FI108033B - Uusia 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinoneja ja niiden valmistus ja käyttö mikrobisideina - Google Patents

Description

108033

Uusia 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinoneja ja niiden valmistus ja käyttö mikrobisideina

Tekniikan ala 5 Tämä keksintö koskee uusia 3-halogeeni-5-halogeeni- metyyli-2-oksatsolidinoneja ja menetelmää niiden valmistamiseksi. Tämä keksintö koskee myös menetellä näiden yhdisteiden käyttämiseksi mikrobisideina.

Tekninen tausta 10 Suuri määrä kaupallisia, teollisia, maatalous- ja puutuotteita on alttiita mikrobiologiselle pilaamiselle, joka vähentää tai tuhoaa niiden taloudellista arvoa. Esimerkkejä materiaaleista, jotka voivat olla alttiita mikrobiologiselle hajotukselle, ovat pintakalvot, puu, maanvil-15 jelyssiemenet, nahka ja muovi mukaan lukien taipuisa muovi · Lämpötila, jossa näitä tuotteita säilytetään, ja niiden luontaiset ominaisuudet tekevät nämä tuotteet alttiiksi mikro-organismien kasvulle. Näitä mikro-organismeja 20 voi tulla näiden tuotteiden valmistuksen aikana ilman, säiliöiden, putkien, laitteiden ja ihmisten kanssa kosketuksiin joutumisen kautta ja/tai niiden käytön aikana pakattujen tuotteiden monista avaamisista ja uudelleensul-: kemisista ja saastuneiden esineiden käyttöönotosta sekoit- 25 tamista tai aineen poistamista varten.

Orgaanisia aineita sisältävät vesijärjestelmät ovat :*·.· myös erittäin alttiita mikrobiologiselle pilaamiselle.

• ·

Sellaiset vesijärjestelmät käsittävät latekseja, pinta- • · ·· aktiivisia aineita, dispergointlaineita, stabilointiainei- • · · 30 ta, sakeutusaineita, liistereitä, tärkkelyksiä, vahoja, proteiineja, emulgointiaineita, pesuaineita, selluloosa-tuotteita, maanviljelyskastelunesteitä ja hartseja, jotka • · ···«' on formuloitu vesiliuoksiksi, emusioiksi tai suspensioik- si.

• · • · · « · * · • · · ♦ ♦ « >«» • · • · · * · · • · 2 108033 Nämä järjestelmät sisältävät usein suhteellisen suuria määriä vettä, mikä tekee niistä sopivia ympäristöjä mikrobiologista kasvua ja siten pilaamista ja hajotusta varten. Orgaanisia aineita sisältävien vesijärjestelmien 5 mikrobiologinen hajotus voi ilmetä monenlaisina ongelmina kuten viskositeetin menetyksenä, kaasun muodostuksena, vastenmielisinä hajuina, alentuneena pH-arvona, emulsion rikkoutumisena, värin muutoksena ja hyytelöitymisenä.

Vielä eräs epämiellyttävä ilmiö, jota esiintyy vet-10 tä sisältävissä teollisuusprosessijärjestelmissä, on liman muodostus. Lima koostuu mikro-organismien, kuitujen ja jätteiden sotkuisista sakkautumista. Se voi olla lanka-maista, tahnamaista, kumimaista, tapiokan kaltaista tai kovaa, ja sillä voi olla tunnusomainen epämiellyttävä ha-15 ju, joka on erilainen kuin nestesuspensioiden, joissa sitä muodostuu.

Liman muodostukseen ensisijaisesti liittyvät mikro-organismit ovat erilaisia itiöitä muodostavien ja muodos-tamattomia bakteerien lajeja, erityisesti kapseloituneita 20 bakteerien muotoja, jotka erittävät solun ympäröiviä tai sisäänsä sulkevia hyytelömäisiä aineita. Liman mikro-organismit käsittävät myös rihmabakteereja, hometyyppiä olevia rihmasieniä, hiivoja ja hiivan kaltaisia organismeja. Lima ·’ ·' vähentää tuottoja paperin tuotannossa ja aiheuttaa tukkeu- : *.· 25 tumista ja muita ongelmia vesijärjestelmissä.

• · · V · Lisäksi erilaiset vesilajit, sekä juotavat että ei i#\: juotavat, tarvitsevat desinfioivia aineita estämään mikro- ··· organismeja pilaamasta niitä. Yhdysvalloissa yleisin de- ···· sifiointimenetelmä on kloorauksen käyttö.

30 Klooraukseen voi kuitenkin liittyä joitakin haitto- ja kuten kloorikaasun räjähdys tai vuoto veden käsittelyn • · ... aikana, ja se voi johtaa myrkyllisten halogeenihiilivety- *;· jen kuten kloroformin ja muiden muodostukseen. Tästä « * syystä käytetään monia erilaisia yhdisteitä kloorikäsitte-35 lyn korvikkeina, mukaan lukien otsoni, klooridioksidi, • · « « I I • · « • · • ·« • · 3 108033 bromi, kaliumpermanganaatti, p-kloorisulfamidobentsoehap-po, syanuurihappojohdannaisia, isosyanuurihappojohdannaisia, kvaternaarisia ammoniumyhdisteitä ja erilaisia klor-amiiniyhdisteitä, kuten 3-kloori-4,4-dimetyyli-2-oksatso-5 lidinoni, joita esitellään US-patentissa 4 000 293.

N-halogeenin sisältävät substituoidut oksatsolidi-nonit ovat tunnettuja yhdisteitä. Niitä on kuvattu US-pa-tenteissa 3 591 601; 4 000 293, 4 659 484 ja 4 954 151 sekä muissa patenteissa ja kirjallisuudessa. Keksinnön 10 tekijöiden tietämän mukaan 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli- 2-oksatsolidinoneja ei tunneta alalla.

