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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft Salze von Thioschwefelsäureestern mit der allgemeinen
Formel
in der Kat. ein- oder mehrwertige anorganische oder organische Kationen bedeutet,
n eine Zahl ist, die der Ladung des Kations entspricht R1 und R2 gleich oder verschieden
sind und Wasserstoff, bis 30 C-Atome enthaltende geradkettige oder verzweigte, substituierte
oder unsubstituierte, gesättigte oder bis dreifach ungesättigte aliphatische Reste,
substituierte oder unsubstituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische oder
heterocyclische Reste, oder substituierte oder unsubstituierte aromatische oder
heteroaromatische Reste bedeuten, oder R1 und R2 zusammen mit dem N-Atom einen heterocyclischen
Ring bilden. R1 und/oder R2 können auch so beschaffen sein, daß in der erfindungsgemäßen
Verbindung die Struktur
nicht nur einmal, sondern 2-, 3-mal oder mehrmals (polymer) enthalten ist.
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Z1 und Z2 sind gleich oder verschieden und bedeuten Wasserstoff, Halogen,
niedere Alkylgruppen mit bis 4 C-Atomen oder die CN- Gruppe. Die Struktur
kann auch ein ggf. substituiertes aroma-oder heteroaromatisches Ringsystem mit bis
zu 10 C-Atomen bilden.
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Die Verbindungen der obigen Formel besitzen ausgezeichnete biozide
Wirksamkeit, insbesondere gegenüber Pilzen.
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Sie können als reine Enantiomere (cis oder trans) oder als Enantiomeren-Gemische
vorliegen.
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Als anorganische Kationen kommen Alkalikàtionen, wie Lithium, Natrium,
Kalium und Ammonium; Erdalkalikationen, wie Magnesium, Calcium, Strontium und Barium
sowie Ionen von Metallen mit unterschiedlichen Wertigkeitsstufen, wie z.B. Zink,
Aluminium, Kupfer, Quecksilber, Silber, Zer, Zinn, Mangan, Eisen, Blei, Chrom, Kobalt,
Molybdän, Nickel, Thallium und Wolfram in Betracht, als organische Kationen substituierte
Ammonium- und Phosphoniumkationen, Guanidinium- und Diguanidiniumkationen, wie Chlorhexidinium,
Alexidinium, Dodecylguanidinium und Guanidinium; Amidiniumkationen, wie Benzamidinium
und Hexamidinium; zinnorganische Kationen, wie das Tributylzinnkation; Isothiuroniumkationen,
wie Dodecylisothiuronium; protonierte Aminoxide und Phosphinoxide, wie Lauryldimethylaminoxid
und Lauryldimethylphosphinoxid.
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Als substituierte Ammoniumverbindungen sind zu nennen mono-, di-,
tri- und tetrasubstituierte Ammoniumverbindungen, die in den organischen Resten
Substituenten tragen können; Verbindungen mit einer oder mehreren Ammoniumstrukturen
im Molekül, einschließlich polymerer Ammoniumverbindungen. Die Ammoniumstruktur
kann auch in aliphatischen, alicyclischen, heterocyclischen, aromatischen oder heteroaromatischen
Verbindungen enthalten sein.
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Beispiele für substituierte Ammoniumionen sind: Methyl-, Dodecyl-,
Octadecyl-; Dimethyl-, Methyläthyl-, Didecyl-; Trimethyl-, Dimethyldodecyl- und
Tridecylammonium; Cyclohexyl-, Dibenzyl-, Dimethylphenylammonium; Äthanol-, Diäthanol-
und Triäthanolammonium; Urotropinium,
N,N' ,N'1-Tris(ß-hydroxyäthyl)hexahydrotriazinium; Hexetidinium, Hexedinium; Imidazolidinium,
Imidazolium, Isothiazol-3-onium, Benzisothiazolonium und N,N'-Methylen-bis-(oxazolidinium).
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Beispiele für quaternäre Ammoniumionen sind: Dodecyldimethylbenzylammonium,
Tetradecyldimethylbenzylammonium, Fettalkyl (C12-C14)dimethylbenzylammonium, Didecyldimethylammonium,
Cetylpyridinium, podecyltrimethylammonium, Stearyldimethylbenzylammonium, Oleyldimethylbenzylammo.nium,
Tetrabutylammonium, WSCP-Quat-
Kation,
mit n = 12-16,polymere Ammoniumkationen wie sie in der DE-OS 29 30 865 beschrieben
sind, die auch ungesättigte Bindungen aufweisen können, Octenidinium,
Didecylimidazolium und Benzyldodecylimidazolium.
