerührt.

Nach 2 Stunden erhöht man die Temperatur zweckmäßig auf 290 bis 310⁰C und rührt den Ansatz mindestens 3 weitere Stunden; 4 Stunden reichen in der Regel aus. Anschließend wird das Reaktionsgemisch abkühlen gelassen und hierauf mit einem geeigneten inerten Lösungsmittel, wie Diäthyläther, extrahiert. Der Extrakt wird filtriert. Man dampft die Lösungsmittelextrakte unter vermindertem Druck ein und destilliert die zurückbleibende Flüssigkeit im Vakuum, um das Keton (IV) zu isolieren.

Die vorgenannten Carbonsäuren (VII) können nach verschiedenen herkömmlichen Methoden hergestellt werden. Ein besonders zweckmäßiges Verfahren besteht in der Addition eines Cyclohexens an ein Anhydrid einer aliphatischen Säure.

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Bei dieser Methode wird ein Gemisch des Cyclohexene und einer katalytisehen Menge (z.B. von 0,2 bis 0,3 Mol pro Mol Cyclohexen eines radikalbildenden Katalysators, wie Di-tert.-butylperoxid) innerhalb von 3 bis 5 Stunden in einen 5- bis 15-molaren Überschuß des unter Rückfluß kochenden Anhydrids der aliphatischen Säure eingetropft. Y/enn die Zugabe beendet ist, kocht man den Ansatz 5 bis 10 Stunden unter Rückfluß und dampft ihn dann unter vermindertem Druck ein. Der flüssige Rückstand wird mit wäßriger Natronlauge vermischt und etwa 2 bis 5 Stunden unter Rühren am Dampfbad erhitzt. Die abgekühlte alkalische Lösung wird sodann mit Äther extrahiert. Man verwirft die Ätherschicht, säuert die wäßrige Lösung an und extrahiert sie gut mit Äther. Die vereinigten Ätherextrakte werden mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der beim Eindampfen unter vermindertem Druck verbleibende flüssige oder feste Rückstand wird im Vakuum destilliert und liefert die entsprechende Carbonsäure (VII).

Andere Carbonsäuren lassen sich leicht herstellen, beispielsweise durch Diels-Alder-Reaktion eines Diens oder alkylsubstituierten Diens mit verschiedenen ungesättigten aliphatischen Verbindungen oder Carbonsäuren, wie nachstehend näher erläutert wird.

(B) Kondensation eines Grignard-Reagens mit einem Nitril

Dicyclohexyl-, Dicyclohexenyl- oder Cyclohexylcyclohexenylalkanone können gemäß folgendem Reaktionsschema hergestellt werden:

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609846/rosa

A-(R₁)_η-Χ

te

A-(R₁J_nMgX > A-(R^_nC-(R₁ )_βΑ

NMgX

>_π-α

wobei A oder (R^)_n bei ^eder Reaktionskomponente gleich oder verschieden sein können und jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben.

Diese generelle Synthesemethode beruht auf der Umsetzung eines aus einem chlor- oder bromsubstituierten Cyclohexan- oder Cyclohexenderivat erzeugten Grignard-Reagens mit einem cyansubstatuierten Cyclohexan- oder Cyclohexenderivat. Der erhaltene disubstituierte Iminoalkansalzkomplex wird mit wäßriger Mineralsäure zum entsprechenden Keton hydrolysiert.

Das Grignard-Reagens wird durch Umsetzung des Halogenids mit gewöhnlich in Form von Spänen oder Pulver vorliegendem Magnesiummetall hergestellt, wobei man sehr geringe Anteile von Jod oder Methyljodid als Katalysator verwenden kann. Spezielle Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Diäthyläther, Dibutyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan und Benzol. In der Regel reicht gelindes Erwärmen aus, um die Reaktion in Gang zu bringen. Das Halogenid wird allmählich in das Metall/Lösungsmittel-Gemisch eingetragen. Nach der vollständigen Zugabe zeigt das Verschwinden praktisch des gesamten Magnesiummetalls das Ende der Umsetzung an. Das Halogenid wird in geringem Überschuß eingesetzt. Es muß unter Feuchtigkeitsausschluß gearbeitet werden; als zweckmäßig erweist sich eine Stickstoffatmosphäre. Das Grignard-Reagens wird sodann während eines Zeitraums von 15 Minuten bis 1 Stunde bei Raum-

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temperatur demNitril zugesetzt, welches zuvor in einer dem 2- oder 3-fachen seines Volumanteils entsprechenden Lösungsmittelmenge gelöst wurde. Man kann das Reaktionsgemisch anschließend unter Rückfluß kochen, um einen vollständigen Ablauf der Umsetzung zu gewährleisten. Im allgemeinen wird das Grignard-Reagens in geringem Überschuß über das Nitril eingesetzt. Für eine vollständige Umwandlung reicht ein 1 bis 10 Stunden langes Kochen unter Rückfluß aus. Das erhaltene Iminsalz wird vorzugsweise mit wäßrigen Mineralsäuren, wie Salz-, Schwefel- oder Phosphorsäure, zum Keton zersetzt. Die Ketone sind wasserunlöslich und können mit mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln extrahiert werden. Die Reinigung wird vorzugsweise durch fraktionierende Destillation unter vermindertem Druck vorgenommen. Man kann jedoch auch das rohe ketonhaltige Reaktionsgemisch zur Alkylierung der Polyamine einsetzen, da die Reaktionsnebenprodukte im allgemeinen Alkohole oder Kohlenwasserstoffe sind und nicht mit Aminen reagieren. Wenn das Rohprodukt noch Ausgangs-Halogenide enthält, sollen diese vor der Keton-Aminalkylierung entfernt werden.

Man kann die Konzentrationen des Grignard-Reagens und Nitrils innerhalb weiter Grenzen variieren, um die Erzielung guter Ausbeuten zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäß verwendeten Halogen-, Cyan- und Carboxylderivate von Cyclohexanen und Cyclohexenen sind gewöhnlich verfügbar; wenn dies nicht der Fall ist, kann man die betreffenden Derivate nach herkömmlichen Methoden herstellen, beispielsweise nach der Diels-Alder-Synthese:

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15759 Y R CR

CR \

CR

Im obigen Reaktionsschema steht D für R, -(R^)_n -(R^)_n-Br oder -(R₁J_n-CN, wobei R₁, R und X jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben. Wenn D einen Rest R darstellt und die Reste R jeweils Alkylreste bedeuten, kann man das erhaltene Cyclohexen in der vorstehend beschriebenen Weise mit einem Anhydrid einer aliphatischen Säure umsetzen. Wenn D -(R₁ )_n-COOH, -(R₁ )_n-CN oder -(R₁ )_n-Br ist, kann die Kondensation nach den vorgenannten Synthesemethoden (A) und (B) erfolgen. Die Carbonsäuren A(R₁)_n-COOH können natürlich nach herkömmlichen Methoden mit PhosphorChloriden, z.B. Phosphorpentachlorid, in die Säurechloride A(R₁)J₁-COCl übergeführt werden.

Wenn die Reste R unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoff atom oder einen C₁-Cg-Alkylrest bedeuten, kann man die Darzens-Synthese ^"Compt. Rend., 150 (1910), 707_J anwenden:

+ A(R₁J_nCOCl

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mV

Im obigen Reaktionsschema haben R,, n, R und A jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung. Ebenso kann man nach der Blaise-Marie-Synthesemethode ^""BuIl. Soc. Chim. [4] 7, (1910) 215 und Compt. Rend. 145, (1907) 73J arbeiten:

A-R₁ZnCl + A(R₁J_nCOCl > AR₁CO(R₁)_nA

Dabei haben A, η und R₁ jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung.

Das Keton (IV) kann mit einem geeigneten Polyamin (V) umgesetzt werden. Spezielle Beispiele für Polyamine (V), welche sich hervorragend für die Umsetzung mit dem Keton (IV) eignen, sind Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, 3,3'-Iminobis-(propylamin), 3»3^f-*Methyliminobis-(propylamin), Dipropylentriamin, N,N'-Bis-(3-aminopropyl)-1,3-trimethylendiamin, N,N¹-Bis-(2-aminoäthyl)-1,3-triethylendiamin, N,N^l-Bis-(3-aminopropyl)-piperazin, N-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1,3-trimethylendiamin, N-(2-Aminoäthyl)-1,3-trimethylendiamin, Spermidin, Spermin, 1^4-Bis-(2-aminoäthyl)-piperazin, Tris-(2-aminoäthyl)-amin, 1-(2-Aminoäthyl)-4-(3-aminopropyl)-piperazin, 1-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-4-(2-aminoäthyl)-piperazin, N-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1,3-trimethylendiamin, N,N'-Bis-(3-aminopropyl)-1,4-cyclohexylen-bis-(methylamin), 1-(2,3-Dihydroxypropyl)-1,5,9-triazanonan, 1-(2-Hydroxyäthyl)~ 114,7,10-tetraazadekan, 4- (3,4-Dihydroxybutyl)-1,4,8-triazaoctan, 1-(2-Hydroxypropyl)-5-hydroxymethyl-i,5»9-triazanonan, 1,4-Di-(3-aminopropyl)-piperidin, Tris-(3-aminopropyl)-amin, Äthylendiamin, Trimethylendiamin und 1,3-Diamino-2-hydroxypropan.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen stellen hervorragende antimikrobielle Mittel mit breitem Wirkungsspek-

