BR112019017667A2

BR112019017667A2 - Fotoiniciador, e, método de síntese dos fotoiniciadores.

Info

Publication number: BR112019017667A2
Application number: BR112019017667-5A
Authority: BR
Inventors: Vange Jakob; Sehnal Petr; Jepson David; Towns Andrew
Original assignee: Coloplast A/S
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2020-03-31
Also published as: US11685708B2; CN110352186B; RU2019134405A3; RU2019134405A; CN110352186A; US20210171438A1; US10851045B2; WO2018177488A1; EP3601213A1; US20200109106A1; EP3601213B1

Abstract

são proporcionados fotoiniciadores de acrilamida, nos quais uma porção química de fotoiniciador e uma acrilamida estão incorporadas na estrutura do fotoiniciador.

Description

MÉTODO DE SÍNTESE DOS FOTOINICIADORES

SUMÁRIO [001] A presente invenção refere-se a fotoiniciadores com uma funcionalidade acrilamida. Os fotoiniciadores podem ser facilmente sintetizados e são estáveis em ambientes ácidos.

ANTECEDENTES [002] A cura através de radiação ultravioleta (UV) exige métodos eficientes de iniciar a reação química responsável pelo processo de cura. Os fotoiniciadores convertem a radiação em energia química, e são empregues em muitos casos para promover a cura de vários materiais.

[003] Apesar de esforços prévios, continua a existir uma necessidade de novos fotoiniciadores que podem ser facilmente sintetizados e que são quimicamente estáveis, especialmente em ambientes ácidos.

SUMÁRIO [004] É, portanto, proporcionado um fotoiniciador da fórmula geral (I):

em que R¹, R² e Z são como definidos no presente documento, e em que Pi é um fotoiniciador, preferencialmente uma porção química de fotoiniciador Norrish tipo I.

[005] Os fotoiniciadores que têm a fórmula geral (I) evitam grupos potencialmente sensíveis a ácido, particularmente ésteres no ligante Z.

[006] É também proporcionado um método de síntese dos fotoiniciadores da fórmula geral (I).

[007] Aspectos adicionais são apresentados na descrição a seguir e nas reivindicações dependentes.

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2/25 nas reivindicações dependentes.

FIGURAS [008] As Figuras la a 1c mostram possíveis vias sintéticas até fotoiniciadores da fórmula geral (I).

REVELAÇÃO DETALHADA

Definições [009] A seguir, quando uma parte de uma molécula for descrita como “opcionalmente substituída”, isso significa que a referida parte pode ser substituída por um ou mais substituintes selecionados de: alquila Ci-Cô linear, ramificada ou cíclica, arila, -OH, -CN, halogênios, aminas, amidas, álcoois, éteres, tioéteres, sulfonas e derivados das mesmas, sulfóxidos e derivados dos mesmos, carbonates, isocianatos, nitratos e acrilatos. Notavelmente, quando Z for alquileno C1-C12 substituído com um substituinte alquila Ci-Cô, o referido substituinte alquila Ci-Cô pode formar um ou mais anéis com a porção química de fotoiniciador Pi.

[0010] O termo “heterociclila” significa um sistema de anel multicíclico ou monocíclico saturado não aromático que compreende cerca de 3 a cerca de 10 átomos de anel, de preferência, cerca de 5 a cerca de 10 átomos de anel, em que um ou mais dos átomos no sistema de anel é um elemento que não seja carbono, por exemplo, nitrogênio, oxigênio ou enxofre, sozinho ou em combinação. As heterociclilas preferenciais contêm cerca de 5 a cerca de 6 átomos de anel. O prefixo aza, oxa ou tia antes do nome raiz heterociclila significa que pelo menos um átomo de nitrogênio, oxigênio ou enxofre, respectivamente, está presente como um átomo de anel. A heterociclila pode estar opcionalmente substituída como descrito acima. O átomo de nitrogênio ou enxofre da heterociclila pode estar opcionalmente oxidado no N-óxido, S-óxido ou S,S-dióxido correspondente. Exemplos não limitantes de anéis de heterociclila monocíclicos adequados incluem piperidila, pirrolidinila, piperazinila, morfolinila, tiomorfolinila, tiazolidinila,

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1,3-dioxolanila, 1,4-dioxanila, tetra-hidrofuranila, tetra-hidrotiofenila, tetrahidrotiopiranila e similares.

