DE3032794C2 - 2-Benzylidenglutardialdehyde, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Aldehyde enthaltende Desinfektionsmittel - Google Patents

2-Benzylidenglutardialdehyde, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Aldehyde enthaltende Desinfektionsmittel

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Description

in der R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und Wassertstoff, Halogenatome oder die Gruppe —OR bedeuten, in der R eine Alkylgruppe ist
2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch' 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise
a) ein Benzaldehydacetal der allgemeinen Formel
R5O
R1
CH
R5O
in Gegenwart einer Lewis-Säure an ein 2-Alkoxy- 2,3-dihydro-4H-pyran der Formel
R4O
anlagen, wobei R1 R2 und R3 die angegebene Bedeutung haben und R4 und R5 Ci-C1 Alkylreste sind, und
b) das erhaltene 2,6Dialkoxy-3-(l-alkoxybenzyl)-tetrahydropyran der allgemeinen Formel
R4O
OR5
(Π)
OR5
in Gegenwart einer Säure hydrolysiert.
3. Desinfektionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen nach Anspruch 1 in reiner Form oder in Vorstufen dieser Verbindungen enthaltender ungereinigter Form enthält.
Gegenstand der Erfindung sind Benzyliden-glutardialdehyde der in Anspruch I definierten Art, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und Desinfektionsmittel, die diese Benzyliden-glutardialdehyde sowie gegebenenfalls deren Vorstufen als Wirkstoffe enthalten.
Es ist bekannt, daß Aldehyde wie Formaldehyd, Glyoxal und Glutardialdehyd desinfizierende Wirkung haben und deshalb in Desinfektionsmitteln eingesetzt werden. Diese Aldehyde zeigen bei ihrer Anwendung jedoch verschiedene Nachteile. So ist Glykol zwar geruchlos und ein gutes Flächendesinfektionsmittel, im
ίο Suspensionsversuch aber nicht genügend wirksam. Andere Aldehyde, wie Formaldehyd oder Glutardialdehyd sind gut wirksam, jedoch aufgrund ihres stechenden und unangenehmen Geruches in ihrer Einsatzmcglichkeit und Einsatzkonzentration beschränkt Hinzu kommt daß durch die Flüchtigkeit dieser Aldehyde toxikologische Bedenken bestehen.
Die Ausbildung resistenter Stämme und die natürliche Selektion erfordern die Bereitstellung immer wieder neuer Mittel, welche die bekannten Produkte in ihrer Wirkung ergänzen oder bezüglich ihrer Wirkung gegenüber resistenten Stämmen übertreffen. Ihre Bereitstellung ermöglicht den Austausch vorhandener Desinfektionsmittel und vermindert dadurch die Ausbildung resistenter Stämme.
Es wurde nun gefunden, daß Benzylidenglutardialdehyde, die im Benzolring substituiert sein können, hervorragende antimikrobielle Wirksamkeit besitzen. Die mikrobiologischen Untersuchungen zeigten sehr gute Wirksamkeit im Suspensionsversuch (Tabelle 1), auch bei 20%iger Serumbelastung (Tabelle 2). Besonders hervorzuheben ist die hervorragende Wirkung bei Pilzen, die deutlich über der von Glutardialdehyd liegt (Tabelle 3).
Wesentlich ist, wie schon erwähnt, die gegenüber den bisher verwendeten Aldehyden nahezu vollkommene Geruchlosigkeit der neuen Aldehyde auch in reiner Form. Mit diesen Aldehyden lassen sich daher Desinfektionsmittel herstellen, die höhere Wirkstoffkonzentrationen enthalten können als bisher. Diese
•»0 Desinfektionsmittel besitzen im Konzentrat einen angenehmen Geruch und sind in den Gebrauchslösungen nahezu geruchlos, so daß sie sich im breitesten Maßstab einsetzen lassen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Aldehyde erfolgt in an sich bekannter Weise durch Anlagerung von Benzaldehydacetalen bzw. substituierten Benzaldehydacetalen an 2-Alkoxy-2,3-dihydro-4H-pyran in Gegenwart von Lewis-Säuren, wie ZnCl2 oder BF3. Dabei entstehen intermediär 2,6-Dialkoxy-3-(1-alkoxy-benzyl)-tetrahydropyrane, die ebenfalls neu sind. Die Anlagerungsreaktion verläuft mit überraschend hoher Ausbeute, so daß in vielen Fällen auf Reinigungsschritte verzichtet werden kann. Da praktisch keine Nebenprodukte entstehen, kann das Rohprodukt ohne aufwendige Destillation für die anschließende Hydrolyse verwendet Werden, was für die wirtschaftliche Herstellung der Aldehyde wesentlich ist.
