Brevet FR2211449A1 — publié le 19740719

La présente invention concerne un procédé de préparation d' un mélange à action microbicide de la formule générale dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un reste alkyle comportant 8 à 18 atomes de carbone, au noirs un reste R étant cependant un reste aikyle, ainsi qu'une composition nicrobicide contenant le mélange. L'utilisation comme microbicide du composé de la formule dans laquelle R1 est. un atome d'hydrogène ou un groupe C8H17, deux groupes CBH17 étant cependant présente dans la molécule, est connue par le brevet allemand 2 009 276. Les préparations contenant les composés selon le brevet conviennent en particulier comme désinfectants, antiseptiques et alguicides, par exemple pour l'utilisation dans les brasseries, les laiteries, l'industrie préparatrice de boissons sans alcool, les entreprises d'élevage d'animaux, les hopitaux et les piscines. Le brevet allemand 2 C49 399 décrit une préparation microbicide caractérisée par une teneur efficace en un mélange synergique de composés de la formule générale I dans laquelle R signifie, soit un atome d'hydrogène, soit un reste C8H17, deux restes R étant cependant des restes C8H17, et de composés de la formule II dans laquelle R3 signifie, soit un atome d'hydrogène, soit un reste C8H17, au moins trois restes R7 étant cependant des restes 081117, le rapport entre les poids des composés de la formule I et des composés de la formule II étant de 50 : 50 à 90 : 10. I1 était particulièrement surprenant que l'addition de composés modérément actifs de la formule II à ceux de la formule I pût améliorer encore davantage l'activité microbicide en soi déjà prononcée de ceux-ci. II est en outre connu, par la demande de brevet allemand publié mais non encore délivré 2 113 208, que les composés de la formule générale dans laquelle R4 est un atone d'hydrogène ou un reste C8H17, au moins deux restes R4 devant cependant Être des restes C8H17, et n est 1 ou 2, ont également des propriétés bactéricides ainsi que fongicides et alguicides. Ces composés ne présentent pas d' activité vis-à-vis de spores. Or en continuant l'étude systématique de polyamines alkylées, on a eu la surprise de trouver que certains dérivés de la tripropylènetétramine ne présentent pas seulement une excellente activité bactéricide, fongicide et alguicide, mais sont en outre aussi hautement sporicides. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on met à réagir la tripropylènetétramine avec l'halogénure d'alkyle ou mélange d'halogénures d'alkyle correspondant dans des proportions molaires d'environ 2 : 1 à 1 : 4, éventuellement en présence d'un solvant, à des températures d'environ 100 à 160 C en présence d'un accepteur d'acide, on débourrasse le produit ré actionnez du sel Précipité et on le soumet éventuellement à la distillation fractionnée. Si l'on mot en oeuvre un rapport claire de 2 : 1 ou de 1,5 : 1, ais en tout cas un rapport molaire auquel la tripropy lènetébramine est utilisée en excès par rapport à à l'halogénure d' alkyle, il se forme, en particulier en présence d'un excédent d' amino élevé, de façon privilégiée le produit monoalkylé. Selon 1 composition du mélange ris à réagir, il reste une quantité correspondants de produit de départ non ettré e réaction. Celuici peut être éliminé par distillation fractionnée. Selon l'invention, le terme de mélange d'haloénure d'alkyle est à comprendre dans le sens d'une variation de la longueur de la chaîne du reste alkyle à l'intérieur de certaines marges, la distribution des longueurs de chne correspondant en général à celle de graisses naturelles. En préparant l'halogénure d'alkyle par exemple à partir d'une huile de palmiste, on obtiendra une longueur de chaîne moyenne de 12 atomes de carbone dont la largeur de variation se situera