DE2164790A1

DE2164790A1 - Flavanonderivate

Info

Publication number: DE2164790A1
Application number: DE19712164790
Authority: DE
Inventors: John Joseph Elkhart Ind.; Walchli jun. Herman Henry West Haven Conn.; Stauffer Dale Adrian Elkhart Ind.;(V.St.A.) Gavin
Original assignee: Miles Laboratories Inc
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1970-12-28
Filing date: 1971-12-27
Publication date: 1972-07-20
Also published as: FR2120033B1; GB1338459A; FR2120033A1; US3753985A; AU3738871A; CA959061A; AU471410B2

Description

Flavanonderivate

Es ist bekannt, daß verschiedene Chemikalien verwendet werden können, um das Wachstum von Mikroorganismen wie Hefe und Schimmel zu verhindern. Obwohl es wünschenswert wäre, eine einzige Verbindung zur Verfügung ssy haben, um das Wachstum aller unerwünschten Mikroorganismen zu verhindern, ist eine derartige Substanz nicht bekannt. Es war daher bisher üblich, um die Infektion mit diesen Mikroorganismen zu verhindern oder zu bekämpfen, verschiedene Substanzen zu kombinieren.

Derartige Gemische chemischer Substanzen sind häufig zur Bekämpfung derartiger Mikroorganismen geeignet. Aufgrund der Empfindlichkeit der einen oder anderen Substane, di· in .dem Gemisch vorhanden ist, kann es jedoch zu Uebenreaktionen kommen. Außerdem können sich Stämme von Hefe und Schimmelpilzen entwickeln, die resistent sind

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gegenüber Chemikalien, die wiederholt zu ihrer Bekämpfung verwendet worden sind, wodurch die Wirkung dieser Substanzen weitgehend herabgesetzt oder aufgehoben wird.

Sie vorliegende Erfindung betriff.t neue chemische Verbindungen und ein Verfahren zur Bekämpfung des Wachsturns von Mikroorganismen sowie ein Verfahren zur Herstellung der neuen Verbindungen. Die Erfindung betrifft besonders eine Reihe von Flavanonderivaten, die sich als besonders geeignet erwiesen haben zur Bekämpfung des Wachstums von Hefe und Schimmelpilzen wie. Irichophyton mentagrophytes und Candida albicans.

Sie erfindungsgemäßen Verbindungen können dargestellt werden durch die allgemeine formel

1 2'

in der R ein Wasserstoffatom, R eine Hydroxyl oder

1 2

niedere O-Acy!gruppe oder R und R zusammen ein Sauerstoffatom, R⁵ ein Wasserstoff atom oder eine niedere Alkylgruppe, R ein Wasserstoff atorn oder eine niedere Alkylgruppe oder HH R* einen heterocyklischen sechsgliedrigen Ring, X ein Halogenatom, eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe und Y ein Halogenatoa,eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe bedeuten. Dabei besitzen die niederen Acyl-, Alkyl- und Alkoxygrup—

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pen vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome .. Der heterocryklisehe Ring ist vorzugsweise ein Morpholino? Piperidino^ Piperazino-oder ein ähnlicher sechsgliedriger Ring· Das Halogenatom ist vorzugsweise ein Chlor-f Brom- oder Fluoratom.

Die erfindungsgemäßenVerbindungen können nach einer Reihe chemischer Verfahren hergestellt werden, bei denen die Endprodukte selektiv aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt oder ohne Abtrennung weiter in die Endprodukte umgewandelt werden können. Dieses Verfahren wird .eingeleitet durch/ilannich-Reaktion, "ausgehend von einem Flavanon, Formaldehyd und einem primären, sekundären oder tertiären Amin. Das Entstehen der in 3-Stellung substituierte Plavanon kann dann abgetrennt v/erden oder die. Reaktion kann durch Reduktion dieses Produktes in Gegenwart eines geeigneten Katalysators unter Bildung eines im 3-Stellung substituierten Flavan-4-ols. fortgesetzt werden. Dieses Endprodukt kann, wenn gewünscht, abgetrennt werden oder es kann in der Lösung bleiben und unter Bildung eines 3-Aminoalkyl-4-acyloxyflavans acy-.liert werden. Jedes der oben angegebenen Endprodukte kann nach bekannten Verfahren in Säureadditionssalze übergeführt werden und vorzugsweise in pharmakologisch ' verträgliche Säureadditionssalze· Diese Synthese kann durch das folgende Reaktionsscheraa dargestellt werden.

