DE2244778B2

DE2244778B2 - 1 -n-Dodecylaminomethyl-2-aminocyclopentan, dessen Herstellung und Verwendung als mikrobicider Wirkstoff

Info

Publication number: DE2244778B2
Application number: DE2244778A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Holtschmidt; Guenter Dr. Schwarzmann
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1972-09-13
Filing date: 1972-09-13
Publication date: 1974-06-27
Also published as: AT326103B; DE2244778A1; CH587220A5; BE803942A; ATA790473A; DE2244778C3; US3896171A

Description

Die Erfindung betrifft 1-n-Dodecylaminomethyl-2-amino-cyclopentan sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung und deren Verwendung als mikrobicider Wirkstoff.

Unter Mikrobicidie im Sinne vorliegender Erfindung wird die Abtötung von grampositiven wie gramnegativen Bakterien, Pilzen und Hefen verstanden. Hierbei handelt es sich um die Hauptwirksamkeiten, jedoch entfalten die Verbindungen auch eine gewisse Wirksamkeit gegenüber Viren und Algen.

Bei der Anwendung von mikrobicid wirksamen Verbindungen ist es wünschenswert, eine breite Palette verschiedenartiger chemischer Verbindungen zur Verfugung zu haben, um zu vermeiden, daß sich bei den abzutötenden Bakterien und dergleichen resistente Stämme bilden bzw. daß bereits resistent gewordene Stämme wieder mit Erfolg bekämpft werden können.

Die Bereitstellung einer neuen Klasse von mikrobicid wirksamen Verbindungen bereichert somit von vornherein den Stand der Technik.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen neuen Wirkstoff, der gegenüber bekannten Wirkstoffen u. a. den besonderen Vorteil aufweist, daß er insbesondere gegen eine Reihe von Bakterien, Pilzen und Hefen wirksam ist, welche verhältnismäßig schwierig /u bekämpfen sind und sehr häufig für den sogenannten Hospitalismus verantwortlich gemacht werden. Hierunter versteht man die Ausbreitung von pathogenen Keimen, insbesondere in Krankenhäusern, wobei sich diese Keime durch hohe Resistenz gegenüber mikrobiciden Verbindungen auszeichnen. Beispiele solcher Keir.e sind S. aureus, P. aeruginosa und K. pneumoniae.

Bei dieser neuen mikrobicid wirksamen Verbindung handelt es sich um das 1-n-DodecylaminomethyI-2-amino-cyclopentan, das durch die folgende Formel wiedergegeben werden kann:

CH, - N

P-C₁₂H₂₅
H

-NH,

Das zugrunde liegende Diamin ist ohne Wirkung. Die optimale Wirkung stellt sich bei der Substitution eines am Stickstoffatom gebundenen Wasserstoffato'tis der Aminornethylgruppe durch eine Dodecylgruppe ein. Führt man eine zweite Dodecylgruppe ein, verschlechtert sich die Löslichkeit der Verbindung so sehr, daß ihre praktische Verwendung aus wäßriger oder wäßrigalkoholischer Lösung nicht mehr möglich ist.

ίο Diese Verbindung kann dadurch hergestellt werden, daß man l-Aminomethyl-2-amino-cyclopentan in an sich bekannter Weise mit etwa halbmolaren Mengen eines n-Dodecylhalogenids, vorzugsweise n-Dodecylchlorid, umsetzt, nach Beendigung der exothermen Reaktion das Gemisch noch mindestens 1 Stunde auf Temperaturen von 100 bis 150" C erhitzt, den Rückstand abtrennt und die gewünschte Verbindung aus dem Reaktionsgemisch in üblicher Weise, vorzugsweise durch fraktionierte Destillation, abtrennt.

Anstelle des reinen n-Dodecylhalogenids kann man auch ein Gemisch von Alkylhalogeniden verwenden, wie es bei der Herstellung des Alkylhalogenids aus einem natürlichen Fettsäuregemisch erhalten wird. Jedoch muß die mittleie Zusammensetzung des Alkylgruppcngemisches der Zusammensetzung C₁₂H₂₅ entsprechen und einen möglichst hohen Gehalt an reinem n-C₁₂H₂₅ enthalten.

Bei dieser Umsetzung mit etwa halbmolaren Mengen n-Dodecylhalogenid entsteht ein Gemisch aus nicht umgesetzter Ausgangsverbindung, der erfindungsgemäßen Verbindung und einer Verbindung, welche zwei und mehr Dodecylgruppen am Stickstoffatom gebunden aufweist. Die Isolierung der gewünschten Verbindung erfolgt, wie oben angegeben, vorzugsweise durch fraktionierte Destillation.

