ES2330123T3 - Composiciones fungicidas y metodos que usan cianoditiocarbimatos. - Google Patents

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ES2330123T3 ES05748019T ES05748019T ES2330123T3 ES 2330123 T3 ES2330123 T3 ES 2330123T3 ES 05748019 T ES05748019 T ES 05748019T ES 05748019 T ES05748019 T ES 05748019T ES 2330123 T3 ES2330123 T3 ES 2330123T3
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Joseph G. E. Fenyes
Thomas E. Mcneel
Stephen D. Bryant
Marilyn S. Whittemore
Zoltan G. Csuros
Mark L. Zollinger
Robert H. Miller
Naim B. Miguel
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C14SKINS; HIDES; PELTS; LEATHER
    • C14CCHEMICAL TREATMENT OF HIDES, SKINS OR LEATHER, e.g. TANNING, IMPREGNATING, FINISHING; APPARATUS THEREFOR; COMPOSITIONS FOR TANNING
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Abstract

Un método para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre un pellejo animal curtido, que comprende la operación de poner el pellejo, antes, durante o después de la curtidura, en contacto con un cianoditiocarbimato de fórmula (I): **(Ver fórmula)** en que: X es un halógeno; R es un grupo alquilo C1-C14 sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C2-C14 sustituido o no sustituido, un grupo alquinilo C2-C14 sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH2)m- o por Z-(CH 2) n-; Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo; Y es H, halógeno, NO2, R 1 , R 1 O, o R 1 R 2 N; Z es NC, R 1 O, R 1 OC(O), o R 1 OCH2CH2(OCH2CH2)p; m varía de 0 a 3; n varía de 0 a 3; p varía de 0 a 3; y R 1 y R 2 son independientemente H o alquilo C 1-C 5 sustituido o no sustituido; en una cantidad eficaz para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre el pellejo curtido.

Description

Composiciones fungicidas y métodos que usan cianoditiocarbimatos.
Campo del invento
El invento se refiere al uso de cianoditiocarbimatos para controlar el crecimiento fúngico sobre pellejos de animales durante un proceso de curtido de pellejos. Más particularmente, el invento se refiere a la protección de pellejos azules húmedos frente al ataque y la degradación fúngicas.
Fundamento del invento
Como es bien sabido, el cuero se produce a partir de pellejos animales por medio de un proceso de múltiples fases que comienza con el curtido de los pellejos. Los pellejos son una combinación compleja de grasas y proteínas (elastina, colágeno y queratina) que proporcionan la estructura y la flexibilidad del pellejo. Un proceso de curtido del cuero implica grandes cambios en la temperatura, el pH y los tipos de química empleados. Las tenerías de cuero son también ambientes únicos para el crecimiento microbiano. Las tenerías de cuero son sistemas industriales relativamente abiertos que, como parte del proceso de curtido, presentan una gran afluencia de microorganismos procedentes del agua de procesamiento, los pellejos o pieles y también los demás materiales de procesamiento. Los organismos entrantes varían con los materiales entrantes. Los cambios climáticos estacionales también afectan a los microorganismos del agua de procesamiento de una tenería.
Un proceso típico para el curtido de pellejos contiene varias fases para procesar el pellejo hasta una forma intermedia, un pellejo curtido. En un proceso típico para el curtido al cromo, estas fases incluyen, por ejemplo, lavar el pellejo con agua y un agente tensioactivo para eliminar residuos; empapar el pellejo lavado en un baño enzimático acuoso [agua, enzima (proteasa), agente tensioactivo y álcali] para rehidratar el pellejo y eliminar proteínas interfibrilares; depilar el pellejo en una operación de "quemamiento de pelo" usando aminas, sulfuro sódico y cal (CaO); desencalar el pellejo mediante la adición de sulfato amónico y agua y la realización de múltiples lavados para eliminar el álcali utilizado durante la eliminación del pelo y para ajustar el pH del pellejo; batir el pellejo (adición de una proteasa) para eliminar el colágeno y la queratina parcialmente hidrolizados; piquelar el pellejo (reducir el pH del pellejo para prepararlo para el curtido al cromo) utilizando un ácido tal como ácido sulfúrico; curtir mediante la adición de cromo, y alcalinización (fijación del cromo) mediante la adición de óxido de magnesio; seguido todo de un enjuague. El pellejo resultante tiene a menudo un color azul. En esta fase, el pellejo procesado, o curtido al cromo, es conocido como pellejo azul húmedo. El azul húmedo es sólo un producto intermedio que es normalmente almacenado o enviado a otro lugar para el procesamiento y el acabado ulteriores hasta el cuero.
Otros métodos de curtido, además del curtido al cromo (que produce pellejos "azules húmedos"), en que se necesita protección de la contaminación fúngica incluyen el curtido vegetal, los pellejos curtidos "blancos húmedos" (incluyendo el curtido al aluminio, el curtido al zirconio, el curtido al aldehído y el curtido al fosfonio) y el curtido al aceite. Los ejemplos de curtidos exentos de metales incluyen el uso de aceite, aldehído o sales de fosfonio. Los pellejos curtidos que resultan de estos procesos de curtido son conocidos como pellejos curtidos con vegetales, pellejos blancos húmedos y pellejos curtidos con aceite.