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trum dar. Sie wirken insbesondere gegen gram-positive und gram-negative Bakterien, speziell gegen die schädlichen gram-negativen Organismen der Genera Pseudomonas, Xanthomonas, Erwinia und Corynebacterium. Die Verbindungen wirken in wäßrigen Medien bei Konzentrationen von 1 bis 100 ppm. Spezielle Beispiele für auf die Verbindungen ansprechende Species sind Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Bordetella bronchiseptica, Pasteurella multocida, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, S. pullorum, Klebsieila pneumoniae, Aerobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Desulfovibrio desulfuricans, Bacillus mycoides und Pilze, wie Aspergillus niger und Chaetomium globosum. Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe werden als solche oder in verdünnter Form eingesetzt. Als Verdünnungsmittel eignen sich beispielsweise beliebige inerte Substanzen, welche die antimikrobielle Wirkung nicht aufheben. Besonders gut geeignet sind Flüssigpräparate, wie wäßrige Dispersionen, Lösungen und Emulsionen. Spezielle Beispiele für feste Verdünnungsmittel sind Talk, Maisstärke, Aluminiumoxid und Diatomeenerde (Kieselgur). Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Wirkstoffe können auch auf verschiedene Materialien, wie solche aus Naturfasern (z.B. Papier, Baumwolle oder Wolle) oder solche aus Synthesefasern (wie Nylon oder Polypropylen), sowie auf die Oberflächen von unbelebter Materie, z.B. von harten Substanzen (wie Holz, Glas, Metalle, Ziegel bzw. Fliesen, Gummi oder Kunststoffe) oder porösen Materialien (wie Beton oder Leder) aufgebracht werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich insbesondere zur Hemmung des Wachstums von aeroben und anaeroben Bakterien in Flüssigkeiten für Schneid- und Schleifprozesse (z.B. für die Metallbearbeitung) und in ölbohrschlämmen oder Wässern und Laugen der sekun-

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dar en ölgewinnung. Eine Wachstumshemmung von Anaerobiern, wie des sulfatabbauenden Desulfovibrio desulfuricans, wird bei einer Konzentration der Polyamine von 0,1 bis 10 ppm bewirkt. Durch die Hemmung des Wachstums dieser Bakterien werden die Schwefelwasserstoffbildung und Korrosion von Vorrichtungen, die Verlegung von ölhaltigen Sanden, die Entstehung von Übelgerüchen und andere schädliche Auswirkungen verhindert. Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich auch als Schutzmittel gegenüber dem biologischen Abbau bei anderen wäßrigen Systemen, wie wäßrigen Emulsionen und Dispersionen, Anstrich- oder Überzugsmitteln, Pigment suspensionen oder Klebstoffen, bei welchen ein üppiges Wachstum von Mikroorganismen zu einer Zerstörung des kolloidalen Zustands (Ausflockung), pH-Verlagerungen, Übelgerüchen, Bildung von korrodierenden Substanzen, Viskositätseinbußen und anderen unerwünschten Effekten führen kann.

Eine besonders günstige Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäßen Verbindungen ist ihr Einsatz in "Sanitizern" (Desinfektions- und Reinigungsmittel) für waschbare Gewebe oder Faservliese oder entsprechendes Wegwerftextilgut, welches beispielsweise als Windeln, chirurgische Masken, Hauben, Kittel, Handtücher und andere Tücher, Decken für Spitalsmöbel und -einrichtungen, Instrumentenhüllen, aseptische Gesichtstücher, Badezimmertücher oder Monatsbinden dient. Auf diesem Anwendungssektor können die Verbindungen der allgemeinen Formel I entweder dem Faserbrei vor der Extraktion oder Strang- bzw. Garnerzeugung einverleibt oder aber auf die Fertigwaren aufgesprüht werden. Jede Abscheidungsmethode ist geeignet, sofern mindestens 1 χ 10"" Gew.-% des antimikrobiellen Materials am Textilgut zurückbleiben. Ein größerer Anteil als 0,1 bis 1 Gew.-96 ist im allgemeinen zu hoch und überflüssig.

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Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäßen Verbindungen besteht darin, daß man sie allein, in Lösung oder Suspension oder zusammen mit Seifen oder anderen Wasch- bzw. Reinigungsmitteln zur Säuberung der Haut (insbesondere in vor chirurgischen Eingriffen anzuwendenden Waschpräparaten) oder in Mitteln zur Bekämpfung des Wachstums von Corynebacterium acnes einsetzt. C. acnes stellt einen Acne (insbesondere Acne vulgaris) erregenden Bakterienstamm dar; derartige Hautbakterien lassen sich bereits mit Hilfe einer Konzentration der erfindungsgemäßen Verbindungen von 1 bis 5 ppm wirksam bekämpfen. Man kann nach Bedarf auch höhere Konzentrationen (wie von 2500 ppm oder mehr) anwenden, ohne eine Reizung oder ein Unbehagen hervorzurufen. Wenn man das Reinigungsmittel zum Gebrauch mit Wasser verdünnt, kann das Präparat einen Anteil des erfindungsgemäßen Polyamine von 0,01 Gew.-# oder darüber enthalten.

Außerdem können die erfindungsgemäßen Verbindungen in aufgespeichertem Wasser, wie Swimmingpools, Becken oder Brauchwasser, wie Kühlwasser oder Papiermühlenwasser, zur Hemmung des Wachstums unerwünschter Bakterien, Pilze und/oder Algen eingesetzt werden.

Zur Bekämpfung von schleimbildenden Mikroorganismen und Algen in umlaufenden Brauchwässern, insbesondere für Kühlzwecke und speziell für Einrichtungen wie Kühltürme, werden die erfindungsgemäßen Polyamine im allgemeinen allein eingesetzt. Man kann die Verbindungen der Erfindung jedoch auch zusammen mit anderen antimikrobiellen Mitteln verwenden. Um die Löslichkeit zu erhöhen, setzt man die Verbindungen vorzugsweise als Salze ein. Das

Mikrobenwachstum läßt sich bereits mit Konzentrationen

-4 im umlaufenden Wasser von 1 χ 10 Gew.-% wirksam hemmen.

Zur Gewährleistung der Wirkung, insbesondere gegenüber

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resistenteren Stämmen von Mikroorganismen, und auch unter Berücksichtigung des zum Ausgleich der z.B. durch Verdampfung bewirkten Wasserverluste zugesetzten Wassers reichen Konzentrationen von 1 χ 10 bis 5 x 10" Gew.-% völlig aus. Die Zugabe kann kontinuierlich oder in Form einer diskontinuierlichen "Schockbehandlung", d.h. alle 4 bis 8 Stunden innerhalb einer 10- bis 20-minütigen Periode, erfolgen.

Ein großer und außergewöhnlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungen besteht in ihrer hohen Substantivität gegenüber allen Arten von Oberflächen, welche für den Korrosionsschutz sorgt und ein Vorratsdepot schafft, welches die Verbindungen kontinuierlich an die mit den Oberflächen in Kontakt kommenden Wässer abgibt. Weitgehend auf dieselben Eigenschaften zurückzuführen ist auch die vorgenannte Brauchbarkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen als Desinfektionsmittel für Oberflächen von unbelebter Materie, wie Wände oder Decken, technische Einrichtungen, Ställe und Pferche, Krankenhauseinrichtungen, Küchen oder Badezimmer.

Bei der Formulierung für die vorgenannten Zwecke können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch gemeinsam mit anderen antimikrobiellen Mitteln, oberflächenaktiven Substanzen, Insektiziden, Schauminhibitoren oder Geruchsstoffen oder als Metallchelate, wie Kupfer-, Calcium-, Magnesium- oder Eisenchelate, eingesetzt werden.

Landwirtschaftliche Anwendungen

Benetzbare Pulver, aus welchen sich wäßrige Dispersionen herstellen lassen, stellen zweckmäßige Präparate dar, die eine gute Verteilung im Erdboden ermöglichen. Dasselbe Ergebnis läßt sich beispielsweise mit Staubpräpa-

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raten erzielen. Alle Polyamine können als feine Pulver mit den gebräuchlichen Pulververdünnungsmitteln, wie Talk, Ton, gereinigten Silikaten, Holzmehl, Sand, Magnesiumoxid, Calciumcarbonat, Fuller-Erde, Kaolin, Diatomeenerde, Glimmer oder Bimsstein, vermischt werden. Das Pulver kann folgende Zusammensetzung aufweisen:

Polyamin 1 bis 75 %

Inertes Verdünnungsmittel

(z.B. Ton oder Talk) 25 bis 99 %

Man kann die Gemische fein pulverisieren (z.B. bis zu einer mittleren Korngröße von 1 bis 10/u) oder die bereits fein pulverisierten Bestandteile vermischen.

Zur Verwendung als landwirtschaftliche Desinfektionsmittel können die Stäube zur Anbauzeit auf die Saat und das umgebende Erdreich aufgebracht werden. Die Konzentration des Keimtötungsmittels wird so gewählt, daß dem Boden eine wirksame, nicht-phytotoxische Dosis einverleibt wird. Im allgemeinen soll die Konzentration des PoIyamins (Wirkstoff) im Erdreich 10 bis 25 ppm betragen. Am wirtschaftlichsten und wirksamsten ist es, wenn man die Stäube unmittelbar vor der Aussaat in etwa 15,2 bis 20,3 cm (6 bis 8 in) breiten Streifen in der Mitte der einzelnen Reihen aufbringt. Das Material kann dann mit Hilfe einer Bodenfräse bis zu einer Tiefe von mehreren Zentimetern in den Erdboden eingearbeitet werden. Auf diese Weise werden eine Materialeinsparung und ein Schutz des Wurzelsystems der jungen Pflanzen gegenüber dem Mikrobenangriff erzielt. Für den Schutz einer bestimmten Pflanze (wie Kohl) kann die Breite des aufgebrachten Streifens des antimikrobiellen Mittels von 20,3 cm (8 in) zur Verhinderung der schwarzen Wurzelkrankheit (black root disease) bis 30,5 - 38,1 cm (12 - 15 in) zur Verhinde-

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rung der Kohlhernie (club root disease) variiert werden. Analog kann die Tiefe, bis zu welcher das Fungizid verteilt werden soll, im Bereich von 5»1 bis 15_t2 cm (2 bis 6 in) schwanken.