Das erfindungsgemäße 1-n-Dodecylaminomethyl-2-amino-cyclopentan ist nicht wasserlöslich. Da die Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung jedoch vorzugsweise aus wäßrigen oder wäßrigalkoholischen Lösungen erfolgt, ist es deshalb erforderlich, daß bei der Herstellung der diese Verbindung enthaltenden Zubereitung ein Lösungsvermittler verwendet wird. Beispiele geeigneter Lösungsvermittler sind z. B. die Anlagerungsprodukte des Äthylenoxids an höhere Alkohole, z. B. Tridecylalkohol, oder kationaktive Verbindungen, z. B. Dodecyldimethylbenzyiammoniumchlorid. Man verwendet diese Lösungsvermittler, bezogen auf Wirksubstanz, etwa in gleichen Mengen.

Die erfindungsgemäße Verbindung kann in üblicher Weise konfektioniert werden, d. h., die gelöste bzw. solubilisierte Verbindung kann zusammen mit anderen mikrobiciden Verbindungen und mit weiteren Zusätzen, wie Geruchsstoffen oder Farbstoffen, versehen werden. Die Verbindung kann auch in fiuorierten Chlorkohlenwasserstoffen gelöst werden und in Aerosolform zur Anwendung gelangen. Durch den Zusatz der Solubilisierungsmittel bei Verwendung einer wäßrigen Lösung wird gleichzeitig die Reinigungskraft der Lösungen verstärkt, und zwar insbesondere dann, wenn als Solubilisierungsmittel nichtionogene Tenside verwendet werden.

In dem folgenden Beispiel wird zunächst das erfindungsgemäße Verfahren erläutert. Anschließend wird in tabellarischer Form die Wirksamkeit der erfindungsgemäß hergestellten Verbindung gezeigt. Die Prüfung auf Mikrobicidie erfolgte nach den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie e. V., Gustav Fischer Verlag, Stuttgart,

1959. Dabei bedeutet in den Tabellen + Keimwachstum, — kein Keimwachstum.

Beispiel

Herstellung von l-n-Dodecyiaminomethyl^-amino-cyclopentan

In einem 4-1-Vierhalskolben, ausgestattet mit KPG-Rührer, (beschrieben in Laborkunde für Chemiefacharbeiter und Chemielaboranten, Bd. I, 1955, S. 129), Tropftricbter, Thermometer und Rückflußkühler, werden 8 Mol 2-Aminomethyl-2-amino-cyclopentan und 6,4 Mo! NaOH vorgelegt. Zu diesem Gemisch gibt man langsam 4 Mol n-Dodecylbromid und erhitzt anschließend 5 Stunden lang auf 135⁰C. Dann läßt man das Reaktionsgemisch abkühlen und nutscht den anorganischen Niederschlag ab. Das Filtrat wird fraktioniert destilliert. Dabei erhält man nach dem Abnehmen von nicht umgesetzten Amin und Dodecylbromid zwischen 132 und 135°C und 10'³ Torr 440 g reines l-n-Dodecylaminomethyl^-amino-cyclopentan.

Elementaranalyse für C₁₈H₃₈N₂ (Molgewicht 283): Berechnet: Gefunden:

Elementaranalyse für C₃₀H₆₂N₂ (Molgewicht 451):

Berechnet: Gefunden:

C 80,1 Gewichtsprozent C 79,5 Gewichtsprozent

H 13,7 Gewichtsprozent H 13,7 Gewichtsprozent

N 6,2 Gewichtsprozent N 5,8 Gewichtsprozent

Zur Prüfung der mikrobiciden Wirksamkeit wurden folgende Zubereitungen hergestellt:

Zubereitung 1

10 Gewichtsteile l-n-Dodecy]aminomethyI-2-aminocyclopentan, 10 Gewichtsteile eines Additionsproduktes von 12 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol, 10 Gewichtsteile Essigsäure und 70 Gewichtsteile Wasser werden unter Rühren und Erwärmen auf etwa 40⁰C homogenisiert. Man erhält so eine gelbgefärbte, klare Lösung, die sich mit Wasser leicht verdünnen läßt.

Zubereitung 2

10 Gewichtsteile l-n-Dodecylaminomethyl-2-aminocyclopentan, 10 Gewichtsteile einer Lösung, die 80 %

C 76,5 Gewichtsprozent
H 13,6 Gewichtsprozent
N 9,9 Gewichtsprozent

C 76,7 Gewichtsprozent H 13,6 Gewichtsprozent N 9,5 Gewichtsprozent CH₃

C₁₂H₂₅-N® —CH₂
CH_a

α^θ

In einer weiteren Fraktion gehen zwischen 201 und 205°C und 10~³ Torr 368 g 1-n-Dodecylaminomethyl-2-n-dodecyIamino-cyclopentan über.

und 20% Äthanol enthält, sowie 10 Gewichtsteile Essigsäure und 70 Gewichtsteile Wasser werden unter Rühren bei etwa 40⁰C homogenisiert. Man gelangt so zu einer gelben klaren Lösung, die sich mit Wasser in jedem Verhältnis mischen läßt.