Cada fase de un proceso de curtido es un ambiente químico único, así como un ambiente microbiológico único. El ambiente microbiano en un proceso de curtido incide en el pellejo que se procesa. Típicamente, no es necesario que un pellejo sea protegido de un ataque fúngico durante el proceso de curtido. Después de la curtidura para obtener un pellejo curtido, el pellejo se vuelve propenso al ataque fúngico y se produce moho visible. Es también durante el almacenamiento/transporte de pellejos curtidos cuando se produce la infestación fúngica. Un pellejo curtido está caliente y húmedo y es una fuente de nutrientes que fomentan el crecimiento fúngico y el moho que desfigura el aspecto del pellejo azul húmedo.
Se utilizan biocidas para proteger los pellejos curtidos frente a los hongos. El ataque fúngico decolora los pellejos curtidos, causando a veces manchas negras. El Aspergillus niger es un hongo típico que ataca a los productos de cuero causando decoloración. Esta decoloración fúngica es difícil de eliminar y puede estropear los pellejos curtidos o el cuero acabado.
Para proteger los pellejos curtidos (tales como pellejos azules húmedos, pellejos curtidos con vegetales, pellejos blancos húmedos y pellejos curtidos con aceite), se añade un fungicida a un líquido de curtidura utilizado en el proceso de curtido. Los fungicidas se añaden a menudo durante una de las fases últimas del proceso de curtido. A menudo se añade un fungicida durante la fase de piquelado, que tiene lugar bajo condiciones muy ácidas. El fungicida debe persistir en la superficie del pellejo curtido para proteger al pellejo desde el momento en que se completa el proceso de curtidura hasta que el pellejo curtido esté acabado en un cuero auténtico. Para conseguir esto, el fungicida debería persistir en el ambiente químico de la fase en que se añade así como en el ambiente químico de cualesquier fases subsiguientes. Con objeto de ser eficaz, el fungicida debería ser entonces estable bajo condiciones ácidas, estable frente a la luz ultravioleta y relativamente no reactivo con otros productos químicos del proceso de curtido, y debería tener una elevada afinidad por el pellejo que se curte. Otros segmentos del proceso de curtido en que podrían emplearse fungicidas incluyen: tiempo de conservación prolongado del cuero, acabado, conservación en líquido graso y durante el proceso de impregnación con aceite o grasa.
En la industria del cuero existe la necesidad de compuestos que sean no sólo fungicidas eficaces sino que además persistan en el ambiente químico de los procesos de curtidura de pellejos. Este invento satisface esa necesidad.
Sumario del invento
El invento proporciona métodos para controlar el crecimiento fúngico de al menos un hongo sobre un pellejo curtido. Este método comprende poner un pellejo, antes, durante o después de la curtidura, en contacto con una cantidad eficaz de un cianoditiocarbimato para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre el pellejo curtido. Los cianoditiocarbimatos utilizados son aquellos de fórmula (I):
1
Los cianoditiocarbimatos de fórmula (I) son útiles para prevenir el ataque, la degradación o el deterioro fúngicos de los pellejos curtidos, incluyendo, pero sin limitarse a, los pellejos azules húmedos, los pellejos blancos húmedos, los pellejos curtidos con vegetales y los pellejos curtidos con aceite, procedentes del proceso de curtidura de pellejos. Los nuevos cianoditiocarbimatos de fórmula (I) representan una realización más del invento.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 representa un esquema sintético general para cianoditiocarbimatos de fórmula (I).
La Figura 2 representa la síntesis del cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo descrito en los Ejemplos 1-3.
Descripción detallada del invento
Como se discutió anteriormente, el invento se refiere al uso de cianoditiocarbimatos de fórmula (I) como fungicidas en un proceso de curtidura para proteger a un pellejo curtido.
2
También se pueden utilizar mezclas de cianoditiocarbimatos de fórmula (I).
En la fórmula (I), X es un halógeno, preferiblemente Cl, Br o I. Muy preferiblemente, X es Cl.
El sustituyente R es un grupo alquilo C_{1}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquinilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-. En el grupo Y-Ar-(CH_{2})_{m}-, m varía de 0 a 3. Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo. Y es H, halógeno, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O o R^{1}R^{2}N. Cuando R es el grupo definido por Z-(CH_{2})_{n}-, Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p} en que p varía de 0 a 3. El valor de n varía de 0 a 3. R^{1} y R^{2} son independientemente H o alquilo C_{1}-C_{5} sustituido o no sustituido.
En una realización preferida, R es un grupo alquilo C_{1}-C_{7} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{7} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-. El valor de n varía de 0 a 3. En el grupo Y-Ar-(CH_{2})_{m}-, m es 0 ó 1. Ar es preferiblemente fenilo. Y es H, Cl, Br, I, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O o R^{1}R^{2}N. Cuando R es el grupo definido por Z-(CH_{2})_{n}-, Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p}
en que p varía de 0 a 3. R^{1} y R^{2} son independientemente H, metilo o etilo. Los cianoditiocarbimatos preferidos se muestran más adelante en la Tabla 1.