Walles kuvaa US-patentissa 3 591 601 seuraavan yleisen kaavan mukaisia yhdisteitä:

15 A

X — N 0 R1^)-/"R4 R2 R3 20 jossa Rl, R2, R3 ja R4 voivat olla alempi alkyyli tai vety ja X voi olla joko bromi tai kloori. Kaminski US-patentis- sa 4 000 293 sisällyttää erityisesti mukaan yhdisteitä, . . joissa R1 ja R2 ovat alempia alkyyliryhmiä ja R3 ja R4 ovat ! vetyjä tai R1 ja R2 ovat vetyjä ja R3 ja R4 ovat alempia *e>1‘ 25 alkyyliryhmiä. Kaminski väittää olevan oleellista, että '·1 1 näillä yhdisteillä on joko 4- tai 5- kvaternaarinen hiili, • · ·.2: jotta ne olisivat hyödyllisiä desinfioivina aineina (sara- ...j1 ke 2, rivit 54 - 58).

J.; : Useimat tämän alan tutkijoista ovat sitä mieltä, 30 että vaaditaan geminaalisia alkyyliryhmiä N-halogeeniok- ·;··· satsolidinonien deinfioivina aineina käyttöä varten. Kui- .···. tenkin tämän keksinnön' tekijät ovat yllättäen havainneet, ’·1 että 3-halogeeni-2-oksatsolidinonit, joissa on halogeeni- ♦ · · ’· : metyylisubstituentti 5-asemassa, kykenevät tarjoamaan pit- 35 käaikaisen desinfioimistehokkuuden.

• · · ♦ · · · * · · · • · ♦ • > 2 * · 4 108033

Kuten voidaan nähdä yllä annetusta tunnettujen yhdisteiden kuvauksesta, mikään yllä olevista patenteista ei esitellyt tai ehdottanut 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonien valmistusta eikä käyttöä. Kuten jäljem-5 pänä on kuvattu, erityisesti esimerkeissä 1 ja 2, näitä yhdisteitä voidaan valmistaa helposti saatavista lähtöaineista. Lisäksi näissä yhdisteissä oleva 5-halogeenime-tyyliryhmä voi tarjota lisähalogeenilähteen näiden yhdisteiden ylimääräistä ja kestävää desinfioivaa aktiivisuutta 10 varten.

Keksinnön kuvaus

Keksinnön tarkoituksena on tarjota uusia 3-halogee-ni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinoneja, joita voidaan käyttää mikrobisideina ja desinfioivina aineina.

15 Toisena tarkoituksena on tarjota menetelmä 5-halo- geenimetyyli-2-oksatsolidinonien ja 3-halogeeni-5-halogee-nimetyyli-2-oksatsolidinonien valmistamiseksi.

Keksinnön kolmantena tarkoituksena on tarjota menetelmä mikro-organismien kasvun estämiseksi vesijärjestel-20 missä käyttäen 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsoli-dinonej a.

Tämän keksinnön neljäntenä tarkoituksena on tarjota ·.·. menetelmä kovien pintojen desinfioimiseksi käyttäen 3-ha- ] ^ logeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonia.

*..! 25 Nämä tarkoitukset voidaan toteuttaa ainakin osaksi * · · * # kaavan I mukaisen 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksat- • ♦ t '· 'ί solidinoniyhdisteen avulla: « «»« _ ...: o ν' Λ 30 X — NO ( X ) :.:1 k54-/

\..5 R6 CH2Y

• « * *· jossa X on Cl tai Br; Y on Cl tai Br; R5 on vety tai alempi *·*·’ 35 alkyyli ja R6 on vety tai alempi alkyyli.

' * « • « « t ·

* « I

• ·» » · 5 108033

Edullisia kaavan I mukaisia yhdisteitä ovat 3-bro-mi-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinoni,3-kloori-5-kloorime-tyyli-2-oksatsolidinoni,3-bromi-5-bromimetyyli-2-oksatso-lidinoni ja 3-kloori-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinoni.

5 Keksintö koskee myös mikrobisidia, joka sisältää tehokkaan määrän kaavan I mukaista yhdistettä, sekä menetelmää vähintään yhden mikro-organismin vastustamiseksi vesijärjestelmässä, jossa menetelmässä lisätään vesijärjestelmään tehokas määrä kaavan I mukaista yhdistettä, ja 10 menetelmää vähintään yhden mikro-organismin kasvun estämiseksi pinnalla, jossa menetelmässä käsitellään pintaa tehokkaalla määrällä kaavan I mukaista yhdistettä.

Keksintö koskee myös menetelmää 3-halogeeni-5-halo-geenimetyyli-2-oksatsolidinoniyhdisteen valmistamiseksi, 15 joka menetelmä sisältää vaiheet, joissa annetaan alkali-syanaatin reagoida epihalogeenihydriinin kanssa riittävän ajan verran 5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonin muodostamiseksi ja sitten halogenoidaan mainittua 5-halogeenime-tyyli-2-oksatsolidinonia riittävän ajan verran mainitun 3-20 halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonin muodosta miseksi .

Keksintö koskee myös menetelmää 5-halogeenimetyyli- 2-oksatsolidinoni-yhdisteen valmistamiseksi, joka menetel- . . mä sisältää vaiheen, jossa annetaan alkalisyanaatin rea- * · 25 goida epihalogeenihydriinin kanssa riittävän» pitkän ajan » · i I ·1 mainitun 5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonin muodostami- • · · v : seksi.

• · Tämän keksinnön lisätarkoituksia ja etuja esitetään *:1 seuraavassa kuvauksessa ja osaksi käy ilmi kuvauksesta tai 30 voidaan saada selville tämän keksinnön käytäntöön sovel-tamisen avulla.

Paras tapa keksinnön surittamiseksi ♦ · ".···. Tämän keksinnön mukaiset 3-halogeeni-5-halogeenime-

tyyli-2-oksatsolidinonit voidaan esittää yleisen kaavan I

« · *.1·: 35 avulla: • »1 • · • · • · · • · · • · · • 9 « · * ♦ · * · · • · 6 108033

O

Λ X-N O (I) 5

R6 ch2Y

jossa R5 ja R6 ovat itsenäisesti joko alempi alkyyli, edullisesti alkyyli, tai vety, X on bromi tai kloori ja Y on bromi tai kloori.