[0011] O termo “alquileno” é usado a seguir para especificar porções químicas derivadas de alcanos em que dois átomos de H foram removidos para formar uma espécie dirradical. O alquileno mais simples é metileno CH2-, e outros alquilenos incluem etileno -CH2-CH2-, propileno -C3H6- e butileno -C4H8-. O termo “alquileno” inclui alquilenos ramificados, lineares e cíclicos, sendo os alquilenos ramificados os mais preferenciais. Um alquileno que é um alquileno C1-C12 é um que contém entre 1 e 12 átomos de carbono. Os alquilenos preferenciais contêm entre 1 e 6 átomos de carbono (isto é, alquilenos Ci-Cô).

[0012] O termo “alquenileno” é usado a seguir para especificar porções químicas derivadas de alcenos em que dois átomos de H foram removidos para formar uma espécie dirradical. Exemplos incluem porções químicas de etenileno -ΟΗ2=ΟΗ₂- e propenileno -C3H4-. O termo “alquenileno” inclui alquenileno ramificado, linear e cíclico, sendo o alquenileno linear o mais preferencial.

[0013] Os termos “arila” ou “arileno” são usados para definir um sistema cíclico insaturado que contém um sistema de π-elétron deslocalizado ao redor do anel. Os grupos arila ou arileno podem compreender de 4 a 12 átomos, adequadamente, de 6 a 8 átomos, mais adequadamente, 6 átomos. “Arila” é preferencialmente fenila (-CôHs). Arileno é usado para definir uma porção química arila dissubstituída e é preferencialmente fenileno.

[0014] Os termos “arila” ou “arileno”, na presente invenção, também são usados para incluir heterociclos insaturados - anéis em que um ou mais átomos no anel (por exemplo, 1 a 3 átomos) são N, S, P ou O. Tais heterociclos incluem pirrol, furano, tiofeno, imidazol, imidazolina, pirazol, pirazolina, oxazol, oxazolina, isoxazol, isoxazolina, tiazol, tiazolina, isotiazol, isotiazolina (anéis de 5 membros), piridina, pirano, tiopirano (anéis de 6

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4/25 membros).

[0015] O termo “arila” também inclui sistemas de anéis fundidos e sistemas de biarila (particularmente bifenila).

Cura [0016] A cura é essencialmente iniciada expondo as substâncias a elevada radiação de energia, de preferência luz UV. O processo fotoiniciado ocorre por métodos que são por si próprio conhecidos, através de radiação com luz ou radiação UV na faixa de comprimento de onda de 100 a 500 nm. As fontes de radiação que podem ser usadas são a luz do sol ou lâmpadas artificiais ou lasers. Lâmpadas de mercúrio de alta-pressão, média-pressão ou baixa-pressão e lâmpadas de xenônio e tungstênio, por exemplo, são vantajosas. Similarmente, são vantajosos lasers a base de díodo, de estado sólido e de excímero. As fontes de luz a base de díodo são em geral vantajosas para iniciar as reações químicas.

[0017] O espectro ultravioleta divide-se em segmentos A, B e C onde UV A se estende de 400 nm a 315 nm, UV B de 315 a 280 nm, e UV C de 280 a 100 nm. Usando uma fonte de luz que gera luz com comprimentos de onda na região visível (400 a 800 nm), são obtidas algumas vantagens em relação à profundidade de cura, desde que o fotoiniciador possa curar com sucesso o material em esses comprimentos de onda. Em particular, fenômenos de dispersão são menos pronunciados em comprimento de onda maior, dando assim uma maior profundidade de penetração no material. Assim, fotoiniciadores que absorvem e podem induzir cura em comprimento de onda maior são de interesse. Ao escolher cuidadosamente substituintes nas porções químicas de fotoiniciador, o espectro de absorção do fotoiniciador pode em alguma medida ser deslocado para o vermelho, o que facilitaria então a cura em profundidades comparativamente maiores.

Fotoiniciadores e porções químicas de fotoiniciadores [0018] A presente invenção proporciona fotoiniciadores que têm a

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5/25 fórmula geral (I):

O

^{R1 R2} (I) em que Pi é uma porção química de fotoiniciador;

Z é uma porção química ligante selecionada de uma ligação simples, alquileno C1-C12 opcionalmente substituído, alquenileno C1-C12 opcionalmente substituído; -O-; -S-; -NR^a-; -CO-NR^a-; heterociclila opcionalmente substituída; arileno opcionalmente substituído; -[O-(alquileno Ci-Ci2)]n- opcionalmente substituído, -[NHR¹-(alquileno Ci-Ci2)]n opcionalmente substituído; -[S-(alquileno Ci-Ci2)]_n- opcionalmente substituído; e combinações dos mesmos; em que n é um número inteiro de 1 a 20, e em que R^a é H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída;

R¹ é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída;

R² é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída; em que R² ou uma parte do mesmo pode estar ligado a Z para formar uma ou mais estruturas de anel.