\newpage
Para los cianoditiocarbimatos de fórmula (I), los grupos alquilo, alquenilo o alquinilo pueden ser ramificados o no ramificados (es decir, una cadena lineal). Un grupo alquenilo o alquinilo puede estar insaturado en más de una posición y puede contener tanto dobles enlaces carbono-carbono como triples enlaces carbono-carbono. Como se indicó, diversos grupos pueden estar no sustituidos o sustituidos con uno o más grupos que no afecten negativamente a la actividad fungicida del cianoditiocarbimato. No sustituido significa que el resto concreto lleva átomos de hidrógeno en sus átomos componentes; por ejemplo, CH_{3} para el metilo no sustituido. Sustituido significa que el grupo puede llevar típicos grupos funcionales conocidos en química orgánica. Dichos grupos funcionales incluyen, pero no se limitan a, haluros, hidroxilo, tioles, grupos amina, grupos ácido carboxílico, cetonas, aldehídos, nitrilos, nitro, azo, nitroso, éteres, tioéteres y amidas.
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TABLA 1 Cianoditiocarbimatos preferidos
3
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Los cianoditiocarbimatos utilizados en los métodos del invento pueden ser preparados de acuerdo con el esquema general mostrado en la Figura 1. Para generar el kabonato, se hizo reaccionar cianamida con disulfuro de carbono y KOH en etanol bajo una atmósfera de nitrógeno, con agitación enérgica. Después de la adición, la temperatura fue mantenida por debajo de 25ºC. También se podría haber utilizado hidróxido sódico para generar la sal sódica, el nabonato. Se produjo kabonato de hexilo mediante la adición lenta de una disolución acetónica de bromuro de hexilo a una disolución acuosa enfriada del kabonato, que contenía un catalizador de transferencia de fase. Se dejó que la mezcla alcanzara la temperatura ambiental y se continuó la agitación durante varias horas. Se calentó la mezcla a 50ºC durante varias horas. Se eliminó la acetona bajo vacío y se sometió la capa acuosa a extracción con cloruro de metileno o cloroformo. El kabonato de hexilo acuoso fue añadido a lo largo de un periodo de varias horas a bromoclorometano (BCM) que contenía un catalizador de transferencia de fase. Se continuó el calentamiento durante seis horas. Después del enfriamiento, la capa acuosa fue separada y la capa orgánica fue lavada con agua y fue luego secada sobre sulfato magnésico. Se eliminó el BCM bajo vacío para recuperar un líquido de color naranja pálido, cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo.
Los materiales de partida para preparar otros cianoditiocarbimatos preferidos de acuerdo con el esquema general mostrado en la Figura 1 incluyen, por ejemplo, cloruro de hexilo, bromuro de etilo, bromuro de propilo, bromuro de isopropilo, bromuro de butilo, bromuro de hexilo, bromuro de 2-hexilo, bromuro de octilo, bromuro de dodecilo, bromuro de alilo, yoduro de metilo, yoduro de hexilo, 3-bromo-1-propanol, cloroetanol, cloroetoxietoxietanol, ácido bromopropiónico, bromuro de bencilo, bromuro de 4-metilbencilo, bromuro de 4-clorobencilo y bromopropionitrilo. En C. Fieseler, W. Walek y U. Thust, Tag.Ber. Akad. Landwirtsch.-Wiss. DDR, Berlín (1990), 291: 317-321, y la Patente Alemana DD 275433, CYANOIMIDODITHIOCARBONATES AS WOOD PRESERVATIVES, concedida a W. Walek, J. Nauman, H. D. Pfeiffer, U. Thust, K. Trautner, C. Fieseler, M. Heschel, R. Hesse, H. Kirk y D. Mielke, se presentan métodos sintéticos publicados para cianoditiocarbimatos tales como cianoditiocarbimato de etilo y clorometilo, cianoditiocarbimato de propilo y clorometilo, cianoditiocarbimato de isopropilo y clorometilo, cianoditiocarbimato de alilo y clorometilo y cianoditiocarbimato de bencilo y clorometilo.
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Como se discutió, el invento se refiere a un método para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre un pellejo curtido. El método comprende la operación de poner un pellejo, antes, durante o después de la curtidura, en contacto con una cantidad eficaz de un cianoditiocarbimato de fórmula (I):
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4
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Controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre un pellejo curtido significa controlar hasta, en, o por debajo de un nivel deseado y durante un período de tiempo deseado para el sustrato o sistema concreto. Esto puede variar desde la prevención o inhibición completa del crecimiento hasta el control en un cierto nivel deseado y durante un tiempo deseado. En muchos casos, el uso de un cianoditiocarbimato como el aquí descrito puede reducir la cuenta fúngica total hasta límites indetectables y mantener la cuenta en ese nivel durante un periodo significativo de tiempo. Preferiblemente, el método se utiliza para eliminar o prevenir sustancialmente todo crecimiento fúngico sobre el pellejo curtido. En consecuencia, el invento puede ser utilizado para preservar un pellejo curtido.
