PL115487B1 - Disinfecting-washing agent and method of manufacture ofnovel synthetic detergents - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek dezynfek¬ cyjno-myjacy zawierajacy czwartorzedowa sól amoniowa.Przedmiotem wynalazku jest takze .sposób wy¬ twarzania nowych syntetycznych detergentów sta¬ nowiacych czwartorzedowe sole amoniowe.Udzial srodków kationowych w produkcji swia¬ towej zwiazków powierzchniowo czynnych wynosi okolo 10%. Obecnie najwieksze zastosowanie w grupie srodków kationowych znajduja czwartorze¬ dowe sole amoniowe. Wykazuja one dobra roz¬ puszczalnosc w wodzie i sklonnosci do adsorpcji na granicy faz.Czwartorzedowe sole amoniowe znajduja wielo¬ stronne zastosowanie jak zmiekczacze, antystatyki, skuteczne srodki bakteriobójcze i grzybobójcze w preparatach dezynfekcyjnych i dezynfekcyjno-my- jacych, a takze jako srodki konserwujace.Jak wiadomo, bakterie uodporniaja sie, jednak po pewnym czasie na dzialanie poszczególnych czwartorzedowych soli amoniowych. Stad istnieje koniecznosc wprowadzania do dezynfekcji coraz to nowych zwiazków. Ostatnio znaczne ilosci soli amoniowych uzywa sie we flotacji rud .siarkowych, tlenowych i fosforanowych, a takze w kosmetyce przy produkcji szamponów, preparatów do pieleg¬ nacji wlosów, kremów itp. Sa stosowane równiez jako zwilzacze skal, a ponadto w procesach pra¬ nia, farbowania wlókien, garbowania skór oraz w' przemysle naftowym. 20 30 Obszerne informacje na temat znanych soli amo¬ niowych zawarte sa w ksiazce M. Stache pt. „Ten- sid Taschenbuch", Hanser-Verlag, Munchen, Wien 1979. Kationowe zwiazki powierzchniowo-czynne, a zwlaszcza sole amoniowe omówione zostaly tak¬ ze w dziele E. Jungerman^a pt. „Cationic surfac- tants", NewYork 1970.W literaturze opisane sa jedynie nieliczne sole amoniowe zawierajace dwuwartosciowa siarke. Na przyklad ze szwajcarskiego opisu patentowego nr 211245 znany jest chlorek pirydyniowy, zawieraja¬ cy siarke w grupie dodecylotiolowej. Ponadto zna¬ ne sa chlorki alkilotiometylopirydyniowe z krótki¬ mi lancuchami alkilowymi (H. Bóhmar; K. Dietz, R. Frank, Arch. Phar. 1954, 2.87 524), jak równiez chlorki alkilotiometylopirydyniowe z dlugimi lan¬ cuchami alkilowymi (polskie zgloszenie nr P 190158). Znane sa wreszcie chlorki alkilometylo- amoniowe alifatyczne lub aromatyczne (opis pa¬ tentowy St. Zjedn. Am. nr 2 086 585).Najbardziej powszechnym procesem otrzymywa¬ nia .znanych czwartorzedowych soli amoniowych lub pirydyniowych jest metoda polegajaca na za¬ daniu aminy trzeciorzedowej halogenkami lub siar¬ czanami alkilowymi. Reakcje te prowadzi sie w autoklawie w temperaturze 150—180°C lub w obec¬ nosci wody w temperaturze ponizej 100°C przez kilka godzin.Zadaniem wynalazku jest dostarczenie nowego srodka dezynfekujacego, który moze zastapic srod- 115 487• 115 4 3 ki znane w przypadku uodpornienia sie na nie drobnoustrojów.Zadanie to zostalo rozwiazane w ten sposób, ze srodek dezynfekcyjno-myjacy skladajacy sie z czwartorzedowych soli amoniowych, jako suib- 5 stancji czynnej, stalego lub cieklego nosnika i ewentualnie znanych substancji powierzchniowo- -czynnych lub .dezynfekcyjnych zawiera wedlug wynalazku jako substancje czynna syntetyczny detergent stanowiacy nowa czwartorzedowa sól 10 amoniowa o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgale¬ ziona, nasycona lub nienasycona, zawierajaca od 1—24 atomów wegla, Rt — oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgaleziona, zawierajaca od 15 1—j24 atomów wegla, przy czym R i Ri sa jedna¬ kowe lub rózne, litera a oraz b — oznaczaja licz¬ be calkowita od 1—20, a X — oznacza atom chlo¬ rowca.Stosowane w srodku wedlug wynalazku w cha- 20 rakterze substancji czynnej nowe czwartorzedowe sole amoniowe o ogólnym wzorze 1 sa stabilne w czasie skladowania, odporne na twarda wode, nie plamia tkanin i sa bezwonne. Wykazuja sze¬ rokie spektrum dzialania przeciwko drobnoustro- 25 jom i to zarówno bakteriom Gram-ujemnym i Gram-dodatnim oraz grzybom, ponadto sa dob¬ rymi zwiazkami powierzchniowo czynnymi. \ • Srodek wedlug wynalazku przeznaczony jest do stosowania w szczególnosci tam, gdzie bakterie 30. uodpornily si? juz na dzialanie znanych soli amo¬ niowych.Moga byc one uzyte do srodków dezynfekcyj¬ nych badz to w przemysle zywnosciowym i pa¬ szowym, badz tez do celów higienicznych ^ we 35 wszystkich tych przypadkach gdzie konieczne jest utrzymanie prawie sterylnych warunków w apara¬ tach, pomieszczeniach, lub tez wreszcie tam, gdzie chodzi o profilaktyczne dzialanie przeciw zaka¬ zeniu bakteriami, grzybami i innymi drobnoustro- 40 jami. Mozna jest stosowac np. w roztworach wod¬ nych do dezynfekcji narzedzi chirurgicznych, apa¬ ratury w mleczarniach, wytwórniach sera, browa¬ rach, skladnicach owoców, chlodniach, w piwni¬ cach win, w fabrykach konserw, do dezynfekcji 45 zabudowan produkcyjnych i skladowych, przy de¬ zynfekcji rak, w profilaktyce przeciw próchnicy zebów przez hamowanie wzrostu bakterii kwasu mlekowego w jamie ustnej, a tym samym hamo¬ wanie procesu tworzenia sie kwasów ze skrobi lub 50 z produktów zawierajacych cukier. Moga byc one równiez uzywane dla zapewnienia jalowosci le¬ ków w procesie ich produkcji. Dalsze mozliwosci zastosowania istnieja w kosmetyce w charakterze desinficiena np. w plynach po goleniu i dezodo- 55 rantach.Syntetyczne detergenty stanowiace nowe czwar¬ torzedowe sole amoniowe o ogólnym wzorze 1 moz¬ na wedlug wynalazku otrzymac, jezeli podda sie reakcji czwartorzedowania polioksyetylenowana 60 alkiloamine o ogólnym wzorze 3, w którym R oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub roz¬ galeziona, nasycona lub nienasycona, zawierajaca od 1—24 atomów wegla, a litery a oraz b — licz¬ be calkowita od 1—20, z tioeterem chlorowcomety- 65 4 lowoalkilowym o ogólnym wzorze 2, w którym Rt oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa lub roz¬ galeziona zawierajaca od 1—24 atomów wegla, a X — oznacza atom chlorowca. Reakcje te pro¬ wadzi sie przy stosunku molowym tioeteru chlo- rowcometylowoalkilowego o ogólnym wzorze 2 do polioksyetylenowanej ailkiloaminy o ogólnym wzo¬ rze 3 wynoszacym od 1:6 do 6:1 w temperaturze 2o°C — 160°C, korzystnie w obecnosci polarnego rozpuszczalnika. Jako rozpuszczalnik korzystnie jest stosowac dwumetyloformamid, dwumetylosul- fotlenek, dwuchloroetan, czy eter 2,2'-dwuchloro- dwuetylowy.Zaleta sposobu wedlug wynalazku w stosunku do metod otrzymywania znanych czwartorzedo¬ wych soli amoniowych jest to, ze zdecydowanie wyzsza reaktywnosc tioeterów chlorowcometylo- woalkilowych od halogentków alkilowych pozwala w sposobie wedlug wynalazku otrzymac czwarto¬ rzedowe sole amoniowe w stosunkowo krótkim czasie z ilosciowa wydajnoscia, w temperaturach umiarkowanych. Istnieje wiec mozliwosc prowa¬ dzenia syntezy w prostej aparaturze.Sposób wedlug