Die benetzbaren Pulver können durch Zugabe von 0,1 bis 5 % eines Netzmittels zu den Pulvermischungen hergestellt werden. Im Handel sind zahlreiche Dispergiermittel erhältlich, welche bei den erforderlichen Konzentrationen nicht-phytotoxisch sind. Beispiele dafür sind die Alkali- und Aminsalze von sulfatierten und sulfonierten Säuren, Alkoholen und ölen, polyäthoxylierte Alkylphenole, quaternäre Salze langkettiger Fettamine und Fettsäureteilester mehrwertiger Alkohole. Einige Dispergiermittel können zur Herstellung emulgierbarer Konzentrate der Polyamine in organischen Lösungsmitteln verwendet werden. Viele dieser Substanzen sind in lösungsmittellöslicher Form erhältlich. Die Art der Aufbringung auf den Erdboden ist ähnlich wie im Falle der Stäube. Die Suspensionen oder Emulsionen werden mit Hilfe von Sprühvorrichtungen auf das Erdreich aufgesprüht. Die Fungizide können dann mit Hilfe einer Scheibenegge gleichmäßig bis in unterschiedliche Tiefen verteilt werden. Die Sprühmethode eignet sich auch zur .streifenmäßigen Begrenzung der Dosierung.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäßen Präparate in der Agrikultur besteht in der Bekämpfung der durch Bakterien verursachten Pflanzerikrankheiten. Die Präparate werden dabei auf die betroffenen Oberflächenbereiche appliziert. Die erfindungsgemäßen Verbindungen inhibieren das Bakterienwachstum in einem hohen Grad und eignen sich besonders gut für den genannten Zweck. Beispiele für Pflanzenkrankheiten, welche aufgrund der verursachten Herabsetzung von Ertrag und Qualität wirt-. schaftliche Bedeutung haben und mit Hilfe der erfindungs-

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gemäßen Mittel bekämpft werden können, sind der Feuerbrand von Äpfeln und Birnen, die bakterienbedingte Fleckenkrankheit (bacterial spot) von Steinobst, die Kirschblattfleckenkrankheit (cherry Isaf spot), der Walnußbrand (walnut blight), der gemeine Bohnenbrand (common blight of bean), die bakterienbedingte Fleckenkrankheit iron Tomaten und Pfeffer und die Kartoffelsaatfäule (potato ε'ed piece decay). Die benötigte wirksame Konzentration der Polyamine beträgt 5 bis 200 ppm; man kann die Wirkstoffe in Form von Stäuben, wäßrigen Pulverdispersionen oder wäßrigen Emulsionen oder aus wäßrigen Tauchbädern applizieren. Andere Pflanzenkrankheiten, welche mit Hilfe der erfindungsgemäßen Präparate bekämpft werden können, werden durch Pilze verursacht; Beispiele dafür sind die zahlreichen Arten von Pslrsrmehltau (powdery mildew) und Blattschorf (leaf scabs).

Bei der Saatbehandlung sind bereits Anteile von 550 bis 600 ppm (bezogen auf die Saat) gegenüber verschiedenen Pilzen wirksam.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Form wäßriger Suspensionen oder Emulsionen angewendet werden. Die Grundsubstanzen sind im allgemeinen in Wasser unlöslich. Für derartige Präparate können zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung verschiedene pulverförmige Träger verwendet werden. Die Wirkstoffe werden mit Talk, Fuller-Erde, Calciumsilikat, Calciumcarbonat, Tonen u. dgl. sowie Netz- und Dispergiermitteln und Klebemitteln vermischt. Um eine möglichst große chemische Verträglichkeit zu gewährleisten, bevorzugt man darunter die nicht-ionischen Substanzen. Andere nichtionische oder kationische oberflächenaktive Substanzen sind ebenfalls geeignet.

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• 5759 Y Γ) r λ π r ^ri ■'·,

, 261 7 6 /1

Die Verbindungen cei Erfindung können ferner zur Hemmung der Bildung von Zahnplaques eingesetzt werden. Für diesen Zweck werden sie insbesondere als Bestandteil von Mundspülmitteln (z.B. Mundwässern) oder von Zahnpasten oder Zahnpulvern mit einem Wirkstoff gehalt von 50 bis 1000 ppm eingesetzt.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, wobei jedoch hinsichtlich der Verbindungen der allgemeinen Formel I keinerlei Beschränkung beabsichtigt ist.

SYNTHESEBEISPIEL A Radikalische Addition von Essigsäureanhydrid an ß-Pinen

1000 g (10 Mol) unter Rückfluß kochendes Essigsäureanhydrid wird innerhalb von 2 1/2 Stunden tropfenweise mit einem Gemisch von 136 g (1 Mol) ß-Pinen und 30 g (0,2 Mol) tert.-Butylperoxid versetzt. Anschließend kocht man den Ansatz weitere 5 Stunden unter Rückfluß. Dann wird das Essigsäureanhydrid im Vakuum abgedampft und der Rückstand durch Behandlung mit 40 g NaOH in 250 ml Wasser und 150 ml Äthanol hydrolysiert. Das Gemisch wird 2 Stunden unter Rückfluß gekocht und danach mit Salzsäure angesäuert und mit Äther extrahiert. Die Extrakte werden über Natriumsulfat getrocknet und zu einem Rückstand eingedampft, den man im Vakuum destilliert. Man erhält 43,1 g (22 %) 3-(4-1sopropylcyclohexenyl)-propionsäure vom Kp 135 bis 137°C (0,3 mm).

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^{15759 Y} ^. 2617872

SYNTHESEBEISPIEL B

3-(4-1sopropylcyelohexyl)-propionsänrβ

Man löst die beim Synthesebeispiel A erhaltene ungesättigte Säure in Äthanol und hydriert sie bei Raumtemperatur und einem Wasserstoffdruck von 2,81 kp/cm (40 psi) in Gegenwart von PtO₂. Anschließend wird der Platinkatalysator abfiltriert und das Äthanol unter vermindertem Druck abgedampft. Man erhält die gesättigte Säure, d.h« 3-(4-Isopropylcyclohexyl)-propionsäure, in Form von 42,3 g (97 %) einer farblosen Flüssigkeit.

SYNTHESEBEISPIEL C Herstellung von 1,5-Di-(4-isopropylcyclohexvl)-3-pentanon

39f7 g (0,20 Mol) 3-(4-Isopropylcyclohexyl)-propionsäure und 6,15 g (0,11 Mol) wasserstoffreduziertes Eisen werden 90 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre auf 195⁰C erhitzt. Anschließend erhöht man die Temperatur auf 290°C und hält sie 3 Stunden bei diesem Wert. Die abgekühlte Reaktionsmasse wird gut mit Äther extrahiert. Man filtriert die Ätherextrakte durch Celite (Kieselgux } und dampft sie danach im Vakuum ein. Der Rückstand wird im Vakuum abgestreift, wobei 17_f3 g (51 %) Produkt verbleiben.

In analoger Weise erhält man folgende Ketone:

1 ^-Dicyclohexyl-S-nonanon, 1,5-Dicyclohexyl-3-pentanon, 1,3-Dicyclohexylaceton, 1,7-Dicyclohexyl-4-heptanon, 1,3-Di-(3-methylcyclohexyl)-aceton, 1,7-Di-(4-äthylcyclohexyl)-4-heptanon, 1,5-Di-(2-isopropylcyclohexyl)-3-pentanon,

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' ' 609846/1052

1,9~Di» (2-§t!iylcycloh©xyl) -5-nonanon, 1,5-Di- (4-t^rt. -buGylcyclohexyl )-3-pentanon, 1,5-Di- (2,4,6-trimethylcyclohexyl) -3-pentanon, 1,5-Di-(3,5-diäthylcyclohexyl)-3-pentanon,

1,7-Di-(2,6-dimethyl-4-tert.-butylcyclohexyl)-4-heptanon und

1,7-Di- (2,3,4,5,6-pentamethylcyclohexyl) -4-heptanon.

Wenn man ungesättigte Säuren dem vorgenannten Verfahren unterwirft, erhält man die folgenden repräsentativen Ketone :

1,7-Dicyclohex-3-enyl-4-heptanon, 2,8-Di- (4-3iethylcyclohex-3-enyl) -5-nonanon und 1,5-Di-/~4-Isopropylcyclohex-1 -enyl_J-3-pentanon.

SYNTHESEBEISPIEL D

Herstellung von 4-Cyclohexyl-1-(4-isopropylcyclohexyl)-butanon-2

Man stellt ein Grignard-Reagens aus 21 g (0,11 Mol) 2-CyclohexylSthylbromid und 2,4 g (0,1 Grammatom) Magnesium her. Man überschichtet das Magnesium mit 25 ml wasserfreiem Äther, fügt einen Jodkristall hinzu und setzt unter Stickstoff eine Lösung des Halogenide in 50 ml wasserfreiem Äther zu, wobei man den Ansatz nach dem Einsetzen der Reaktion 1 bis 2 Stunden bei der Rückflußtemperatur hält. Wenn die Zugabe beendet ist, kocht man den Ansatz weitere 30 Minuten unter Rückfluß.