De acuerdo con el invento, se utiliza un cianoditiocarbimato para controlar el crecimiento fúngico sobre un pellejo curtido después de un proceso de curtidura. El pellejo puede ser cualquier tipo de pellejo o piel que esté curtido, tal como, por ejemplo, pellejo vacuno, piel de serpiente, piel de caimán o piel de oveja. El invento es particularmente útil para controlar el crecimiento fúngico sobre pellejos curtidos durante el tiempo después de la curtidura y hasta el procesamiento en artículos de cuero acabados. Para alcanzar este control, el pellejo es puesto en contacto durante el proceso de curtido con una cantidad de un cianoditiocarbimato eficaz para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre el pellejo curtido.
Los tipos de curtido incluyen el curtido mineral (uso de cromo, aluminio, zirconio o titanio), el curtido vegetal (uso de extractos naturales, tales como de mimosa, quebracho, tara o valonea), curtiduras orgánicas (glutaraldehído, THPS u oxazolidina) y curtido al aceite (por ejemplo, uso de aceite de pescado para producir gamuza). Un proceso típico de curtido comprende diversas fases, incluyendo, pero sin limitarse a, una fase de piquelado, una fase de adición de curtidura, una fase de alcalinización (o fase de fijación en el caso del curtido vegetal) y una fase de lavado poscurtido. El poscurtido puede incluir una fase de neutralización, una fase de recurtido, una fase de secado y una fase de impregnación con aceite o grasa. Se puede usar un cianoditiocarbimato de fórmula (I) durante todas las fases de procesamiento del proceso de curtido además de en esas fases en que puede tener lugar un crecimiento fúngico conocido. En cada fase, un cianoditiocarbimato de fórmula (I) puede ser un componente del apropiado líquido de curtidura aplicado al pellejo que se somete a curtido. Preferiblemente, el pellejo se pone en contacto con un cianoditiocarbimato durante la fase de piquelado.
La incorporación de un cianoditiocarbimato a un líquido de curtidura protege al pellejo del deterioro fúngico posterior a la compleción del proceso de curtido. Preferiblemente, se dispersa uniformemente un cianoditiocarbimato, por ejemplo, bajo agitación, en un líquido apropiado que se va a utilizar en un proceso de curtido. Los líquidos de curtido típicos incluyen, por ejemplo, un líquido para curtido mineral, un líquido para curtido vegetal, un líquido para curtido orgánico, un líquido para curtido al aceite, un líquido de piquelado, un líquido de lavado poscurtido, un líquido de recurtido, un líquido de secado y un líquido graso. Este método de aplicación asegura que el cianoditiocarbimato aplicado al pellejo protege del ataque y el deterioro fúngicos, o de otra degradación microbiológica, particularmente durante el almacenamiento y el transporte del pellejo curtido o piquelado.
La concentración del fungicida utilizado para proteger los pellejos curtidos depende de las condiciones de procesamiento utilizadas en el proceso de curtido. De acuerdo con el invento, se puede utilizar un cianoditiocarbimato de fórmula (I) en cantidades similares y de una manera similar a las utilizadas para aplicar otros fungicidas utilizados en la industria del curtido. La cantidad eficaz del cianoditiocarbimato necesaria para alcanzar el grado deseado de control fúngico puede variar algo dependiendo del pellejo concreto que se va a proteger, las condiciones para el crecimiento fúngico y el grado de protección deseado. La cantidad puede ser fácilmente determinada por un experto en la técnica. Para una aplicación concreta, la cantidad de elección puede ser determinada mediante el examen rutinario de diversas cantidades antes del tratamiento del sustrato de cuero afectado completo. En general, la cantidad eficaz utilizada sobre un sustrato varía de 0,0001% a 4% (peso/peso), preferiblemente de 0,0001% a 0,2%. Con sistemas acuosos, la cantidad eficaz puede variar de 5 a 1000 partes por millón del sistema acuoso, preferiblemente de 10 a 500 partes por millón, y más preferiblemente es aproximadamente 300 partes por millón.
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Además de por incorporación de un cianoditiocarbimato a un líquido de curtido, el control fúngico puede ser llevado a cabo pulverizando una formulación de un cianoditiocarbimato de fórmula (I) sobre el pellejo que se va a proteger. El control fúngico puede ser también llevado a cabo sumergiendo o empapando el pellejo en un baño separado que contiene el cianoditiocarbimato. En consecuencia, la operación de puesta en contacto puede ser llevada también a cabo mediante cualquier medio conocido en la técnica, pulverizando, empapando o sumergiendo el pellejo. Estas operaciones pueden tener lugar antes del curtido, entre fases del proceso de curtido o una vez que se ha completado el proceso de curtido.