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Beispiele für erfindungsgemäße Thioschwefelsäureester und deren Salze
sind: S-(ß-Aminocarbonyl-vinyl)thioschwefels-äure S-(ß-n-Octylaminocarbonyl-vinyl)thioschwefelsäure
S-(2.-Aminocarbonyl-phenyl)-thioschwefelsäure Natrium-cis-S-(ß-aminocarbonyl-vinyl)thiosulfat
Natrium-trans-S-( ß-aminocarbonyl-vinyl) thiosulfat Natrium-cis/trans-S-(ß-aminocarbonyl-vinyl)thiosulfat
Natrium-cis/trans-S-(ß-methylaminocarbonyl-vinyl)thiosulfat Natrium-S-(ß-dimethylaminocarbonyl-vinyl)thiosulfat
Natrium-S-(ß-n-oct-ylaminocarbonyl-vinyl)thiosulfat Natrium-S-(2-aminocarbonyl-phenyl)thiosulfat
Natrium-S-(ß-methylaminocarbonyl-K-chlorvinyl)thiosulfat Natrium-S-(ß-methylaminocarbonyl-K,ß-dichlorvinyl)thiosulfat
Natrium-S-( ß-hydroxymethylaminocarbonyl-yinyl)thiosulfat Natrium-S-(ß-cyclohexylaminocarbonyl-vinyl)thiosulfat
Polymere
Verbindungen der oben genannten Art können vorliegen wenn R1 und/oder R2 in der
allgemeinen Formel ungesättigt sind .zur. kann man bei Anwendung der Verfahrensweise
a) N-Vinylisothiazolon zunächst polymerisieren und anschließend die Isothiazolonringe
im Polymeren mit Natriumhydrogensulfit öffnen.
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Salze von Thioschwefelsäureestern, die auch als Bunte-Salze bezeichnet
werden, sind bekannt, auch die Wirksamkeit einiger dieser Salze gegenüber verschiedenen
Schädlingen.
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So werden in der deutschen Patentschrift 674 883 für die Bekämpfung
von Pflanzenschädlingen, wie Blattläusen und Raupen; Ungeziefer, wie Wanzen, Läusen
und Flöhen und von hoher organisierten Schädlingen, wie Ratten und Mäusen Salze
von Schwefelsäureestern sowie Thioschwefelsäureestern beansprucht. Die spezifischen
erfindungsgemäßen Thioschwefelsäureester sind dort jedoch nicht genannt.
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In der DE-AS 1 003 724 wird die Herstellung von für Schädlingsbekämpfungsmittel
geeigneten Ausgangsstoffen, nämlich von Halogenalkyl- oder Halogenalkenylthiosulfaten
beschrieben.
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Die Herstellung weiterer Bunte-Salze, die ebenfalls von den erfindungsgemäßen
verschieden sind, ist in der DE-OS 15 68 069 beansprucht. Sie sollen, wenn sie im
alkalischen Milieu fixiert werden, vgl. S.4, Abs. 2 der DE-OS, Geweben eine permanente
fungizide Ausrüstung verleihen, d.h. nicht die Bunte-Salze selbst, sondern die unter
alkalischen Bedingungen entstehenden Reaktionsprodukte verursachen die fungizide
Wirkung.
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In der DE-OS 25 12 812 schließlich sind im Benzolkern substituierte
Thiosulfate der allgemeinen Formel
sowie deren Herstellung und Verwendung, auch als biozide Mittel, beansprucht.
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Die erfindungsgemäßen Thioschwefelsäureesterderivate besitzen gegenüber
anerkannt gut wirksamen Bioziden eindeutige Vorteile: Ein solches Biozid mit guter
Wasserlöslichkeit ist das 2-Mercaptopyridin-N-oxid. Nachteilig ist jedoch dessen
Verfärbung mit Metallionen, speziell Eisenionen (Schwarzfarbung). Die erfindungsgemäßen
Verbindungen, insbesondere das wasserlösliche Natrium-S-(ß-octylarninocarbonyl-vinyl)
thiosulfat führen nicht zu einer Verfärbung mit Eisenionen oder anderen Metallionen.
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2-n-Octyl--isothiazol-3-on (Wirkstoff des Handelsproduktes Skane M
8, der Rohm & Haas), das z.B. zur fungiziden .Ausrüstung von Farben verwendet
wird, ist wasserunlöslich. Diese Wasserunlöslichkeit beschränkt die Einsetzbarkeit
des 2-n-Octyl-isothiazol-3-ons.
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Das wasserlösliche Gemisch aus N-Methyl-isothiazol-3-on und N-Methyl-5-chlor-isothiazo]-3-on
ist nur begrenzt stabil und muß daher z.B. durch Komplexbildung mit Metallsalzen
stabilisiert werden. Aber auch bei den stabilisierten Produkten läßt die für einen
technischen Einsatz erforderliche Stabilität zu wünschen übrig.
