DE2701707A1 - Neue heterocyclen - Google Patents
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- C07D241/50—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems with hetero atoms directly attached to ring nitrogen atoms
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Chinoxalin-di-N-oxid-Derivate. Verfahren zu Ihrer Herstellung,die neuen
Verbindungen enthaltende Mittel und ihre Verwendung zur Bekämpfung pathogener Mikroorganismen sowie als Futterzusatz für Haus- und Nutztiere.
Die neuen Chinoxalin-di-fi-oxid-Derivate entsprechen der
allgemeinen Formel I
CO-K
- CR
in welcher
tell oder Allyl bedeutet und
A für ein gerad- oder verzweigtkettiges AlkylenbrUcken
glied nit I bis 4 Kohlenstoffatomen steht.
Unter Alkyl sind folgende Reste zu verstehen: Methyl,
Aethyl, die Isomeren der Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-,
Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl und Dodecy!gruppe.
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Die Verbindungen der Formel 1 lassen sich nach bekannten Methoden herstellen (vgl. Deutsche Offenlegungsschrift
Nr. 1.670.935).
Die Umsetzung lässt sich durch folgendes Formel schema
wiedergeben
;0 + 5
CH^CO-CH9CO - N-A-CN Base (Amin)
5 (in)
(IT)
(D
Sie wird in für die Reaktionspartner inerten organischen Lösungsmitteln
wie Alkoholen, Acetonitril, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dioxan, Benzol, Toluol oder Methylcellosolve
(Aethylenglykolmonomethylather), vorzugsweise in Methanol
durchgeführt, wobei es vorteilhaft ist, wenn das eingesetzte
Reaktionsmediura in möglichst wasserfreiem Zustand ist.
feie Reaktion erfolgt bei Temperaturen zwischen 0 und 700C,
vorzugsweise bei 30 bis 50° C.
Das Verfahren wird in Gegenwart von Basen durchgeführt. Als
solche kommen Amine, vorzugsweise primäre Amine sowie Ammoniak in Frage.
Eine besonders vorteilhafte AusfUhrungsform der Synthese der
Verbindungen der Formel 1 besteht darin, dass man das in der
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Vorstufe durch Reaktion des Aminonitrile mit dem Diketen als
Ausgangsstoff erhaltene Acetessigsliureanrid der Formel 111 in situ
mit dem Benzofuroxan der Formel II zu der gev/Unschten Verbindung
der formel I umsetzt.
Als weitere Horstellungsmcthode steht folgende aus der britischen
Patentschrift Hr. 1 308 370 bekannte Synthese zur Verfugung:
0 + CH3CO-CH2COOR1
(Ia)
CO-N
R I
HN-A-CN
- CN
(D
worin R1 Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenetoffatomen bedeutet,
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Die fUr die. Herstellung der erfindungsgemässen Verbindungen
der Formel I Verwendung findenden Ausgangsstoffe der Formel III
nil c* γϊ
sind teils neu, teils bekannt. Sie können/an sich bekannten Methoden
aus Aminen und Diketen (vgl. Houben-Weyl 7/4 S.234 und
8 S. 658) gewonnen werden.
R CH2 R
1 ^ ° v CH3CO-CH2CO-N-A-CN
H-N-A-CN +
CL
Die Herstellung der Ausgangsverbindungen
wird bei Temperatüren zwischen -15 und 3O°C, vorzugsweise
zwischen -10 und 00C durchgeführt. Die Umsetzung erfolgt
in organischen Lösungsmitteln. Als solche kommen Alkohole
wie Aethanol oder Isopropanol, vorzugsweise Methanol in Betracht. Es ist vorteilhaft die Reaktion in wasserfreiem
Medium durchzufuhren.
Als weitere Herstellungsmethode ist folgende Synthese allgemein
bekannt:
R CH3COCH2COOR1 + HN-A-CN
R CH3COCH2CO-N-A-CN (III)
Die Gewinnung der Benzofuroxans der Formel III ist in "Organic
Syntheses IV" Seite 74 beschrieben.
Den erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I ahnliche Verbindungen sind aus der Deutschen Offenlegungsschrift Nr.1 670 935,
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der Deutschen Offenlegungsschrift Nr. 1.620.114 und der briti
schen Patentschrift Nr. 1.223.720 bereits bekannt. Die erfindung.«·
gemessen Verbindungen der Formel I sind den bekannten
Verbindungen bei der Bekämpfung pathogener Mikroorganismen
weit Überlegen und zeichnen sich ihnen gegenüber besonders
durch stärkere therapeutische Wirksamkeit aus.