En los métodos del invento, los cianoditiocarbimatos de fórmula (I) pueden ser formulados en diversas formas conocidas en la técnica. Por ejemplo, pueden ser preparados en forma líquida como una disolución, dispersión, emulsión o suspensión acuosa, una dispersión o suspensión en un disolvente no acuoso, o como una disolución al disolver el(los)
compuesto(s) que se va(n) a utilizar en un disolvente o una combinación de disolventes. Los disolventes adecuados incluyen, pero no se limitan a, éteres metílicos de glicoles, M-Pyrol® (1-metilpirrolidin-2-ona) y productos de destilación del petróleo; y diluyentes tales como productos vegetales que incluyen aceites de: soja, pinos, semilla de algodón, maíz, colza, cacahuete, palma, arroz, oliva, nuez de Aleurites, grano de ricino, linaza, cítrico y dátil. Los cianoditiocarbimatos pueden ser preparados como un producto de concentración para ser diluido antes de su uso previsto. Se pueden utilizar aditivos comunes tales como agentes tensioactivos, agentes emulsivos, agentes dispersivos y similares, como se conoce en la técnica, para aumentar la solubilidad en una composición o sistema líquido, tal como una composición o sistema acuoso. En muchos casos, el(los) compuesto(s) de cianoditiocarbimato utilizado(s) puede(n) ser solubilizado(s) mediante una sencilla agitación.
Las composiciones fungicidas que contienen un cianoditiocarbimato y se van a usar en el método del invento pueden ser también formuladas en forma sólida, por ejemplo, como un polvo o una tableta, utilizando medios conocidos en la técnica. En una formulación preferida para uso, se deposita una forma líquida de un cianoditiocarbimato sobre un soporte tal como diatomita, zeolitas, caolín o una matriz salina soluble en agua, para formar un polvo o una tableta.
En otra realización, el invento se refiere a nuevos cianoditiocarbimatos de fórmula (I):
5
en que:
\quad
X es un halógeno;
\quad
R es un grupo alquilo C_{4}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido con la condición de que no sea -CH_{2}CH=CH_{2}, un grupo alquinilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
\quad
Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo;
\quad
Y es H, halógeno, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
\quad
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
\quad
m es 0, 2 ó 3;
\quad
n varía de 0 a 3;
\quad
p varía de 0 a 3; y
\quad
R^{1} y R^{2} son independientemente H o alquilo C_{1}-C_{5} sustituido o no sustituido.
\vskip1.000000\baselineskip
Son cianoditiocarbimatos de fórmula (I) preferidos aquellos en que:
\quad
R es un grupo alquilo C_{5}-C_{7} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{7} sustituido o no sustituido con la condición de que no sea -CH_{2}CH=CH_{2}, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
\quad
Ar es fenilo;
\quad
Y es H, Cl, Br, I, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
\quad
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
\quad
m es 0; y
\quad
R^{1} y R^{2} son independientemente H, metilo o etilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Son cianoditiocarbimatos de fórmula (I) más preferidos aquellos en que:
\quad
X es Cl, y R es -(CH_{2})_{5}CH_{3}, -(CH_{2})_{7}CH_{3}, -(CH_{2})_{11}CH_{3}, -CH(CH_{3})_{2}, -CH(CH_{3})-(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{2}OH, -(CH_{2})_{3}OH, -(CH_{2}CH_{2}O)_{2}CH_{2}CH_{2}OH, -(CH_{2})_{2}CO_{2}H, -CH_{2}-CH_{2}CN, o -CH_{2}C_{6}H_{5};
\quad
X es Br, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}; o
\quad
X es I, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}.
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Un cianoditiocarbimato de fórmula (I) particularmente preferido es el cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo.
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Ejemplos
En los Ejemplos 1-3 se describe la síntesis del cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo de acuerdo con el esquema de reacción mostrado en la Figura 2.
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Ejemplo 1 Kabonate^{TM} (cianoditiocarbimato dipotásico)
Se introdujeron 500 gramos de cianamida sólida en 2 litros de etanol. Se mezcló hasta disolución y se filtró. Luego se añadió la disolución a un matraz de cuatro bocas y 12 litros de capacidad, provisto de agitador mecánico, atmósfera de nitrógeno, embudo de adición y termómetro, y se enfrió a 0ºC con un baño de hielo/agua. Se añadieron 790 ml de disulfuro de carbono a la disolución de cianamida. Se disolvieron 1547 gramos de KOH (85%) en 8 litros de etanol y se inició la adición a la cianamida/disulfuro de carbono, manteniéndose la temperatura por debajo de 25ºC. Una vez que se hubo completado la adición, se continuó el mezclamiento durante la noche. El precipitado fue recogido por filtración y fue secado con una corriente de nitrógeno.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2 Kabonate^{TM} de hexilo (derivado hexílico del Kabonate^{TM})
Se añadieron 364 gramos de kabonato, 2,8 gramos de bromuro de tetrabutilamonio (TBAB) y 2750 gramos de agua a un matraz de 12 litros de capacidad provisto de termómetro, refrigerante de reflujo y agitador mecánico. Se mezcló la disolución durante diez minutos antes de la adición lenta de 5225 ml de acetona. Se puso la mezcla en un gran baño de hielo y se enfrió a 10ºC antes de la adición de 310 ml de bromohexano en acetona a través de un embudo de adición, a lo largo de un período de tres horas. Se dejó que la mezcla alcanzara la temperatura ambiental y se continuó la agitación enérgica durante la noche. Se retiró el baño de hielo y se añadió una manta calefactora. Se calentó la mezcla a 50ºC durante una hora. Se eliminó la acetona bajo vacío. Se sometió la capa acuosa a extracción con un pequeño volumen de cloroformo o cloruro de metileno.