10 Kaavan I mukaisten yhdisteiden synteesi voidaan suorittaa antamalla alkalisyanaatin reagoida sopivasti substituoidun epihalogeenihydriinin kanssa, edullisesti magnesiumsulfaatin läsnä ollessa, edullisemmin MgS0417H20:n läsnä ollessa, minkä jälkeen halogenoidaan tuon reaktion 15 tuote halutun yllä kuvatun yhdisteen saamiseksi. Magnesiumsulfaatin tehtävänä on suolata haluttu orgaaninen tuote irti liuoksesta. Kaikkia tarvittavia reagensseja on helposti saatavissa kaupallisesti tai voidaan syntetisoida tavanomaisesti.

20 Alkalisyanaatteja kuten natrium- tai kaliumsyanaat- tia voidaan käyttää kaavan I mukaisten yhdisteiden synteesissä. Kaliumsyanaatti on yleensä liukoisempi ja on edullista. Tyypillisiä epihalogeenihydriinejä, joita voidaan ·., käyttää kaavan I mukaisten yhdisteiden syntetisoimiseksi, y '.' 25 ovat epikloorihydriini ja epibromihydriini sekä substi- • · *..! tuoidut epihalogeenihydriinit, kuten 3-(kloorimetyyli )- I [ 2,2-dimetyylioksiraani, 3-(kloorimetyyli )-2-metyyli-2-pen- * · < '· tyylioksiraani ja 3-(kloorimetyyli)-2-oktyylioksiraani.

• · · ··? Tyypillisiä halogenointimenetelmiä ovat bromin • · · ‘ 30 käyttö emäksen läsnä ollessa bromauksen aikaansaamiseksi ja trikloori-isosyanuurihapon käyttö kloorauksen aikaan-·;··· saamiseksi.

Alkalisyanaatin reaktiota sopivan epihalogeenihyd- .· . riinin kanssa 5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinoniväli- • · · 35 tuotteen muodostamiseksi suoritetaan riittävän pitkän ajan • · ♦ ♦ ♦ 1 · · * · · • · 7 108033 ja riittävässä lämpötilassa halutun välituotteen saamiseksi. Reaktioajat ovat edullisesti 2-4 tuntia, edullisemmin 2-3 tuntia, ja reaktiolämpötilat ovat edullisesti väliltä 70 - 100 eC, edullisemmin 90 - 95 °C, kun valmis-5 tetaan 5-kloorimetyyliyhdiste, ja noin 75 eC, kun valmistetaan 5-bromimetyyliyhdiste.

Alkalisyanaatin ja epihalogeenihydriinin moolisuhde on edullisesti väliltä 2:1 - 1:1, edullisemmin noin 2:1. Kun magnesiumsulfaattia on reaktiossa läsnä, alkalisyanaa-10 tin ja magnesiumsulfaatin moolisuhde on edullisesti väliltä 1:1 - 3:1, edullisemmin noin 1:1.

Mitä tulee halogenointivaiheeseen, halogenointia suoritetaan riittävän ajan verran ja riittävässä lämpötilassa halutun 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsoli-15 dinonin aikaansaamiseksi. Esimerkiksi bromauksen aikaansaamiseksi on edullinen lämpötila väliltä 0-25 °C, edullisemmin 0-5 °C. Klooraus suoritetaan edullisesti lämpötilassa, joka on väliltä 0 - 30 eC, edullisemmin huoneenlämpötilassa. Reaktioajat ovat edullisesti 15 - 120 mi-20 nuuttia.

Halogenointia suoritettaessa halogeenin tai halo-geenilähteen ja 5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonin moolisuhde on edullisesti väliltä 1:1 - 1,5:1, edullisemmin . , noin 1:1.

I' ·' 25 Keksintö koskee myös mikrobisidia, joka sisältää * ♦ 1

• ·1 tehokkaan määrän kaavan I mukaista yhdistettä. Kaavan I

• · · ·.1 · mukaiset yhdisteet ovat myös hyödyllisiä menetelmässä vä- ·.’·· hintään yhden mikro-organismin torjumiseksi vesijärjestel- mässä, jossa menetelmässä lisätään vesijärjestelmään teho-30 kas määrä kaavan I mukaista yhdistettä, ja menetelmässä vähintään yhden mikro-organismin kasvun estämiseksi pin-....: nalla, jossa menetelmässä käsitellään pintaa tehokkaalla määrällä kaavan I mukaista yhdistettä. Tyypillisiä vesi- * järjestelmiä ja ainepintoja, jotka ovat alttiita mikrobio- :.1·· 35 logiselle pilaamiselle tai hajotukselle ja joita voidaan • · « • « • · • » · • · · • · I • « · · • · · • ·« • · 8 108033 käsitellä kaavan I mukaisilla yhdisteillä, tarkastellaan yllä asiaan liittyvien tietojen kuvauksessa.

Erityiset tehokkaat määrät riippuvat mikro-organismista ja käsiteltävästä aineesta, kuten on osoitettu alla 5 olevien esimerkkien avulla. Kaavan I mukaista yhdistettä voidaan lisätä tiivisteenä käsiteltävään aineeseen tai se voidaan laimentaa ennen käyttöä.

Seuraavat esimerkit annetaan keksinnön havainnollistamiseksi. Tulisi kuitenkin olla selvää, että keksinnön 10 ei ole määrä rajoittua näissä esimerkeissä esitettyihin erityisiin olosuhteisiin tai yksityiskohtiin.

