JPH0363256A - 新規第４級アンモニウム塩、その製造方法及びこれを含有する殺菌剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な第４級アンモニウム塩、更に詳しくは
低刺激性の殺菌剤として有用な３−〔（シアノエチル）
（１−オキソアルキル）アミノ）　−Ｎ、Ｎ、Ｎ　−）
リアルキル−１−プロバナξニウム塩及びその製造法並
びにそれを含有する殺菌剤に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

従来、第４級アンモニウム塩は界面活性を有する殺菌剤
として、医療、家庭用品等の種々の産業分野において広
く用いられている。

しかしながら、Ｎ−置換基としてアルキル基及びアリー
ルアルキル基のみを有している第４級アンモニウム塩は
強い皮膚刺激性があることが知られており、また生分解
性も悪いという欠点を有している。更に近年、斯かる第
４級アンモニウム塩に対する耐性菌が出現し始めており
、重大な問題となってきている。

〔課題を解決するための手段〕

斯かる実情において、本発明者らは鋭意研究を行なった
結果、後記一般式（１）で表わされる新規な第４級アン
モニウム塩が優れた殺菌活性を示し、皮膚刺激性もほと
んど示さず、また生分解性も良好で高い起泡力を与える
とともに入手容易な中間体から簡単な操作により高純度
且つ高収率で製造することができることを見い出し、本
発明を完成した。

すなわち、本発明は次の一般式（Ｉ） ９ｇ 〔式中、Ｒ１は炭素数１〜２１のアルキル基又はアルケ
ニル基を示し、Ｒ２及びＲ３は同−又は異なって炭素数
１〜６のアルキル基を示し、Ｒ４は炭素数１〜２２のア
ルキル基又はアリールアルキル基を示し、Ｘｅは陰イオ
ンを示す〕 で表わされる３−〔（シアノエチル）（１−オキソアル
キル）アミノ）　−Ｎ、Ｎ、Ｎ　−）リアルキル−１−
プロパナミニウム塩及びその製造方法並びにそれを含有
する殺菌剤を提供するものである。

１ 本発明化合物（１）においてＲ’Ｃ−基としてはアセチ
ル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、
バレリル基、イソバレリル基、ヘキサノイル基、オクタ
ノイル基、デカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル
基、パルミトイル基、ステアロイル基、アラキジノイル
基、ベヘノイル基、オレオイル基、リルオイル基、イソ
ステアロ−イル基、２−エチル−ヘキサノイル基、２−
オクチル−デカノイル基、ネオデカノイル基などが挙げ
られる。Ｒｚ及びＲ３としてはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。Ｒ４として
はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、
ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基
、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、オクチ
ル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサ
デシル基、オクタデシル基、エイコシル基、トコシル基
などが挙げられる。更に、Ｘｅとしてはフッ素イオン、
塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲン
イオンやスルホン酸イオン、硫酸イオン、カルボン酸イ
オン、リン酸イオン、硝酸イオンなどが挙げられる。

本発明化合物Ｎ）は例えば以下に示す反応式に従って３
−（Ｎ−アシル−Ｎ−（ジアルキルアミノプロピル）ア
果ノ〕プロピオニトリル（ＩＩ）とハロゲン化アルキル
とを水、メタノール、エタノール、イソプロパノールな
どの溶媒中で脱酸剤の存在下、加熱反応させ、化合物（
ＩＩ）を４級化することにより、容易に製造することが
できる。