entre 8 et 16 atomes ae C. Si l'on utilise des graisses de suif hydrogénées, la longueur de chaîne moyenne du reste alkyle est de 14 à 16 atomes de C, la largeur de variation va de 10 à 18 atcnes de C. Comme accepteur d'acide, on utilise de préférence un hydroxyde alcalin ou alcalinoterreux. La réaction s'effectue de préférence à une température de la région de 130 à 150 C. Il peut être avantageux d'utiliser d' abord l'amine excédentaire comne accepteur d'acide et de n'ajouter qu'au cours du procédé de l'hydroxyde alcalin ou alcalinoterreux, de sorte que la polyamine soit alors remise en liberté en tant que base plus faible. Lors de la réaction dans les proportions molaires indiquées, il se forme des mélanges de composés dans lesquels 1 à 6 restes R sont des restes alkyle, le rapport molaire entre les diverses fractions dépendant des proportions molaires du mélange réactionnel. Bien que l'on puisé, en particulier dans le cas de produits degré d'alkylation faible et à chaîne alkyle courte-, séparer les divers produits du procédé par distillation fractionnée, une telle séparation n1 est cependant pas nécessaire, le mélange des composés s'avérant actif et, comme- il ressort du brevet allemand 2 049 399, les mélanges pouvant très souvent être supérieurs aux substances pures. Les composés préparés selon l'invention ne sont pas solubles dans l'eau. De telles préparations microbicides s'utilisant ce pendant de préférence en milieu aqueux, il est nécessaire d'utiliser lors de l'élaboration de préparations aqueuses des solubilisants. Des exemples de tels solubilisants sont les produits d' addition d'oxyde d'éthylène à des composés hydrophobes comportant un atome d'hydrogène actif, par exemple les produits d'addition d'oxyde d'éthylène à l'alcool tridécylique. Des solubilisants cationiques tels que, par exemple, le chlorure de dodécyldiméthylbenzylammonium sont également- utilisables. On choisit habituellement des quantités à peu près égales de solubilisant et de prin c)e actif. Le composé préparé selon l'invention peut être conditionné de manière usuelle, c'est-à-dire çe le composé dissous ou solubilisé peut être muni, conjointement avec d'autres composés microbicides, d'autres additions telles que des substances odorantes et des colorants. Le composé peut aussi être dissous dans des hydrocarbures chlorés fluorés et utilisé sous forme d'aérosol. Lors de l'utilisation d'une solution aqueuse, l'addition de solubilisants re:orce en même temps le pouvoir nettoyant des solutions, en particulier sn l'on utilise comme solubilisants des agents tensio-actifs non ionogènes. Les exemples ci-après illustrent d'abord le mélange de composés selon l'invention. Puis on montrera sous forme de tableaux l'activité des compositions préparées selon l'invention. L'examen de microbicidie s'effectue selon les directives de la Deutsche Gesellschaft fur Hygiene und Mikrobiologie e.V., Gustav Fischer Editeur, Stuttgart, 1959. Dans les tableaux correspondants, le signe + indique : croissance de germes, et le signe - : pas de croissance de germes. L'examen de sporicidie s'effectue conformément au livre de L.E. Wallhäusser et H. Schmidt, "Sterilisation, Desinfektion, Konservierung, Chemotherapie", Georg Thieme Editeur, Stuttgart, 1967, page 410. L'exécution précise des essais est décrite dans les exemples. I. Frocédés de préparation des mélanges selon l'invention hiem-ole 1 Réaction de tripropylènetétramine et de bromure d'octyle darda les r2rtions molaires de 1 . 