Der pH-Wert einer die Zubereitung 1 mit 0,1 % Wirksubstanz enthaltenden wäßrigen Lösung wurde mit Essigsäure auf 7,3 eingestellt.

Teststamm	S. aureus	Konzentration in ⁰A.	:	Einwirkungsze 2 I 5	—	it in Minut 10	en 20	30
E. coli	0,1 0,05 0,01 0,005 0,001		:	+	X		—
P. vulgaris	0,1 0,05 0,01 0,005 0,001	j		+	—	—	—
P. aeruginosa	0,1 0,05 0,01 0,005 0,001	+	—		—	—	—
T. mentagrophytes	0,1 0,05 0,01 0,005 0,001	+	+	+		-f
0,1 0,05 0,01 0,005 0,001			—	—

Der pH-Wert einer die Zubereitung 2 mit 0,1 % Wirksubstanz enthaltenden wäßrigen Lösung wurde mit Essigsäure auf 7,6 eingestellt.

Tests lamm	S. aureus	Konzentration	1	Einwirkungszeit in Minuten	2	5 j 10 20	—	—	—	30
		in ⁰A,					— '. —	-i-
	0,1	—	—	—	—	—	—
	0,υ5	—	—	—		—	—
	0.01	+	—	—		—	—
E. coli	0,005		+	-4-	—	—	—
	0,001	—		—	—	—	—
	0,1		—		—	—	—
	0,05	—	—		+	—	—
	0,01	■1-	+	I	—	—	—
P. vulgaris	0,005		+	+	—	—
	0,001	—	—	—	—	+	—
	ο,ι	—	—	—	—	—	—
	0,05		—	—	-r	—	—
	0,01	+	"Γ	—	—	—	—
P. aeruginosa	0,005				—	J-
	0,001	—	—	—	—	+	—
	0.1	—	—	—	J-		—
	0,05	—	—	—	J-	—	—
	0,01		J-	+	—	—	—
M. gypseum	0,005		~r	J- I	—
	0,001	—	—	—	—	—	—
	0,1	—	—	—		—	—
	O,U5	—	—	—	—	—	—
	0,01	-r			—	—	—
K.. pneumoniae	0,005	j-	T	—	—		—
	0,001	—	—	—	—		—
	0,1	—	—	—	J-	—
	0,05	+	+	—	+	—
	0,01	-j-	"T	J-	—
0,005	+	+	"Γ	j-
0,001

Als Vergleichssubstanz wurde eine Mischung aus gleichen Gewichtsteilen Hexachlorophen [2.2'-Methylen-bis-(3,4,6-trichlorphenol)] und einem Umsetzungsprodukt von 12 Mol Äthylenoxid mit Tridecylalkohol verwendet. Die angegebenen Konzentrationen beziehen sich auf den Gehalt an Hexachlorophen. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung beträgt 7,7.

Teststamm	S. aureus	Konzentration	1	Einwirkungszeit in Minuten	2	5	10	20	30
		in "/„	₊
	0,1	-j-	—	—	—	—	—
	0,05	J-		J₁-		J-	—
E. coli	0,01	+	+	-f	+	+	+
	0,005	-L		+	J-	J₁-	—
P. aeruginosa	1,0	-f	I		-t-	+	+
	0,5	—	—	—	—	—	—
	2,0	J₁-	J-	*-X-*	+	Γ	—
C. albicans	1,0	+	+	+	+	+	+
	0,5	i-	-f-	+	4-	J₁-	+
	5.0	-r	J-	-\|-	*-X-*	J-
P. expansum	2,5		+	-!-	+	+	+
	1.0	J₁-	J-	+	J-	+	+
	5,0	-f	-f	+		+	+
2.5	+	+	-f	+	+
1,0

Ein Vergleich der Tabellen zeigt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindung in bezug auf ihre mikrobicide Wirksamkeit.

Claims

Patentansprüche:

1. ln-Dodecylaminorriethyl-I-amino-cyclopentan.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß man l-Aminomethyl-2-amino-cyclopentan in an sich bekannter Weise mit etwa halbmolaren Mengen eines n-Dodecylhalogenids, vorzugsweise n-Dodecylchlorid, umsetzt, nach Beendigung der exothermen Reaktion das Gemisch noch mindestens 1 Stunde auf Temperaturen von 100 bis 150⁼C erhitzt, den Rückstand abtrennt uad die gewünschte Verbindung aus dem Reaktionsgemisch in üblicher Weise, vorzugsweise durch fraktionierte Destillation, abtrennt.

3. Verwendung der Verbindung des Anspruchs 1 als mikrobicider Wirkstoff.