（ＩＩ） Ｒｚ （１） 〔式中、ＲＩ　ＳＲ１ＳＲ３、Ｒ４及びＸｅは、前記と
同じ意味を有する〕 本反応に用いられるハロゲン化アルキルとしては、メチ
ルクロライド、エチルクロライド、プロピルクロライド
、イソプロピルクロライド、ブチルクロライド、イソブ
チルクロライド、ペンチルクロライド、ネオペンチルク
ロライド、ヘキシルクロライド、シクロへキシルクロラ
イド、ベンジルクロライド、置換ベンジルクロライド、
メチルブロマイド、メチルアイオダイド、エチルブロマ
イド、エチルアイオダイド、オクチルクロライド、デシ
ルブロマイド、ドデシルブロマイド、テトラデシルブロ
マイド、ヘキサデシルブロマイド、オククデシルブロマ
イド、エイコシルブロマイド、トコシルブロマイドなど
が挙げられる。ハロゲン化アルキルの使用量は化合物（
■）１モルに対して、０．８〜５モル、更に０．９〜２
モル、特に、１〜１．１モルが好ましい。

また、脱酸剤としては炭酸ナトリウムなどが挙げられ、
その使用量は化合物（ＩＩ）の１〜５モル％、特に２〜
４モル％が好ましい。

本発明反応における反応温度は２０〜１５０“Ｃ１更に
４０〜１３０°Ｃ１特に６０〜１１０″Ｃが好ましく、
反応時間は化合物（ＩＩ）の反応性によっても異なるが
、通常２〜４８時間で反応は完結する。

反応終了後冷却し、次いで不溶物を濾別し、更に溶媒を
除いてから再結晶又はカラムクロマトグラフィーにより
精製を行なえば、本発明化合物（Ｉ）が得られる。

また、本発明においては必要に応じてイオン交換を行な
うこともでき、この場合は反応終了後冷却し、次いで不
溶物を濾別して得られた濾液を陰イオン交換樹脂等のイ
オン交換樹脂を充填したカラムに通せばよい。

斯くして得られた本発明化合物（１）は非常に低刺激性
であるとともに種々の細菌に対して優れた殺菌活性を示
すため、殺菌剤として様々な産業分野、医療用、家庭用
等の種々の用途に使用することができる。例えば、本発
明化合物（１）は水、アルコール類などに可溶であり、
かつ界面活性能をも有することから、液剤の型で用いる
ことができる。この場合、添加剤は必要に応じて加える
ことができる。また、液剤以外にも、粉末又は軟膏の形
態で用いることもできるし、エアゾール、スプレー等の
剤型にすることも可能である。

本発明化合物（Ｉ）の殺菌剤への配合量はその剤型及び
用途によって異なるが、例えば手指などに使用する皮膚
用殺菌剤溶液の場合には全組成中に対して０．０１〜Ｉ
Ｏ重量％〈以下単に％で示す）、特に０６１〜５％であ
ることが好ましい。

また、本発明殺菌剤には、有効成分である本発明化合物
（Ｉ）以外の従来公知の殺菌剤を併用することができ、
必要に応じて殺菌剤に通常使用されている添加剤も配合
することができる。

本発明の殺菌剤は、有効成分である本発明化合物（Ｉ）
がアミド基を有していることから、従来の４級アンモニ
ウム塩タイプの化合物に比べ、生分解性が格段に優れて
いる。

〔発明の効果〕

本発明の３−［（シアノエチル）（１−オキソアルキル
）アミノ］　−Ｎ、Ｎ、Ｎ　−）リアルキル−１−プロ
バナミニウム塩（Ｉ）は、分子内にニトリル基及びアミ
ド基を持った新規な第４級アンモニウム塩であり、界面
活性剤としての作用も有する。

また、皮膚に対する刺激性が少なく起泡力に優れ、生分
解性及び水への溶解性も極めて良好であるという優れた
特徴を有するため、殺菌剤の有効成分として各分野に幅
広く使用することができる。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではない。