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Ein weiterer Nachteil der Isothiazolone besteht darin, daß sie eine
gewisse Flüchtigkeit besitzen. Die erfindungsgemäßen Bunte-Salze sind, aufgrund
ihres Salzcharakters nur minimal flüchtig. Ferner besitzen sie gute Stabilität und
Wasserlöslichkeit. So lassen sich z.B. die erfindungsgemäßen Bunte- Salze aus Äthanol,
Natriumhydrogensulfitlösung und anderen Lösungsmitteln ohne Zersetzung umkristallisieren.
Außerdem besitzen sie hohe Schmelzpunkte. Erst bei hohen Schmelzpunkttemperaturen
von z.B. 1700C beobachtet man eine Zersetzung. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Bunte-Salze ist, daß ihre Löslichkeit in Wasser oder organischen Lösungsmitteln
nach Belieben durch Wahl des Kations eingestellt werden kann, so daß man bei Bedarf
entweder in Wasser lösliche Salze (z.B. Natrium-Salze) oder in Wasser unlösliche
Salze (z.B. Quat-Salze) bzw.
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in Wasser wenig lösliche Salze (z.B. Ammonium-Salze, Magnesium-Salze)
herstellen kann.
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Die erfindungsgemäßen Salze schäumen nicht bzw. sind schaumarm. Salze
biozider Basen (z.B. kationaktiver Verbindungen) mit den erfindungsgemäßen organischen
Thioschwefelsäureestern besitzen ausgezeichnete biozide Wirkung und sind aufgrund
ihrer geringen Wasser'löslichkeit aber guten Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln
als wasserunlösliche Biozide einsetzbar. Demgegenüber sind die bioziden Verbi.ndungen
der DOS 25 12 812 nicht mit kationaktiven Dctergenzicn verträglich. Es kommt zu
schleimigen Ausfällungen'verbunden mit einer Inaktivierung der bioziden Wirksamkeit.
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Als Kationen in den erfindungsgemäßen Bunte-Salzen werden vorzugsweise
solche eingesetzt, die: a) eigene biozide Wirkung besitzen b) das Wirkungsspektrum
der Thioschwefelsäureester erwei-
tern, z.B. durch eine Wirkungsverstärkung
gegenüber Bakterien oder besonders resistenten Keimen c) durch synergistische Effekte
die Wirkung im Vergleich zu z.B. Bunte-Salzen mit Alkalien erhöhen.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind in einfacher Weise und hohen
Ausbeuten aus technisch leicht zugänglichen Ausgangsstoffen erhältlich.
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Ihre Herstellung ist an sich bekannt.
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Sie können durch a) Ringöffnung von Isothiazol-3-onen mit Hydrogensulfit
oder auch Sulfit-Salzen
a1) Ringöffnung von Isothiazol-3-onen mit S02 in wäßriger Lösung und gegebenenfalls
Neutralision mit der gewünschten Base.
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b) Umsetzung von Propiolamid-Derivaten mit Thiosulfat
unter Abfangen eines Mols Base mit der Säure HX hergestellt werden.
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Beim Verfahren a) kann das Sulfit in äquimolaren Mengen oder im Überschuß
zugesetzt werden. Bestimmte erfindungsgemäße Bunte-Salze können auch nach dem Verfahren
al) durch Zugabe subäquivalenter Mengen S02 zu wäßrigen Lösungen oder organisch
wäßrigen Lösungen von Isothiazol-
3-onen ausreichender Basizität
hergestellt werden. Man erhält dann Bunte-Salze, in denen das basische Isothia-.zol-3-on
zu Isothiazolinium-Kationen protoniert ist.
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Die erfindungsgemäßen Thioschwefelsäureester bilden sich spontan und
quantitativ. Sie können dementsprechend auch in situ aus Isothiazolon und Sulfit
hergestellt werden.
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Als Lösungsmittel eignen sich Wasser, wäßrige Lösungen oder organische
Lösungsmittel, wie Alkohole, Glykole u.ä.; es kann aber auch ohne Lösungsmittel
gearbeitet werden, z.B. bei Verwendung flüssiger Isothiazolone.
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Die Reaktion kann bei Raumtemperatur oder darunter, aber auch bei
höheren Temperaturen bis 1500C erfolgen.
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Die Herstellung erfolgt durch Mischen der Komponenten oder durch portionsweise
Zugabe, wobei sowohl das Isothiazolon als auch das Sulfit vorgelegt werden können.
Die Umsetzung verläuft ohne Nebenreaktionen.
