1,2,3,4,4А,4В,5,6,10,10А -ДЕКАГИДРО -6- ХЛОРАЦЕТОКСИМЕТИЛ -1,4А-ДИМЕТИЛ -7- (1-МЕТИЛЭТИЛ) -1- ФЕНАНТРЕНКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА ИЛИ ЕЕ СОЛИ Советский патент 1994 года по МПК C07C63/44 C07C69/76 C11D1/04 

Предлагается новое химическое вещество, проявляющее бактерицидные свойства, в частности новое замещенное частично гидрированного фенантрена общей формулы I
где R - водород, натрий или калий.

Как известно, к бактерицидным веществам предъявляется ряд требований. Так, с одной стороны, они должны подавлять развитие нежелательной микрофлоры, а с другой, не влиять на полезные бактерии.

Учитывая привыкаемость к различного рода антисептикам нежелательной микрофлоры, необходимость в изыскании новых веществ с селективной бактерицидностью является важной задачей.

Так, в производстве лимонной кислоты микробиологическим методом для стерилизации бродильного меласного раствора используют промывание или аэрацию бродильных камер и трубопроводов 3-5%-ным формалином или фурацилином [1] или бенлейт [2]. Последний угнетает прорастание спор и развитие мицелия пенициллина, снижает его вредное действие на продуцент лимонной кислоты. Это обеспечивает не только сокращение времени обработки, но и способствует увеличению выхода лимонной кислоты.

К числу наиболее широкоприменяемых для биохимического получения лимонной кислоты относятся плесневые грибки Aspergillus niger, например штамм N 228 [3] или штамм ЭУ-119 [4], или штамм N 288/9 [5].

Далее следует отметить, что известный 2-хлорацетоксиметил-1,2,3,4,4а, 5,8,8а-октагидро-1,4,5,8-диметанонафталин [6] проявляет невысокие бактерицидные свойства и не способствует росту продуцента лимонной кислоты (Aspergillus niger).

Для расширения ассортимента веществ, проявляющих бактерицидные свойства, предложено новое замещенное частично гидрированного фенантрена-1,2,3,4,4а, 4в, 5,6,10,10а-декагидро-6-хлорацетоксиметил- 1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновая кислота или ее калиевые или натриевые соли формулы I, где R-водород, натрий, калий.

Эти вещества не только проявляют хорошие бактерицидные свойства, но и стимулируют рост продуцента лимонной кислоты - Aspergillus niger.

В таблице показано влияние новых бактерицидных соединений на угнетение бактериальной инфекции, т.е. бактерий групп Bacterium coli (V-I: V-II, B-3) и Bacillus mesentericus, (D-2 х B-2 х B-5) наиболее широко применяемых в производстве лимонной кислоты. В таблице в качестве исходных бактерицидных веществ представлены 1,2,3,4,4а,4в,5,6,10а-декагидро-6-(хлорацетоксиметил)-1, 4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновая кислота (шифр ТВ-4) и натриевая соль 1,2,3,4,4а,4в,5,6,10а-декагидро-6-(хлорацетоксиметил)-1,4а- диметил-7-(1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновой кислоты (шифр ТВ 5).

Как видно из данных, приведенных в таблице, на представителя группы Bacterium coli соединение ТВ-4 в 1%-ной концентрации оказывает уничтожающее и замедляющее воздействие, что свидетельствует о его высокой бактерицидной активности, и поэтому может быть использовано для угнетания бактериальной инфекции в процессе ферментации лимонной кислоты.

Получение соединений формулы I основано на общеизвестном методе- этерификации кислоты спиртом в присутствии азеотропообразующего агента - толуола.