wynalazku zostanie ponizej' ob¬ jasniony na podstawie przykladów wykonania.Przyklad I. Do kolby trójszyjnej o pojem¬ nosci 1000 cm8, zaopatrzonej w chlodnice, termo¬ metr i mieszadlo, wprowadzono 0,3 mola aminy stearynowej oksyetylenowanej zawierajacej sred¬ nio dwie -czasteczki tlenku etylenu i 500 cm* bez¬ wodnego dwumetyloformamidu. Kolbe umieszczono- ' w termostacie o temperaturze 80°C, a nastepnie wprowadzono 0,35 mola tioeteru chloromety'lowo-n- -dodecylowego. Zawartosc kolby mieszano inten¬ sywnie przez dwie godziny. Po oddestylowaniu roz¬ puszczalnika pozostalosc rozpuszczono w goracej wodzie. Nad warstwa wodna znajdowala sie nie¬ znaczna warstwa organiczna bedaca tioacetalem n-dodecylowym, która oddzielono. Wode z warstwy wolnej usuwano przez destylacje pod zmniejszo¬ nym cisnieniem. Otrzymano detergent w postaci substancji mazistej przypominajacej mydlo.Wlasnosci bakteriobójcze roztworów wodnych otrzymanego detergentu badano w stosunku do- ziairniaków, paleczek, laseczek oraz grzybów.Badaniom poddano nastepujace szczepy drobno¬ ustrojów: w grupie ziarniaków Staphylococcus al- bus 614, Staphylococcus aureus 20JJP, Streptococ- cus faecalis 8040, Streptococcus pyogenes CR Sar- cina Lutea ATCC 9341, Gaffkya tetragena PZH 2/49; w grupie paleczek Klebsiella pneumoniae 138, Bscherichia coli 503, Pseudomonas aeruginosa A52r Serratia marcescens 6/46, Serratia marcescens 76; w grupie laseczek Baccilus subtilis 32.Drobnoustroje te hodowano na podlozu sklada¬ jacym sie z suchego bulionu zwyklego w ilosci 30 g i wody do 1000 cm*, (w przypadku Streptococ¬ cus pyogenes CR oraz Klebsiella pnaumoniae 138 podloze zawieralo dodatek 2% wagowych glukozy).Ponadto badaniom poddano grzyby, a mianowicie Candida albicans 506 oraz Rhodothorula gluiinis 29, które hodowano na pozywce Sabouroud skla¬ dajacej sie z 10 g peptonu, 20 g glukozy i wody destylowanej do 1000 cm8.Badania przeprowadzono metoda rozcienczen se-5 ryjnych opisana w dziele W .Wozniaka pt. „Mi¬ krobiologiczne metody badania leków i materia¬ lów biologicznych" PZWL Warszawa 1973, str. 132.Po 48 godzinach inkubacji minimalne stezenie hamujace (Minimal Inhibitory Concentration — MJ.C), okreslajace skutecznosc dzialania chlorku w stosunku do poszczególnych grup drobnoustro¬ jów, przedstawialo sie nastepujaco: w stosunku do ziarniaków wartosc sirednia MJ.C. wynosila 0,55, w stosunku do laseczek MJ.C. = 1,46, w stosunku do paleczek MJ.C = 62,11, a w stosunku do grzy¬ bów MJ.C. = 2,91.Otrzymany detergent przy staizeniu 0,0125% ob¬ nizal napiecie powierzchniowe do 48,5 dyn/cm, a przy stezeniu 0,,1%. do 46,4 dyn/cm.- Zdolnosc zwilzania wynosila 1,4 g/cm8 oznaczona dla stan¬ dardowego krazka bawelnianego przy czasie tonie¬ cia równym 100 sekund. Wysokosc piany po 1 mi¬ nucie wynosila 1,2 cm (oznaczenie wykonane w aparacie Ross-Milesa w temperaturze pokojowej).Otrzymany detergent moze byc uzyty jako skladnik aktywny srodków dezynfekcyjno-myja- "cych przeznaczonych do stosowania w gospodar¬ stwie domowym, gospodarstwach hodowlanych itp.Przyklad II. Do kolby trójszyjnej o pojem¬ nosci 1000 cm8 zaopatrzonej w mieszadlo mecha¬ niczne wprowadzono 0,4 mola aminy oleinowej' ok- syetylenowanej zawierajacej srednio dwie czastecz¬ ki tlenku etylenu. Kolbe umieszczono w lazni ter¬ mostatowanej w temperaturze 90°C, a nasitepniet wprowadzono 0,42 mola tioeteru chlorometylowo- -n-oktylowego. Zawartosc