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Das Reaktionsprodukt kann nach üblichen Verfahren isoliert werden,
z.B. durch Filtrieren, Einengen des Lösungsmittels, Waschen mit geeigneten Lösungsmitteln
oder Umkristallisieren.. Da die Reaktion ohne signifikante Nebenreaktionen abläuft
und ein verhältnismäßig reines Produkt erhalten wird, kann das Reaktionsprodukt
direkt ohne Isolierung verwendet werden.
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Gewünschte Salze der erfindungsgemäßen Thioschwefelsäureester lassen
sich durch Umsalzen aus den leicht zugänglichen und in Wasser leichter löslichen
Natrium-Salzen herstellen.
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Die Identifizierung und Charakterisierung der hergestell-
ten
Verbindungen und die Überprüfung ihrer Reinheit erfolgt unter Anwendung der üblichen
Verfahren, z.B. mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie, Kernresonanzspektroskopie,
HPLC, dem IR-Spektrometer und durch Bestimmung des Schmelzpunkts.
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Bunte-Salze werden durch Säuren langsam zersetzt. Es ist deshalb zweckmäßig,
die Lösungen der erfindungsgemäßen Salze zu stabilisieren, z.B. mit Puffern und
Salzen, so daß der pH-Wert der Lösungen möglichst nicht längere Zeit unter pH =
2 liegt oder absinkt.
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Feste Stoffe, aus denen Gebrauchslösungen hergestellt werden, müssen
nicht unbedingt stabilisiert werden, da in diesen Gemischen die Zersetzung der Bunte-Salze
unter pH = 2 bei Temperaturen bis etwa 50°C nur langsam vor sich geht und eine Beeinträchtigung
der bioziden Wirkung nicht signifikant ist.
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Im schwach sauren, neutralen und alkalischen Bereich sind die Bunte-Salze
wesentlich beständiger.
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Bei den erfindungsgemäßen Bunte-Salzen handelt es sich überwiegend
um farblose- bei einigen Schwermetallsalzen auch um schwach gefärbte - geruchlose,
kristalline Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt. In fester Form können die Bunte-Salze
Kristallwasser enthalten.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Zubereitungen, die sie enthalten,
besitzen biozide und pestizide Wirksamkeit. Sie dienen zur Kontrolle von Mikroorganismen
und Schädlingen und können in der Humanmedizin, der Veterinärmedizin, im Pflanzenschutz
und im Materialschutz angewandt werden, und zwar sowohl prophyldktisch als auch
therapeutisch.
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Aufgrund ihrer antimikrobiellen Wirkung können aus ihnen Mittel mit
keimtötender und/oder keimhemmender Wirkung bzw. wachstumshemmender Wirkung hergestellt
werden. Sie können auf zu schützende Stoffe aufgebracht oder in diese eingearbeitet
werden. Sie inaktivieren Bakterien, Pilze, Viren, Algen, Protozoen, Spermien u.a.
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Zur Abtötung und Bekämpfung von Mikroorganismen sind die erfindungsgemäßen
Verbindungen und Mittel, die sie enthalten als Bakterizide und Fungizide, u.a. auf
folgenden Einsatzgebieten brauchbar: als Konservierungsmittel für kosmetische Zubereitungen,
z.B. Lösungen, Lotionen, Salben, Cremes, Pulver, Puder, Pasten und Sprays oder für
technische Produkte, z.B. Lösungen, Emulsionen, Suspensionen und Dispersionen; zur
antimikrobiellen Ausrüstung von Stoffen und Materialien, z.B. Farben, Lacken, Putzen,
Anstrichen, Textilien; zur Bekämpfung von mikrobiellem Bewuchs auf Flächen, z.B.
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auf dem Lebensmittelsektor und im Haushalt; als Desinfektionsmittel
für Wäscherkammern, Luftbefeuchter und Klimaanlagen; als Biozide bei der Papierherstellung,
für Wasserkreisläufe und Wasserkühlsysteme, als Schleimbekämpfungsmittel und für
die Konservierung von Kühlschmierstoffen; als Fungizide in der Landwirtschaft, als
Saatgutbehandlungsmittel und Mittel zur Pflanzenhygiene; als Antiseptika, Dermatika
und Antimykotika; zur Behandlung von Haut, Schleimhaut und Haaren;
in
Haarbehandlungsmitteln gegen Haarschuppen und zur Behandlung der Schuppenflechte;
zur Wunddesinfektion.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben ein breites Wirkungsspektrum
und sind im allgemeinen wenig toxisch.
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Die Menge der zu verwendenden Stoffe hängt vom Anwendungszweck ab
und kann durch Vorversuche, z.B. aus dem MHK-Wert ermittelt werden. Im allgemeinen
sind Mengen von 1 ppm bis 5000 ppm in den Gebrauchsverdünnungen ausreichend. Sie
können aber auch unverdünnt oder konzentriert bis hochkonzentriert eingesetzt werden
und bei Bedarf verdünnt werden.