Die erfIndungsgemässen Verbindungen der Formel I besitzen
eine gute mikrobizide Wirkung und eignen sich vor allem fUr die Bekämpfung pathogener Mikroorganismen im
veterinärmedizinischen Bereich.
Sie zeichnen sich insbesondere durch eine ausgezeichnete Wirkung gegen durch E. coli hervorgerufene Luftwegerkrankungen
beim Geflügel aus.
Ausserdem können sie gegen Infektionen des Intestinaltraktes,
z.B. bei Schweinediarrhoe, sowie des Urogenitalsystems verwendet werden.
Weiterhin besitzen sie gute wachstumsfördernde Eigenschaften bei Haus- und Nutztieren wie Schweinen, Geflügel und Wiederkäuern.
In ihrem biologischen Eigenschaften ragen durch besondere Aktivität folgende Verbindungen hervor:
l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N<2'-cyanoäChyl)-
«carbonsäureamid η
l,4-Dioxido-3-methyl-chinoKalin(2)-N-(cyanomethyl)-carbonsäureamid
l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N<ll-cyanoisopropyl)-carbonsäureamid
l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-if(3l -cyanopropyl)-carbonsäureamid
l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(4l -cyanobutyl)-carbonsäureamid
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Die erfindungsgemässen Wirkstoffe können entsprechend der
beabsichtigten Anwendung als solche oder in Kombination
mit inerten Tra"gerstoffen bzw. Verdünnungsmitteln in Form
von Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulvern, Tabletten, Bolussen und Kapseln peroral, abomasal oder via Injektion
den Tieren direkt und zwar als Einzeldosis wie auch wiederholt
verabreicht werden. Die Wirkstoffe bzw. sie enthaltende Gemische können auch dem Futter oder den Tränken zugesetzt
werden oder in sogenannten Futtervormischungen enthalten sein
Die Überraschenderweise ausgezeichnete therapeutische Wirksamkeit
der erfindungsgemässen Verbindungen der Formel T konnte sowohl in vitro als auch insbesondere am Tier bei
akuten bakteriellen Infektionen nach oraler sowie subcutaner Applikation festgestellt werden. Das Wirkungsspektrum der
Verbindungen umfasst grampositive und gramnegative Bakterien.
Wie der nachfolgenden Zusammenstellung von Ergebnissen aus Vergleichsversuchen mit bekannten Verbindungen zu entnehmen
ist, lässt sich die Ueberlegenheit der erfindungsgemessen Verbindungen signifikant nachweisen.
Bei Versuchen an der weissen Maus werden die intraperitoneal
infizierten Tiere subcutan bzw. peroral folgendermassen behandelt:
Die Applikation erfolgt in Dosen von je 1 mg, 3 mg, 10 mg,
30 mg, 100 mg oder 300 mg Wirksubstanz pro kg Körpergewicht zuerst simultan mit der Infizierung und ein zweitesmal 3 Stunden danach.
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(95 7. Konfidenzintervall18)
■ι»
co
OO CO
cn
Bakterium | 2 2 |
X
X |
SC. ρο. |
Staph | . aureus | ( 7 - ( 10 - |
3trept. pyog. | E. coil 205 | Salm | . ty.-m. | Past | 50) | ng Wirkstoff/kg 1 | 3 3,5 |
Cörpergewicht | 5,0) | 13) | 3,9 | (2,6-5,7) (2,9-5,9) |
IC) | 35) | 3,0 | .mix | I | Pseud. | ( ( |
) | ( | aerug. | 295-51·'*) |
2 | X | SC. | Smith | ( 11 - | Aronson | * | 260) | 20$ ( ED 20 ) 265 (162-433) |
11 | (2,2- (2.5- |
15) | *25) | 1.2 | (7,7- | 35) | ι | C | |||||||||||||
2 | X | ρο. | ( 13 - | Mittlere wirksame Dosis/Konfidenzintervall | 370) | 140 ( ED 20 ) | 13 | ( 3- | ?k) | 45) | 11 | ( 17- | 15) | 3,2 | ||||||||||||||||
Verbindungen | 2 | X | SC. | ( 13 - | in ι | HO ( ED 20 ) | 5,5 | (■ 13- | 21S) | (6,5- | 17) | hl | ||||||||||||||||||
2 | X | ρο. | 12 | ( 19 - | 15) | 4θΟ (2C9-7C2) | 6,6 | {1,1- | 9,1) | 140) | JLO | (7,1- | 17) | 5.5 | (2,1-4 (2,4-4 |