+ HCHO + HN

HZ

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Reduktion PtCL

oder CH_2m+1C_mC)₂O

"m^H2m+l

In diesen Gleichungen sind Z und ¥ Halogenatome, die gleich oder verschieden sein können und m eine ganze Zahl von 1 bis 4.

Das Wachstum von Mikroorganismen wird erfindungsgemäß wirksam bekämpft, indem man die Mikroorganismen einer der

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oben beschriebenen Verbindungen aussetzt. Die Art und Weise, auf die das Wachstum des Mikroorganismus gehemmt wird, ist nicht kritisch-und hängt von der Art des Organismus, dem iniisierten Bereich und dem von dem Mikroorganismus angegriffenen Träger ab. Ty'pischerweise kann eine Hemmung durch topische Application der erfindungsgemäßen Verbindungen erreicht werden. In anderen Fällen kann eine systemische Wirkung duröh orale oder injizierbare Verabreichungsformen erzielt werden. Typischerweise können die erfindungsgemäßen Verbindungen in Pulvern.

Cremes.
Salben, Lotionen, / Lösungen, Suspensionen, Suppositorien und anderen Formen enthalten-sein, die geeignet sind, sie mit dem Mikroorganismus in Berührung zu bringen. Die Menge der wirksamen Verbindung, die zur Behandlung einer Infektion erforderlich ist, kann je nach der Art des Mikroorganismus,dem Ausmaß der Infektion und der Empfindlichkeit des Mikroorganismus gegenüber der. erfindungsgemäßen Verbindung variieren.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

SYNTHESE DER VERBIIQ)UITaEIT BEISPIEL 1

3-(4.-.Morpholinylmethyl)flavai]onhydrocli^orid

Ein Gemisch aus 112,1 g (0,5 Mol) Flavanon, 6 1,6 g (0,5 Hol) Morpholinhydrochlorid, 31,6 g (1 Mol) 95 #-iges Paraforcjaläehy.d, 250 ml 2-Propanol und 25 Tropfen konzentrierte Salzsäure wurde unter Rückfluß erhitzt. Nach ungefähr 15 Minuten hatte sich der größte Teil des festen Materials gelöst. Dann begannen sich Kristalle zu bilden und nach 5 - 10 Minuten v/ar ein

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reichlicher Niederschlag vorhanden. Das Gemisch wurde abgekühlt und mit.trockenem Äther verdünnt. Das Salz wurde gesammelt mit Äther gewaschen und getrocknet. Das rohe Produkt wurde 10 Minuten mit 500 ml siedendem 2-Propanol gerührt. Der größte Teil des F-eststoffes blieb ungelöst. Das weiße Salz wurde von dem heißen Gemisch abfiltriert und mit 2-Propanol gewaschen.. Ausbeute 88,3 g, Fp. 172-173⁰G.

fc Das Piltrat und die Waschlösungen wurden eingedampft und der Rückstand mit trockenem Äther verdünnt. Der so erhaltene Peststoff wurde mit 200 ml heißem 2-Propanol vermischt. Das unlösliche feste Material wurde gesammelt und mit 2-Propanol gewaschen. Diese zweite Fraktion des weißen kristallinen Salzes machte 17,2 g aus. Pp. 171 172⁰G. Gesamtausbeute 105,5 g.

Analyse:

Berechnet für C₂₀H₂₁HO, · HCl: HCl, 10,13; H (basisch), 3,89; N(gesamt), 3,89.