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Als Zubereitungen kommen feste, flüssige oder pastöse Formulierungen
in Frage.
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Als flüssige Zusatzstoffe eignen sich Wasser oder organische Lösungsmittel,
wie Alkohole, Glykole, anionische, nichtionische, kationische und ampholytische
Tensid-Lösungen, Äther, Ester, Ketone, Amine, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe,
Amide, Fette, Öle, Wachse, anorganische oder organische Säuren, Basen oder Salzlösungen.
Bevorzugt werden wäßrige Lösungen oder Gemische organischer Lösungsmittel mit Wasser.
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Feste Träger oder Streckmittel sind: anorganische oder organische
Salze, anorganische oder organische Reinigungsmittel, Tonerde, Talkum, A'ktivkohle,
Kieselgel und Stoffe, die Einschlußverbindungen bilden können, wie Harnstoff.
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Geeignet sind auch flüssige oder feste Ionenaustauscher, insbesondere
stark oder schwach basische Ionenaustauscher, von denen die erfindungsgemäßen Thioschwefelsäureester
als Anionen gebunden werden.
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Die erfindungsgemäßen Bunte-Salze können mit anderen bioziden Stoffen
kombiniert werden, z.B. mit Quats, Phenolen, Alkoholen, Amphotensiden, Aldehyden,
heterocyclischen Bioziden und bioziden Halogenverbindungen-.
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Zur Erzielung anwendungstechnischer Vorteile können sie mit Zusätzen
und Hilfsstoffen kombiniert werden, z.B.
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mit Korrosionsinhibitqren, Stabilisatoren, Lösungsvermittlern, Fmulgatoren,
Härtestabjlisatoren, pH-Regulatoren, Farbstoffen, Parfüms, Netzmitteln, Reinigungskomponenten
und Geruchsinhibitoren.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung erfindungsgemäßer
Bunte-Salze Beispiel 1 Natrium-S-( ß-N-octylaminocarbonyl-vinyl)-thiosulfat (Na-I)
NaO3S-S-CH = CH-CONH-C8H17 a) 213 g (1 Mol) N-Octyl-isothiazol-3-on läßt man unter
Rühren und Eiskühlung in 400 g 40 %ige Natriumhydrogensulfitlösung fließen. Nach
1-stündigem Rühren bei Raumtemperatur werden die farblosen Kristalle abgesaugt,
aus der 10-fachen Menge Isopropanol, oder Äthanol umkristallisiert und im Vakuum
getrockne-t. Man erhält 164 g farblose geruchlose Kristalle. Schmelzpunkt ab 1700C
(Zersetzung). Das'Produkt enthält 2-3 Mol Kristallwasser.
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b) Das obige Bunte-Salz kann auch aus dem technisch zugänglichen Skane
M 8 (einer ca. 40%igen Lösung von N-Octylisothiazol-3-on in 1,2-Propylenglykol)
durch Zugabe von äquimolaren oder überschüssigen Mengen Natriumhydrogensulfit bei
0 - 50°C hergestellt werden. Die Ausbeute ist nahezu quantitativ. Aus der so hergestellten
Lösung kann das Bunte-Salz isoliert werden.
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Die Lösung kann aber auch als solche oder mit Zusätzen und Hilfsstoffen
zu einem Handelsprodukt formuliert werden.
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Das erhaltene Natrium-S-(ß-N-octylaminocarbonylvinyl)-thiosulfat
bildet farblose, geruchlose Kristalle und ist gut wasserlöslich. Seine Löslichkeit
in destilliertem Wasser beträgt über 10 %.
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Die Beständigkeit wäßriger Lösungen dieses Salzes wurde wie folgt
untersucht: Lösung 1: 10 Tle Natriumsalz ad 100 Tle H20 perm.
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Lösung 2: 10 Tle Natriumsalz + 1 Tl Natriumhydrogencarbonat ad 100
Tle H20 perm.
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Die erhaltenen klaren und farblosen Lösungen wurden bei Raumtemperatur
stehengelassen. Nach 10 Monaten war die Lösung 2 unverändert klar, farblos und geruchlos;
pH = 8,2. In der Lösung 1 hatte sich nach 10 Monaten ein farbloser Niederschlag
gebildet; die Lösung war ansonsten farblos und wies einen schwachen S02-Geruch auf;
pH = 2,2.
