PL110466B1 - Method of producing new derivatives of imidazole salts - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych pochodnych soli imidazoliniowych wykazu¬ jacych wlasciwosci powierzchniowo czynne i de¬ zynfekcyjne.

Aktywnosc powierzchniowa soli amoniowych, do których zalicza sie tez sole imidazoliniowe znana jest juz od dluzszego czasu. Sole te sa dobrze roz¬ puszczalne w wodzie, dzialaja bakteriobójczo i dobrze adsorbuja sie na granicy faz. Stwierdzo¬ no, iz wykazuja duze powinowactwo do wlosów, sa stabilne i moga byc uzywane w kompozycjach z róznymi dodatkami pomocniczymi. Toksycznosc soli amoniowych jest stosunkowo niska. Najczes¬ ciej sa one stosowane w przemysle tekstylnym i gospodarstwie domowym jako zmiekczacze i an- tystatyki. Stosowane sa równiez jako skuteczne srodki bakteriobójcze i grzybobójcze w róznych preparatach dezynfekcyjnych i dezynfekcyjno-my- jacych, a takze jako srodki konserwujace drewno i inne produkty handlowe.

Ostatnio zaczeto uzywac soli amoniowych przy flotacji rud siarkowych, tlenowych i fosforanowych.

Duze znaczenie maja sole amoniowe jako sklad¬ niki róznych wyrobów kosmetycznych jak: szam¬ pony, preparaty do pielegnacji wlosów, kremy, wody do plukania ust, wody po goleniu itp.

Do tej pory nie opisano soli imidazoliniowych z rodnikami alkilotiometylowymi. eWdlug wynalazku stwierdzono, ze nowe pochod¬ ne soli imidazoliniowych o ogólnym wzorze 1, w !• lf 25 którym Rt oznacza grupe alkilowa prostolancucho- wa lub rozgaleziona, nasycona lub nienasycona, zawierajaca od 1 do 24 atomów wegla; R2 oznacza niska grupe alkilowa lub atom wodoru; X oznacza atom chlorowca, wykazuja interesujace wlasciwosci powierzchniowo czynne i dezynfekcyjne.

Nowe pochodne soli imidazoliniowych o ogólnym wzorze 1 wytwarza sie wedlug wynalazku przez reakcje tioeteru chlorowcometylowoalkilowego o ogólnym wzorze 2, w którym 1R1 i X maja wy¬ zej podane znaczenie, z pochodnymi imidazolu o ogólnym wzorze 3, w którym R2 ma wyzej po^ dane znaczenie. Reacje mozna prowadzic badz to bez rozpuszczalnika badz tez z rozpuszczalnikiem polarnym lub niepolarnym, w zakresie temperatur 0 do 160°C przy stosunku molowym tioeteru chlo¬ rowcometylowoalkilowego do pochodnej imidazolu równym 1:5 do 5:1. Czyste sole ndie zawierajace pro¬ duktu ubocznego — tioacetalu, otrzymuje sie na drodze krystalizacji z rozpuszczalnika polarnego.

Duza reaktywnosc tioeteru chlorowcometylowo¬ alkilowego pozwala otrzymac sól imidazoliniowa w stosunkowo krótkim czasie z ilosciowa wydajno¬ scia w temperaturach umiarkowanych.

Stosowane w sposobie wedlug wynalazku jako substraty tioetery chlorowcometylowoalkilowe otrzymuje sie z reakcji odpowiedniego tioalkoholu i aldehydu mrówkowego w obecnosci chlorowco¬ wodoru (J. Broniarz, J. Szymanowski, J. Pernak, 110 466110 466 M. Pujanek — Przemysl chemiczny — 56 (6) Nr 5, str. 253^255 (1977).

Uzyskane sposobem wedlug wynalazku halogenki 3-alkilotiometylo-l-alkiloimidazoliniowe sa higro- skopijnymi cieczami oleistymi lub zwiazkami kry¬ stalicznymi latwo rozpuszczajacymi sie w wodzie.

W wodzie twardej nie tworza zawiesin.

Otrzymane sposobem wedlug wynalazku nowe sole amoniowe moga byc stosowane do wyrobu srodków powierzchniowo czynnych pojedynczo albo w mieszaninach zawierajacych równoczesnie kilka tych zwiazków, jak równiez w mieszaninie z substancjami stosowanymi zwykle w tego rodza¬ ju srodkach. W mieszaninie z innymi znanymi nie jonowymi srodkami powierzchniowo czynnymi, ta¬ kimi jak polioksyetylenowane alkohole tluszczowe lub polioksyetylenowane alkilofenole, stanowia one skuteczne preparaty myjace, myjaco-dezynfekcyjne i dezynfekcyjne.