Gefunden; HCl, 10,05; N (basisch),

_fc 3,89; N(gesamt), 3,89. . ·

• ' BEISPIEL 2 3-(Dimethylaminomethyl)flavanonhydrochlorid

Ein Geraisch aus 44,9 g (0,2 Mol) Flavanon, 16,3 g (0,2 Mol) Dimethylarainhydrochlorid, 9,5 S (0,3 Hol) 95 5&-iges Paraformaldehyd, 100 ml 2-Propanol und 10 Tropfen konzentrierter Salzsäure wurden 1 Stunde unter Rückfluß' erhitzt. Dann wurden v/eitere 4,8 g (0,15 Hol) Paraformaldehyd in 25 ml 2-Propanol zugegeben und weitere

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unter 2 Stunden erhitzt. Das Lösungsmittel wurde/vermindertem Druck abgedämpft und ein sirupartiger Rückstand erhalten, der mit 150 ml Äther" und 150 ml Wasser geschüttelt wurde. Der wässrige Anteil wurde abgetrennt und mit überschtissigens Kaliumcarbonat behandelt. Die sirupartige freie Base wurde in Äther aufgenommen und der Auszug über Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Ätherlösung wurde mit einem Überschuß ätherischem Chlorwasserstoff behandelt. Es schied sich ein klebriges Salz ab, das durch Dekantieren mit Äther gewaschen wurde. Das rohe Salz wurde in heißem Äthylacetat gelöst und die Lösung durch Filtrieren geklärt. Beim Eindampfen und Verdünnen mit trockenem Äther erhielt man das kristalline Salz. Ausbeute 14,6 g. Pp. 165-166⁰C (Zers.).

Analyse:

Berechnet für C₁₈H₁₉NO₂ · HCl: HCl, 11,47; N (basisch),

4,41; N (gesamt), 4,41.

Gefunden' HCl, 11,33; N" (basisch),

4,35; N (gesamt), 4,42.

BEISPIEL 3

3-(Dinethylaminoaethyl)flavan-4-ol Ein Gemisch aus 13,7 g
(0,043 Mol) 3-XDimethvlaminomethyl)-flavanonhydrochlorid,

0,2 g Platiuaoxidkatalysator und 200 ml Methanol wur-

o de unter einem Anfangsv/asserstoffdruck von 3,5 kg/cm (50 pounds) geschüttelt. Das Gemisch wurde über Hacht geschüttelt und etwas mehr als die theoretische Menge des zur Reduktion der Carboxylgruppe erforderlichen Wasserstofifewuräe absorbiert. Der Katalysator v/urde abfiltriert und mit- 2-Propanol gewaschen. Dann wurde das Lösungsmittel von dem Filtrat und der Uaschlösung unter vermindertem

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Druck abgedampft. Der sirupartige Rückstand wurde In 200 ml Wasser aufgenommen und die Lösung durch Schütteln mit einer kleinen Menge Äther gewaschen. Die freie Base wurde durch Zugabe von überschüssigem Kaliumcarbonat freigesetzt. Der Feststoff wurde gesammelt, mit Wasser gewaschen und aus wässrigem Äthanol umkristallisiert. Ausbeute 9,8 g. Fp. 157-158⁰C.

Analyse:

Berechnet für C₁₈H₂^ITO₂: N (basisch), 4,94; N (gesamt),

Gefunden ■ *N (basisch)-, 4,91» N" (gesamt);

BEISPIEL 4 3-(Dimethylaminomethyl)flavan-4—ol-hydrochlorid

12,5 g der entsprechend Beispiel 3 hergestellten freien Base wurden in 100 ml v/armem 2_TPropanol gelöst und ein Überschuß ätherischer Salzsäure zugegeben. Dann wurde das Gemisch mit Äther verdünnt. Das Salz wurde gesammelt, mit/Äther gewaschen und aus einem Geraisch von Methanol und 2-Propanol umkristallisiert. lian erhielt 12,3 g weiße Kristalle. Das Filtrat und die Waschflüssigkeiten wurden eingedampft und mit trockenem Äther verdünnt, wobei man weitere 1,2 g des Salzes erhielt. Ausbeute 13,5 g, Fp. 224-225⁰C.