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Herstellung von anderen Salzen der S-(ß-N-Octylaminocarbonyl-vinyl)-thioschwefelsäure
(I) durch Umsalzen: Das oben erhaltene Natriumsalz wird in Wasser gelöst und
mit
äquimolaren Mengen wäßriger Metallsalz- oder Ammoniumsalzlösungen, z.B. mit Metall-
oder Ammoniumsulfat-, -chlorid- oder -acetatlösungen versetzt. Die gebildeten Metall-
und Ammoniumsalze fallen aus, werden abgesaugt, getrocknet und bei Bedarf umkristallisiert.
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Auf diese Weise wurden die folgenden Salze Kat+(-O3S2-CH =CH-CONH-C8H17)n
= (I) hergestellt: Kat Kalium (n = 1) farblose Kristalle F 185°C Amonium (n = 1)
Farblose Kristalle F 167-69°C Löslichkeit in dest.Wasser 0,1% Magnesium (n = 2)
Farblose Kristalle F Löslichkeit in dest.Wasser 0,2% Barium (n = 2) farblose Kristalle
Silber (n = 1) gelbliche Kristalle Quecksilber (n = 2) gelbliche Kristalle Analyse
C11H20NO4S2K MG 331,51 ber. S 19, 23 % gef. S 19, 26 % a Fettalkyl(C12-C14)dimethylbenzylamonium
farblose Kristalle F 1520C Löslichkeit in dest.Wasser <0,05% b Fettalkyl(Ci2
Ci4)trimethylammonium farblose Kristalle F 1800C Löslicheit in dest. Wasser<0,05%
d Myristyl-d imethyl- (2,2-diäthoxyäthyl)amoniumbromid farblose Kristalle F 69-700C
Löslichkeit in dest. Wasser<0,1%
e Laurylammonium farblose Kristalle
In analoger Weise wie oben wurde unter Verwendung von N-Methylisothiazol-3-on anstelle
des N-Octylisothiazol-3-ons das Natrium-S-(ß-N-methylaminocarbonyl-vinyl) thiosulfat
NaO3S-S-CH = CH-CONHCH3(Na-V)hergestellt. Seine Löslichkeit in destilliertem Wasser
betrug mehr als 10 %.
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Beispiel 2 Natrium-s-C2-<aminocarbonyl)phenyl -thiosulfa(Na-II):
7,5 9 (0,05 Mol) Benzisothiazol-3-on und 40 ml 37 %ige Natriumhydrogensulfitlösung
wurden 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Kristalle wurden abgesaugt und
aus Ethanol/Methanol (1:1) umkristallisiert. Man erhielt 10,8 g (84,7 % Ausbeute)
farblose, geruchlose Kristalle.
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Schmelzpunkt 2 300 C. Die NMR-Daten und das DC-Verhalten zeigten das
Vorliegen des obigen Salzes an. Es ist löslich in Wasser, Dimethylformamid und anderen
organischen Lösungsmitteln. Die Löslichkeit in dest. Wasser lag über 10 %. Anstelle
des reinen Benzisothiazol-3-ons kann man auch die technisch zugängliche Proxel-Preßpaste
einsetzen.
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Beispiel 3 a) SmLm--Aminocarbonyl-vinyli-thioschwefesäure (H-III):
H03S-S-CH- CH - CONH2 30 g Isothiazol-3-on werden in 100 ml Wasser gelöst.
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In diese Lösung wird S02 als Gas eingeleitet, bis die Bildung des
Thioschwefelsäureesters vollständig ist.
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Der Reaktionsverlauf wird dünnschichtchromatographisch mit Hilfe
des Laufmittels Essigester-Isopropanol-Wasser 7:3:1 verfolgt. Bunte-Salz (H -Form)
R=o,3S; Isothiazol-3-on, RF=0,60.
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Der Ansatz wird in einem Rotationsverdampfer bei einer Badtemperatur
von +30 0C eingeengt. Man erhält eine gelbe, ölige Flüssigkeit, die sich mit der
Zeit zersetzt.
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b) Natrium-S-(ß-Aminocarbonyl-vinyl)-thiosulfat (Na-III) : 10,1 g
(0,1 Mol) Isothiazol-3-on und 10,4 9 (0,1 Mol) Natriumhydrogensulfit werden in 100
ml Wasser gegeben. Die Lösung wird kurze Zeit bei Raumtemperatur gerührt und im
Vakuum zur Trockne eingeengt. Man erhält eine schwach gelblich gefärbte kristalline
Substanz.
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Schmelzpunkt 198 - 200°C.
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DC = Laufmittel Essigester-Isopropanol-Wa.sser 7:3:1.
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RF=0,35 (wie vorstehend für die Säure). Nach NMR handelt es sich
um die cis-Verbindung, die in wäßriger Lösung mit der Zeit in ein cis,trans-Gemisch
übergeht (DC, NMR).