Esimerkki 1 5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinonin valmistus 40,56 grammaa (0,50 moolia) kaliumsyanaattia liuo-15 tettiin 200 ml:aan vettä ja lisättiin liuokseen, jossa oli 123,24 grammaa (0,50 moolia) MgS0417H20 liuotettuna 200 ml:aan vettä, kolmikaulakolvissa, joka oli varustettu jäähdyttimellä, mekaanisella sekoittimella, lisäyssuppi-lolla ja lämpömittarilla. Reaktioseosta kuumennettiin 20 65 °C:ssa ennen kuin aloitettiin 23,13 gramman (0,25 moo lia) epikloorihydriiniä lisääminen lisäyssuppilon avulla. Paras saanto aikaansaatiin, kun epikloorihydriinin lisäys oli suoritettu loppuun ennen kuin lämpötila nousi 80 -. . 85 °C:n yläpuolelle. Reaktiolämpötila pidettiin sitten ;1 25 90 - 95 eC:ssa 1-2 tunnin ajan. Sen jälkeen kun reaktio- • · « : ·1 seos oli jäähtynyt, seos lisättiin erotussuppiloon ja uu- * t« *.1 1 tettiin kolmella 150 ml:n annoksella etyyliasetaattia.

• · Nämä fraktiot yhdistettiin ja kuivattiin magnesiumsulfaa-..1·1 tin avulla ennen kuin liuotin poistettiin kiertohaihdut- 30 timen avulla valkean kiteisen tuotteen talteen saamiseksi, jonka sulamispiste oli 106 eC. Saanto on 33,8 grammaa (35 %:n saanto).

• ♦ ,···, Protoni-NMR-tietoja: δ 3,15 (t, 1 protoni), 3,5 (t, 1 protoni), 3,75 (dq, 2 protonia), 4,7 (m, 1 protoni), 7,5 ·.1·: 35 (s, 1 protoni).

• · « • · · » • · • 1 • · 9 108033

Esimerkki 2 5-bromimetyy1i-2-oksatsoiidinonin valmistus 60,2 grammaa (0,72 moolia) KOCN liuotettiin 125 ml:aan vettä ja lisättiin liuokseen, jossa oli 178 grammaa 5. (0,73 moolia) MgS0417H20 liuotettuna 12,5 ml:aan vettä.

Seos kuumennettiin 60 °C:seen ennen kuin 50 gramman (0,37 moolia) epibromihydriiniä lisääminen aloitettiin. Lämpötila oli 75 °C, ja kuumentamista jatkettiin kahden tunnin ajan. Jäähdyttämisen jälkeen seosta uutettiin etyyliase-10 taatilla, kuivattiin ja liuotin poistettiin kiertohaihdut-timen avulla, jolloin saatiin 18,3 grammaa kiteitä (28,5 % saanto), joiden sulamispiste oli 102 - 103 °C.

Esimerkki 3 3-bromi-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinonin valmis-15 tus (Yhdiste 1) 13,55 grammaa (0,1 moolia) 5-kloorimetyyli-2-oksat-solidinonia, joka oli valmistettu esimerkissä 1, liuotettiin 90 ml:aan 1 M NaOH-liuosta ja sitten jäähdytettiin 20 0 °C:seen. 17,6 grammaa (0,11 moolia) bromia lisättiin tipoittain, sekoittaen 15 minuutin aikana. Tuote uutettiin metyleenikloridillä. Uutteet yhdistettiin sitten, kuivattiin ja liuotin poistettiin käyttäen kiertohaihdutinta, . . jolloin saatiin oranssi kiinteä aine. Protoni-NMR-tietoja: ·' 25 δ 3,15 (m, 1 protoni), 3,48 (m, 1 protoni), 3,7 (m, 2 pro- • · · • ·1 töniä), 4,7 (m, 1 protoni). Alkuaineanalyysi: saatu (teo- • · · ria), C 24,05 (22,40), H 2,71 (2,35), N 6,98 (6,53), Cl 18,12 (16,53), Br 31,18 (37,26).

*:1 Esimerkki 4 • · · · 30 3-kloori-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinoninvalmis- tus ....: 8,4 grammaa (0,036 moolia) trikloori-isosyanuuri- • · ;···# happoa liuotettiin kuivattuun metyleenikloridiin. Tähän suspensioon lisättiin 5 grammaa (0,036 moolia) 5-kloorime-35 tyyli-2-oksatsolidinonia. Seosta sekoitettiin useiden tun- • · · • · • · • · · • · · • · · • · · • · • · · · 108033 ίο tien ajan ennen kuin suodatettiin kiinteiden aineiden poistamiseksi. Metyleenikloridikerros haihdutettiin kier-tohaihduttimen avulla, jolloin saatiin talteen tuote, keltainen neste.

5 Protoni-NMR-tietoja: 6 3,7 (m, 4 protonia), 4,8 (m, 1 protoni). Alkuaineanalyysi: klooria saatu 39,66 (teoria 41,7).

Esimerkki 5 3-bromi-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinoninvalmistus 10 (Yhdiste 3) 2,67 grammaa (0,0166 moolia) bromia lisättiin 3 gramman (0,0166 moolia) 5-bromimetyyli-2-oksatsolidinonia joukkoon ja reaktioseos jäähdytettiin 0-5 °C:seen sekoittaen. Jäähdytettyä 50 % kaliumhydroksidia lisättiin 15 hitaasti, kunnes punainen Br2:n väri katosi.

Protoni-NMR-tietoja: δ 3,7 (m, 4 protonia), 5,1 (m, 1 protoni). Alkuaineanalyysi: bromia 60,43. Teoria 61,8. Esimerkki 6 3-kloori-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinonin valmis-20 tus (Yhdiste 4) 3,86 grammaa (0,0166 moolia) trikloorisyanuurihap- poa ja 1,79 grammaa (0,0166 moolia) 5-bromimetyyli-2-ok- . . satsolidinonia lisättiin MeCl2:iin ja sekoitettiin yön ajan I. I 25 huoneenlämpötilassa. Reaktioseos kuivattiin magnesiumsul-♦ ♦ · * ** faatin avulla ja haihdutettiin kiertohaihduttimen avulla.