Die Lösung des Grignard-Reagens wird dann gereinigt, indem man sie in einer Stickstoffatmosphäre durch einen Glaswollefilüerbausch leitet und langsam in eine bewegte Lösung von 14,9 g (0,09 Mol) 4-Isopropylcyclohexylacetonitril in 200 ml wasserfreiem Diäthyläther einbringt,

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Während der Zugabe, welche 30 Minuten bis 1 Stunde erfordert, hält man den Ansatz unter gelindem Rückfluß. Nach beendeter Zugabe und weiteren 15 Minuten unter Rückfluß wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und unter gutem Durchmischen auf ein Gemisch von 50 ml konzentrierter Salzsäure und 200 g Eis aufgegossen. Nach dem Erwärmen wird der Äther abdestilliert und der Rückstand 1 Stunde auf 70 bis 100⁰C erhitzt. Das Produkt wird zweimal mit Jeweils 250 ml Äther extrahiert. Man trocknet die Ätherlösung über wasserfreiem Magnesiumsulfat und dampft das Lösungsmittel ab. Jegliche nicht-umgesetzte Ausgangsverbindungen (d.h. Halogenid und Nitril) werden dann zusammen mit Nebenprodukten durch fraktionierende Destillation unter vermindertem Druck vom Keton abgetrennt.

In analoger Weise werden folgende Ketone hergestellt:

1 - ( 2-Methylcyclohexyl) -^cyclohexylpentan^-on,

1-(4-tert.-Butylcyclohexyl)-5-(4-isopropylcyclohexyl)-pentan-3-on,

2-(3-Methylcyclohexenyl)-8-(2-isopropylcyclchexyl)-octan-4-on und

1-(2,6-Dimethyl-4-tert.-butylcyclohexyl)-5-(3,5-diäthylcyclohexyl)-pentan-3-on.

SYNTHESEBEISPIEL E

Herstellung von N-(3-Aminopropyl)-1,4-cyclohexan-bis-(methylamin)

2,84 g (2 Mol) 1 ^-Cyclohexan-bis-iDiethylamin) werden innerhalb von 45 Minuten unter Rühren und Eisbadkühlung tropfenweise mit 26,5 g (0,5 Mol) Acrylnitril versetzt. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch eine weitere Stunde bei 5⁰C gerührt, allmählich auf 45⁰C erwärmt und 2 Stunden bei dieser Temperatur und anschlie-

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Bend 1 Stunde bei 90⁰C gehalten. Danach befreit man das Reaktionsgemisch von jeglichem nicht-umgesetztem Acrylnitril und dem überschüssigen, nlcht-cyanäthylierten 1,4-Cyclohexan-bis-(methylamin), welches bei einer Innentemperatur von 110⁰C und 1 mm abgetrennt wird. Anschließend löst man den Rückstand in 1,5 1 mit Ammoniakgas gesättigtem Äthanol, vermischt die Lösung mit 50 ml eines Nickelschwammkatalysators und hydriert die Verbindung bei einem Druck von 10,5 kp/cm (150 psi). Anschließend werden der Katalysator abfiltriert, das Lösungsmittel und das Ammoniak abgestreift und das Triaminprodukt durch Fraktionieren unter vermindertem Druck gereinigt.

Ein höheres Homologes, nämlich N-(3-Aminopropyl)-1,4-cyclohexan-bis-(2-äthylamin), wird nach der vorgenannten Methode aus 1,4-Bis-(2-aminoäthyl)-cyclohexan gemäß P. P. Garcia und J. H. Wood, J. Org. Chem., 26 (1961) 4167 hergestellt. Das überschüssige Ausgangsamin kann in diesem Falle vom Produkt (Kp 122 bis 126°C/1 mm) abgetrennt werden.

SYNTHESEBEISPIEL F

Herstellung von N-(3-Aminopropyl)-N'-(2-hydroxyäthyl)-1_t4-cyclohexan-bis-(methylamin)

37,2 g (0,4 Mol) N-(2-Hydroxyäthyl)-1,4-cyclohexan-bis-(methylamin) werden unter Rühren und Eisbadkühlung innerhalb von 15 Minuten tropfenweise mit 10,6 g (0,2 Mol) Acrylnitril versetzt. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch weitere 2 Stunden bei 5⁰C gerührt, allmählich innerhalb von 1 Stunde erwärmen gelassen und 2 Stunden auf 45°C und danach 1 Stunde auf 90⁰C erhitzt. Danach wird das Gemisch unter vermindertem

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Druck bis zu einer Innentemperatur von 1TO°C fraktioniert. Man löst den Rückstand in 200 ml Äthanol* kühlt die Lösung im Eisbad und sättigt sie bei 0⁰C mit Aimzioniakgas. Dann fügt man etwa 5 ml eines Nickelschwammkatalysators (W. R. Grace Co., Davison Chem. Division) hinzu und schüttelt das Gemisch unter Wasserstoff bei einem Druck von 10,5 kp/cm (150 psi), bis kein Wasserstoff mehr aufgenommen wird. Danach wird der Katalysator durch Saugfiltration unter Stickstoff abgetrennt, das Lösungsmittel abgestreift und der Rückstand unter vermindertem Druck fraktionierend destilliert. Das Triaminprodukt ist vom cyanäthylierten Diamin aufgrund seines niedrigeren R--Wertes an Kieselgel, der mit Hilfe eines Lösungsmittelgemisches aus 1 Volumteil konzentriertem wäßrigem Ammoniumhydroxid und 4 Volumteilen Methanol erzielt wird, leicht unterscheidbar. Die Synthese ist eine Abwandlung der Methode von M. Israel et al., J. Med. Chem., 7 (1964), 710 zur Herstellung von Polymethylenpolyaminen.

SYNTHESEBEISPIEL G

Herstellung von N-(2-Hydroxyäthyl)-1,4-cyclohexanbis-(methvlamin)

Eine Lösung von 14,2 g (0,1 Mol) 1,4-Cyclohexan-bis-(methylamin) in 150 ml wasserfreiem Methanol wird in einer Stickstoffatmosphäre auf 45 bis 50°C erwärmt. Während 20 Minuten werden dann unter gutem Rühren insgesamt 1,1 g (0,025 Mol) Äthylenoxidgas unter die Flüssigkeit soberf lache eingeleitet. Nach dem Abbruch der Äthylenoxideinleitung hält man die Reaktionstemperatur weitere 30 Minuten bei 45 bis 50°C. Anschließend destilliert man das Methanol bei Atmosphärendruck ab. Das überschüssige 1,4~Cyclohexan-bis~(methylamin) läßt sich vom Produkt leicht durch Fraktionierung unter vermin-

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1 5759 **> ocn^Ti

ZD I /0/2

dertem Druck abtrennen, Lediglich die monoäthoxylierte Verbindung bleibt zurück und kann als solche oder nach weiterer Reinigung durch Destillation bei vermindertem Druck verwendet werden.

SYNTHESEBEISPIEL H

Herstellung von N-(3-Amino~2-hydroxypropyl)~1,4-cyclohexan-bis-(methylamin)

Man löst 14,2 g (0,1 Mol) 1,4~Cyclohexan-bis-(methylamin) in 50 ml wasserfreiem Methanol, kühlt die Lösung im Eisbad auf 5°C ab, fügt innerhalb von 2 Minuten 9,3 g (0,1 Mol) Epichlorhydrin hinzu und hält die Temperatur 2 Stunden bei 5°C. Dann läSt man die Umsetzung bei 10 bis 15°C so lange weiter ablaufen, bis die dünnschichtchromatographische Analyse einer Teilmenge (Kieselgelplatte unter Entwicklung mit einem Lösungsmittelgemisch aus 1 Volumteil konzentriertem wäßrigem Ammoniumhydroxid und 4 Volumteilen Methanol) die nahezu vollständige Umwandlung des eingesetzten Diamins zum Propylenchlorhydrin anzeigt. Die Lösung wird dann unter gutem Rühren und äußerer Kühlung bei 5°C unter kontinuierlicher tropfenweiser Zugabe in 100 ml wasserfreies Methanol, das zuvor bei O⁰C mit wasserfreiem Ammoniakgas gesättigt wurde, eingetragen. Dann wird der Ansatz 2 Stunden bei 5⁰C gerührt, auf 20⁰C erwärmen gelassen und über Nacht durchgemischt. Hierauf wird die Umsetzung durch 6-stündiges Erwärmen auf 45 bis 55°C zum Abschluß gebracht« Schließlich werden das Lösungsmittels und das Ammoniak abgestreift und das Produkt durch fraktionierende Destillation unter vermindertem Druck gereinigt.

Durch alkalische Hydrolyse des Propylenchlorhydrinderivats erhält man N-iZjS-DihydroxypropylJ-i^-cyclohexanbis-(methylamin).

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Man löst das Propylenchlorhydrinderivat in 1 ο Natronlauge (50 Gew.-% Methanol/50 Gew.-^ wasser), wobei man 5 g Chlorhydrin auf 25 ml Natronlauge verwendet. Man rührt den Ansatz 24 Stunden bei 20⁰C, destilliert das Methanol ab und extrahiert das sich abscheidende Öl mit 100 ml Diäthyläther. Man wäscht den Extrakt mit etwa 10 ml kaltem Wasser, trocknet die Ätherschicht über wasserfreiem Natriumsulfat und filtriert. Beim Abdestillieren des Äthers verbleibt das Produkt in Form eines Öls mit guter Reinheit.