,2) .7) |
120 | 66-218) 48-116} |
||||||||||||
A | 2 O |
X | SC. | JL6 | ( 29 - | 22) | 275 (lGl-463) | 9 | (4,8- | (6,5-12,5) | IL | ( 6- | 1?) | (2.1-* | ,9) | 15. | ||||||||||||||
B | Z | X | ρο. | J.8 | ( 46 - | 24) | 425 (296-609) | 10 | ( 7- | 10 | ( 9- | ( 95-207) | 1$ | (3,6-7 | .1) | >10C | ||||||||||||||
2 | X | SC. | ■Ι§ | 24) | 410 (297-566) | (210- | η | ( 18- | 15 | C»,0-7 | ,6) | >3_ci | 59-186) | |||||||||||||||||
C | 2 | X | SC. | £7 | 3S) | - | -2P. | ( 20- | IjIO | 100 | ^/ | (?,8-5 | ,'1O | in. | 146-37S) | |||||||||||||||
2 | X | SC. | is- | 5Ό | - | 150 | (105- | 25 | 2O2 | ( ιο | 2-3) | .Ώ1 | (MC-314) | |||||||||||||||||
D | 2 | X | ρο. | 60 | 73) | - | 100 | ( 70- | CZ. | ί ZO- | 21) | I 210 | ( | |||||||||||||||||
2500 | (1425-4375) | - | 100 | - | ||||||||||||||||||||||||||
E | J5_ | ( 25 - | ■30 | - | ||||||||||||||||||||||||||
2OO | (150 - | - | - | |||||||||||||||||||||||||||
F | 280 | (210 - | - | - | ||||||||||||||||||||||||||
K) O
-0
subcutan peroral
II. tfergleichstest:
EDcn im E. coli-aerosacculitis-Modell
(95 % Konfidenzintervall")
Einmalige pororale Applikation via Schlundsonde beim simultan infizierten Huhn in mg- Wirksubstanz pro kg Kürpergewicht.
Verbindungen | ED50 | Konfidenzintervall |
A | 2,0 | 1,3 - 3,0 |
D | 5,3 | 3,7 - 7,6 |
E | 9,0 | 6,5 - 12,5 |
F | 11,0 | 8,2 - 14,8 |
A « Verbindung Nr. 1 B - Verbindung Nr. 2 C - Beispiel 1
E « "Carbadox" (Deutsche Offenlegungsschrift 1 620 114;
,V Beispiel 1)
F - "Grofas" (brit. Patent Nr. 1 223 720| Verbindung Nr. 1,
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Nachweis der wachsturnsfordernden Wirksamkeit
Eine Gruppe von 8 Jungschweinen (je 4 d^und +) wurden
mit einem Normalfutter enthaltend 17,6 % Rohprotein und 3,4 % Rohfaser unter Zusatz von 50 ppm 1,4 Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(2-cyanoäthyl)-carbonsäureamid
(Beispiel 1) 28 Tage lang gefüttert. Das durchschnittliche Anfgangsgewicht der einzelnen Versuchstiere
betrug zu Versuchsbeginn ca. 9 kg. Nach Versuchsende wurden die Tiere einzeln gewogen und der Futterverbrauch
gruppenweise bestimmt. Zur Kontrolle wurde ein Parallelversuch gleicher Versuchsanordnung unter Verwendung
der gleichen Futters ohne Wirksubstanz durchgeführt.
Ergebnis:
Substanz | tfigl. Gew.-Zuwachs ' | rel. | 1)2) Futterverwertungsindex ' J |
rel. |
(Kontrolle)
Verb. Beispiel 1 |
abs. | 100 7. 132 Vo |
abs. | 100 % 88,9 % |
231 g 305 g |
1,90 1,69 |
1) Zahlenangaben in Durchschnittswerten
2) kg verbrauchtes Futter pro kg GewichtsZuwachs
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1 ,4-Di oxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-f2 ' -cyanoäthyl) -carbonsäureamid
In eine Lösung von 23,8 g N-2-Cyanäthy1-acetessigsäureamid
in 80 ml Methanol trägt man 19,2 g Benzofuroxan portionsweise
ein und leitet dann 2 Stunden über KOH getrockneten Ammoniak ein, wobei man anfangs durch gelegentliches Kühlen,
die Temperatur der rasch dunkel gefärbten Lösung unter 45°C hält. Nach dem Abklingen der Reaktionswärmebildung hält man
die Temperatur der Reaktionsmischung auf 4O-45°C und rührt nach beendeter Ammoniakeinleitung bei gleicher Temperatur
noch 10-12 Stunden nach. Das Reaktionsprodukt scheidet sich in beigefarbenen Kristallen ab. Man rührt, nutscht ab und
wäscht mit kaltem Methanol aus. Das erhaltene, reine kristalline 1,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin (2)-Ν-Ϊ2'-cyanoäthyl)-carbonsäureamid
schmilzt bei 198-199°C. Es lasst sich aus Dimethyl formamid/Aethanol
Umkristallisieren.