·»» J

♦ ♦ · *♦1 Protoni-NMR-tietoja: 6 3,9 (m, 4 protonia), 5,1 (m, ^ · · *. 1: 1 protoni).

..1·1 Esimerkki 7 • · · ί,: : 30 Tämän keksinnön esimerkkien 3-6 yhdisteet 1-4 testattiin perussuolojen menetelmän avulla, joka on kuvat- ·;♦♦! tu US-patentissa 2 881 070 alkaen sarakkeesta 5, riviltä .1··. 12 ja jatkuen sarakkeeseen 6, riville 53. US-patentin * · · / 2 881 070 sisältö liitetään erityisesti tähän viitteenä.

• ♦ ♦ *· '·' 35 Kuten siinä on esitetty, tappamisprosentti, joka on 80 % • · · • · · · • · ^ * « « • · * ♦ < * 1 · • · 1X 1 08033 tai suurempi, edustaa erittäin hyödyllistä mikrobisidi-koostumusta, mutta siitä ei seuraa, että suuremmat tappo-määrät ovat välttämättä parempia tai toivottavampia. Pienimmät mahdolliset estävät pitoisuudet ovat sellaisia, * 5 joissa saavutetaan tappamisprosentiksi vähintään 80 %.

Tulokset on esitetty taulukossa I.

Taulukko 1

Pienimpiä mahdollisia estäviä pitoisuuksia bakteeria 10 Enterobacter aerogenes vastaan miljoonasosina (paino/tila-vuus)

Yhdiste nro pH 6,0 pH 8,0 1 10 10 2 8 10 15 3 2 4 4 10 20

Esimerkki 8

Arvioitiin yhdisteiden 1-4 mikro-organismien kas- 20 vua estävä aktiivisuus sientä Aspergillus niger kohtaan.

Menetelmä on kuvattu US-patentissa 4 945 109 sarakkeesta 5, riviltä 47 alkaen sarakkeeseen 6, riville 33. US-paten- tin 4 945 109 sisältö liitetään tähän viitteenä. Pienimmät .. mahdolliset estävät pitoisuudet ovat sellaisia, jotka täy- • * I 25 dellisesti estivät sienten kasvun. Tulokset on esitetty * · · • ·* taulukossa II.

··· • · · • · · • ·

Taulukko II

Yhdisteiden pienin mahdollinen estävä pitoisuus sieniä 30 vastaan miljoonasosina (paino/tilavuus).

Yhdiste nro Aspergillus niger pH 6,0 ....: l 10 • · 2 128 3 100 • · 35 4 100 • · « • · ·

• » I

* « • · « • « · • · 12 1 O 8 O 3 3.

Esimerkki 9

Arvioitiin keksinnön mukaisen menetelmän kasvua estävä aktiivisuus kolmea levää Chlorella pyrenoidosa, Chlorococcum hypnosporum ja Phormidiim Inundatum vastaan 5 Difco- levien liemessä, jonka sisältö oli seuraavanlainen:

Yhdiste Grammoja litraa kohti natriumnitraatti 1,000 ammoniumkloridi 0,050 10 kalsiumkloridi 0,058 magnesiumsulfaatti 0,513 dikaliumfosfaatti 0,250 ferrikloridi 0,003 15 40 gramman annoksia levien elatusainetta lisättiin 250 ml:n Pyrex-erlenmeyerpulloihin, jotka oli varustettu löyhillä metallikorkeilla, ja sitten steriloitiin. Kutakin seuraavista aineista lisättiin sitten pulloihin luetellussa järjestyksessä: 20 1. Steriiliä levien elatusainetta tarpeen mukaan kunkin pullon sisällön kokonaispainon saamiseksi 50 grammaksi sen jälkeen kun oli otettu huomioon kaikki alla määritellyt myöhemmät lisäykset.

. . 2. Liuos, jossa oli yhtä yhdisteistä 1-4 tai ♦ 1 * 1 *, ' 25 kontrolliainetta arvioitavaksi kussakin kokeessa, niin » 4 < että saatiin haluttu pitoisuus miljoonasosina painon mukaan.

• · *.2 3: 3. Chlorella pyrenoidosa, Chlorococcum hypnosporxm ja Phormidium inundatum riittävinä määrinä antamaan erin- ··· : 30 omainen kasvu kontrolleissa 14 päivän jälkeen. Tämä ai kaansaatiin lisäämällä 1 millilitra 14 päivän ikäistä vil-·;·.{ jelmää, joka oli reheväkasvuista. Chlorella pyrenoidosa - .·1·, viljelmä hankittiin kokoelmasta American Type Culture • · ·

Collection, nro 7516; Chlorococcum hypnosporum Texasin • · · • 1 · • « ♦ · · ♦ · • · • · · · · 2 * 1 · 3 ♦ 1 « ·« • · 13 1 08033 yliopistosta, joka on Austinissa, ja Phormidium inundatum, Wisconsin nro 1093, Washingtonin yliopistosta. Kontrollikokeena käytettiin WSCP positiivisena kontrolli-aineena. WSCP on tunnettu myrkky, joka tappaa C. pyrenol-5 dösän pitoisuutena 2 miljoonasosaa, C. hypnosporumin pitoisuutena 2 miljoonasosaa ja P. inundatumin pitoisuutena 10 miljoonasosaa. Suoritettiin myös kontrollikokeita, joissa ei käytetty myrkkyjä. Levientappotesteissä levien kasvu elatusaineessa on vehmaan vihreää ja voidaan nähdä 10 paljain silmin. Koska yhdisteiden pienimmät mahdolliset estävät pitoisuudet ovat tässä esimerkissä sellaisia, jotka johtavat täydelliseen estymiseen, testin tulosten arviointi ei ole subjektiivista.