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Ejemplo 3 Cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo
Se añadieron 3200 ml de bromoclorometano (BCM) y 6 gramos de bromuro de tetrabutilamonio (TBAB) a un matraz de 12 litros de capacidad. Se calentó la mezcla a 50ºC. Se añadió kabonato de hexilo acuoso a lo largo de tres horas a través de un embudo de adición y se continuó el calentamiento durante seis horas. Tras el enfriamiento, se transfirió la disolución a un embudo de decantación. Se retiró la capa acuosa y se lavó la capa de BCM con agua. Se secó la capa de BCM con sulfato magnésico y se separaron los sólidos por filtración. Se eliminó el BCM bajo vacío para recuperar un líquido de color naranja pálido. El producto fue identificado mediante resonancia magnética nuclear y espectroscopía infrarroja. Mediante cromatografía de alta resolución en fase líquida se determinó que la pureza era 93%. El rendimiento resultó superior a 90%.
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Ejemplo 4 Actividad fungicida
Se midieron las actividades antifúngicas de los compuestos de fórmula (I) determinando la inhibición del crecimiento de Aspergillus niger en un medio líquido estándar. El medio líquido de crecimiento se describe como una disolución de sales minerales + extracto de levadura (MSY). El caldo de MSY se preparó de la forma descrita en la norma ASTM G 21-70^{1} y y se complementó con glucosa (10 g\cdotlitro^{-1}) y extracto de levadura (1 g\cdotlitro^{-1}). Se distribuyó una parte alícuota (250 \mul) de medio estéril en cada pocillo de ensayo de una microplaca estandar de 96 pocillos (Corning, número 430247). Se prepararon disoluciones madre de los compuestos de ensayo disolviendo los materiales en una disolución 9:1 (volumen/volumen) de acetona:metanol. Se añadieron volúmenes apropiados de las disoluciones madre a los pocillos de ensayo con objeto de alcanzar los niveles de ppm deseados. Luego se inocularon 5 \mul de una suspensión normalizada de Aspergillus niger a cada pocillo de ensayo (más los testigos). La suspensión celular fue preparada suspendiendo células viables de un cultivo en medio inclinado de agar-dextrosa de patata, en agua desionizada estéril. Luego se ajustó la suspensión hasta obtener una densidad óptica a 686 nm (DO_{686}) = 0,28. Esta densidad contiene aproximadamente 2,5 x 10^{7} unidades formadoras de colonias (CFU; del inglés, colony forming units)/ml. Se incubaron las microplacas en la oscuridad durante cuatro días a 28ºC. Luego se registró automáticamente la densidad óptica para cada pocillo a 686 nm usando un dispositivo lector de microplacas SpectraMax 340 (Molecular Devices Corp., Sunnyvale, California, EE.UU.). Se inspeccionaron visualmente todos los pocillos con objeto de corroborar los datos del instrumento. Se consideró que los pocillos de ensayo con una DO \leq 0,05 presentaban una inhibición completa del crecimiento celular. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
-----------------
^{1}"Standard Practice for Determining Resistance of Synthetic Polymeric Materials to Fungi", ASTM Standards on Materials and Environmental Microbiology, 1ª Ed., 1987.
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TABLA 2
6
Ejemplo 5 Ensayo de eficacia del cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo en una tenería
Se ensayó en una tenería comercial una formulación basada en metil-carbitol que contenía 30% en peso/peso de cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo. Se sometieron ochenta y dos pellejos vacunos a un proceso de producción estándar usando curtido al cromo. Se añadió la formulación de ensayo al baño (líquido de curtidura) en una concentración de 0,1% en peso para proporcionar una concentración de 300 ppm de ingrediente activo, cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo. Tras la compleción del proceso de curtido, se escogieron al azar cinco pellejos curtidos ("azules húmedos"). Se cortaron numerosas piezas de ensayo (12 x 14 cm) de regiones del lomo, el vientre y el cuello de cada uno de los cinco pellejos. Se cifró un total de 47 piezas de ensayo de los azules húmedos obtenidos, con respecto a la fuente y la posición del pellejo, y se suspendió cada pieza en una cámara con atmósfera tropical. La cámara con atmósfera tropical era una cámara húmeda infestada de moho, diseñada para poner rigurosamente a prueba el fungicida de ensayo aplicado durante el proceso de curtido. Se examinó visual y semanalmente cada pieza de ensayo, durante cuatro semanas, en cuanto a la presencia o ausencia y la extensión del posible crecimiento de mohos. Después de cuatro semanas de incubación en la cámara con atmósfera tropical, todas las piezas curtidas en presencia de cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo estaban exentas de crecimiento fúngico (moho). Éste es el tipo de eficacia deseada por la industria del curtido de pellejos para un fungicida.