Die Hydrolyse des 2,6-Dialkoxy-3-(l-alkoxy-benzyl)-tetrahydropyrans kann in wäßriger Dioxanlösung mit Säuren durchgeführt werden, doch eignen sich hierfür auch wäßrige Lösungen, die saure Emulgatoren enthalten, oder saure Lösungen mit Emulgatoren. Diese Lösungen können nach der Einstellung des gewünschten pH-Wertes direkt für die Formulierung der
b5 Desinfektionsmittel verwendet werden. In derartigen Lösungen lassen sich auch partielle Hydrolyseprodukte des 2,6-Dialkoxy-3-(l -alkoxy-benzyl)-tetrahydropyrans mit den allgemeinen Formeln
OCH-CH2-CH2-CH—CHO
R4O
CH
OR5
αν)
feststellen. Die antimikrobielle Wirkung von Produkten, die einerseits Benzylidenglutardialdehyd und andererseits ein die partiellen Hydrolyseprodukte III und IV enthaltendes Gemisch in entsprechender Konzentration enthalten, ist im Rahmen der normalen Fehlergrenze etwa gleich (Tabellen 5 und 6). Eine Destillation des Aldehyds, mit dadurch bedingten Ausbeuteeinbußen und verminderter Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist für den Einsatz in Desinfektionsmitteln somit nicht erforderlich.
Die reinen Aldehyde stellen farblose bis gelbliche Flüssigkeiten dar, die z. T. nach einiger Zeit auskristallisieren, sie sind in Wasser unlöslich, können jedoch in den üblichen organischen Lösungsmitteln gelöst werden. Hierzu gehören z. B. niedere Alkohole, wie Äthanol, Isopropanol, n-Propanol oder auch Glykole, wie Äthylenglykol und Triäthylenglykol sowie Glykolderivate, wie z. B. Methylglykol. Bei längerem Stehen der reinen Aldehyde kann eine Polymerisation auftreten, durch Zugabe von Säure erhält man jedoch wieder den monomeren Aldehyd.
Die 2,6-Dialkoxy-3-(l -alkoxy-benzyl)-tetrahydropyrane stellen ebenfalls meist dickflüssige, farblose bis gelbliche öle dar, die in den herkömmlichen organischen Lösungsmitteln, nicht dagegen in Wasser, löslich sind.
In den erfindungsgemäßen Desinfektionsmitteln können die Benzylidenglutardialdehyde sowohl in saurem wie in alkalischem Milieu vorliegen, was z. B. entweder durch den Einsatz von Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder organischen Säuren, wie Zitronensäure, Weinsäure, oder von sauren Emulgatoren, wie Alkylsulfonsäuren oder durch alkalisierende Mittel, wie z. B. Natriumhydroxid, Alkalicarbonate oder organische Amine, wie Triäthanolamin erreicht wird.
Als Mischungskomponenten für die Formulierung von Desinfektionsmitteln eigenen sich:
1. primäre, sekundäre oder tertiäre ein- und mehrwertige aliphatische Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Propanol, Äthylenglykol und Glycerin.
2. weitere Aldehyde, nämlich Mono- und Dialdehyde, wie Formaldehyd, Glyoxal und Glutardialdehyd.
3. oberflächenaktive Verbindungen aus der Gruppe
der anionischen, nichtionischen, kationischen und ampholytischen Detergentien.
4. antimikrobiell wirksame organische Säuren, wie z. B. Milchsäure, Zitronensäure, die auch zur pH-Einstellung eingesetzt werden können.