実施例１ ３−〔（シアノエチル）（１−オキソドデシル）アミノ
）　−Ｎ、Ｎ、Ｎ　−）ツメチル−１−ブロバナξニウ
ムクロライド（Ｉａ）の合＠： ５００ｎ＋ｊ！のオートクレーブに３−〔Ｎ−ラウロイ
ル−Ｎ−（３’−ジメチルアごノブロビル）アもノコプ
ロピオニトリル（Ｉ［ａ）１５０ｇ（０，４４４ｍｏｌ
）、イソプロピルアルコール３９．１ｇ、水１８．４　
ｇ、炭酸ナトリウム５．７　ｇ　（０，０５３３ｍｏｌ
）、及びメチルクロライド２６．９　ｇ　（０，５３３
ｍｏｌ）を仕込み、１００°Ｃで７時間反応させたのち
冷却し、更に濾過により副生する食塩を除去した（アミ
ンの反応率９８．４％）。溶媒を減圧下にてエバボレー
トして１３８．６　ｇの固型物を得た（粗収率８０．４
％）。８倍量のアセトンより再結晶して３−〔（シアノ
エチル）（１−オキソドデシル）アミノ］　−Ｎ、Ｎ、
Ｎ　−トリメチル−ｌ−プロバナξニウムクロライド（
Ｉ　ａ　）　１００．５２ｇを得た（収率５８．３％）
。

ｎ＋、ｐ、　：　９９〜１００°Ｃ １１ＰＬＣ：純度９９．０％ 元素分析（％）： 計算値 ６５．００ １０．９１ １０．８３ ４．１２ ９．１４ ２８４０゜ １４２０゜ １２７０゜ １１４０゜ 分析値 Ｃ６４，９５ Ｈ１０，９９ Ｎ　　　１０．７６ ０　　　４．２３ ＣＩ！、９．３５ ３４５０、３０００．２９２０゜ ２２５０、１６５０．１４７０゜ １３８５、１３３０．１２９５゜ １２４０、１２００．１１８０゜ ＩＲ（Ｋｌｌｒ。

ｅｌｌ−’）： １０８０．１０６０．１０３５，９６５゜９１０、　８
７０．　８２０．　７６５．　７１５ＮＭＲ（ＣＤＣＩ
ｌ□δｐｐｍ）　　：　０．６６〜２．００（２３１１
，ｍ）。

２．００〜２．６０（２Ｈ，ｍ）。

２．９０（２１１，ｔ、Ｊ・６．０１１ｚ）。

３．４３（９Ｈ，ｓ）。

３．３０〜４．０５（６Ｈ，ａ＋） 実施例２ ３−〔（シアノエチル〉　（１−オキソドデシル）アミ
ノ）−Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−ベンジル−１−ブロバナ
ミニウムクロライド（Ｉｂ）の合成：３００ａＩｊ２の
４つロフラスコに３−〔Ｎ−ラウロイル−Ｎ−（３’−
ジメチルアミノプロピル）アミノ〕プロピオニトリル（
［ａ）６３．５ｇ（０，１８８ｓ＋ｏｌ）、イソプロピ
ルアルコール１９　ｇ。

水６．５ｇ、炭酸ナトリウム０．６　ｇ　（０，００５
６ｆｌｕｓｏｌ）、及びベンジルクロライド２５　ｇ　
（０，１９７ｎ＋ｏｌ）を仕込み、８０℃で６時間還流
撹拌して反応させたのち冷却し、更に濾過により不溶物
を除去した。溶媒を減圧下にエバボレートして淡黄色の
粘稠液体８６、０９　ｇを得た（アミンの反応率９８．
９％）。

このうちの３０ｇを、シリカゲルカラムクロマトクラフ
ィー（展開溶媒：クロロホルム／メタノール−８／２）
にて精製し、淡黄色の粘稠油状物質として３−〔（シア
ノエチル）（１−オキソドデシル）アミノ）−Ｎ、Ｎ−
ジメチル−Ｎ−ベンジル−１−プロバナミニウムクロラ
イド（Ｉ　ｂ）２６．３１ｇを得た（収率８６．５％）
。