Claims (26)

1. Un método para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre un pellejo animal curtido, que comprende la operación de poner el pellejo, antes, durante o después de la curtidura, en contacto con un cianoditiocarbimato de fórmula (I):
7
en que:
X es un halógeno;
R es un grupo alquilo C_{1}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquinilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo;
Y es H, halógeno, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m varía de 0 a 3;
n varía de 0 a 3;
p varía de 0 a 3; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H o alquilo C_{1}-C_{5} sustituido o no sustituido;
en una cantidad eficaz para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre el pellejo curtido.
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2. Un método de la Reivindicación 1, en que:
X es Cl, Br o I;
R es un grupo alquilo C_{1}-C_{7} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{7} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es fenilo;
Y es H, Cl, Br, I, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m es 0 ó 1; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H, metilo o etilo.
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3. Un método de la Reivindicación 1, en que
X es Cl, y R es -CH_{3}, -(CH_{2})_{2}CH_{3}, -(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{5}CH_{3}, -(CH_{2})_{7}CH_{3}, -(CH_{2})_{11}-CH_{3}, -CH(CH_{3})_{2}, -CH(CH_{3})
(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{2}OH, -(CH_{2})_{3}OH, -(CH_{2}CH_{2}O)_{2}CH_{2}CH_{2}OH, -(CH_{2})_{2}CO_{2}H, -CH_{2}CH_{2}CN, -CH_{2}CH=CH_{2} o
-CH_{2}C_{6}H_{5};
X es Br, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}; o
X es I, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}.
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4. Un método de la Reivindicación 1, en que el cianoditiocarbimato de fórmula (I) es cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo.
5. Un método de la Reivindicación 1, en que el sustrato de cuero es un pellejo azul húmedo, un pellejo blanco húmedo, un pellejo curtido con vegetales o un pellejo curtido con aceite.
6. Un método de la Reivindicación 3, en que el sustrato de cuero es un pellejo azul húmedo, un pellejo blanco húmedo, un pellejo curtido con vegetales o un pellejo curtido con aceite.
7. Un método de la Reivindicación 4, en que el sustrato de cuero es un pellejo azul húmedo, un pellejo blanco húmedo, un pellejo curtido con vegetales o un pellejo curtido con aceite.
8. Un método para controlar el crecimiento de microorganismos sobre un pellejo durante un proceso de curtido de cuero, que comprende la operación de poner un pellejo propenso al crecimiento fúngico en contacto con un líquido de curtidura que contiene un cianoditiocarbimato de fórmula (I):
8
en que:
X es un halógeno;
R es un grupo alquilo C_{1}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquinilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo;
Y es H, halógeno, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m varía de 0 a 3;
n varía de 0 a 3;
p varía de 0 a 3; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H o alquilo C_{1}-C_{5} sustituido o no sustituido;
en una cantidad eficaz para controlar el crecimiento de al menos un hongo sobre el pellejo.
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9. Un método de la Reivindicación 8, en que:
R es un grupo alquilo C_{1}-C_{7} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{7} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es fenilo;
Y es H, Cl, Br, I, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m es 0 ó 1; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H, metilo o etilo.
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10. Un método de la Reivindicación 8, en que
X es Cl, y R es -CH_{3}, -(CH_{2})_{2}CH_{3}, -(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{5}CH_{3}, -(CH_{2})_{7}CH_{3}, -(CH_{2})_{11}-CH_{3}, -CH(CH_{3})_{2}, -CH(CH_{3})
(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{2}OH, -(CH_{2})_{3}OH, -(CH_{2}CH_{2}O)_{2}CH_{2}CH_{2}OH, -(CH_{2})_{2}CO_{2}H, -CH_{2}CH_{2}CN, -CH_{2}CH=CH_{2} o
-CH_{2}C_{6}H_{5};
X es Br, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}; o
X es I, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}.
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11. Un método de la Reivindicación 8, en que el cianoditiocarbimato de fórmula (I) es cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo.
12. Un método de la Reivindicación 8, en que el pellejo es un pellejo azul húmedo, un pellejo blanco húmedo, un pellejo curtido con vegetales o un pellejo curtido con aceite.
13. Un método de la Reivindicación 10, en que el pellejo es un pellejo azul húmedo, un pellejo blanco húmedo, un pellejo curtido con vegetales o un pellejo curtido con aceite.
14. Un método de la Reivindicación 11, en que el pellejo es un pellejo azul húmedo, un pellejo blanco húmedo, un pellejo curtido con vegetales o un pellejo curtido con aceite.
15. Un método de la Reivindicación 8, en que el líquido de curtidura es un líquido de piquelado.
16. Un método de la Reivindicación 8, en que el cianoditiocarbimato de fórmula (I) está presente en el líquido de curtidura en una cantidad que varía de 5 a 500 partes por millón.