[0019] Um fotoiniciador é definido como uma substância (que não seja um reagente) que, sob absorção de luz, gera espécies reativas (íons ou radicais) e inicia uma ou várias reações químicas ou transformação. Uma propriedade preferencial do fotoiniciador é a boa sobreposição entre o espectro da fonte de luz UV e o espectro de absorção do fotoiniciador. Outra propriedade desejada é uma sobreposição menor ou inexistente entre o espectro de absorção do fotoiniciador e o espectro de absorção combinada intrínseca dos outros componentes na matriz. Uma boa compatibilidade do fotoiniciador na matriz de material a ser curado é também uma propriedade de interesse.

[0020] Os fotoiniciadores com a fórmula geral I compreendem uma

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6/25 porção química de fotoiniciador, Pi, que proporciona aos fotoiniciadores a resposta requerida à radiação UV.

[0021] As porções químicas de fotoiniciadores da invenção são eficientes na transformação de luz da fonte de luz UV ou visível em radicais reativos que podem extrair átomos de hidrogênio e outros átomos instáveis de outras moléculas.

[0022] As porções químicas de fotoiniciadores de radicais podem ser classificadas como cliváveis (reação de Norrish tipo I) ou não cliváveis. Após excitação, as porções químicas de fotoiniciadores Norrish tipo I se decompõem espontaneamente em dois radicais. Em um aspecto, a porção química de fotoiniciador é uma porção química de fotoiniciador Norrish tipo

I.

[0023] As porções químicas de fotoiniciadores (Pi) na fórmula (I) podem ser selecionadas do, mas não exclusivamente limitadas ao, grupo que consiste em: éteres de benzoína, l-fenil-2-hidroxi-2-alquilcetonas, l-fenil-2amino-2-alquilcetonas, benzofenonas, tioxantonas, xantonas, acridonas, antraquinonas, fluorenonas, dibenzossuberonas, benzis, cetais de benzil, acetofenonas, a-alcoxi-acetofenonas, α,α-dialcoxi-acetofenonas, a-hidroxi-aalquil-fenonas, α-hidroxi-a, a-dialquil-fenonas, fenilglioxilatos de alquila, canforquinonas, óxidos de acil-fosfina, fenil cetocumarinas.

[0024] Destes, as porções químicas de fotoiniciadores preferenciais são selecionadas de acetofenonas, a-alcoxi-acetofenonas, α,α-dialcoxiacetofenonas, a-hidroxi-a-alquil-fenonas, α-hidroxi-a, a-dialquil-fenonas e fenilglioxilatos de alquila.

[0025] Em particular, Pi pode ser uma porção química de fotoiniciador Norrish tipo I que tem a fórmula geral (V):

-(Ph)-(X)_m (V) em que Ph é um anel fenila opcionalmente substituído;

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7/25 em que m é um número inteiro de 1 a 5, de modo que m porções químicas X podem estar presentes em qualquer posição em Ph;

e em que X é selecionado de

em que R é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída.

[0026] Na fórmula geral (V), X está adequadamente presente na posição para em Ph. Adequadamente, m é 1 ou 2, de preferência 1.

Ligante, Z [0027] A porção do fotoiniciador da fórmula (I) indicada por Z é um ligante. O ligante Z tem, portanto, duas extremidades. Em uma das extremidades, portanto, Z está unido à porção química de fotoiniciador Pi; na outra extremidade, Z está unido a uma funcionalidade acrilamida.

[0028] O tamanho do ligante Z é selecionado de acordo com as propriedades desejadas do fotoiniciador. Adequadamente, o ligante Z tem um peso molecular de menos que 10000 Da, adequadamente menos que 5000 Da, mais adequadamente, menos que 1000 Da. O ligante Z, de preferência, compreende não mais de 50 átomos, de preferência, não mais de 30 átomos.