ＨＰＬＣ：純度９６．２％ 元素分析（％）： 計算値 ６９．８？ ９．９９ ９．０５ ３．４５ ７．６４ ２８６０、２２５４゜ １４２５、１３Ｂ３゜ １１９７、１０？４゜ ８９７、７２９．７０８゜ 分析値 Ｃ６９，６１ Ｈ１０，２９ Ｎ　　　　８．８９ ０　　　３．６３ Ｃ／！　　　７．３４ ３４０６、２９２６゜ １６４４、１４６４゜ １２４０、１２２０゜ １０３２、９９９゜ １８ ＩＲ（ＮＥＡＴ、ｃｍ−’）　： ＮＭＲ（ＣＤＣＩ！３．δｐｐｍ）　　：　０．６７〜
２．２０（２３１１，ｍ）。

２．２０〜２．５７（２１１，ａ）。

２．８７　（２１１，ｔ、　Ｊ＝６．０　冒１ｚ）。

３．２０（６Ｈ，ｓ）。

３．２８〜３．９７（６１１４）。

４．８９（２Ｈ，ｄ、Ｊ＝９．０１１ｚ）。

７．３０〜７．９０（５Ｈ，＋ａ） 実施例３ ３−（（シアノエチル）（ｌ−オキソドデシル）アミノ
）−Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサデシル−１−プロパ
ナミニウムブロマイド（Ｉ　ｃ）の合成：１００ｓｊ！
の４つロフラスコに３−〔Ｎ−ラウロイル−Ｎ−（３’
−ジメチルアミノプロピル）アミノコプロピオニトリル
（Ｉｆ　ａ　）　５．０　ｇ　（０，０１４８ｍｏｌ）
、イソプロピルアルコール２０ｎＩ４！、水０．５ｇ１
炭酸ナトリウム０．０５　ｇ　（０，４７ｍｍｏｌ）　
、セチルブロマイド４．８　ｇ　（０，０１５６ｍｏｌ
）を仕込み、８０゛Ｃで４８時間還流撹拌して反応させ
たの・ち、冷却し、更に不溶物を濾過により除去した。

溶媒をＩ圧下にエバボレートしてゲル状物１ｉｔ９．９
２ｇを得た。ヘキサン／アセトン２００ｍｌより再結晶
して無色結晶物質として３−〔（シアノエチル）（ｌ−
オキソドデシル）アミノ）−Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘ
キサデシル−１−プロバナミニウムブロマイド（Ｉｃ）
５．９６ｇを得た（収率６２．７％）ｍ、ｐ、　：　５
５〜５６°Ｃ ＋１ＰＬｃ　：純度９８．５％ 元素分析（％）： 分析値　　計算値 ６７．５５　　６７．２６ １１．４０　　１１．２９ ６．４９　　　６．５４ ２．４３　　　２．４９ １２．１？　　　１２．４３ ２９１０、２Ｂ４５．２２４５゜ １４６５、１４２５．１３８０゜ １２９０、１２５０．１１８０゜ １０９５、１０４０．９８０゜ ８９０、８２０．７４５．７２０゜ ｒ ＩＲ（ＫＢｒ、　　Ｃｌ１１−’）　：　３４５０＋１
６３０゜ １３４０゜ １１４０゜ ９１０゜ １Ｏ ＮＭＲ（ＣＤＣｆｆｉ□δｐｐｍ）　　；０．６６〜２
．２１（５４）１．ｎ＋）。