kolby mieszano inten¬ sywnie przez dwie godziny. Powstala substancje rozpuszczono w cieplej wodzie. Otrzymane dwie warstwy rozdzielono. Z warstwy 'dolnej odpedzono wode pod zmniejszonym^ cisnieniem, pozostalosc stanowil detergent bedacy substancja niekrysta- liczna.Wlasnosci bateriobójcze roztworów wodnych otrzymanego detergentu przebadano wedlug. meto¬ dy podanej w przykladzie I, na- tej samej ilosci szczepów drobnoustrojów. Po 48 godzinach inku¬ bacji, dzialanie otrzymanego chlorku w stosunku do poszczególnych grup 'drobnoustrojów przedsta¬ wialo sie nastepujaco: ziarniaki — wartosc srednia MJ.C. = 0,63, paleczki MJ.C. = 63,29, laseczki — MJ.C. = 1,46, grzyby — MJ.C. = 1,02.Przy stezeniu 0,0125% otrzymany detergent ob¬ nizal napiecie powierzchniowe wodnych roztworów do 52,7 dyn/cm, a przy krytycznym stezeniu mine¬ ralnym równym 0,075% do 37,5 dyn/cm. Zdolnosc zwilizania wynosila 0,8 g/cm8, a wysokosc piany po 1 minucie osiagnela 12 cm. Wskaznik trwalosci piany wynosil 60%.Otrzymany detergent moze byc uzyty jako sklad¬ nik aktywny srodków dezynfekcyjno-myjacych przeznaczonych do stosowania w gospodarstwie do¬ mowym, gospodarstwach hodowlanych itp.Przyklad III. Do kolby trójszyjnej o po¬ jemnosci 10O0 cm8, zaopatrzonej w chlodnice, ter¬ mometr i1 mieszadlo, wprowadzono 0,3 mola oksy- etylenowanej aminy o nazwie handlowej „Roka- mina S5" (produkcji Zakladów ROKITA w Brzegu), zawierajacej srednio 5 czasteczek etylenu i 500 cm8 bezwodnego dwumetyloformamidu. Kolbe umiesz- 5 487 6 czono w termostacie o temperaturze 90°C, a na¬ stepnie wprowadzono 0;3i5 mola tioeteru chlorome- tylowo-n-dodecylowego. Zawartosc kolby mieszano intensywnie w ciagu dwóch godzin. Po oddestylo- 5 waniu rozpuszczalnika pozostalosc rozpuszczono w goracej wodzie. Otrzymane dwie warstwy rozdzie¬ lono. Z warstwy dolnej odpedzono pod zmniejszo¬ nym cisnieniem wode. Pozostalosc stanowil deter¬ gent bedacy substancja niekrystaliczna. Jego wlas- 10 ciwosci bakteriobójcze badano analogicznie jak w przykladzie I.Wartosci minimalnego stezenia hamujacego (MJ.C.) uzyskane po 24 i 48 godzinach inkubacji zestawiono w tabeli. 15 Tabela Szczep drobnoustrojów Staiphylococcus albus 614 Staphylococcus aureus 200P Streptococcus faecalis 8040 Storeptococcus pyogenes CR Sarcina Lutea ATCC 9341 Gaffkia tetragena PiZH 2/49 Klehsiedla pneumoniae 138 Escherichia coli 503 Pseudomonas aeruginosa A 52 Serratia marcescens 6/46 Serratia marcescens 76 Baccilus suibtilis 32 Candida albicans 505 Rhodóthorula glutinis 29 !"¦¦*?? MJ.C. po 24 godz. inku¬ bacji 0,36 0,73 1,46 0,02 0,02 0,36 11,72 11,72 107,50 98,75 0,05 0,73 1,46 0,36 MJ.C. po 48 godz. . inku¬ bacji 1,46 0,73 0,73 0,05 0,09 93,75 5,86 11,72 375,00 46,88 1,46 1,46 1,46 1,46 Otrzymany detergent moze byc uzyty jako sklad. nik aktywny srodków dezynfekcyjno-myjacych przeznaczonych do stosowania w gospodarstwie domowym, gospodarstwach hodowlanych itp.Zastrzezenia patentowe 45 1. Srodek dezynfekcyjno-myjacy zawierajacy czwartorzedowa sól amoniowa jako substancje czynna razem z cieklym lub sitalym nosnikiem i ewentualnie znanymi substancjami powierzchnio- 50 wo czynnymi lub dezynfekcyjnymi, znamienny tym, ze jako substancje czynna zawiera syntetycz ny detergent stanowiacy nowa czwartorzedowa s61 amoniowa o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgale- 55 ziona, nasycona lub nienasycona zawierajaca 1^24 atomów wegla, Ri .