Ponadto substancje o ogólnym wzorze 1 moga byc stosowane w roztworach wodnych oraz w mie¬ szaninie z rozpuszczalnikami organicznymi, a takze z substancjami stalymi, takimi jak pigmenty, sole organiczne i nieorganiczne.

Zwiazki o ogólnym wzorze 1 moga tez znalezc zastosowanie do srodków ochrony roslin, a ze wzgledu na ich wlasciwosci antyelektrostatyczne, bakteriobójcze i powierzchniowe moga one zna¬ lezc szerokie zastosowanie jako skladniki do srod¬ ków pomocniczych w przemysle, zwlaszcza wló¬ kienniczym. Z uwagi na fakt, ze zwiazki o ogól¬ nym wzorze 1 sa inhibitorami korozji w srodowi¬ sku obojetnym i kwasnym moga one byc zastoso¬ wane jako srodki pomocnicze i dodatki do powlok ochronnych, a ponadto moga one byc dodawane jako inhibitory korozji do róznych agresywnych cieczy podczas ich transportu i magazynowania.

Przyklad I. Tioeter chlorometylowo-n-dode- oylowy. Przez mieszanine zawierajaca 606 g tioal- koholu n-dodecylowego i 108 g paraformaldehydu oraz IW) cm* benzenu przepuszczono bezwodny chlorowodór w temperaturze 4°C przy energicz¬ nym mieszaniu mechanicznym. Z chwila wyrówna¬ nia sie przeplywu chlorowodoru przed i za reakto¬ rem reakcje uznano za zakonczona. Otrzymana emulsje osuszono przy pomocy bezwodnego siar¬ czanu sodowego. Zaabsorbowane zwiazki na siar¬ czanie wymyto absolutnym eterem etylowym. Eter i benzen oddestylowano. Otrzymany produkt pod¬ dano destylacji pod zmniejszonym cisnieniem w ce¬ lu wyodrebnienia czystego tioeteru chlorometylo- wo-n-dodecylowego majacego postac bezbarwnej cieczy.

Chlorek 3-dodecylotiometylo-l-metyloimidazoli- niowy. Do kolby trój szyjnej o pojemnosci 500 cm8 zaopatrzonej w mieszadlo wprowadzono 79 cm* (1 mol) 1-metyloimidazolu i 215 cm* (1 mol) desty¬ lowanego tioeteru chlorometylowo-n-dodecylowego.

Reakcje prowadzono w 70°C przy intensywnym mieszaniu mechanicznym przez dwie godziny. Wy¬ dajnosc procesu byla bliska 100%. Otrzymany pro¬ dukt przekrystalizowano z bezwodnego acetonu. 5 Temperatura topnienia chlorku 3-dodecylotiomety- lo-1-metyloimidazoliniowego wynosila 50 do 52°C.

Badania skutecznosci dzialania otrzymanego chlor¬ ku wobec drobnoustrojów wykonano na 14 wybra¬ nych szczepach. Do badan uzyto bulionu miesnego.

Uzyskane wartosci M.I.C. (Minimal Inhibitory Con- centration) po 48 godzinach inkubacji zamieszczo¬ no w tabeli 1. Jak wynika z tabeli 1 otrzymany chlorek zdecydowanie lepiej dziala w stosunku do zi rnkowców, paleczek, grzybów i laseczek niz obec¬ nie znany i stosowany w Polsce, jako jedyny z soli amoniowych, bromek dodecylodwumetylobenzylo- amoniowy.

W celu okreslenia wlasnosci powierzchniowo czynnych okreslono CMC, wlasnosci pianotwórcze i zwilzajace otrzymanej soli. CMC wynosi 0,125%, napiecie powierzchniowe dla CMC równe 39 dyn/ /cm, wysokosc piany po 1 min.; Hi=16 om, trwa¬ losc piany 8%, zdolnosc zwilzania 2 g/dcm1*.

Przyklad II. Tioeter chlorometylowo-n-okty- lowy. Przez mieszanine zawierajaca 4388 g tioalko- holu n-oktylowego i 108 g paraformaldehydu prze¬ puszczono bezwodny chlorowodór w temperaturze bliskiej 0°C do chwili wyrównania sie przeplywu chlorowodoru przed i za reaktorem. Otrzymana emulsje osuszono bezwodnym siarczanem sodowym.