Analyse:

Berechnet für G₁₈H₂₁ITO₂ · HCl: HCl, 11,40; K (basisch), 4,38; 1Γ (gesatat), 4,38.

Gefunden HCl, 11,30; Il (basisch),

4,27; 1Ϊ (gesamt), 4,4-2.

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■ BEISPIEL 5

3-(4-Hor-pholinylmeth;yl)flavan-4--öl Ein Gemisch aus'16,0 g

(0,045 Mol) 3-(4-Morpholinmethyl)flavanonhydrochlorid, 0,2 g Platinoxidkatalysator und 200 ml Methanol wur-

den einem Anfangswasserstoffdruck von 3,5 kg/cm (50 pounds) geschüttelt. Nach 24-stündigem Schütteln war etwas mehr als die zur Reduktion der Carbonylgruppe erforderliche Menge Sauerstoff aufgenommen worden. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit 2-Propanol gewaschen. Das Lösungsmittel wurde von dem Piltrat und den Waschflüssigkeiten unter vermindertem Druck abdestilliert. Der sirupartige Rückstand wurde in 200 ml Wasser aufgenommen und die Lösung durch Schütteln mit einer kleinen Menge Äther gewaschen. Dßiri wurde ein Überschuß an Kaliumcarbonat zugegeben, üie feste freie Base wurde gesammelt, mit Wasser gewaschen und aus wässrigem Äthanol umkristallisiert. Ausbeute !1,0 g, Pp 182-183⁰C.

Analyse!

Berechnet für C^H^NO^: H (basisch), 4,31; Bi (gesamt),

Geländer» N (basisch), 4,25; N (gesacrt),

BEISPIEL 6

3- (4-~Kor-phol iny line th?y 1) f lava n-4-olhy el r ο chlor Id

10,5 g üer entsprechend Beispiel 5 hergestellton freien Base v/urden in 300 al siedendem 2-Propanol gelöst und hierzu wurde ein Überschuß von Chlorwasserstoff in 2-Propanol zugegeben. Dann wurde das Gemisch eingedampfte Dl©

- 10 ■ 6AD ORIGINAL

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sich beim Abkühlen bildenden weißen Kristalle wurden ge- * sammelt und mit 2-Propanol gewaschen. Ausbeute 9,1 g, Ip. 2O5-2O6°G.· (Zers.)

Analyse:

Berechnet für O₂₀H₂₃IfO₅- · HCl: HGl, 10,08,· IT (basisch), . 3,87; N (gesamt), 5,87.

Gefunden ' HOl', 9,95; Ή (basisch),

3,84; Ii (gesarat), 3,89.

"BEISPIEL 7 3- ( 4-MorpholinylmethyI )-4-pr Q ₁ P i onoxy f la va-nfo/dr ochlor id

14,9 g (0_?046 Mol) 3-(4-Korpbolinylmeth;yl)flavan~4-ol (Beispiel 5) wurden in 100 ml Chloroform gelöst und hierzu wurden 8,5 g (0,092 Mol) Propionylchlorid segegeben. Die lösung wurde ziemlich warm, Nach dem Al;^:.rJilen des Gemisches auf Raumtemperatur imt'äe es 2 Strafen unter leiciitemSieden ata ilü-iliflufl erhitzt. Das-Iiösir'^£;:;ittel vurde unter vermindertc-m Druck auf > lanpft und -Iy? Peststoff in wässrigem Äthanol gel^?iat_ft Jas ßerais^ v;urde mit Aktivkohle geklärt und der preßte Seil des Ithanols abgedampft. Die eich beim Abkübleii -jüdönden kristalle wurdtn gesammelt υηδ mit Yfasser gew;-B^:-l\m_t 'Mm erh;^;.elt ein beigefarbenes Sal»» Ausbeute 10,'" ;·■, ?p. 192-1S3°C.