2 Dans un ballon à quatre tubulures d'une capacité de 2 litres muni d'agitateur, de réfrigérant à reflux, de thermomètre et d' entonnoir à brome, on chauffe 2 moles de tripropylènetétramine, ,4 moles de NaOH et 10 nl de H2O à 1000 C. Par l'entonnoir à brome', on ajoute ensuite lentement goutte à goutte 4 moles de bromure de n-octyle. Puis on chauffe encore pendant 2 heures à une température de 145 à 1500 C.Après le refroidissement, le né lange réactionnel est purifié. Pour ce faire, on met le mélange réactionnel à digérer dais 1 litre de benzène et l'on filtre. Le résidu est repris dans de l'eau. Dans une ampoule à décanter, on sépare la phase organique de la phase aqueuse. Les phases organiques sont débarrassées du benzène et de traces d'eau dans ''éva- porateur rotatif. On obtient ainsi 682 g de résidu. Exemple 2 Réaction de tripropylènetétramine et de chlorure d'octyle dans les proportions molaires ce 1 : 3 Dans un appareil analogue à celui de l'exemple 1, on chauffe 1 mole de tripropylènetétramine, 4,8 mole de NaOII et 10 ml de 1120 à 1000 C. Par l'entonnoir à brome, on ajoute lentement goutte a goutte 3 moles de chlorure d'octyle. Puis on chauffe encore pendant deux heures à environ 150 C. Mires le refroidissement, on purifie le mélange réactionnel selon le procédé décrit dans l'exemple 1. On obtient ainsi 512 g de résidu. Exemple 3 Réaction de tripropylènetétramine et de bromure d'octyle dans les proportions molaires de 1 : 4 Dans un appareil analogue à celui de l'exemple 1, on chauffe 1 mole de tripropylènetétramine, 6,4 moles de NaCH -et 10 ml de H2O à 100 C. Par l'entonnoir à brome, on ajoute lentement goutte goutte 4 moles de bromure d'octyle. Puis on chauffe encore pendant 1 heure et 1/2 à 1300 C. Après le refroidissement, le mélange réactionnel est purifié selon le procédé décrit dans l'exemple 1. On parvient ainsi à 578 g de résidu. exemple 4 Réaction de tripropylènetétramine et de bromura de dodécyle dans les proportions molaires de 1 2 Dans un appareil analogue à celui de l'exemple 1, on chauffe 1 mole de tripropylènetétramine, 3 ,2 moles de NaOH et 10 ml de H20 à 1000 C. Par l'entonnoir à brome, on ajoute lentement goutte à goutte 2 moles de bromure de n-dodécyle. Puis on chauffe encore pendant deux heures à environ 1400 C. Apr(s le refroicissement, le mélange réactionnel est purifié selon le procédé décrit dans l'exemple 1. On parvint ainsi à 513 g de résidu. Exemple 5 Réaction de tripropylènetétramine et de bromure de dodécyle dans les proportins molaires de Dans un appareil analogue à celui de l'exemple 1, on chauffe 1 mole de tripropylènetétramine, 4,8 moles de NaOH et 10 ml de H20 à 1000 C. Par l'entonnoir à brome, on ajoute lentement goutte à goutte 3 moles de bromure de lauryle. Puis on chauffe encore pendant deux heures à environ 1400 C. Après le refroidissement, le mélange réactionnel est purifié selon le procédé décrit dans l'exemple 1. On parvient ainsi à 75C g de résidu. Exemple 6 Réaction de tripropylènetétramine et de bromure d'octadécyle dans les proportions molaires de 2 : 1 Dans un appareil analogue à celui de l'exemple 1, on chauffe 2 moles de tripropylènetétramine, 1,6 mole de NaOH et 10 ml de 1120 à 1000 C. Par l'entonnoir à brome, on ajoute lentement goutte à goutte 1 mole de bromure d'octadécyle. Puis on chauffe encore pendant de-ux heures à environ 1500 C. Le résidu inorganique est séparé par décantation du mélange réactionnel chaud. La phase liquide est soumise à une distillation sous pression réduite. Sous mm de Hg, il passe alors à 192 C 210 g de N-octadécyl tripropylènetétramine. Analyse élémentaire pour C27H60N4; CALCULE ROUVE C 73,5 % C 72,7 % R 13,7 % H 13,1 % N 12,75 % N 12,4 % Il. PréParation des consositions selon l'invention Exemple 7 On homogénéise, en agitant et en chauffant à environ 500 C, 10 parties en poids du produit préparé selon l'exemple 1, 8 parties en poids d'un produit d'addition de 12 moles d'oxyde d' éthylène à 1 mole d'alcool isotridécylique, 10 parties en poids d'acide acétique, 20 parties en poids de wropylèneglycol-1,2 et 52 parties en poids d'eau. On obtient une solution limpide de coureur