SYNTHESEBEISPIEL I

Herstellung von N,N^f-Bis-(3-aminopropyl)-1,4-bis-(2-aminoäthyl)-cyclohexan

17 g (0,1 Mol) 1,4-Bis-(2-aminoäthyl)-cyclohexan werden unter gutem Rühren und Eisbadkühlung innerhalb von 15 Minuten tropfenweise mit 10,6 g (0,2 Mol) Acrylnitril versetzt. Die erhaltene Lösung wird 1 Stunde bei 5 bis 10⁰C gerührt, innerhalb von 2 Stunden auf 25°C erwärmen gelassen und schließlich 4 Stunden auf 90 bis 95⁰C erhitzt. Anschließend befreit man das Reaktionsgemisch von jeglichem nicht-umgesetztem Material und monocyanäthyliertem Produkt, indem man es allmählich auf eine Innentemperatur von 130⁰C bei einem Druck von 0,5 bis 1 mm erhitzt. Der Rückstand wird in 200 ml Äthanol, welches zuvor bei 0°C mit wasserfreiem Ammoniakgas gesättigt wurde, gelöst. Man mischt der Lösung etwa 5 ml einer Nickelschwammkatalysatorsuspension bei und reduziert unter Schütteln bei einem Wasserstoffdruck von 14,1 kp/cm (200 psi), Anschließend -wird der Katalysator durch Saugfiltration abgetrennt. Man befreit das Filtrat vom Lösungsmittel und reinigt den Rückstand durch fraktionierende Destillation unter vermindertem Druck.

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„γ* ' Z D I / b /

SYNTHESEBEISPIEL

Herstellung von N-(2-Aminoäthyl)-1,4-bis-(2-aminoäthyl)-CYclohexan

68 g (0,4 Mol) 1,4-Bis-(2-aminoäthyl)-cyclohexan, 4,3 g (0,1 Mol) Äthyl enimin und 0,4 g Ammoniumchlorid werden in einem mit Glas ausgekleidetem Druckreaktor vermischt. Man beaufschlagt den Reaktor bis zu einem Druck von 7 kp/cm mit Stickstoff, schüttelt das Gemisch und erhitzt es 48 Stunden auf 85 bis 95°C. Nach dem Abkühlen wird das Gemisch, rasch durch. Destillation vom Salz befreit und dann im Hochvakuum fraktioniert. Das eingesetzte Diamin kann vom Triaminprodukt durch Dünnschichtchromatographie an Kieselgel, wobei man ein Gemisch von 1 Volumteil konzentriertem wäßrigem Ammoniumhydroxid und 4 Volumteilen Methanol verwendet, aufgrund des wesentlich höheren R^- Wertes des Diamine leicht unterschieden werden.

SYNTHESEBEISPIEL K N. N-Bi s-(3-hvdroxvpropyl)-1₁4-cyclohexan-bi s-(methylamin)

Herstellung von 1-Cyan-4-^"~di-(3-hydroxypropyl)-aminomethyl.7-cyclohexan und katalytische Reduktion

(a) In einem Autoklaven werden 20,2 g (0,1 Mol) 1-Brommethyl-4-cyancyclohexan und 53,2 g (0,4 Mol) Di-(3-hydroxypropyl)-amin in 400 ml wasserfreiem Isopropanol unter ständigem Rühren 8 Stunden auf 105 bis 115°C erhitzt. Anschließend befreit man das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel und verdünnt den Rückstand mit 500 ml Eiswasser. Dann fügt man eine kalte Lösung von 5 g Natriumhydroxid in 100 ml Wasser hinzu und extrahiert das Gemisch zweimal mit jeweils 150 ml Methylenchlorid. Die organische

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Phase wird hierauf mit 50 ml Eiswasser· gewaschen, über Nacht über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Man destilliert das Lösungsmittel unter vermindertem Druck vom Filtrat ab.

(b) Der bei (a) anfallende ölige Rückstand wird in 200 ml wasserfreiem Äthanol, das zuvor bei O⁰C mit wasserfreiem Ammoniakgas gesättigt wurde, aufgenommen. Man mischt 5 ml einer Nickelschwammkatalysatorsuspension hinzu und hydriert die Verbindung unter Rühren in einem Autoklaven bei 25⁰C und einem Wasserstoffdruck von 7 kp/cm (100 psi). Das Ende der Reaktion läßt sich leicht anhand des Verschwindens der CsN-IR-Absorptionsbande und durch Messung der Wasserstoffaufnahme bestimmen. Man entfernt den Katalysator durch Saugfiltration, trennt das Lösungsmittel durch mildes Erwärmen unter vermindertem Druck ab und reinigt das Produkt durch fraktionierende Destillation bei vermindertem Druck.

SYNTHESEBEISPIEL L N,N-Di-(2,3-dihvdroxypropyl)-trimethylendiamin

16|5 g (0,1 Mol) Bis-(2,3-dihydroxypropyl)-amin und 6,4 g (0,12 Mol) Acrylnitril werden unter Eisbadkühlung vermischt. Anschließend erwärmt man das Gemisch auf Raumtemperatur, läßt es 2 Stunden stehen und erhitzt es danach 3 Stunden auf 45 bis 55⁰C. Hierauf wird das überschüssige Acrylnitril durch gelindes Erwärmen unter vermindertem Druck entfernt. Man nimmt den Rückstand in Äthanol auf, mischt einen Nickelschwammkatalysator hinzu und hydriert unter gutem Rühren bei einem Wasserstoffdruck von 14,1 kp/cm (200 psi). Danach filtriert man den Katalysator ab und entfernt das Lösungsmittel und überschüssige

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Acrylnitril durch Abstreifen tinter vermindertem Druck. Das Produkt bleibt dabei in Form eines Öls zurück.

SYNTHESEBEISPIEL V.

N, N. N' -Tri- C 2,3-dihvdroxvpropvl) -trimethvlendiamin

Man löst 11,1 g (0,05 Mol) N,N-Di-(2,3-dihydroxypropyl)-trimethyleiidiamin in 125 ml Methanol und kocht die Lösung unter Rühren und Rückfluß. Dann tropft man innerhalb von 90 Minuten 3,7 g (0,05 Mol) Glycidol hinzu und mischt die Lösung eine weitere Stunde bei 60 bis 80⁰C durch. Danach werden das Methanol und sonstige flüchtige Substanzen unter vermindertem Druck abgestreift; das zurückbleibsrä® ^rsdiakt eignet sich zur Verwendung in den nächsten Stufen.

SYNTHESEBEISPIEL ?!

5.9 ·, 9-Tri- (2.3-dihydroxypropyl) -1,5,9-triazanonan

Eine Teilmenge des beim Synthesebeispiel M erhaltenen öligen Rückstands (5,9 g; 0,02 Mol) wird bei Raumtemperatur mit 2,75 g (0,05 Mol) Acrylnitril vermischt. Man erwärmt das Gemisch 10 bis 15 Stunden auf 50 bis 60°C, streift das überschüssige Acrylnitril unter vermindertem Druck ab und nimmt den öligen Rückstand in 50 ml Äthanol auf. Dann mischt man 2 g eines Nickelschwammkatalysators hinzu und schüttelt den Ansatz 6 Stunden in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Druck von 14,1 kp/cm (200 psi). Anschließend wird der Katalysator vom Gemisch abfiltriert. Dann destilliert man das Lösungsmittel ab. Das Produkt läßt sich durch Chromator graphie an einer Kieselgelsäule analysenrein in Form eines Öls darstellen.

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Beispiel 1

Herstellung von 1-^~1,5-Di-(4-isopΓopylcyclohexyl)-3-pentyl_-7-1 _t 5 » 9-triazanon ________«_______________

6,7 g (0,02 Mol) 1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentanon und 13»1 g (0,1 Mol) 3,3^f-l2iino-bis-propylamin werden in 150 ml Toluol über Nacht unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders unter Rückfluß gekochtο Anschließend kühlt man die Lösung ab und dampft sie unter vermindertem Druck ^ in. Der Rückstand wird in Äthanol gelöst und bei Raum-•temperatur und einem Wasser stoff druck -/on 2₉81 kp/cm {40 psi) in Gegenwart von PtO₂ hydriert. Danach wird der Platinkatalysator abfiltriert und das üthanol im Vakuum abgedampft. Man löst den öligen Rückstand In Äther und väscht die Lösung zur Abtrennung des UbersoJuüssdjsn 3»3*-Iiaino-bis-propylamins mehrmals axt Wasser. Die Ätherextrakte werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrock-T„2t und im Vakuum eingedampft. Dabei verbleibt das PoIyin Form eines farblosen Öls.