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Analyse: I

Serechntt für ^c25^H27^If()4 ' ^Hö' · ¹¹⁰¹I β»!?*! H 2,35; t (gesamt), V5·

JT (gfiaafe), 33$,

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PHARMAKOLOGISCHE ViIRKSAMKEIT

■ ■ BEISPIEL 8

Die Fälligkeit der erfindungsgeroäßen Verbindungen, das Wachstum von Trichophyton mentagro.ph.ytes zu verhindern, wurde auf die folgende Weise "bestimmt: Es wurde eine
Sporensuspension hergestellt und so eingestellt, daß
sie ungefähr 1 000 000 Sporen pro ml in 0,9 #-iger Salzlösung enthielt. In jedes Reagenzglas, das 0,9 ml einer zweifachen Verdünnungsreihe der zu untersuchenden Verbindung in Sabouraud*s Medium enthielt, wurden 0,1 ml
.der obigen Suspension zugegeben. Das Sabouraud's Medium besaß die folgende Zusammensetzung ausgedrückt in g/l
destilliertem Wasser.

TABEU.E 1

Pancres-Auszug -von- Casein 5,0

Peptin-Auszug von tierischem 5,0 Gewebe

Dextrose 20,0 ,

mit einem End-pIl-Wert von 5,7 + 0,1.

Die Yerdünnungsreihe ging herab bis zu 50 /Ug/ml.
Die Reagenzgläser wurden bei 37⁰C inkubiert und auf das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines Pilzwachstuns in den in Tabelle 2 angegebenen Zeitintervallen untersucht. Die minimale Konzentration zur Verhinderung des Wachstums wurde nach den Reagenzglas bestintat, indea das Wachstun vollständig verhindert wurde, was sich dadurch bemerkbar machte, daß keine Trübung auftrat. Zun Ver-

~ - 12 -

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gleich, wurden Reagenzgläser mit Standardantibiotika und ohne Hemmsubstanz verwendet.

TABELLE 2

Minimale Konzentration

Verbindung

3-(4-Morpholinylmethy1) flavanon-hydrochlorid

3-(Dimethylaminomethyl)· flavanon-hydrochlorid

24

/Ug/tnl ⁷ZeIt (h) 48 -72

96

- 12,5 25

10 20

3-(Diroethylaminqmethyl)- 25 50

flavan-4-ol-hydrochlorid

50 >50

30

Die minimale hemmende Konzentration von Griseofulvin., betrug bei dieser Sporenkonzentration nach 72 Stunden 1,9 bis 2,1 /Ug/ml.

Die in diesem Beispiel beobachtete Wirkung zeigt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen wirksame Hemmittel für das Wachstum von Mikroorganismen sind. Das wird besonders auch durch die minimale hemmende Konzentration dieser Ver bindungen in Vergleich zu derjenigen des verbreitet verwende'ten Griseofulvins gezeigt.

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■ BEISPIEL 9

Die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen, das Wachstum von Candida albicans zu verhindern, wurde auf folgende Weise bestimmt¹. Es wurde eine Zellensuspension hergestellt und auf einen Gehalt von ungefähr 1 CXDCDO Zellen/ml in 0,9-prozentiger Salzlösung standardisiert. 0,1 ml dieser Suspension wurden zu jedem Reagenzglas einer 2-fachen Verdünnungsreihe der zu untersuchenden Verbindung in Eugo.n-Medium der folgenden Zusammensetzung zugegeben. Die Angaben beziehen sich auf g/l destilliertes Wasser.

TABELLE 3	15	,0
η	5	,0
1	4	,0
	O	,2
	0	,7
	5	,5

Pancreas-Auszug von Casein

Papain^Auszug von Sojamehl

Natriumchlorid

Natriumsulfat

L-Cystin

Dextrose

mit einem pH-Wert von 7|O -0,1.