17. Un líquido para uso en un proceso para el curtido de cuero, que comprende un cianoditiocarbimato de fórmula (I):
9
en que:
X es un halógeno;
R es un grupo alquilo C_{1}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquinilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo;
Y es H, halógeno, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m varía de 0 a 3;
n varía de 0 a 3;
p varía de 0 a 3; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H o alquilo C_{1}-C_{5} sustituido o no sustituido;
en que el líquido es seleccionado entre un líquido de piquelado, un líquido para curtido al cromo, un líquido para curtido blanco, un líquido para curtido vegetal, un líquido para curtido al aceite, un líquido de lavado poscurtido, un líquido de recurtido, un líquido de secado y un líquido graso; y en que el cianoditiocarbimato de fórmula (I) está presente en el líquido de curtidura en una cantidad que varía de 5 a 500 partes por millón.
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18. Un líquido de la Reivindicación 17, en que:
R es un grupo alquilo C_{1}-C_{7} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{7} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es fenilo;
Y es H, Cl, Br, I, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m es 0 ó 1; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H, metilo o etilo.
\vskip1.000000\baselineskip
19. Un líquido de la Reivindicación 17, en que
X es Cl, y R es -CH_{3}, -(CH_{2})_{2}CH_{3}, -(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{5}CH_{3}, -(CH_{2})_{7}CH_{3}, -(CH_{2})_{11}-CH_{3}, -CH(CH_{3})_{2}, -CH(CH_{3})
(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{2}OH, -(CH_{2})_{3}OH, -(CH_{2}CH_{2}O)_{2}CH_{2}CH_{2}OH, -(CH_{2})_{2}CO_{2}H, -CH_{2}CH_{2}CN, -CH_{2}CH=CH_{2} o
-CH_{2}C_{6}H_{5};
X es Br, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}; o
X es I, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}.
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20. Un líquido de la Reivindicación 17, en que el cianoditiocarbimato de fórmula (I) es cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo.
21. Un líquido de la Reivindicación 17, en que el líquido es un líquido de piquelado.
22. Un líquido de la Reivindicación 17, que comprende además un disolvente seleccionado entre éteres metílicos de glicoles, M-Pyrol® y productos de destilación del petróleo; y un diluyente seleccionado entre aceite de soja, aceite de pino, aceite de semillas de algodón, aceite de maíz, aceite de colza, aceite de cacahuete, aceite de palma, aceite de arroz, aceite de oliva, aceite de nuez de Aleurites, aceite de grano de ricino, aceite de linaza, aceite de cítrico y aceite de dátil.
23. Un cianoditiocarbimato de fórmula (I):
10
en que:
X es un halógeno;
R es un grupo alquilo C_{4}-C_{14} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido con la condición de que no sea -CH_{2}CH=CH_{2}, un grupo alquinilo C_{2}-C_{14} sustituido o no sustituido, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es un grupo arilo sustituido o no sustituido y seleccionado entre fenilo y naftilo;
Y es H, halógeno, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m es 0, 2 ó 3;
n varía de 0 a 3;
p varía de 0 a 3; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H o alquilo C_{1}-C_{5} sustituido o no sustituido.
\vskip1.000000\baselineskip
24. Un cianoditiocarbimato de la Reivindicación 23, en que:
R es un grupo alquilo C_{5}-C_{7} sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo C_{2}-C_{7} sustituido o no sustituido con la condición de que no sea -CH_{2}CH=CH_{2}, o un grupo sustituido o no sustituido y definido por Y-Ar-(CH_{2})_{m}- o por Z-(CH_{2})_{n}-;
Ar es fenilo;
Y es H, Cl, Br, I, NO_{2}, R^{1}, R^{1}O, o R^{1}R^{2}N;
Z es NC, R^{1}O, R^{1}OC(O), o R^{1}OCH_{2}CH_{2}(OCH_{2}CH_{2})_{p};
m es 0; y
R^{1} y R^{2} son independientemente H, metilo o etilo.
\vskip1.000000\baselineskip
25. Un cianoditiocarbimato de la Reivindicación 23, en que
X es Cl, y R es -(CH_{2})_{5}CH_{3}, -(CH_{2})_{7}CH_{3}, -(CH_{2})_{11}-CH_{3}, -(CH_{2})CH(CH_{3})_{2}, -CH-(CH_{3})(CH_{2})_{3}CH_{3}, -(CH_{2})_{2}OH, -(CH_{2})_{3}OH, -(CH_{2}CH_{2}O)_{2}CH_{2}CH_{2}OH, -(CH_{2})_{2}CO_{2}H, -CH_{2}-CH_{2}CN, o -CH_{2}C_{6}H_{5};
X es Br, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}; o
X es I, y R es -(CH_{2})_{3}CH_{3} o -CH_{2}C_{6}H_{5}.
\vskip1.000000\baselineskip
26. Cianoditiocarbimato de hexilo y clorometilo.
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