Sen jälkeen kun koelevien istute oli lisätty, pul-15 loja inkuboitiin lämpötilassa 28 ± 2 °C fluoresenssiva-laistuksessa, jonka voimakkuus oli 250 jalkakynttilää (8 tuntia valoa, 16 tuntia pimeyttä) sellaisen ajan verran, joka oli riittävä kontrolleissa (elatusaineannokset, jotka eivät sisältäneet myrkkyä) tapahtuvaa kasvua varten. Kas-20 vua koskevia havaintoja tehtiin 7 päivän väliajoin. Pienimmät mahdolliset estävät pitoisuudet ovat sellaisia, jotka estivät koko kasvun 28 päivän jälkeen. Tuloksista on yhteenveto taulukossa III.

* ·* 25 Taulukko III

«« · ♦ · « • ♦* Yhdisteiden pienin mahdollinen estävä pitoisuus leviä vas- • · · * * taan miljoonasosina (paino/tilavuus) • · ·.*·· Yhdiste C. pyrenoidosa C. hypnosporum P. inundatum nro pH 7 pH 7 pH 7 30 1 10 10 2,0 2 1,0 1,0 1,0 ....: 3 2 8 2 • · 4 4 8 8 « • ♦ · • · • · · • * · • » • · · ♦ · • · · ♦ · · • · · • · « ♦ · • ♦ « ♦ • · 14 1 08033

Esimerkki 10 AOAC-desinfioivan aineen uima-allaskoe Tämä esimerkki perustui menetelmään, joka on kuvattu julkaisussa AOAC (Association of Official Analytical 5 Chemists) Official Methods of Analysis (1986), s. 75 - 77. Tämän menetelmän avulla saadut tulokset sopivat todennäköiseksi näytöksi tuotteiden hyväksyttävyydestä uima-al-lasveden desinfiointia varten. Tulokset, jota on saatu yhdisteelle 1 10 minuutin kosketuksissaoloaikana, on esi-10 tetty taulukossa IV.

Taulukko IV

Mikro-organismien estämiseen vaadittu yhdisteen 1 pienin mahdollinen estävä pitoisuus miljoonasosina (paino/tila-15 vuus) MIC (pienin mahdollinen estävä pitoisuus)

Mikro-organismi (miljoonasosina)

Escherichia coli 80 20 Salmonella choleraesuis 80

Streptococcus faecalis 80

Pseudomonas aeruginosa 100

Klebsiella pneumonia 100 • · :. : 25 Esimerkki 11 • · · AOAC-desinfioivien aineiden mikrobeja tappava ja *·1 1 pesuaineena desinfioiva vaikutus • · ·.1·· Tämä testi suoritetaan AOAC:n menetelmien mukaan, jotka on kuvattu julkaisussa AOAC Official Methods of :T; 30 Analysis (1984), s. 70. Tämä testi sopii kemikaaleille, joita voidaan sallia käytettävän desinfioitaessa esipuh-....: distettuja huokosettomia elintarvikkeiden kanssa kosketuk- .···. siin joutuvia pintoja. Tämä testi myös määrittää yhdistei den tehokkuuden testattuna kovassa vedessä. Useimmat mark- • · ·’.1·; 35 kinoilla saatavissa olevista pesuaineista/desinfiointiai- * · • · · «Il • · · · * · · • · · • · 15 108033 neista tulevat tehottomiksi kovan veden, so. kalsium- ja/ tai magnesiumioneja sisältävän veden, läsnä ollessa. Veden kovuusarvo 400 miljoonasosaa valittiin, koska sen katsotaan olevan korkein vesijohtoveden kovuusarvo Yhdysval-5. loissa. Tällä tavalla suoritettujen testien tulokset erilaisia mikro-organismeja vastaan on lueteltu taulukossa V.

Taulukko V

Mikro-organismien estämiseksi vaadittu yhdisteen 1 pienin 10 mahdollinen estävä pitoisuus miljoonasosina (paino/tila-vuus)

Mikro-organismi Pehmeä vesi Kova vesi (400 miljoonasosaa)1

Escherichia coli 80 80 15 Streptococcus faecalis 80 80 1 (kalsiumkarbonaatti)

Esimerkki 12 20 Muiden kuin elintarvikkeiden kanssa kosketuksiin joutuvia pintoja varten suositeltujen desinfiointiaineiden tehokkuus Tätä testimenetelmää käytetään desinfiointiaineiden mikrobienvastaisen tehokkuuden arvioimiseksi esipuhdiste- !. 25 tuilla, huokosettomilla, muilla kuin elintarvikkeiden • · · \t;1 kanssa kosketuksiin joutuvilla pinnoilla. Tämä testi suo- • · · ritettiin noudattaen ASTM:n testimenetelmää E 1153-87.

• · *.2: Tässä menetelmässä pitoisuuden, joka kykenee pienentämään .,1·1 alkuperäisen populaation 0,1 %:ksi (99,9 % tappaminen), • · · : 30 katsotaan olevan tehokas pitoisuus desinfointiaineena ' käyttöä varten. Useimmilla desinfiointiaineilla tehokkuus kärsii (tai pienimmät mahdolliset estävät pitoisuudet suu- :1··. renevat) orgaanisen kuormituksen läsnä ollessa. Sen vuoksi • ^ tämän keksinnön mukaiset yhdisteet testataan sekä 5 % or- *· 1·’ 35 gaanisen kuormituksen (naudan albumiini fraktio V, Sigma • · « • « • · • · · · « • » · • · 2 • · · « «· « · 16 1 08033

Chemical Company) läsnä ollessa että ilman sitä. Tulokset on lueteltu taulukossa VI.

Taulukko VI

5 Mikro-organismien estämiseksi vaadittu yhdisteen 1 pienin mahdollinen estävä pitoisuus miljoonasosina (paino/tila-vuus)

Mikro-organismi Ilman orgaanista 5 % orgaanisen kuormitusta kuormituksen kanssa 10 Staphylococcus aureus 80 160

Escherichia coli 80 160

Esimerkki 13

Yhdisteiden pitkäaikainen tehokkuus vedessä desin-15 fioivina aineina Tämän keksinnön mukaisten yhdisteiden tehokkuuden 15 päivän kestäessä testaamiseksi suoritettiin seuraava koe käyttäen yhdistettä 1.