Die Verdünnungsreihe reichte herunter bis zu 50 /Ug/rnl» Die Reagenzgläser wurden bei 37°C Inkubiert und das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines Pilzwachstums wurde in den in Tabelle 4 angegebenen Zeitintervallen beobachtet. Als Endpunkt wurde das Glas angesehen, in dem das Wachstum vollständig verhindert wurde, was dadurch zu erkenne» war, daß keine Trübung auftrat. Gläser mit Standard-Antibiotika und ohne hemmende Substanz wurden zum Vergleich herangezogen.

- 14 ORIGINAL INSPECTED

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	2164790	J2 * Ίο	12 20	12
-· 14 -	1A-40 562	42	50
TABELLE 4
	Minimale Konzentration /ug/ml /Zeit 24 48 72 96
	12 10
	42

Verbindung

A B C

. Die minimale hemmende Konzentration von Nystatin für diese Zellkonzentration betrug nach 72 h 2 - 10 /ug/ml.

Die in diesem Beispiel beobachteten Wirkungen zeigen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen wirksame Hemmstoffe für das Wachstum von Mikroorganismen sind. Das ist besonders der Pail, wenn man die minimale hemmende Konzentration der neuen Verbindungen mit derjenigen des verbreitet verwendeten Nystatins vergleicht.

BEISPIEL 10 .

Die orale Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde bestimmt, indem sie an Ratten verabreicht wurden,Gruppen von Ratten wurden beliebig ausgewählt und erhielten oral abgestufte Dosen der neuen Verbindungen in Salzlösung. Nach der Verabreichung wurde das Auftreten von Nebenwirkungen oder !Codesfällen bei den Tieren beobachtet. Aus den beobachteten !Todesfällen wurde die LDe₀ (die Dosis, bei der 50 % der untersuchten Tiere starben) berechnet, die in Tabelle 5 angegeben ist. Eine Vergleichsgruppe erhielt eine entsprechende Menge einer reinen Salzlösung.

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BEISPIEL 11

Die Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde ■bestimmt, indem sie Mäusen intraperitoneal verabreicht wurden. Eine Gruppe von Mäusen wurde beliebig ausgewählt und erhielt intraperitoneal abgestufte Dosen der neuen Verbindungen in Salzlösung. Eine entsprephende Menge einer reinen Salzlösung wurde einer Gruppe* von Vergleichstieren verabreicht. Nach der Verabreichung wurde das Auftreten von Nebenwirkungen und Todesfällen bei den Tieren beobachtet. Aus den beobachteten Todesfällen wurde die ID₁-Q berechnet, die in Tabelle 5 angegeben ist.

	TABELLE 5	mg/kg	Mäuse i.p.-mg/kg
Verbindung	Ratten oral -		355 100 21,5
A B C	891 681 215

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1 2

in der R ein Wassers'toffatom, R eine Hydroxyl- oder niedere

12 3

Acylgruppe oder R und R zusammen ein Sauerstoffatom, R^ ein Wasserstoffetom oder eine niedere Alkylgruppe, R ein"

,3

Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe oder NR R' einen hetero cryklischen 6-gliedrigen Ring, X ein Halogenatom, eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe und Y ein Halogenatom, eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe bedeuten und deren pharmakologisch verträgliche Salze.
2. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Verbindung der Formel

- 17 -

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mit Formaldehyd und einer Verbindung der Formel

.HZ · 4

^R

gegebenenfaIls in der Z ein Halogenatom bedeutet, umsetzt una/die ent-

1 2 stehende Verbindung, in der R und R zusammen ein Sauer-

gege.benenfalls stoffatom bedeuten, reduziert una/die entstehende Verbindung,

1 2

in der R ein Wasserstoffatom und R eine Hydroxylgruppe

bedeuten, mit einer Verbindung der Formel

0 0

^oder (^S

in der W ein Halogenatom und m eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, umsetzt.
3. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 zur Hemmung des Wachstums von Mikroorganismen, besonders von Trichophyton mentagrophytes und Candida albicans.

■> ü J 6 ι 0