— oznacza grupe alkilowa pro¬ stolancuchowa lub rozgaleziona zawierajaca 1—&4 atomów wegla, przy czym R i A sa jednakowe lub rózne, litery a oraz b — oznaczaja liczbe cal- ^ kowita od 1—20, a X — oznacza atom chlorowca. 2. Sposób wytwarzania nowych syntetycznych detergentów stanowiacych czwartorzedowe sole amoniowe o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgale- 65 ziona, nasycona lub nienasycona zawierajaca 1—24115 487 7 atomów wegla, Ri — oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa luib rozgaleziona zawierajaca 1—24 atomów wegla, przy czym R i Rj sa jedna¬ kowe lub rózne, litery a oraz b — oznaczaja liczbe calkowita od 1 do 20, a X oznacza atom chlo¬ rowca, znamienny tym, ze poddaje sie reakcji czwartorzedowania polioksyetylenowana alkilo- amine o ogólnym wzorze 3, w którym R, a oraz b maja wyzej podane znaczenie, z tioeterem chlo- 8 chowcomeitylowoalkilowym o ogólnym wzorze 2, w którym Ri ma wyzej podane znaczenie, a X ozna¬ cza atom chlorowca, przy czym stosunek molowy tioeteru chlorowcometylowoalkilowego o ogólnym wzorze 2 do policksyetylenowanej' alkiloaminy o ogólnym wzorze 3 wynosi od 1:6 do 6:1, a reak¬ cje czwartorzedowania prowadzi sie w temperatu¬ rze 20—/16C°C, korzystnie w obecnosci polarnego rozpuszczalnika./CH2CH20/H +/ R - H - CH2-S-R1 \ /CH2CH20/bH wzór 1 X" (^-SCH^ wzór L /CW2CKz0/aH ¦ N /CHzCH20/bH uzcv3 RSW Z.G. W-wa, Srebrna 16, z. 91-82/0 — 90+20 egt.Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 45 1. Srodek dezynfekcyjno-myjacy zawierajacy czwartorzedowa sól amoniowa jako substancje czynna razem z cieklym lub sitalym nosnikiem i ewentualnie znanymi substancjami powierzchnio- 50 wo czynnymi lub dezynfekcyjnymi, znamienny tym, ze jako substancje czynna zawiera syntetycz ny detergent stanowiacy nowa czwartorzedowa s61 amoniowa o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgale- 55 ziona, nasycona lub nienasycona zawierajaca 1^24 atomów wegla, Ri .— oznacza grupe alkilowa pro¬ stolancuchowa lub rozgaleziona zawierajaca 1—&4 atomów wegla, przy czym R i A sa jednakowe lub rózne, litery a oraz b — oznaczaja liczbe cal- ^ kowita od 1—20, a X — oznacza atom chlorowca.
2. 2. Sposób wytwarzania nowych syntetycznych detergentów stanowiacych czwartorzedowe sole amoniowe o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe alkilowa prostolancuchowa lub rozgale- 65 ziona, nasycona lub nienasycona zawierajaca 1—24115 487 7 atomów wegla, Ri — oznacza grupe alkilowa prostolancuchowa luib rozgaleziona zawierajaca 1—24 atomów wegla, przy czym R i Rj sa jedna¬ kowe lub rózne, litery a oraz b — oznaczaja liczbe calkowita od 1 do 20, a X oznacza atom chlo¬ rowca, znamienny tym, ze poddaje sie reakcji czwartorzedowania polioksyetylenowana alkilo- amine o ogólnym wzorze 3, w którym R, a oraz b maja wyzej podane znaczenie, z tioeterem chlo- 8 chowcomeitylowoalkilowym o ogólnym wzorze 2, w którym Ri ma wyzej podane znaczenie, a X ozna¬ cza atom chlorowca, przy czym stosunek molowy tioeteru chlorowcometylowoalkilowego o ogólnym wzorze 2 do policksyetylenowanej' alkiloaminy o ogólnym wzorze 3 wynosi od 1:6 do 6:1, a reak¬ cje czwartorzedowania prowadzi sie w temperatu¬ rze 20—/16C°C, korzystnie w obecnosci polarnego rozpuszczalnika. /CH2CH20/H +/ R - H - CH2-S-R1 \ /CH2CH20/bH wzór 1 X" (^-SCH^ wzór L /CW2CKz0/aH ¦ N /CHzCH20/bH uzcv3 RSW Z.G. W-wa, Srebrna 16, z. 91-82/0 — 90+20 egt. Cena 100 zl PL