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iS
l,A-f)ioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(2' -cyanoäthyl) -carbonsäureaniid
In eine Lösung von 80 ml Methanol und 9,9 g Aminopropionitri1
tropft man unter RUhren bei -10 bis 0°C 11,8 g frisch
destilliertes Diketen zu, lässt auf Raumtemperatur kommen
Un(I rllhrt weitere 2 Stunden bei 35°C. In die nun vorliegende
Lösung von N-2-cyanoa:hyl-acetessigsäureamid trägt man 19,2 g
Benzofuroxan protionsweise ein und leitet dann 8 Stunden Über KOH getrockneten Ammoniak ein, wobei man anfangs durch
gelegentliches KUhlen die Temperatur der rasch dunkel gefärbten
Lösung unter 45°C hält. Nach dem Abklingen der Reaktionswärmebildung hält man die Temperatur eier Reaktionsmischung
auf 4O-45°C und rllhrt nach beendeter Amnioniakeinleitung
bei gleicher Temperatur noch 10-12 Stunden nach. Das Reaktionsprodukt scheidet sich in beigefarbenen Kristallen
ab. Man ktlhlt, nutscht ab und wäscht mit kaltem Methanol aus. Das erhaltene reine,kristalline l,4-Dioxido-3-methylchinoxalin-(2)-N-(2'-cyanoäthyl)-carbonsäureamid
schmilzt bei 198-199°C. Es lässt sich aus Dimethylformamid Methanol Umkristallisieren.
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Rc i spi e 1 3
Ac et c ss i^s äure-N-cyanome thylamid
Tn eine Lösung von 400 ml Methanol und _'>6 g frisch
destilliertem Aminoacetonitri1 tropft man unter RUhren
bei -10 bis O0C 92 g ebenfalls frisch destilliertes Diketen
zu, lässt auch Raumtemperatur kommen und rUhr noch 2
Stunden bei 35°C im Wasserbad nach. Am Rotationsverdampfer destilliert man das Lösungsmittel ab und schlemmt den
festen Rückstand in kaltem Aether auf. Nach Absaugen erhält man das farblose, kristalline Acetessigsäure-N-cyanometiylamid
In reiner Form mit dem Schmelzpunkt von
63-65°C.
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Die folgenden Verbindungen wurden annlog dem in den
Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt:
Verbindung tabelle
CO-N
A-CN
Nr. | R | A | Physikalische Daten |
1 | H | -CH2- | 214 - 2l5°c |
2 | H | CH3 | 204 - 2O6°C |
3 | CH3 | -CH2-CH2- | 157 - 159°C |
4 | H | 2 CH3 | 175 - 177°C |
5 | H | -CH-CH2- CH3 |
166 - 168°C |
6 | -CH2-CH2-CN | -CH2-CH2- | 206 - 2O8°C |
7 | - (CH2)3-CH3 | -CH2- | 156 - 157°C |
8 | H | 157-159°C | |
9 | H | "(CH2)4- | 166 - 168°C |
10 | H | -CH- Uno "*»«·**o |
223 - 224°C |
11 | -(CH2)3-CH3 | -CH2-CH2- | |
12 | ■(CH2)11"CH3 | -CH2-CH2- | n28 1,558 |
13 | -CH2-CH-CH2 | -CH2-CH2- | |
14 | H | CH3 | 197 - 198°C |
15 i |
-<CH2)5-CH3 | -CH2-CH2- |
„28
nü 1,566 |
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Beispiel 4
Futterzusatzmittel:
Zur Herstellung von je 6000 Gew.-Teile Endfutter mit
a) 25 ppm h) 50 ppm c) 200 ppm d) 400 ppm wurden folgende
Futtermischungen hergestellt:
a) O,15 Gew.-Teile 49,85 Gew.-Teile
150,0 Gew.-Teile
b) 0,30 Gew.-Teile 4*.70 Gew.-Teile
5,0 Gew.-Teile 150,0 Gew.-Teile
c) 1,2 Gew.-Teile 43,8 Gew.-Teile
5,0 Gew.-Teile 150,0 Gew.-Teile
d) 2,4 Gew.-Teile • 47,6 Gew-Tteie
150,0 Gew.-Teile
einer der Verbindungen geniäss Formel I Bolus Alba Standardfutter fUr Geflügel, Schweine
oder Wiederkäuer.
einer der Verbindungen gemäss Formel I Bolus alba Kieselsäure
Standardfutter fUr Geflügel, Schweine oder Wiederkäuer.
einer der Verbindungen gemäss Formel I
Bolus Alba Kieselsäure Standardfutter für Geflügel, Schweine und Wiederkäuer.
einer der Verbindungen gemäss Formel I Bolus Alba Standardfutter fUr Geflügel, Schweine
oder Wiederkäuer.