２．２１〜２．６４（２１１，ｍ）。

２．９３（２Ｈ，ｔ、Ｊ＝６．０Ｈｚ）。

３．３８　（６１１，ｓ）　。

３．４７〜４．０７　（８Ｈ，ｍ） 実施例４ ３−〔（シアノエチル）（１−オキソ−２−オクチルデ
シル）アミノ）−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチル−１−プロパ
ナミニウムクロライド（Ｉｄ）の合成：５００ｔａｌｌ
のオートクレーブに３−　（Ｎ−（２−オクチルデカノ
イル）−Ｎ−（３’−ジメチルアミノブロピル）アミノ
コプロピオニトリル（ＩＩ　ｂ）６０、０　ｇ　（０，
１４２ｍｏｆ）　、エタノール５０．０　ｇ、水７．２
ｇ、炭酸ナトリウム１．８１　ｇ　（０，０１７ｍｏｌ
）、及びメチルクロライド１０．１　ｇ　（０，２００
ｍｏｌ）を仕込み、１００　’Ｃで５時間反応させたの
ち、冷却し、更に濾過により不溶物を除去した（アミン
の反応率９７．５％）、溶媒を減圧下にてエバポレート
して６７．１　ｇの粘稠物質を得た。１０倍量のｎ−ヘ
キサンにより加熱、振盪し、不純物をｎ−ヘキサン層に
抽出した。同様の操作を計４回行ない揮発分を完全にエ
バボレートしたのち精製された３−〔（シアノエチル）
（１−オキソ−２−オクチルデシル）アミノ）　−Ｎ、
Ｎ、Ｎ　−）ジメチル−１−ブロパナξニウムクロライ
ド（Ｉｄ）　５３．１４　ｇを得た（収率７９．１％）
。

１１ＰＬｃ　：純度９８．６％ 元素分析（％）： 分析値　　計算値 ６８．５１　　６８．６８ １１．６２　　１１．５３ Ｂ、６９　　　８．９０ ３．５７　　　３．３９ ７．５３　　　７．５１ ３０２０、２９３５．２８６０゜ １６４５、１５５５．１４９０゜ １４３５、１３Ｂ５．１２５０゜ １１４０、１０９０．１０４０゜ ９２０、７３０ ０．６１〜２．００（３５）１．ｍ）。

２．２７〜２．６３（２Ｈ，＋＋＋）。

２．８４　（２１１，ｔ、　Ｊ＝５．０１１ｚ）　。

１ ＩＲ（ＮＢＡＴ、Ｃ１１−’）　：　３４００゜２２５
０゜ １４７０゜ １２００゜ ９７０゜ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ　１δｐＰＩＩ＋）　　：３．４３（
９１，ｄ、Ｊ−４，０Ｈｚ）。

３．５１〜４．１３（６１１，情） 試験例１ 寒天拡散法（ディスク法）による抗菌試験：直径８皿の
ディスクに各被験化合物の５％水溶液を４０μｌ含浸さ
せ、これを予め０．１ｍｆの菌体懸濁液（１０Ｓ個／−
）を塗抹した下記！戒のＳＣＤ寒天培地（大五栄養製）
上に置いて、３０℃で２日間培養した後の阻止円の直径
を測定した。ここで阻止円の直径の数値が大きくなる程
、殺菌活性が大きいことを意味する。尚、比較化合物と
しては市販の水溶性抗菌剤を用いた。結果を第１表に示
す。

ＳＣＤ寒天培地組成 ポリペプトン ポリペプトンＳ 塩化ナトリウム 寒天 イオン交換水 ５ｇ ｇ ｇ ５ｇ １ （ｐＨ７，１〜７．５） 第１表から明らかな如く、本発明化合物は、従来からよ
く使用されている、サニゾールＣに匹敵する殺菌活性を
示し、また低刺激性の殺菌剤として良く知られているテ
ゴー５１や、化粧用、医薬用に用いられるメチルパラベ
ンよりも高い殺菌活性を示している。

試験例２ 起泡力試験： 本発明化合物及び比較化合物について、平型プロペラを
回転数１１００Ｏｒｐで６秒毎反転して５分間シリンダ
ー内で各被験化合物溶液を撹拌し、撹拌終了３０秒後の
泡量を測定する、いわゆる反転撹拌法により起泡力を測
定した。起泡力はモノラウリルホスフェートトリエタノ
−ルアξン塩を被験化合物として用いた場合の泡量を１
．００としたときの相対値で表した。この結果を第２表
に示す。