Man löst das Öl in Äther und leitet in üle Lösung so lange Chlorwasserstoff ein, "o±s Zcsine weitere Fällung erfolgt. Beim Abdampfen des Äthers unter vermindertem Druck verbleibt das Produkt in Form eines Feststoffs, der ait heißem Isopropanol digerI®T-t ';7ird. Dis festen Anteile werden abfiltriert und im Talraum bei 70⁰G getrocknet. Dabei erhält'man ein farbloses Produkt, d.h. 1-/~1,5-Di-{^-isopropylcyclohexyl}-^-pentyl^J-i,3 ₃ 9-triazanon-trihydrochlorid,

In analoger Weise werden aus Ssn in ^abells tsn Xstonen ΐζϊά Imines uis sisiifells aus -Sa sichtlichen ^rfina

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Tabelle I

ZJD
OO

Keton

1,9-Dicyclohexyl-5-nonanon

Amin

Produkt

3,3'-Imino-bis- 1-/"" 1,g-Dicyclohexyl-?- propylamin nonyl/-1,5,9-triazanonan-

trihydrocnlorid

1,S-Dicyclohexyl- Äthylendiamin 3-pentanon

1,5-Dicyclohexyl· 3-pentanon

1,3-Dicyclohexylaceton

1,S-Dicyclohexyl-3-pentanon

1,5-Dicyclohexyl-3-pentanon

1,7-Dicyclohexyl-4-heptanon

1,5-Dicyclohexyl-3-pentanon

N-(3-Aminopropyl)-N-methyl-1,3-propandiamin

2-Hydroxyl-1,3-diaminopropan

1,3-Diaminopropan

2-Hydroxy-1,3-diaminopropan

Imino-bispropylamin

Triäthylentetramin

/,5-Dicyclohexyl-3-pentyl_7-äthylendiamlndihydrochlorid Z»5-Dicyclohexyl-3-pentyl_7-5-methyl-1,5,9-triazanonan-trihydrochlorid

N-/"" 1,3-Dicyclohexyl-2-propyl_7-2-hydroxy-1,3-diaininopropan-dihydrochlorid N-/"1,5-Dicyclohexyl-3-

pentyl_7-trimethylen-

diamin-dihydrochlorid

1-Amino-3-/~(1,5-dicyclohexyl)-3-pentylamino JJ-2-propanol-dihydrochlorid 1-(1»T-yy
heptyl)«-1,5,9-triazanonantrihydrochlorid

1-(1,S-yyS
pentyl)-1,5»9-triazanonantrihydrochlorid

1-(1»S-yyS pentyl)-1,4,7,10-tetra-

azadekan Bei 183 bis 187⁰C Zersetzung zu einer Masse; bei 255 bis 267⁰C Übergang in eine Flüssigkeit

261 bis 263⁰C

247 bis 249⁰C

Schmilzt bei 200 C unter beginnender Erweichung bei 147⁰C

245 bis 250⁰C

250 bis 252°C
260 bis 261⁰C

Bei 224 bis 228⁰C Zersetzung zu einer Masse; bei 242 bis 246⁰C Übergang in eine Flüssigkeit

Beispiel 2

Herstellung von 1 -["Λ, 5-Di- (4-isopropylcyclohexen-1 -yl) 3-pentyl_7-1»5,9-triazanonan

6,6 g (0,02 Mol) 1,5-(4-Isopropylcyclohexenyl)-3-pentanon und 13,1 g (0,1 Mol) 3,3^l-Imino-bis-propylamin werden in 150 ml Toluol über Nacht unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders unter Rückfluß gekocht. Anschließend wird das Toluol im Vakuum abgedampft. Man löst den öligen Rückstand in 25 ml Isopropanol und trägt die Lösung tropfenweise in eine Suspension von überschüssigem Natriumborhydrid (1,9 g; 0,05 Mol) in 50 ml Isopropanol ein. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch 1 Stunde unter Rückfluß gekocht. Anschließend dampft man das Isopropanol unter vermindertem Druck ab, versetzt den Rückstand mit Wasser und extrahiert die wäßrige Mischung gut mit Äther. Die vereinigten Ätherextrakte werden mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung rückgewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Beim Eindampfen im Vakuum verbleibt das Polyamin in Form von 7,4 g (90 %) eines klaren Öls.

Man löst das Öl in Äther und leitet in die Lösung unter Kühlung in einem Eiswasserbad so lange Chlorwasserstoff ein, bis keine weitere Fällung erfolgt. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit einer geringen Menge Äther ausgewaschen und im Vakuum getrocknet. Das Polyamin-trihydrochlorid verbleibt in Form einer farblosen Substanz (96 %) vom Fp 256 bis 257°C.

In analoger Weise werden aus den in Tabelle II angeführten Ketonen und Aminen die ebenfalls aus Tabelle II ersichtlichen erfindungsgemäßen Verbindungen hergestellt.

- 38 -

609846/1052

Tabelle II

V)J

VO

1,7-Di- (y

enyl) «»4-heptanon

2,8-Di-(4-methyl
cyelohex-J-enyl)
5«nonanon

propyl)-cyolohex~
1-enyl JP-3-pe,ntanon

2,8«Di~(4»methylcyclohex-3-enyl)-3-nonanon

1,7-Di-(cycluhex»
3-enyl)-4«heptanon

1,7-Di«(cyclohex-3-enyl)-4-heptanon

1,5-Dl-(4-isopropylcyclohexenyl)~3-pentaiion

AmIn

Imino-bis-propylamin

Imino-bispropylamin

Triäthylentetramin

(3 propyl)«amin

_s(3 aminopropyl) piperazin

1,4-Di-(3- _% aminopropyl) piperidin

N,N»-Bis-(2-aminoäthyl)« 1,3-propan« diamin Produkt

1Z1,7-Di-(cyclohex-3-enyl)-4°>heptyl_7-1,5»9-triazanonantrihydrochloriI

1 /,8-Di- (4-methylcyclohex-3-enyl)-5-nonyl.J^r«i, 5,9-triazanonan-trihydroehlorid

/f _f 5«Di-(4-isopropylcyclo^ hex-1-enyl)-3-pentyl Jr-1,4,7« 10-teti^sazadekan-tetrahydrochlorid

/,8-Di-(4-methylcyclohex-3-enyl)-S-nonylJ^-^-(3-aminopropyl)-1,5,9-triazanonan

1 - (3-Aminopropyl) «4- {3-/** 1,7-di-(cyclohexen«3-yl)-4-heptyl« amino^-propyl} -piperazin Gemisch von 1-(3-Aminopropyl)-4-{ 3-^f"i, 7-di- (cyclohexen-3-yl )-4-heptylamino^y-propyl}-piperidin und 1-{3-/f 1,7-Di-(cyclohexen-3-yl )-4-heptylamino_7-propyl]· -4-(3-aminopropyl)-piperidin

Z,5-Di-(4-isopropylcyclohexenyl)-3-pentyl^-i, 4,8,11-tetrazaundekan

222	bis	223	C	vn
269	bis	271°	C	VO
229	biB	ä3O^fr	C

KD CD

--3 CD -J

ro

Beispiel 3

1 -Ζ*~1»7-Di- (4-inethylcyclohexyl) -4-heptyl_7~1,4,8-triazaoctan

Ein Geroisch von 0,03 Mol 1,7-Ci-(4-methylcyclohex-3-enyl)-4-heptanon und 12,0 g (0,2 Mol) 1,2-Diaminoäthan in 250 ml Äthanol wird über Nacht unter Rückfluß gekocht. Das abgekühlte Reaktionsgeiaisch wird bei Raumtemperatur und ainem Wasser stoff druck von 2,81 kp/cm (40 psi) hydriert. Anschließend wird der Platinkatalysator abfiltriert und das Äthanol unter vermindertem Druck abgedampft. Man löst den öligen Rückstand in Äther und wäscht die Lösung zur Entfernung des überschüssigen Diaminoäthans mehrmals mit Wasser. Die Itherextrakte werden über wasserfreiem natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei 11,2 g (100 %) eines farblosen Öls zurückbleiben.

Man 13st das Öl in 20 al tert.-Butanol und kühlt die Lösung mit Hilfe eines Eiswasserbades auf 0 bis 5°C ab. Dann setzt msxi innerhalb -von 5 Minuten tropfenweise 1,75 g (2,2 si? 0,033 Mol) Acrylnitril zu. Anschließend wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und sodann über Nacht auf 60°G erhitzt. Dann dampft man das tert.-Butanol unter vermindertem Druck ab, löst den öligen Rückstand in 150 ml Eisessig und hydriert bei Raumtemperatur und einem Wasser stoff druck von 2_S81 kp/cm (40 psi) in Gegenwart von PtC«· Anschließend filtriert man den Platinkatalysator ab, dampft die Essigsäure im Vakuum ab, löst den Rückstand in Äther und. zaacht die Lösung mit 10 %iger Natronlauge alkalisch, Baim wäscht saan die Lösung mit Wasser und trocknet sie über wasserfreiem Natriumsulfat. Beim Eindampfen unter vermindertes Druck bleibt das Produkt zurück.

Mit Hilfe der in den vorangehenden Beispielen beschriebenen Reaktionen werden ferner folgende erfindungsgemäße Yerbin-

dungen hergestellt:

- 40 -

609846/1052

1 -/"*1 * 9-Dicyclohexyl-5-nonyl_7-1 »5,8,12-tetrazadodekan aus N,N'-Bis-(3-aminopropyl)«-1,2-äthandiamin xind 1,9-Dicyclohexyl-5-nonanon;

1 -£"1,5-Dicyclohexyl-3-pentyl_7-10- (2-hydroxyäthyl) 1,4,7,1O-tetrazadekan aus 1-(2-Hydroxyäthyl)-1,4,7,10-tetrazadekan und 1,5-Dicyclohexyl-3-pentanon;

1-/~1,5-Dicyclohexyl-3-pentyl_-7-4-(2-aminoäthyl)-1,4,7-triazaheptan aus Tris-(2-aminoäthyl)-amin und 1,5-Dicyclohexyl-3-pentanon;

1 -/~1,5-Dicyclohexyl-3-pentyl__7-5- ( 2-hydroxypropyl) -9-hydroxymethyl-1,5,9-triazanonan aus 1-Hydroxymethyl-5-(2-hydroxypropyl)-1,5,9-triazanonan und 1,5-Dicyclohexyl-3-pentanon.

