Pierwszenstwo: 01. X. 1965 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 30. XI. 1970 61408 KI. 39 b5, 20/32 MKP C 08 g, 20/32 CZYTELNIA Urzedu Pat©ntov"-™ UKll) Pj,|?i^ ||B'w,,cewrl" Wlasciciel patentu: Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen (Niemiecka Republika Federalna) Sposób wytwarzania nowych poli-N-tlenków Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych, znajdujacych zastosowanie jako srodki do zwalczania krzemicy, poli-N-tlenków o wzorze 1, w którym Rh R2, R3 i R4 oznaczaja atom wo¬ doru, rodnik weglowodorowy, atom chlorowca, -CN, -COOH, -CONH2, -OR lub -OCOR, przy czym R oznacza rodnik alkilowy; A oznacza dwu- wartosciowy rodnik organiczny, który moze tez za¬ wierac heteroatom; R5 i R6 oznaczaja jednakowe albo rózne rodniki alkilowe albo arylowe, które tez zawieraja heteroatomy albo moga stanowic czesc karbocyklicznego lub heterocyklicznego ukla¬ du pierscieniowego a n i m oznaczaja jednakowe albo rózne liczby cale, przy czym suma n + m jest wieksza od 50.Poli-N-tlenek 2-winylopirydyny zostal wymie¬ niony w publikacji H. W. Schlipkótera i A. Brock- hausa jako srodek do zwalczania doswiadczalnej krzemicy u szczura.Poli-N-tlenek 4-winylopirydyny wykazuje pewne ale dosc slabe dzialanie przeciwko krzemicy, nato¬ miast z innymi licznymi poliaminami albo ich N- -tlenkami otrzymuje sie wyniki ujemne. Równiez poli-N-tlenek 2-winylopirydyny posiada wystar¬ czajace dzialanie tylko przy bardzo duzym ciezarze czasteczkowym tak, ze wytwarzanie i zastosowanie tych zwiazków sprawia znaczne trudnosci.Stwierdzono, ze mozna wytworzyc nowe poli-N- -tlenki o wzorze 1, skuteczne przeciwko krzemicy jezeli utleni sie imidoaminy o wzorze 2, w któ- 10 20 25 30 rym R1-R6 oraz m i n maja wyzej podane zna¬ czenie.Stosowane jako substancje wyjsciowe imidoa¬ miny mozna wytworzyc znanymi sposobami z poli¬ merów i kopolimerów bezwodnika kwasu male¬ inowego przez reakcje z pierwszo-, drugo- i trzecio¬ rzedowymi aminami. Do tych reakcji nadaja sie, np. kopolimery bezwodnika kwasu maleinowego z etylenem, izobutylenem, styrenem, octanem wi¬ nylu i inne monomery kopolimeryzujace z bez¬ wodnikiem kwasu maleinowego. Zwiazki te nie po¬ winny zawierac zadnych grup, które w nastepu¬ jacych reakcjach z I-III-rzed. aminami dawalyby niepozadane reakcje uboczne.Jako I-III-rzed. aminy nadaja sie, np. dwua- miny alifatyczne, jak N,N-dwumetyloetylenodwu- -amina, N,N-dwuetylopropylenodwuamina, 2-amino- -5-dwuetyloaminopentan albo aminy aromatyczne, jak N,N-dwuetylo-bis-(eter 3-aminopropylowy) albo aromatyczne aminy, jak N,N-dwumetylo-p- -fenylenodwuamina i p-dwumetyloamino- benzy- -loamina albo takze aminy heterocykliczne, jak N-(3-aminopropylo)-piperydyna, N-(3-aminopro- -pylo)-morfolina i pochodne aminoalkilowe piry¬ dyny. Aminy I-III-rzedowe moga równiez zawie¬ rac liczne III-rzed. grupy aminowe w czasteczce, jak N-metylo-N^tf-aminopropyloJ-piperazyna, przez co zwieksza sie ilosc grup N-tlenków w produk¬ cie koncowym. Mozliwe jest równiez stosowanie do reakcji z kopolimerem mieszanin róznych I-III- 6140861408 -rzed. amin bezwodnika kwasu maleinowego albo poddanie kilku I-III-rzed. amin kolejnej reakcji z tymi kapolimerami tak aby w produkcie konco¬ wym spolimeryzowany lancuch podstawowy byl podstawiony róznymi rodnikami amino-tlenko- wymi.Utlenianie imidoaminy do poli-N-tlenków prze¬ prowadza sie w odpowiednich rozpuszczalnikach przy uzyciu nadtlenku wodoru jako srodka utle¬ niajacego. Jako rozpuszczalniki nadaja sie roz¬ twory wodne kwasów odporne na utlenianie, przy czym powinno sie unikac nadmiaru kwasu. Rów¬ niez nadaja sie jako rozpuszczalniki nizsze alko¬ hole alifatyczne, na przyklad alkohol izopropy¬ lowy albo kwasy organiczne, na