Zaabsorbowane zwiazki na 'siarczanie wymyto ab¬ solutnym eterem etylowym. Eter oddestylowano, a pozostalosc poddano destylacji pod zmniejszonym cisnieniem. Otrzymano czysty tioeter chloromety- lowo-n-oktylowy majacy postac bezbarwnej cieczy.

Chlorek-3-oktylatiometylo-l-metyloimidazolinio- wy. Do kolby trójszyjnej o pojemnosci 1000 cm* za¬ opatrzonej w mieszadlo, chlodnice zwrotna i termo¬ metr wprowadzono 202 cm8 (1 mol) tioeteru chlo- rometylowo-n-oktylowego, 450 cm8 bezwodnego dwumetylosulfotlenku i 79 om* (1 mol) 1-metylo¬ imidazolu. Reakcje prowadzono w temperaturze 80°C przy intensywnym mieszaniu mechanicznym.

Dwumetylosulfotlenek oddestylowano, a pozostalosc oczyszczona na drodze krystalizacji z bezwodnego acetonu w niskich temperaturach. Otrzymano chlorek 3-oktylotiometylo-l-metyloimidazolinowy nD**=l,333).

Skutecznosc dzialania otrzymanego chlorku wobec drobnoustrojów zbadano na 14-tu szczepach. War¬ tosc M.I.C. po 48 godzinach inkubacji zamieszczo¬ no w tabeli 1.

Ponadto przebadano wlasnosci powierzchniowe: — napiecie powierzchniowe — 68 dyn/cm dla roz¬ tworu 0,1% — wysokosc piany pol minucie, Hi=2 cm, — trwalosc piany 25% — zdolnosc zwilzania 1,5 g/dcm* 15 20 25 31 35 40 45 50110 466 5 6 Tabela 1 Wartosci M.I.C. ustalone po 49 godzinach inkubacji z uwzglednieniem przynaleznosci grupowej szczepów Grupy Ziaren- kowce Szczepy Staphylooaecus aureus 209IP iSarcina lutea ATCC 9341 Gafftyka tetragena PZH 2/49 iStaphylococcus albus 614 Streptocóccus faecailis 8040 Streptocóccus pyogenes CR.

Wartosc srednia MJ.C. dla grupy ziarenkowców Paleczki Pseudomonas aeruginosa A-52 Klefasiella pneuinoiniae 138 Escherichia coli 503 Serratlia marcescens 6/46 Serratia rnarcescens 76 Wartosc srednia iM.IjC. dla grupy paleczek | Grzyby Candida albicans 505 Rhodothorula glutinis 29 Wartosc srednia M.I.C. dla grupy grzybów | Laseczki | Bacillus subtitis 32 1 Zwiazek | . 1 | 2 23,44 11,72 2,93 11,72 46,88 5,86 17,09 750 1&7,5 93,75 375 5,86 282,42 187,5 23,44 105,47 23,44 0,36 0,0001 0,003 0,36 1,46 0,01 0,37 93,75 11,72 5,86 93,75 0,006 41,02 5,86 0,36 3,11 | 0,02 | 1 3 5,86 5,86 2,93 0,36 23,44 0,36 6,47 750 93,75 93,75 375 1,46 262,79 23,44 23,44 23,44 5,8b | 4 1,46 0,09 0,36 5,86 2,91 5,86 2,76 | 375 11,72 11,72 750 5,86 1 230,86 | 5,86 5,86 1 5,86 | 5,86 | 1 — chlorek 3-oktylotiometylo-l-metyloimidazolinio wy 2 — chlorek 3-dodecylotiometylo-l-metyloimidazolin iowy 3 — chlorek 3-oktylotiometylo-l-etyloimidazoliniowy 4 — bromek dodecylodwumetylobenzyloamoniowy— znana sól amoniowa.

Zastrzeznie patentowe Sposób wytwarzania nowych pochodnych soli imidazoliniowych o ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgaleziona, nasycona lub nienasycona zawieraja¬ ca 1—24 atomów wegla, R2 oznacza niska grupe 35 alkilowa lub atom wodoru, a X — atom chlorowca, znamienny tym, ze tioeter chlorowcometylowoalki- lowy o ogólnym wzorze 2, w którym Ri i X maja wyzej podiamie znaczenia poddaje isie reakcji z po¬ chodna imidazolu o ogólnym wzorze 3, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie.110 466 Rl- RL WZOT 1 R,SCH,X W£or2 X" / N H W^or j Bltk 262/81r. 110 egz. A4 Cena 45 zl