Beis-piel

Herstellung von 1-/~1 ^-Di-^-ppyy 5- (2.3-dihvdroxypro-pvl) -1,5.9-triazanonan

6,7 g (0,02 Mol) 1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentanon und 20,5 g (0,1 Mol) 3,3^f-(2,3-Dihydroxypropylimino)-bispropylamin (erhalten durch katalytische Hydrierung von dicyanäthyliertem Glycerylamin) werden in 150 ml Toluol über Nacht unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders unter Rückfluß gekocht. Die abgekühlte Lösung wird unter vermindertem Druck eingedampft. Man löst den Rückstand in Äthanol und hydriert bei Raumtemperatur und einem Wasserstoffdruck von 2,81 kp/cm (40 psi) in Gegenwart von PtOp. Anschließend filtriert man den Platinkatalysator ab, dampft das Äthanol im Vakuum ab, löst den öligen Rückstand in Äther, wäscht die Lösung zur Entfernung des überschüssigen 3,3'-(2,3-Dihydroxypropylimino)-bis-propylamins mehrmals mit Wasser und trocknet die Ätherextrakte über wasserfreiem Natriumsulfat. Beim Eindampfen bleibt

- 41 -

609846/10 5

das Polyamin in Form eines Öls zurück.

In analoger Weise und unter Verwendung entsprechender Anteile, wobei man jedoch N,N-Di-(2,3-dihydroxypropyl)-trimethylendiamin bzw. 5,9,9-Tri-(2,3-dihydroxypropyl)-1,5,9-triazanonan anstelle von 3»3'-(2,3-Dihydroxypropylimino)-bis-propylamin einsetzt, werden N-/~1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl ) -3-pentyl_7-N' -di- ( 2,3-dihydroxypropyl) -trimethylendiamin bzw. 1 -£""1,5-Di- ( 4-i sopropylcyclohexyl) -3-pentyl^-S-( 2,3-dihydroxypropyl) -9-di- ( 2,3-dihydroxypropyl) 1,5» 9-triazanonan hergestellt.

Beispiel

Herstellung von 1-/*"1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl_y 5-(2,3-dihydroxypropyl)-9-(1,3-dihydroxy - 2 -propyl)-1,5,9-triazanonan

5,2 g (0,01 Mol) 1-^"1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl_7-5-(2,3-dihydroxypropyl)-1,5,9-triazanonan und 9 g (0,1 Mol) 1,3-Dihydroxyaceton werden in 100 ml Chloroform unter Verwendung eines Wasserabscheiders so lange unter Rückfluß gekocht, bis 1,8 ml Wasser aufgefangen werden (8 bis 12 Std.). Danach destilliert man das Chloroform und das überschüssige 1,3-Dihydroxyaceton unter vermindertem Druck ab. Man nimmt den öligen Rückstand in 75 ml Äthanol auf, mischt 1 g Platinoxid hinzu und hydriert unter Schütteln bei Raumtemperatür und einem Wasserstoffdruck von 2,81 kp/cm (40 psi). Anschließend wird der Katalysator abfiltriert und das Äthanol abdestilliert, wobei ein Öl zurückbleibt. Dieses kann durch Säulenchromatographie an Kieselgel unter Entwicklung mit Ammoniumhydroxid enthaltendem Methanol gereinigt werden.

In analoger Weise, wobei man jedoch 1,7-Di-(2,3-dimethylcyclohexyl-4-heptyl)-äthylendiamin anstelle von 1-/""1,5-Di-

- 42 -

609846/1052

(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl_/-1,5,9-triazanonan einsetzt, wird H-/~"1,7-Di-(2,3-dimethylcyclohexyl)-4-heptyl-N' - (1,3-dihydroxy-2-propyl)-ethylendiamin hergestellt.

Beispiel 6

1 -/""1,7-Di- (4-methyl cyclohexyl) -4-heptyl_7-4,8,8-tri- (2,3-dihydroxypropyl )-1 , 4,8~triazaoctan ___

Eine Lösung von 4,1 g (O₃OI Mol 1-/~1 _?7~Di-(4-methylcyclohexyl)-4-heptyl_7-1,4,8-triazaoetan in 50 ml Methanol wird unter Rühren und Rückfluß gekocht. Innerhalb von 11/2 bis 2 Stunden werden 15 g (0,2 Mol) Glycidol zugetropft. Wenn die Zugabe beendet ist, rührt man das Reaktionsgemisch weitere 2 Stunden bei 90 bis 100⁰C. Anschließend werden das Methanol durch Abstreifen unter vermindertem Druck und das überschüssige Glycidol durch Destillation bei einem Druck von 1 mm entfernt. Ber Rückstand kann durch Überführen in das Trihydrochlorid in Äthanol mit wasserfreiem Chlorwasserstoff und fraktionierende Kristallisation weiter gereinigt werden, Aus dem Salz kann die Base mit Hilfe von Ionenaustauscherharzen oder durch Neutralisation mit wäßriger Natronlauge freigesetzt werden.

In analoger Weise werden aus den nachstehenden Dicyclohexylpolyaminen folgende Produkte hergestellt:

- 43 -

809846/1052

15759 Y

Dicyclohexylpolyamin

Λ-[~Λ,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl-3-pentyl_/-2,7-dihydroxy-1,5,9-triazanonan

1-£" 1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl_/-1,4,7-triazaheptan

. _fc ,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl_/-äthylendiamin

Produkt

1-/1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl )-3-pentyl_7"2,7-dihydroxy-5-(2,3-dihydroxypropyl)-9,9-di-(2,3-dihydroxypropyl)-1,5,9-triazanonan

1-/1«5-Di-(4-isopropylcyclohexyl)-3-pentyl 7-4-(2,3-dihydroxypropyl ) -7,7-di-(2,3-dihydroxypropyl)-1,4,7-triazaheptan

N-/" 1,5-Di-(4-isopropylcyclohexyl )-3-pentyl_7-N·.N'-di-(2,3-dihydroxypropyl;-äthyien diamin

Wenn man ferner die in den Synthesebeispielen C und D aufgeführten Ketone (IV) jeweils mit den in der Beschreibung auf Seite 17, Zeilen 12 bis 29 angegebenen speziellen Aminen zunächst gemäß Beispiel 1 und anschließend gemäß Beispiel 2 umsetzt, erhält man die gesamte Palette der erfindungsgemäßen Verbindungen mit der allgemeinen Formel I.

- 44 -

609846/1052

Claims

Patentansprüche

CH-NH-Z

in der die Reste A gleich oder verschieden sind und jeweils eine Cyclohexyl- oder Cyclohexenylgruppe der nachstehenden allgemeinen Formeln bedeuten

wobei die Reste R Jeweils entweder ein Wasserstoff atom oder einen C^pCg-Alkylrest darstellen und die strichlierte Linie eine Doppelbindung anzeigt,

die einzelnen η gleich oder verschieden sind und jeweils den Wert 0 oder 1 haben, die Reste R₁ gleich oder verschieden sind und jeweils einen C₁-Cv-Alkylenrest bedeuten und Z einen Rest der nachstehenden allgemeinen Formel darstellt

- 45 -

609846/ 1 052

-Y-K-R₆

^R5

wobei Rj- ein Wasserstoffatom, eine Arainoäthyl- oder Aminopropylgruppe oder ein C^-Ci-Hydroxyalkyl- oder C^-C.-Dihydroxyalkylrest ist und

Rg ein Wasserstoff atom oder einen C.-(^-Hydroxyalkyl- oder Cg-C^-Dihydroxyalkylrest bedeutet, sowie,

wenn Y -R₂-N-R^- ist,

eine 2-Hydroxy-1,3-triniethylengruppe darstellt oder einem Rest R^ gemäß vorstehender Definition entspricht,

R^ ein Wasserstoffatom oder ein C. -Cλ-Alkyl-, Cg-C^-Aminoalkyl-, C^-C^-Hydroxyalkyl- oder Cp-Ci-Dihydroxyalkylrest ist und

R* eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R^ gemäß vorstehender Definition entspricht,

wobei, wenn R, und Rg zusammen eine Äthylengruppe bilden, R^ ebenfalls eine Äthylengruppe darstellt und R₁- eine Aminoäthyl-, Aminopropyl- oder Aminohydroxypropylgruppe ist,

wenn Y / \ ist,

-R₇ / H V

Ry einem Rest Rp entspricht oder eine Methylen gruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem ersten Stickstoffatom darstellt, und Rq einem Rest R. entspricht oder eine Methylengruppe oder eine

- 46 -

609846/1052

1(7

chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem zweiten Stickstoffatom darstellt, und

wenn Y -R₂- ist, R₂, Rc und Rg jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben,

sowie die Säureadditionssalze dieser Verbindungen.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η den Wert 1 hat.
3. Verbindungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R₁ eine Methylengruppe ist.
4. Verbindungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R₁ eine Äthylengruppe ist.
5. Verbindungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R₁ eine Trimethylengruppe ist.
6. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z eine Gruppe der Formel

H
-(CH₂)₃N-(CH₂)₃NH₂
7. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z -(CH₂)₂NH₂ ist.
8. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z -(CH₂)₃N-(CH₂)₃NH₂ ist.

CH₃

- 47 -

"6 09846/1052
9. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z -.CH₂CHOHCH₂NH₂ ist.
10. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z -(CH₂)₃NH₂ ist.
11. Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel

CHNH-Z

R ( H

in der R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Isopropylgruppe darstellt,

R₁ eine Methylen-, Äthylen-, Trimethylen- oder Tetramethylengruppe bedeutet und
Z -(CH₂)₅NH(CH₂)₃NH₂, -(CH₂)₂NH(CH₂)_£ )()

_{233232 222 222}

oder -(CH₂)₃NH₂ ist,
sowie die Säureadditionssalze dieser Verbindungen.
12. Verbindungen nach Anspruch 11, d.h. 1-(1,5-Dicyclo hexyl-3-pentyl)-1,5,9-triazanonan und seine Salze.
13. Verbindungen nach Anspruch 11, d.h. 1-(1,7-Dicyclo hexyl-4-heptyl)-1,5,9-triazanonan und seine Salze.