przyklad kwas octowy. Takze inne rozpuszczalniki organiczne mozna stosowac, na przyklad dioksan albo ace¬ ton.Nadtlenek wodoru stosuje sie najczesciej jako 30°/o-owy roztwór wodny. Ewentualnie moze on byc zastapiony przez inne srodki utleniajace, na przyklad kwasy nadtlenowe albo ozon. Utlenia¬ nie przeprowadza sie najczesciej w temperaturze miedzy 20 i 100°C. O ile substancje wyjsciowe sa nierozpuszczalne w roztworze wodnym alkalii, punkt koncowy mozna poznac po tym, ze przy rozcienczaniu mieszaniny reakcyjnej amoniakiem nie wystepuje juz wiecej zmetnienie. Poli-N- -tlenki rozpuszczaja sie bardzo latwo w wodzie tak, ze sterylne roztwory do zastrzyków albo do inhalacji mozna wytworzyc bez trudnosci. 10 15 20 25 30 dzinna dialize wobec wody wodociagowej, otrzy¬ muje sie 152 g 35%-owego wodnego roztworu poli-N-tlenku, w którym wedlug wyniku ozna¬ czenia azotu i grup NO 75% atomów azotu zo¬ stalo utlenione do grup NO (dzialanie przeciw krzemicy, tablica Nr 2). , Utleniajac imidoaminy o wzorze 5 i o wzorze 6 tym samym sposobem otrzymuje sie poli-N- -tlenki, które równiez sa skutecznym lekiem prze¬ ciw krzemicy.Przyklad III. Roztwór 50 g imidoaminy uzy¬ tej w przykladzie I w 500 ml alkoholu izopropy¬ lowego albo w dioksanie utlenia sie do poli-N- -tlenku przez dodanie 50 ml 130%-owego — nad¬ tlenku wodoru i ogrzewanie w temperaturze 70°C w ciagu 5 godzin. Produkt reakcji wytraca sie ja¬ ko ziarnisty proszek, praktycznie nierozpuszczal¬ ny w rozpuszczalniku, który mozna oddzielic i przemyc acetonem. Na podstawie wyniku analizy mozna stwierdzic, ze 100°/o III-rzed. grup ami¬ nowych zostalo przeprowadzone w aminotlenek.Wydajnosc: 49 g (92% wydajnosci teoretycznej).W celu sprawdzenia dzialania preparatu prze¬ ciwko doswiadczalnej krzemicy u szczura zasto¬ sowano próbe opisana przez Schlipkotera i Brock- hausa (Klinische Wochenschrift 39 (1961), 1182).W tablicy 1 dzialanie jest wyrazone ilorazem ciezaru sieci przecietnie 10 zwierzat po jednomie¬ siecznym oddzialywaniu pylu kwarcowego na te zwierzeta. Dla oceny tego ilorazu nalezy zauwa- Przyklad I. 100 g spolimeryzowanej imi¬ doaminy o wzorze 3 utlenia sie w 1 1 kwasu octo¬ wego lodowatego w temperaturze 50°C przy uzyciu 100 ml 30°/o-owego nadtlenku wodoru.Po 8 godzinach poli-N-tlenek wytraca sie przez dodanie kwasu siarkowego i wodny roztwór tego osadu oczyszcza sie przez dialize wobec wody wo¬ dociagowej. Otrzymuje sie okolo 900 ml 10°/o-owego roztworu poli-N-tlenku, który jako taki po roz¬ cienczeniu do pozadanego stezenia moze byc za¬ stosowany do zastrzyków podskórnych albo do inhalacji w celu zwalczania krzemicy (dzialanie — tablica Nr la).Wytracajac poli-N-tlenek przez dodanie ace¬ tonu i niewielkiej ilosci kwasu octowego, otrzy¬ muje sie bezbarwny proszek o zawartosci 7,7% N i 5,5% NO, co oznacza, ze preparat jest okolo 80%, przy czym okolo 70% III-rzed. -atomów azotu zostalo utlenionych na N-tlenek, (dzialanie — ta¬ blica Nr Ib).Przez stracanie frakcjonowane za pomoca ace¬ tonu i kwasu solnego mozna otrzymac z tego sa¬ mego roztworu frakcje poli-N-tlenku o ciezarze czasteczkowym miedzy 100.000 i okolo 20.000 (dzia¬ lanie— tablica Nr lc—lf).T/C = ciezar sieci zwierzat poddanych dzial, preparatu ciezar'sieci zwierz, niepoddanych daial. preparatu 35 40 45 50 55 zyc, ze dla preparatu nieskutecznego T/C = 1, natomiast dla optymalnego dzialania preparatu wartosc T/C oznaczono — 0,20 przez badanie kon¬ trolne bez oddzialywania pylem kwarcowym.Wskaznik lepkosci oznaczono w 0,9%-owym roz¬ tworze soli kuchennej i przeliczono na rozpusz¬ czalnik idealny.Tablica | Nr la b c d e f 2 Wskaznik lepkosci 0,23 0,23 0,25 0,21 0,15 0,12 0,15 T/C 0,19 0,20 0,29 0,33 0,36 0,51 | 0,36 PL PL PL PL PL PL PL PL PL