5. spezielle trisubstituierte Phenole, wie z. B. 2,6-Dimethyl-4-bromphenol.
Die erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel zeichnen sich durch hervorragende Beständigkeit aus. Selbst nach längeren Lagerzeiten ist in den Formulierungen weder eine Änderung der physikalischen Konstanten noch eine Abnahme der Wirksamkeit festzustellen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die nachfolgenden Beispiele. Die bakteriologischen Versuche wurden gemäß den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (3. Auflage, 1972) durchgeführt
Beispiel 1
a)2,6-Dimethoxy-3-(l-methoxy-benzyl)-tetrahydropyran
152 g (1,0 Mol) Benzaldehyddimethylacetal werden mit 3 g Zinkchlorid versetzt Unter Rühren und Kühlen auf 25°C werden IHg(I Mol) 2-Methoxy-2,3-dihydro-4H-pyran zugegeben. Nach 1 stündigem Rühren wird der Katalysator durch Zugabe von 15 g Kaliumcarbonat in 30 ml Wasser neutralisiert. Dann wird mit Äther ausgeschüttelt. Die vereinigten Ätherphasen werden mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abziehen des Lösungsmittels kann das Produkt destilliert oder direkt weiterverarbeitet werden.
Kpoi,: 120-1280C;
Ausbeute: 243 g (=91 % der Theorie) 2,6-Dimethoxy-3-(1 -methoxybenzyl)-tetrahydropyran.
In analoger Weise wurden die folgenden 2,6-Dialkoxy-3-(l-alkoxy-benzyl)-tetrahydropyrane hergestellt:
45 R4O^ R2 T R1
/
-R2
/ OR5 = H
R1=o-Cl CH-OR5 = R3=
50 Ausbeute: 1400C
90% d.Th.
55
R«= R5=C,HS
R'=p-OCH3 R2= R3=H R4= R5= C2H5
Kpo,ol: 156-159°C
Ausbeute: 81% d.Th.
b) 2-Benzylidenglutardialdehyd
Eine Mischung aus 100 g 2,6-Dimethoxy-3-(l-methoxy-benzyl)-ietrahydropyran, 300 g Dioxan, 200 ml
Wasser und 40 g konzentrierter Salzsäure wird 2 Stunden bei 60—70° C gerührt Die Lösung wird nach einiger Zeit homogen und färbt sich braun. Man läßt abkühlen, neutralisiert mit Na-hydrogencarbonat und trennt die organische Phase ab. Dann wird noch 2mal mit Äther ausgeschüttelt und die vereinigten organischen Phasen werden neutral gewaschen. Das Lösungsmittel wird abgezogen und der Rückstand im Vakuum destilliert.
Kpi: 132"C(BeJm Destillieren kann eine teilweise
Zersetzung auftreten.)
Ausbeute: 51 g (=73% der Theorie) 2-Benzylidenglu-
tardialdehyd.
Ebenso erhielt man die folgenden 2-Benzylidenglutardialdehyde:
OCH—CH,-CH2- C-CHO
Il
CH
(D
20
R>=o-Cl RJ = R'=
Tabelle 1
Bakterizide Wirksamkeit
25
Kp0-8: 155°C
Ausbeute: 57% (LTh.
Kp1: 175°C
Ausbeute: 61% d.Th.
Beispiel 2
Herstellung einer 10%igen Lösung von
2- Benzylidenglutardialdehyd ohne Isolierung des Zwischenprodukts
2,6-Dimethoxy-3-(l-methoxy-benzyl)-t2trahydropyran wird nach Beispiel 1 hergestellt und ohne Destillation weilerverarbeitet Zu 100 g des Rohproduktes gibt man 30 g Alkylbenzolsulfonsäure, 50 g Triäthylenglykol und 250 g Wasser. Dann erhitzt man 30 Min. auf 95°C, neutralisiert und fügt noch 136 g Na-Alkylarylsu Ifon at zu. Durch Zugabe von !5Og H2O erhält man eine ca. 10%ige Lösung des 2-Benzylidenglutardialdehyds sowie der Hydrolysevorstufen HI und IV.