Perussuolojen menetelmä, joka on kuvattu US-paten-20 tissa 2 881 070 alkaen sarakkeesta 5, riviltä 12 ja jatkuen sarakkeeseen 6, riville 53, suoritettiin kahdessa eri pH-arvossa ja prosenttiset tappamiset hankittiin käyttäen koeorganismien seosta (Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes ja Pseudomonas aeruginosa). Yhdisteelle 1 saadut λ ! 25 tulokset on esitetty taulukossa VII. Kuten voidaan havai- ta, 99,99 % tai suurempi aktiivisuus säilytetään kolmen * · · *·* ] päivän verran valmistuksen jälkeen vedessä lyhyen kos- • « · *· Ί ketuksissaolon desinfiointia (10 minuutin verran) varten pH-arvossa 6 ja 99,96 % tai suurempi aktiivisuus säilyte- ♦ · · ί 30 tään kolmen päivän verran valmistuksen jälkeen vedessä lyhyen kosketuksissaolon desinfiointia varten pH-arvossa ·;··[ 8. 80 miljoonasosan pitoisuudella säilytetään pitkäaikai- .···. nen desinfiointikyky (99 % tai suurempi) pitkitetyillä k » · / altistusajoilla (24 tunnin kosketuksissaolo 15 päivän ajan • · · *· *♦ 35 valmistuksen jälkeen vedessä).

• φ • · • « · • · • «« • · 17 1 08033

Taulukko VII

Yhdisteen 1 pitkäaikainen tehokkuus bakteerien Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes ja Pseudomonas aeruginosa seosta vastaan 5. '_ _

Prosenttinen vähentyminen (happo) Päiviä vai- 10 minuut- 24 tunnustuksen tia tia jälkeen Pitoisuus koske- koskelo pehmeässä miljoonas- tuksissa tuksissa vedessä osina pH oloa oloa Päivä 1 Kontrolli3 6,0 l,26xl07 40 6,0 99,99 100 15----- 80 6,0 99,99 100

Kontrolli3 8,0 l,17xl07 20 40 8,0 100 100 80 8,0 100 100 Päivä 2 Kontrolli3 6,0 l,35xl07 3,5xl07 ♦ · .

• · 25 40 6,0 100 100 • · 9 • · · * · · . Päivä 2, 80 6.0 100 100 ϊ/.ί jatkoa _ •••i Kontrolli3 g.O l,4lxl07 3,76xl07 • a · r · f • a a 30------ 40 8,0 99,99 100 ·«1 2«· ................. — ' 1 " • « 80 8,0 99,99 99,999 ·3.: Päivä 3 Kontrolli3 6,0 l,38xl07 l,80xl07 35____ • · ^ • · · • · · · 2 • « · • t1 3 • · 18 1 08033 40 6,0 99,99 100 _ 80 6,0 99.999 100 5 '

Kontrolli3 8,0 1,41x1ο7 3,20χ107 40 8,0 99,96 100 10 80 8,0 99,96 100 Päivä 4 Kontrolli3 6,0 1,96χ107 5/0χ107 40 6,0 38,8 99,6 15------ Päivä 4, 80 6,0 54.3 99,9 jatkoa______

Kontrolli3 8,0 1,63χ107 1;99χ107 20 40 8,0 34,2 98,7 80 8,0 46,0 99,96 Päivä 5 Kontrolli3 6,0 1,42χ107 5,60χ107 25 40 6,0 26,8 91,8 • « • · · _ _ _ _ m—m— - π -- — — — - - - - - “ ”” _ • · · *;* #· 80 6,0 41,4 99,57 « · · • · · ____________________ ___________ _ —. _ _ • ·

Kontrolli3 8,0 1,18χ107 1,75χ107 • · · ; 30 40 8,0 51,8 99,93 80 8,0 51,8 99,92 • ___ Päivä 14 Kontrolli3 6,0 2,47χ107 5,68χ107 35 _I______ • · * 19 1 08033 40 6,0 40,0 99,78 , Päivä 14, 80 6,0 28,7 99,99 5 jatkoa___1 '__'_

Kontrolli3 8,0 l,15xl07 2,72xl07 40 8,0 69,5 99,5 10 80 8,0 83,8 99,9 Päivä 15 Kontrolli3 6,0 2,44xl07 40 6,0 39,34 96,0 15 -:---;----- 80 6,0 13,11 99,97

Kontrolli3 8,0 l,81xl07 20 40 8,0 68,6 99,3 80 8,0 70,2 99,96 iv. 25 • · • · · • · · * · · • · • · t • · · • · • · « ···· « « « *·1 1 30 a: Kontrolli osoittaa koeorganismin määrän, ja sen avulla varmistetaan, että kasvu on voimakasta, ja lasketaan pro- m senttinen tappaminen.

v · • · • » · • 1 · • ♦ « • · · · • · « • · ·

Claims (13)

1. 20 1 08033 1. 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidino-niyhdiste, jolla on kaava 5 . 0 Λ χ-« 9 a) r5-j|—/ 10 r6 CH2Y tunnettu siitä, että X on Cl tai Br; Y on Cl tai Br;

   15 R5 on vety tai alempi alkyyli ja R6 on vety tai alempi alkyyli.
2. 2. Förening enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att föreningen är 3-brom-5-klormetyl-2-oxazolidinon, 3-klor-5-klormetyl-2-oxazolidinon, 3-brom-5- 20 brommetyl-2-oxazolidinon eller 3-klor-5-brommetyl-2-oxa-zolidinon.