- 48 -

09846/1052

15759 υ 2 61 7 B 7
14. Verbindungen nach Anspruch 11, d.h. 1-(1,5-Dicyclohexyl-3-pentyl)-1,4,7,10-tetrazadekan und seine Salze.
15. Verbindungen nach Anspruch 11, d.h. 1-/ϊ,5- Di-(4-isopropylcyclohexyD)-3-pentyl/-1,5,9-triazanonan und seine Salze.
16. Verbindungen nach Anspruch 11, d.h. 1-(1,5-Dicyclohexyl-3"pentyl)-3-hydroxy-1,5-diazapentan und seine Salze.
17. Verbindung nach Anspruch 16, d.h. das Dihydrochlorid (Säureadditionssalz).
18. Verbindung nach Anspruch 16, d.h. das Dipropionat.
19. Verbindungen nach Anspruch 11, d.h. N-(1,5-Dicyclohexyl-3-pentyl)-äthylendiamin und seine Salze.
20. Verbindung nach Anspruch 19, d.h. das Dihydrochlorid (Säureadditionssalz).
21. Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel

CHNH-Z

in der R ein Wasserstoffatom oder eine Methyloder Isopropylgruppe bedeutet,

- 49 609846/ 1052

15759 υ 2617R7 2

R₁ einen Cj-C^-Alkylenrest darstellt, die strichlierten Linien die Cyclohexenyl- oder Cyclohex-3-enyl-Struktur anzeigen und Z -(CH₂)₃NH(CH₂)₃NH₂, -(CH

-(CH₂) ,NCH₃ (CH₂) ,NH₂, -CH₂CHOHCH₂NH₂

oder -(CH₂)₂NH₂ ist,

sowie die Säureadditionssalze dieser Verbindungen.
22. Verbindung nach Anspruch 21, d.h. 1-/~1,5-Di-(4-isopropylcyclohexen-1-yl)-3-pentyl_7-1,5,9-triazanonan.
23. Verbindung nach Anspruch 21, d.h. 1-/~1,5-Di-(4-isopropylcyclohexen-1-yl)-3-pentyl_7-1,4,7,10-tetrazadekan.
24. Verbindung nach Anspruch 21, d.h. 1-/~2,8-Di-(4-methyl cyclohex-3-enyl)-5-nonyl_7-1,5,9-triazanonan.
25. Verfahren zur Hemmung des Wachstums von empfänglichen Mikroorganismen und Algen auf oder in einem Wirt oder Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß man eine inhibierende Menge mindestens einer Verbindung der nachstehenden allgemeinen Formel

CH-NH-Z

in der die Reste A jeweils eine Cyclohexyl- oder Cyclo hexenylgruppe der nachstehenden allgemeinen Formeln darstellen

- 50 -

609846/105

wobei die Reste R jeweils entweder ein Wasserstoff atom oder einen Cj-Cg-Alkylrest darstellen und die strichlierte Linie eine Doppelbindung anzeigt,

die einzelnen η gleich oder verschieden sind und jeweils den Wert 0 oder 1 haben,

die Reste R^ gleich oder verschieden sind und jeweils einen CL-C^-Alkylenrest bedeuten und Z einen Rest der nachstehenden allgemeinen Formel darstellt

-Y-N-R₆
^R5

wobei Rc ein Wasserstoffatom, eine Aminoäthyl- oder Aminopropylgruppe oder ein CL -C^. -Hydroxyalkyl- oder Cp-C»-Dihydroxyalkylrest ist und

Rg ein Wasserstoffatom oder einen C^-C^-Hydroxyalkyl- oder Cg-C^-Dihydroxyalkylrest bedeutet,

sowie,

wenn Y -R₂-N-R^- ist,

R₂ eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R^ gemäß vorstehender Definition entspricht,

R, ein Wasserstoffatom oder ein C^-C^-Alkyl-, C₂-C^-Aminoalkyl-, C^-C^-Hydroxyalkyl- oder C₂-C^-Dihydroxyalkylrest ist und

R^ eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R^ gemäß vorstehender Definition entspricht,

wobei, wenn R, und Rg zusammen eine Äthylengruppe bilden, R^ ebenfalls eine Äthylengrup-

- 51 -

098 4 671052

15759 υ

pe darstellt und Rc eine Aminoäthyl-, Aminopropyl- oder Aminohydroxypropylgruppe ist, wenn Y / s. ist,

einem Rest R₂ entspricht oder eine Methylen gruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem ersten Stickstoffatom darstellt, und Rg einem Rest R. entspricht oder eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem zweiten Stickstoffatom darstellt, und

wenn Y -Rp- ist,

Rc und

jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben,

und/oder mindestens eines Säureadditionssalzes einer solchen Verbindung dem Wirt verabreicht oder auf das Substrat appliziert.
26. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel

CH-NH-Z

in der die Reste A jeweils eine Cyclohexyl- oder Cyclohexenylgruppe der nachstehenden allgemeinen Formeln darstellen

609846/ 1052

15759 υ 2617S72

wobei die Reste R jeweils entweder ein Wasserstoff atom oder einen C.-C,--Alkylrest darstellen und die strichlierte Linie eine Doppelbindung anzeigt,

die einzelnen η gleich oder verschieden sind und jeweils den Wert 0 oder 1 haben,

die Reste R,. gleich oder verschieden sind und jeweils einen C.-Ci-Alkylenrest bedeuten und Z einen Rest der nachstehenden allgemeinen Formel darstellt

-Y-N-Rj

^R5

wobei Rc ein Wasserstoffatom, eine Aminoäthyl- oder Aminopropylgruppe oder ein C₁-(^-Hydroxyalkyl- oder Cp-C^-Dihydroxyalkylrest ist und

Rg ein Wasserstoffatom oder einen Cj-C^-Hydroxyalkyl- oder Cp-C^-Dihydroxyalkylrest bedeutet, sowie,

wenn Y -R₂-N-R^- ist,

«3

R₂ eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R₁ gemäß vorstehender Definition entspricht,

R-, ein Wasser stoff atom oder ein C₁ -C ^- Alkyl-, C₂-C^-Aminoalkyl-, C.j-C^-Hydroxyalkyl- oder Crj-C^-Dihydroxyalkylrest ist und

R^ eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R₁ gemäß vorstehender Definition entspricht,

wobei, wenn R-, und Rg zusammen eine Äthylengruppe bilden, R- ebenfalls eine Äthylengrup-

- 53 -

603848/1052

15759 υ 2617o72

pe darstellt und R,- eine Aminoäthyl-, Amino propyl- oder Aminohydroxypropylgruppe ist, wenn Y / \ ist,

einem Rest R₂ entspricht oder eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem ersten Stickstoffatom darstellt, undRg einem Rest R^ entspricht oder eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem zweiten Stickstoffatom darstellt, und

wenn Y -R₂" ist, R₂, R₅ und Rg jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben,

dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schiffsche Base der nachstehenden allgemeinen Formel

A-(R₁)

J^: c=N-z

in der A, R, η und Z jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben, reduziert.
27. Mittel zur Hemmung des Wachstums von empfänglichen Mikroorganismen und Algen, enthaltend mindestens eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Formel

A-(R₁)_n

J^: CH-NH-Z

- 54 609846/1052

in der die Reste A jeweils eine Cyclohexyl- oder Cyclohexenylgruppe der nachstehenden allgemeinen Formeln darstellen

wobei die Reste R jeweils entweder ein Wasserstoff atom oder einen C^-Cg-Alkylrest darstellen und die strichlierte Linie eine Doppelbindung anzeigt,

die einzelnen η gleich oder verschieden sind und jeweils den Wert 0 oder 1 haben,

die Reste R- gleich oder verschieden sind und jeweils einen C^-C^-Alkylenrest bedeuten und Z einen Rest der nachstehenden allgemeinen Formel darstellt

-Y-N-R₆
^R5

wobei Rc ein Wasser stoff atom, eine Aminoäthyl- oder Aminopropylgruppe oder ein C^-C^-Hydroxyalkyl- oder C₂-C.-Dihydroxyalkylrest ist und Rg ein Wasserstoff atom öder einen C₁-(^-Hydroxyalkyl- oder C₂-Ci-Dihydroxyalkylrest bedeutet, sowie,

wenn Y -R₂-N-R^- ist,

^R3

R₂ eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R₁ gemäß vor-

-.55 609846/1052

-Sb '

stehender Definition entspricht,

R, ein Wasserstoffatom oder ein C.-Ca-Alkyl-, C₂-C^-Aminoalkyl-, C.-C^-Hydroxyalkyl- oder Cp-Cz-Dihydroxyalkylrest ist und

Ra eine 2-Hydroxy-1,3-trimethylengruppe darstellt oder einem Rest R,. gemäß vorstehender Definition entspricht,

wobei, wenn R^ und Rg zusammen eine Äthylengruppe bilden, R. ebenfalls eine Äthylengruppe darstellt und R,- eine Aminoäthyl-, Aminopropyl- oder Aminohydroxypropylgruppe ist, wenn Y / \ ist,

Ry einem Rest R₂ entspricht oder eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem ersten Stickstoffatom darstellt, und Rg einem Rest R₄ entspricht oder eine Methylengruppe oder eine chemische Bindung zwischen dem Cyclohexylenanteil und einem zweiten Stickstoffatom darstellt , und

wenn Y -R₂- ist, R₂, R,- und Rg jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung haben,

und/oder mindestens ein Säureadditionssalz einer solchen Verbindung sowie einen Träger.

- 56 -

609846/1052