以下余白 第２表 第２表から明らかな如く、本発明化合物は、起泡力の点
で非常に優れていると言われるラウリル硫酸ナトリウム
に匹敵する高い起泡力を有し、またモノラウリルホスフ
ェートトリエタノールアミン塩やラウロイル−Ｎ−メチ
ル−β−アラニントリエタノールアミン塩のような低刺
激性の界面活性剤に比べると、はるかに高い起泡力を示
した。

このように本発明化合物はすぐれた起泡力を有している
。

試験例３ 皮膚刺激性試験： 本発明化合物及び比較化合物について、その皮膚刺激性
をモルモット（１群５匹）を用いた２４時間閉鎖貼付法
により、貼付除去４８時間後において皮膚刺激無しを０
点、わずかな紅斑を示すものを１点、紅斑を示すものを
２点、明らかな紅斑を示すものを３点、落せつを伴なう
紅斑を示すものを４点として得点し、その平均値を皮膚
刺激性反応強度として求めた。被験化合物を蒸留水で希
釈して、３０％濃度、１０％濃度、５％濃度、２．５％
濃度及び１％濃度としたもので評価した結果を第３表に
示す。

以下余白 第３表から明らかな如く、本発明化合物は、低刺激性の
界面活性剤としてよく知られている。比較化合物と同レ
ベルか、それよりも低刺激性であり、皮膚刺激性の無い
殺菌剤として極めて有用であることが判明した。

実施例５ 本発明化合物（Ｉａ）１０重量部（以下、単に「部ｊと
称する）に蒸留水を加えて全体を１００部とし、殺菌剤
水溶液を得た。

この殺菌剤水溶液を５０倍に希釈したものを風呂場の壁
に対して、１週間に１回の割合で１０秒間スプレー噴射
し、一方比較対照としてテゴー５１を本発明殺菌剤と同
有効分（０，２ｗｔ％）の水溶液として、同様に１週間
に１回の割合で１０秒間スプレー噴射した。この操作を
半年間続けて壁面を説察した結果、本発明殺菌剤を使用
した場合はカビの発生が認められなかったが、比較殺菌
剤の場合にはカビの発生が認められた。

書（自発） １、事件の表示 平成１年特許願第１９９８３６号 ２、発明の名称 新規第４級アンモニウム塩、その製造方法及びこれを含
有する殺菌剤 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 名称（０９１）花王株式会社 ４、代 以上 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 （１）明細書中、第２４頁第２〜３行 「よく知られている。比較化合物と」とあるを「よく知
られている比較化合物と」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次の一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔式中、Ｒ＾１は炭素数１〜２１のアルキル基又はアル
   ケニル基を示し、Ｒ＾２及びＲ＾３は同一又は異なって
   炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ＾４は炭素数１〜
   ２２のアルキル基又はアリールアルキル基を示し、Ｘ＾
   ■は陰イオンを示す〕 で表わされる３−〔（シアノエチル）（１−オキソアル
   キル）アミノ〕−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−１−プロ
   パナミニウム塩。 ２、次の一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） 〔式中、Ｒ＾１は炭素数１〜２１のアルキル基又はアル
   ケニル基を示し、Ｒ＾２及びＲ＾３は同一又は異なって
   炭素数１〜６のアルキル基を示す〕 で表わされる３−〔Ｎ−アシル−Ｎ−（ジアルキルアミ
   ノプロピル）アミノ〕プロピオニトリルにハロゲン化ア
   ルキルを４級化することを特徴とする、請求項１記載の
   ３−〔（シアノエチル）（１−オキソアルキル）アミノ
   〕−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−１−プロパナミニウム
   塩の製造方法。 ３、有効成分として、請求項１記載の３− 〔（シアノエチル）（１−オキソアルキル）アミノ〕−
   Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−１−プロパナミニウム塩の
   １種又は２種以上を含有することを特徴とする殺菌剤。