   2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, tunnettu siitä, että yhdiste on 3-bromi-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinoni, 3-kloori-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidi- 20 noni, 3-bromi-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinoni tai 3-kloo-ri-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinoni.
3. 3. Förfarande för framställning av en 3-halogen-5- halogenmetyl-2-oxazolidinonförening, känneteck- . . n a t av, att det omfattar steg, i vilka ett alkalicyanat • « I. 1 25 bringas att reagera med en epihalogenhydrin för en tid som • « « är tillräcklig för att bilda en 5-halogenmetyl-2-oxazoli- • · · dinon, varefter 5-halogenmetyl-2-oxazolidinon halogeneras • · *.2: för en tid som är tillräcklig för att bilda 3-halogen-5- ..1·1 halogenmetyl-2-oxazolidinon. 30
4. 4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e - tecknat av, att epihalogenhydriden är epiklorhydrin eller epibromhydrin och alkalicyanatet är kaliumcyanat. .···, 5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e - 1 tecknat av, att reaktionen utföres i närvaro av • ·

   35 MgS04 eller MgS0417H20. « « « · · · « 2 • ♦ · • ♦ · • · • » · * ♦ · « · 23 1 08033

   3. Menetelmä 3-halogeeni-5-halogeenimetyyli-2-ok-satsolidinoniyhdisteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se sisältää vaiheet, joissa aikaiisyanaatti i < I. I 25 saatetaan reagoimaan epihalogeenihydriinin kanssa riittä-• « < ·..·1 van ajan verran 5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonin muo- • · · *·1 1 dostamiseksi, minkä jälkeen 5-halogeenimetyyli-2-oksatso- *. 1: lidinonia halogenoidaan riittävän ajan verran 3-halogeeni- 5-halogeenimetyyli-2-oksatsolidinonin muodostamiseksi. • · · : 30 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epihalogeenihydriini on epi-kloorihydriini tai epibromihydriini ja alkalisyanaatti on .···. kaliumsyanaatti.
5. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, • « 35 tunnettu siitä, että reaktio suoritetaan MgS04:n • ♦ · tai MgS0417H20:n läsnä ollessa. · · • ♦ ♦ • · » • · • · « • · · • · 21 1 08033
6. 6. Mikrobicid, kännetecknad av, att den • omfattar en mikrobicidalt effektiv mängd av en förening raed formeln I enligt patentkrav 1.

   6. Mikrobisidi, tunnettu siitä, että se sisältää mikrobeja tappavana tehokkaan määrän patenttivaatimuksen 1 mukaista kaavan I mukaista yhdistettä.
7. 7. Mikrobicid enligt patentkrav 6, k ä n n e- 5 tecknad av, att den omfattar en mikrobicidalt ef fektiv mängd av en förening enligt patentkrav 2.

   7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen mikrobisidi, 5 tunnettu siitä, että se sisältää mikrobeja tappa vana tehokkaan määrän patenttivaatimuksen 2 mukaista yhdistettä.
8. 8. Användning av en förening med formeln I enligt patentkrav 1 för bekämpning av ätminstone en mikroorganism i ett vattenhaltigt system.

   8. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen kaavan I mukaisen yhdisteen käyttö vähintään yhden mikro-organismin torju- 10 miseksi vesijärjestelmässä.
9. 9. Användning enligt patentkrav 8, känne tecknad av, att det vattenhaltiga systemet är en metallbearbetningsvätska, en agrikulturell bevattnings-vätska eller en simbassäng.

   9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että vesijärjestelmä on metallin-työstöneste, maanviljelyskasteluneste tai uima-allas.
10. 10. Användning enligt patentkrav 9, k ä n n e -15 tecknad av, att föreningen med formeln I är 3-brom- 5-klormetyl-2-oxazolidinon, 3-klor-5-klormetyl-2-oxazoli-dinon, 3-brom-5-brommetyl-2-oxazolidinon eller 3-klor-5-brommetyl-2-oxazolidinon.

    10 Re CH2Y kännetecknad av, att X är Cl eller Br; Y är Cl eller Br;

    15 Rs är väte eller lägre alkyl; och R6 är väte eller lägre alkyl.

    10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen käyttö, 15 tunnettu siitä, että kaavan I mukainen yhdiste on 3-bromi-5-kloorimetyyli-2-oksat soiidinoni, 3-kloori- 5 - kloorimetyyli-2-oksat soiidinoni, 3 -bromi-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinoni tai 3-kloori-5-bromimetyyli-2-oksatsolidi-noni.
11. 11. Användning av en förening enligt patentkrav 1 20 för hämning av tillväxten av ätminstone en mikroorganism pä en yta.

    11. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen yhdisteen käyttö vähintään yhden mikro-organismin kasvun estämiseksi pinnalla.

    12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että pinta on päällysteen pinta, I. ; 25 puupinta, maanviljelyssiementen pinta, nahkapinta tai muo- • · « '\l vipinta. • · · *·1 1 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen käyttö, • « *.1·: tunnettu siitä, että siinä kaavan I mukainen yh- diste on 3-bromi-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinoni, 3- : 30 kloori-5-kloorimetyyli-2-oksatsolidinoni, 3-bromi-5-bromi- metyyli- 2 -oksat soi idinoni tai 3-kloori-5-bromimetyyli-2-oksatsolidinoni. • · • · * • · 1 « • · • · · • »« • · « 1 · « · • · < · « • · · »#· · • · · « ·« * · 22 1 0 8 0 3 3. 1. 3-halogen"5-halogenmetyl-2-oxazolidinonförening raed formeln I 5 O Λ χ-Ν ° (I) r5"W
12. 12. Användning enligt patentkrav 11, kännetecknad av, att ytan är ytan av ett överdrag, en ·.·. träyta, en agrikulturell fröyta, en läderyta eller en .*.* 25 plastyta.
13. *..* 13. Användning enligt patentkrav 12, k ä n n e - • · ♦ *** tecknad av, att föreningen med formeln I är 3-brom- • · i *· *ϊ 5-klormetyl-2-oxazolidinon, 3-klor-5-klormetyl-2-oxazoli- ..!·* dinon, 3-brom-5-brommetyl-2-oxazolidinon eller 3-klor-5- • · · ί.: : 30 brommetyl-2-oxazolidinon. j ♦ · • « « • · »»« • · • · · • »· • « • · « • · • · • · · • · · « « · • · » « » ♦ · « • · · • ·