П р и м е р 1. В двухгорлую колбу загружают 6,5 г (0,0195 моль) 1,2,3,4,4а, 4в, 5,6,10,10а-декагидро-6-оксиметил-1,4а-диметил-7- (1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновой кислоты, 5,5 г (0,0585 моль) монохлоруксусной кислоты и 30 мл толуола. К колбе присоединяют ловушку Дина-Старка с обратным холодильником и кипятят 3 ч. Реакционную смесь охлаждают и промывают дистиллированной водой (2 раза по 25 мл) и 2%-ным водным раствором двууглекислого натрия (20 мл). Раствор сложного эфира монохлоруксусной кислоты сушат пропусканием через слой безводного сульфата натрия, отгоняют толуол под вакуумом и получают 7,6 г 1,2,3,4,4а,4в,5,6,10,10а- декагидро-6-хлорацетоксиметил-1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1- фенантренкарбоновой кислоты-сырца в виде коричневой твердой массы.

5 г полученного сырца растворяют в 20 мл горячего 80%-ного (по объему) этилового спирта. Раствор охлаждают до 5-10^оС и получают 2,75 г белого кристаллического вещества-1,2,3,4,4а,4в,5,6,10,10а-декагидро-6-хлорацетоксиметил- 1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновую кислоту (61% от теоретического). Кислотное число 137,5 мг КОН/г (вычислено 137 мг КОН/г), т.пл. 108^оС. Структура подтверждена ИК-спектром.

Найдено, %: С 67,0; Н 7,9; Cl 8,8.

Вычислено, %: С 67,5; Н 8,1; Cl 8,7.

П р и м е р 2. В двухгорлую колбу загружают 10,1 г (0,03 моль) аддукта левопимаровой кислоты и формальдегида (1,2,3,4,4а,4в,5, 6,8а,9,10,10а-додекагидро-6,8а-(оксиметил)-1,4а-диметил-7-(1- метилэтил)-1-фенантренкарбоновой кислоты), 8,5 г (0,09 моль) монохлоруксусной кислоты и 50 мл толуола. К колбе присоединяют ловушку Дина-Старка, обратный холодильник и кипятят в течение 4 ч.

Реакционную смесь промывают и сушат, как описано в примере 1, отгоняют под вакуумом толуол и получают 11,8 г 1,2,3,4,4а,4в,5,6, 10,10а-декагидро-6-хлорацетоксиметил-1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)- 1-фенантренкарбоновой кислоты-сырца, который содержит 8,4% хлора и имеет кислотное число 140 мг КОН/г. Содержание основного вещества 95%.

После перекристаллизации, как описано в примере 1, получают 7,9 г (63,5% от теоретического) чистого продукта, кислотное число 137 мг КОН/г, т.пл. 107^оС.

Найдено, %: C 67,3; H 8,0; Cl 8,6.

Вычислено, %: C 67,5; H 8,1; Cl 8,7.

П р и м е р 3. 5 г 1,2,3,4,4а,5,6,10,10а-декагидро-6- хлорацетоксиметил-1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1- фененатренкарбоновой кислоты с кислотным числом 140 мг КОН/г, которая получена, как в примере 2, растворяют в 15 мл этанола и при интенсивном перемешивании добавляют к 270 мл охлажденного до 2-3^оС 0,185%-ного водного раствора гидроокиси натрия. Получают раствор натриевой соли 1,2,3,4,4а, 4в,5,6,10,10а-декагидро-6- хлорацетоксиметил-1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновой кислоты.

П р и м е р 4. 5 г 1,2,3,4,4а,4в,5,6,10,10а-декагидро-6- хлорацетоксиметил-1,4а-диметил-7-(1-метилэтил)-1-фенантренкарбоновой кислоты с кислотным числом 140 мг КОН/г, которая получена, как в примере 2, растворяют в 15 мл этанола и при интенсивном перемешивании добавляют к охлажденному до 2-3^оС водному раствору гидроокиси калия (270 мл 0,26%-ного раствора) и получают раствор соответствующей калиевой соли.

1,2,3 4,4А,4В,5,6,10,10А-ДЕКАГИДРО-6-ХЛОРАЦЕТОКСИМЕТИЛ-1,4А- ДИМЕТИЛ-7-(1-МЕТИЛЭТИЛ)-1-ФЕНАНТРЕНКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА ИЛИ ЕЕ СОЛИ общей формулы

где R - водород, калий, натрий,
проявляющие бактерицидную активность.