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c) Triäthanolammonium-S-(ß-Aminocarbony]-vinly)-thiosulfat (7EA-III):
10,1 a (0,1 Mol) Isothiazol-3-on werden in 100 ml Wasser gelöst und es wird solange
SO2-Gas in die Lösung eingeleitet, bis dünnschichtchromatographisch kein Isothiazol-3-on
mehr nachzuweisen ist. Das überschüssige S02 wird im Vakuum entfernt und die klare
gelbe Lösung mit 14,9 g (0,1 Mol) Triäthanolamin versetzt.
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Nach dem Einengen im Vakuum erhält man ein klares, zähflüssiges Öl,
das sich dünnschichtchromatographisch als Bunte-Salz erwies.
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Beispiel 4 Natrium-S-(ß-Methylaminocarbonyl- <,ß-dichlor-vinyl)
thiosulfat (Na-IV):
Äquimolare Mengen 4, 5-Dichlor-N-methyl-isothiazol-3-on und Natriumhydrogensulfit
wurden in Wasser oder wäßrig methanolischer Lösung bei Raumtemperatur gerührt. Nach
5 Minuten war die Umsetzung zum Bunte-Salz erfolgt, wie dünnschichtchromatographisch
festgestellt wurde Laufmittel: Essigester-Isopropanol-Wasser 7:3:1 Bunte-Salz, RF
= 0,50 4,5-Dichlor-N-methyl-isothiazol-3-on, RF = 0,70 Das erhaltene Bunte-Salz
ist im Vergleich zum Ausgangs-Isothiazol-3-on gut wasserlöslich. Nach dem Einengen
der Lösung wurde eine schwach rosa gefärbte kristalline Substanz erhalten.
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In analoger Weise wurde 5-Chlor-N-methyl-isothiazol-3-on mit Natriumhydrogensulfit
zum Natrium-S-(ß-methylaminocarbonyl-ß-chlor-vinyl)thiosulfat (Na-VI) umgesetzt.
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Die mikrobiologische Wirkung wurde im Suspensionsversuch (keimtötende
Wirkung) sowie im Reihenverdünnungstest zur Bestimmung der MHK-Werte (keimhemmende
Wirkung) ermittelt.In einigen Fällen wurde die keimhemmende Wirkung mit Hilfe des
sog. Hemmhoftests (Agardiffusionstest) ermittelt.
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Verwendete Keime: 1 Staph. aureus 2 E. coli 3 Pseudomonas aeruginosa
4 Proteus vulgaris 5 Klebsiella 6 Trichophyton mentagrophytes 7 Microsporum gypseum
8 Aspergillus niger 9 Candida albicans 10 Penicillium funiculosum 11 Penicillium
expansum.
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Tablle I Bestimmurg der Hemmhöfe der erfindungsgemäßen Mittel im
Agardiffusionstest.
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Zusammensetzung der getesteten Lösungen: 1 Teil Bunte-Salz + 6 Teile
Dimethylformamid.
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Hemmhofdurchmesser in mm.
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Substanz Keime: 1 2 3 4 9 a - I 22 - 0 0 42 b - I 31 13 0 0 >33
Mg - I 37 22 12 17 44 d - I 21 15 0 0 34 Na - I 36 25 0 18 50 NH4 - I 36 24 12 18
56 Vergleich p-Dodecylbenzylthioschwefelsäureester-Na-Salz DE-OS 25 12 B12 31 0
16 13 13 o-Xylylenbis(thioschwefelsäureester)-Na-Salz 0 0 0 0 14 s-(3-Amino-3-oxo-propyl)-tjioschwefelsäureester-Na-Salz
0 0 0 0 DE-OS 15 68 069
Tablle 2 Von den folgeden in Wasser wenig
lösliche Bunte-Salzen wurden mit Hilfe eines Homogenisators feine Dispersionen hergestellt
und geprüft, bei welche Bunte-Salz-Konzentrationen gerade noch Hemmhöfe im Agardiffusionstest
festgestellt wurden.