Die mikrobiologische Untersuchung der einzelnen Verbindungen wurde in einer wäßrigen Lösung durchgeführt, die neben 10% der jeweiligen Benzylidenglutardialdehyds 5% Isopropanol, 5% Triäthylenglykol und 18% eines Alkansulfonats enthielt.
Konz.
(Wirkstoff) Slaph.
aureus
Klebs.
Ps.
aerug.
Prot. vulg.
2-Benzylidenglutardialdehyd
2-(2'-Chlorbenzyliden)-glutardialdehyd
Glutardialdehyd
Glyoxal
0,1 2,5 2,5 2,5 2,5
0,05 2,5 2,5 2,5 2,5
0,025 2,5 2,5 >30 2,5
0,01 15 30 30
0,25 2,5 2,5 2,5 2,5
0,1 2,5 2,5 15 5
0,05 2,5 2,5 >30 5
0,025 2,5 15 5
0,01 2,5 >30 >30
0,005 2,5
0,0025 5
0,2 2,5 5 15
0,1 5 15 15 30
0,05 15 15 30 30
0,025 >30 >30 >30 >30
0,5 >30
>30
>30
Tabelle 2
Bakterizide Wirksamkeit bei 20% Serumbelastung
Konz.
(Wirkstoff) Staph.
aureus
Klebs.
Ps.
aerug.
Prot. vulg.
2-Benzylidenglutardialdehyd
0,25 2,5 2,5 2,5 ., 2,5
0,1 2,5 2,5 >30 2,5
0,05 15 30 2,5
0.025 15 >30 30
Fortsetzung
Kim/.
(Wirkstoff)
Klchs.
aureus
IN.
acrug.
Proi.
MlIg.
Glutardialdehyd
Tabelle 3
Fungizide Wirksamkeit
2,5 5 >30
2,5 5 30
5 >30
2,5 30 30
Konz. (WirkstoB)
Trich. mentag.
Cand. alb.
Asperg, niger
2-Benzylidenglutardialdehyd
2-(2'-Chlorbenzyiiden)-glutardialdehyd
Glutardialdehyd
Tabelle 4
Wirksamkeit auf der Fläche
0,05 2,5 2,5 2,5
0,025 2,5 2,5 5
0,01 2,5 2,5 15
0,005 2,5 15 >30
0,0025 15 >30
0,001 >30
0,05 2,5 2,5 30
0,025 2,5 2,5 >30
0,01 2,5 2,5
0,005 2,5 >30
0,0025 5
0,001 15
0,2 2,5 30 30
0,1 2,5 30
0,05 5 30
0,03 15
0,01 30
Konz. (Wirkstofl)
Staph. aureus PVC
Holz-Lack
E. coli PVC
Holz-Lack
2-Benzylidenglutardialdehyd
Glutardialdehyd
GlyöXäi
0,5 1 1 1 1
0,2 1 1 1 1
0,1 6 6 1 1
0,05 >6 >6 >6 >6
0,2 1 1 1 1
0,1 >6 >6 4 4
0,05 6 6
η ι 1 1 1 1
0,05 2 2 2 1
0,01 >6 >6 >6 >6
Tabelle 5
Bakterizide Wirksamkeit der Lösung von 2-Benzylidenglutardialdehyd gemäß Beispiel 2
Konz. Staph. Ktebs. Ps. Prot
(Wirkstoff) aureus aerug. vulg.
0,25 2,5 2,5 24 24
0,1 24 24 15 24
0,05 24 24 >30 24
0,025 5 15 24
0,01 15 >30 15
230243/584
9 .. 10
Tabelle 6 Fungizide Wirksamkeit der Lösung von 2-Benzylidenglutardialdehyd gemäß Beispiel 2
Konz. Trich. Cand. Asperg.
(Wirkstoff mentag. alb. niger
0,1 2,5 2,5 5
0,05 2,5 2,5 15
0,025 2,5 2,5 30
0,01 2,5 2,5 >30
0,005 2,5 2,5
0,001 5 >30

Claims (1)

Patentansprüche:
1. 2-Benzylidenglutardialdehyde der allgemeinen Formel
OCH-CH2-CH2-C-CHO
Il
CH
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