Die Wirkstoffe werden entweder direkt
den Trägerstoffen zugemischt oder z.B. in Chloroform gelöst
auf die Trägerstoffe aufgezogen. Anschliessend mahlt man zur gewünschten Teilchengrösse von z.B. 5-10 Mikron. Diese Futtervormischungen
werden mit 5800 Gew.-Teilen Standardfutter vermischt oder zu 6000 Gew.-Teilen Fertigtränken verarbeitet.
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Ausserdem können die. Endfuttermischungen pelletiert
werden. (Futterpellets).
Die erfindungsgemässen Wirkstoffe Her Formel 1 werden Hern
Futter oder den Tränken fUr die Tiere in Mengen von 1 bis
500 ppm bezogen auf das Gesarntfutter bzw. -tränke entweder
direkt oder in Form einer Vormischung zugesetzt.
Geeignete Vormischungen bestehen z.B. aus einer Mischung des
Wirkstoffs mit Kaolin, Kalk, Aluminiumoxid, gemahlene Muschelschalen,
Bolus alba, Aerosol, Stärke oder Lactose, Zur Herstellung einer Futtermischung wird die nötige Menge Vormischung
(Premix) der entsprechenden Menge eines handelsüblichen Standardfutters gründlich vermischt.
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Claims (12)
- PatentansprücheR ' Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 12 KohlenstofTatromen. Cyanoalkyl mit 1 bis A Kohlenstoffatomen im Alkyl -teil odor Allyl bedeutet und A fur ein gerad- oder verzweigtkettiges Alkylenbrtlcken-Riiei» mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.
- 2. l,4-OioxJHo-3-methyl-chinoxalinC2)-n-(2l-cyanoäthyl)-carbonsäureamid.
- 3. l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(cyanomethyl)-carbonsäureamid.
- 4. l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(1'-cyanoisopropyl) carbonsäureamid.
- 5. l,4-Dloxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(3'-cyanopropyl)-carbonsäureamid.
- 6. l,4-Dioxido-3-methyl-chinoxalin(2)-N-(4'-cyanobutyl)-carbonsäureamid.709829/105AORIGINAL INSPECTED
- 7. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I gemSss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel II(II)mit einer Verbindung der Formel IIIR
CH3CO - CH2CO - N - A - CNin welcher R und A die unter Formel I angegebene Bedeutung besitzen, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart einer Base bei Temperaturen zwischen 0 und 7O°C umsetzt. - 8. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I gemiiss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der FormelR IH-N-A-CNin welcher R und A die unter Formel I angegebene Bedeutung besitzen^mit dem Diketen der FormelCHg— Oin einem inerten organischen Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen -15 und 300C zu einer Verbindung der Formel III709829/1054R
CH3CO - CH2CO - N - A - CN (III)in welcher R und A die unter Formel I angegebene Bedeutung besitzen, reagieren lässt und unmittelbar anschliessend ohne Isolierung der Verbindung der Formel III diese mit dem Benzofuroxan der Formel IIin Gegenwart einer Base bei Temperaturen zwischen O und 700C umsetzt. - 9. Mittel zur Bekämpfung schädlicher Mikroorganismen enthaltend als Wirkstoff mindestens eine Verbindung der Formel I gemäss Anspruch 1 zusammen mit inerten Trägerstoffen und/oder Verteilungsmitteln.
- 10. Mittel zur Bekämpfung von durch E. coli hervorgerufenen Luftwegerkrankungen bei Geflügel enthaltend als Wirkstoff mindestens eine Verbindung der Formel I gemäss Anspruch 1 zusammen mit inerten Trägerstoffen und/oder Verteilungsmitteln.
- 11. Mittel zur Förderung des Wachstums von Haus- und Nutztieren enthaltend als Wirkstoff mindestens eine Verbindung der Formel I gemäss Anspruch 1 zusammen mit inerten Trägerstoffen und/oder Verteilungsmitteln.
- 12. Verwendung der Verbindungen der Formel I gemäss Anspruch 1 zur Bekämpfung schädlicher Mikroorganismen.709829/105413- Verwendung der Verbindungen der Formel I gemäss Anspruch 1 zur Förderung des Wachstums von Haus- und flutztieren.709829/1054
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---|---|---|---|
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