jaune qui mousse et peut être diluée à volonté avec de l'eau. Exemple 8 On homogénéise, en agitant et en chauffant à environ 500 C, 10 parties en poids du produit préparé selon l'exemple 2, 8 parties en poids d'un produit d'addition de 12 moles d'oxyde d' éthylène à 1 oie d'alcool isotridécylique, 10 parties en poids 8'acide acétique, 20 parties en poas de propylèneglycol-l,2 et 52 parties en poids d'eau. On parvient ainsi à une solution de faible couleur jaune qui peut être mélangée avec de l'eau dans n'importe quelles proportions. Exemple 9 On homogénéise, en agitant et en chauffant à environ 400 C, 10 parties du produit préparé selon l'exemple 2, 12,5 parties en poids d'un mélange de 80 % en poids de et de 20 % en poids d'éthanol, 20 parties en poids de provanediol- 1,2, 10 parties en poids d'acide acétique et 47,5 parties en poids d'eau. On obtient ainsi une solution jaune qui est soluble dans l'eau. Exemple 10 On chauffe conjointement 1C parties en poids du produit préparé selon l'exemple 3, 8 parties en poids d'un produit d'addi tion de 12 moles d'oxyde d'éthylène à 1 mole d'alcool d'isotridécylique, 10 parties en poids d'acide acétique, 50 parties en poids de propanediol-1,2 ainsi que 22 parties en poids d'eau à environ 500 C et on les homogénéise par agitation. On obtient alors une solution limpide niscible avec l'eau. Exemple 11 On homogénéise en agitant 10 parties en poids du produit préparé selon l'exemple 4, 8 parties en poids d'un produit d'addition de 12 moles d'oxyde d'éthylène à 1 mole d'alcool isotridécylique, 10 parties en poids d'acide acétique, 40 parties en poids d'i-propanol et 32 parties en poids d'eau. ta solution ainsi fornée est limpide et soluble dans l'eau. III. Examens de Compositions selon l'invention quant à l'activité bactéricide et fongicide a) Composition selon l'exemple 7. Le pH de la solution à 0,1 % en poids de erincipe actif est ajusté à la valeur de 7,5 ,5 à l' l'aide d'acide acétique. TABLEAU page suivante Souche témoin Concentration Durée d'action en mn. en % 1 2 5 10 20 30 S. aureus 0,1 I - - - 0,05 - - - - - 0,01 + - - - - 0,005 + + - - - 0,001 + + + - - E. coli 0,05 - - - - 0,01 - - - - - 0,005 - - - - - 0,001 + + + + - P. aeruginosa 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 - - - - - 0,001 + + + + - C. albicans 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 + - - - - 0,005 + - - - - - 0,001 + + + + - - P. expansum 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 + + - - - - 0,05 + + + - - 0,001 + + + + + + b) Composition selon l'exemple 8. Le pH de la solution à 0,1 % en poids de principe actif est ajusté à la valeur de 7,3 à l'aide d'acide acétique. Souche témoin Concentration Durée d'action en mn. en % 1 2 5 10 20 30 nureus 0,1 - - - - - 0,05 + - - - - 0,01 + - - - - 0,005 + - - - - 0,001 + + + + - E. coli 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 - - - - - 0,001 + + + + - P.aeruginosa 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 - - - - - 0,001 + + + + + + C. albicans 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 + - - - - 0,001 + + + + -- - G. candidum 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 + + - - - 0,001 + + + + - c) Composition selon l'exemple 9. Le pH de la solution à 0,1 % en poids de principe actif est ajusté à la valeur de 7,6 à l'aide d'acide acétique. Souche témoin Concentration Durée d'action en mn. en % 1 2 5 10 20 30 S. aureus 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 - - - - - 0,001 + + + + - - E. coli 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 - - - - - 0,005 - - - - - 0,001 + + + + - - P. vulgaris 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - O,G1 + + - - - 0,005 + + + + - - 0,001 + + + + + + P. aeruginosa 0,1 - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 + - - - - 0,005 + + - - - 0,001 + + + + + + d) Composition selon l'exemple 10. Le pH de la solution à 0,1 % en poids de principe actif est ajusté à la valeur de 4,3 à l'aide d'acide acétique. Souche témoin Concentration Durée d'action en mn. en % 1 2 5 10 2C 30 S. aureus 0,1 + + - - - 0,05 + + - - - 0,01 + + + - - ~ 0,005 + + + - - 0,001 + + + + + E. coli 0,1 + - - - - 0,05 + - - - - 0,01 + - - - - 0,005 + + + + - 0,001 + + + + + + P. aeruginosa 0,1 - - - - - - 0,05 - - - - - 0,01 + - - - - 0,005 + + + + - - 0,001 + + + + + + e) Composition selon l'exemple II. Les pH de la solution à 0,1 % on poids de principe actif est ajusté à la valeur de 5,2 à l'aide d'acide acétique. TABLEAU page suivante IV. Examen comme sporicide Les examen s'effectuent -comme indiqué ci-dessus- selon K.H. Wallhäusser et H. Schmidt. On procède comme suit: Les souches témoins B. cereus et B. subtilis sont cultivée en deux passages sur des milieux nutritifs solides. Les dernier passage est conservé pendant une semaine à l'incubateur. Puis les germes sont mis en suspension dans du sérum physiologique, lavés trois fois et contrifugés. Les germes ainsi obvenus sont repris dans 5 ml d' enu et chnuffée pondant une demi-heures à 80 C. Le nombre de germes est ajustà à environ 2.107 germes/ml à l'aide du photomètre. On effectue avec cette suspension de germes l'essais en suspension Souche témoin - Concentration Durée d'action en mn. en % 1 2 5 10 20 30 S. aureus 0,1 + + - - - 0,05 + + - - - 0,01 + + - - - - 0,005 + + - - - - 0,001 + + + + + + E. Coli 0,1 + - - - - 0,05 + - - - - 0,01 + + - - - - 0,005 + + + + - - 0,001 + + + - + + + PO aeruginosa 0,1 0,05 + - - - - 0,01 + + I - - - 0,005 + + + + + 0,001 + + + + # + conformément aux directives de la Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie, Gustav Fischer Editeur, Stuttgart, 1959. Dans les tableaux le signe + signifie : croissance de germes, et le signe - : pas de croissance de germes. a) Composition selon l'exemple 7. Le pH de la solution à 1,0 % en poids de principe actif est ajusté à la valeur de 7,5 à l'aide d'acide acétique. Souche témoin Concentration Durée d'action en man. en % 1 2 5 10 20 30 B. subtilis 1,0 - - - - - 0,5 + + + + + + 0,1 + + + + + + B. cereus 1,0 - - - - - 0,5 + + + + + + 0,1 + + + + + + b) Composition selon l'exemple 8. Le pH de 10 solution à 1,0 % en poids de principe actif est ajusté à la valeur de 7,3 à l'aide d'acide acétique. Souche témoin Concentration Durée d'action en mn. en % 1 2 5 10 20 30 B. subtilis 1,0 + - - - - - 0,5 + + + + + + 0,1 + + + + + + B. cereus 1,0 + - - - - 0,5 + + + + + + 0,1 + + + + + + REVENDICATIONS 1) Procédé de prépar%ion d'un mélange à action microbicide de la formule générale dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un reste alkyle comportant 8 à 18 atomes de carbone, au moins un reste R étant cependant un reste alkyle, caractérisé par le fait que l'on met à réagir à des températures d' environ 100 à 1600 C en présence d' un accepteur d'acide de la tripropylènetétramine avec l'halogé- nure d'alkyle ou mélange d'halogénures d'alkyle correspondant dans les proportions molaires d'environ 2 : 1 à 1 : 4, 4, éventuelleluent en présence d'un solvant, on débarrasse le produit réactionnel du sel précipité et on le soumet éventuellement à-la dist-illation fractionnée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'utilisation d'un hydroxyde alcalin ou alcalinoterreux comme accepteur d'acide. 3) Composition microbicide, caractérisée par une teneur efficace en composés de la formule générale dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un reste alkyle com portant 8 à 18 atomes de carbone, au moins un reste R étant cependant un reste alkyle, à côté de solvants, de solubilisants, de colorants, d'aromates usuels et d'autres substances accessoires ou supports usuels