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Hemmohöfe wurden bei den folgeden Bunte-Salz-Konzentrationen festgestellt:
Substanz Keime: 1 2 3 4 6 8 9 NH4-1 0,01 >0,1 >0,1 >0,1 0,005 0,01 <0,001
Ba- I 0,05 >0,1 >0,1 >0,1 0,01 0,05 0,005 e - I 0,05 >0,1 >0,1 >0,1
0,05 0,05 0,01 K - I 0,001 0,01 0,1 0,05 0,00005 0,001 <0,0001
Tablle
3 MHK-Werte; Wirkstoffkonzentration in Gew.-% Substanz K e i m e ph 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 Na-I 6 0,001 0,1 >0,25 0,1 0,0002 <0,005 0,00025 0,000125 0,000125
0,00025 Na-I 4 0,00125 >0,0025 >0,0025 >0,0025 0,0001 0,0001 0,0005 Na-I
10 0,00125 >0,0025 >0,0025 >0,0025 0,0001 0,0002 0,0005 a-I¹ 0,00031 >0,25
0,25 0,25 0,00625 0,00625 0,000625 0,00031 a-I¹a <0,0005 0,005 0,005 0,001 0,001
<0,0005 b-I¹ <0,0025 >0,25 >0,25 >0,25 <0,0025 <0,0025 <0,0025
<0,0025 Mg-I 0,01 >0,25 >0,25 >0,25 0,01 0,02 0,01 0,1 d-I¹ <0,005
>0,25 0,25 >0,25 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 NH4-I 0,005 >0,25
>0,05 0,5 0,001 0,001 <0,0005 <0,0005 Na-II 0,005 0,1 0,005 >0,5 0,1
0,05 Na-III 0,05 0,005 0,05 0,01 0,005 0,005 0,005 TEA-III 0,05 0,005 0,05 0,05
0,005 0,01 0,01 Na-VI 0,01 <0,0005 0,001 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005
cis/trans- Na-V 0,05 0,005 0,005 0,005 0,01 >0,25 >0,25 ciss- Na-V 0,05 0,05
0,01 0,05 0,05 >0,05 >0,05
Tablle 3 (Fortsetzung) MHK-Werte;
Wirkstoffkonzentration in Gew.-% Substanz K e i m e ph 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vergleich
p-Dodecylben- <0,005 0,5 0,5 0,05 0,05 0,05 zyöthioschwefelsäureester-Na-Salz
DE-OS 25 12 812 o-Xylylenbis-(thioschwefel- >0,5 >0,5 >0,5 >0,5 >0,5
>0,5 säureester)Na-Salz S-(3-Amino-3-oxo-propyl)- >0,5 >0,5 >0,5 >0,5
>0,5 >0,5 thioschwefelsäureester-Na-Salz DE-OS 15 68 069 1 1Teil Bunte-Salz
+ 20 Teile anionaktives WAS (Mersolat W 93) + 5 Teile Isopropanol + 5 Teile Triethylenglykol
ad 100 Tle H2O perm.
-
1a 1 TL Bunte-Salz ad 1000 Tl Ethanol
Tablle 4.
-
Keimtötende Wirkung gemöß DGHM-Richtlinien Wirkstoffkonzentration
in Gew.-%; Abtötung innerhalb 60 Minuten EinWirkungszeit K e i m e Substanz 1 2
3 4 8 9 10 a-I¹ <0,01 >0,25 >0,25 >0,25 >0,25 a-I¹a 0,025 0,025 0,025
<0,025 0,025 b-I¹ 0,125 >0,5 >0,5 0,05 0,125 0,125 Na-I 0,5 >0,5 0,5
<0,1 0,1 Na-II 0,2 0,2 0,1 >0,5 0,5 Vergleich p-Dodecylbenzyöthioschwefel-
<0,05 >1 >1 <0,08 >1 säureester-Na-Salz DE-OS 25 12 812 o-Xylylenbis-(thioschwefel-
>0,5 >0,5 >0,5 >0,5 >0,5 säureester)Na-Salz S-(3-Amino-3-oxo-propyl)-
>1 >1 >1 >1 >0,1 thioschwefelsäureester-Na-Salz DE-OS 15 68 069 1
1Teil Bunte-Salz + 20 Teile anionaktives WAS (MersolatW 93) + 5 Teile Isopropanol
+ 5 Teile Triäthylenglykol ad 100 Teile H2O perm.
-
1a 1 Teil Bunte-Salz ad 1000 Teile Äthanol
In einem
Konservierungsversuch (Handcreme Sagrolind, beimpft mit Pilzen und in wöchentlichen
Zeitabständen nachbeimpft) erwiesen sich 0,005 - 0,01 % Natrium-I und 0,05 % Kalium-I
als wirksam.
-
In einem Konservierungsversuch (Handcreme Satura bzw. Sagrolind, Kühlschmierstofflösung
Oemeta, beimpft mit Bakterien, Pilzen sowie Bakterien + Pilzen und in wöchentlichen
Zeitabständen nachbeimpft) erwiesen sich als wirksam 0,05 - 0,1 % Natrium-III 0,05
- 0,1 % Triäthanolammonium-III 0,01 - 0,2 % Natrium-V Die Wirkung des Bunte-Salzes
b-I1 wurde gegen Pilze (Aspergillus niger, Pepicillium funiculosum) an der Fläche
gemäß DGHM-Richtlinien getestet und für gut befunden.
-
scha/do