[0029] Nos fotoiniciadores da fórmula (I) acima, Z é uma porção química ligante. Z é ser selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12 opcionalmente substituído, alquenileno C1-C12 opcionalmente substituído; -O; -S-; -NR^a-; -CO-NR^a-; heterociclila opcionalmente substituída; arileno opcionalmente substituído; -[O-(alquileno Ci-Ci2)]n- opcionalmente substituído, -[NHR¹-(alquileno Ci-Ci2)]n opcionalmente substituído; -[S(alquileno Ci-Ci2)]_n- opcionalmente substituído; e combinações dos mesmos; em que n é um número inteiro de 1 a 20, e em que R^a é H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída. A definição de Z exclui porções químicas de éster,

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8/25 que podem ser suscetíveis a clivagem sob determinadas condições. [0030] Adequadamente, n é um número inteiro de 1 a 10, mais adequadamente de 1 a 5, tal como, por exemplo, 1, 2, 3, 4 ou 5.

[0031] Em modalidades particulares, o ligante Z pode ter a estrutura: -C(R³)(R⁴)-Zaem que a porção química -C(R³)(R⁴)- está ligada ao átomo N da acrilamida na fórmula (I);

em que Za é uma porção química ligante selecionada de uma ligação simples, alquileno C1-C12 opcionalmente substituído, alquenileno CiC12 opcionalmente substituído; -O-; -S-; -NR^a-; -CO-NR^a-; heterociclila opcionalmente substituída; arileno opcionalmente substituído; -[O-(alquileno Ci-Ci2)]n- opcionalmente substituído, -[NHR¹-(alquileno Ci-Ci2)]n opcionalmente substituído; -[S-(alquileno Ci-Ci2)]_n- opcionalmente substituído; e combinações dos mesmos; em que n é um número inteiro de 1 a 20, e em que R^a é H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída;

R³ e R⁴ são independentemente selecionados de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída; em que R³ ou R⁴, ou uma parte dos mesmos, pode estar ligado a Za para formar uma ou mais estruturas de anel. R³ e R⁴podem ser independentemente selecionados de alquila Ci-Cô opcionalmente substituída, tal como alquila Ci-Cô, por exemplo, metila, etila ou propila, preferencialmente metila. Em aspectos, R³ e R⁴ são iguais.

[0032] Os fotoiniciadores com tais ligantes podem ser vantajosamente sintetizados através da reação de Ritter (cf. A Figura 1c). Vantajosamente, no caso da reação de Ritter, R³ e R⁴ não são hidrogênio. No caso da reação de Ritter, R2 = H.

[0033] No sentido de que Z pode compreender uma combinação dos grupos acima mencionados, a invenção engloba fotoiniciadores nos quais Z é formado por dois ou mais dos grupos acima mencionados em série. Em todos os acima, os grupos -(alquileno C1-C12)- e -arila- podem ser substituídos ou

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9/25 não substituídos. Outras estruturas quimicamente viáveis para Z podem ser determinadas por um especialista na técnica.

[0034] Adequadamente, Z é selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12, alquenileno C1-C12; -O-; -S-; -NR^a-; ou -[O-(alquileno CiCi2)]n-, em que R^a é H ou alquila C1-C12 opcionalmente substituída e n é um número inteiro de 1 a 20. Em aspectos, Z é selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12 ou -O-(alquileno C1-C12)-, tal como alquileno Ci-Cô ou -O-(alquileno Ci-Cô)-.

[0035] Similarmente, Za pode ser selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12, alquenileno C1-C12; -O-; -S-; -NR^a-; ou -[O(alquileno Ci-Ci2)]_n-, em que R^a é H ou alquila C1-C12 opcionalmente substituída e n é um número inteiro de 1 a 20. Em aspectos, Za é selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12 ou -O-(alquileno C1-C12)-, tal como alquileno Ci-Cô ou -O-(alquileno Ci-Cô)-.

[0036] São vantajosos fotoiniciadores da fórmula (I), em que Z compreende um grupo doador de elétrons adjacente a Pi, pois isso proporciona oportunidades para adequar a absorção de UV da porção química de fotoiniciador.

Outros substituintes [0037] Nos fotoiniciadores da fórmula geral (I), R¹ é adequadamente H ou metila. R¹ também pode ser alquila Ci-Cô opcionalmente substituída, tal como, por exemplo, metila, etila, propila, butila, pentila ou hexila. R¹ pode ser alquila de cadeia linear, ramificada ou cíclica.

[0038] R² é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída; em que R² ou uma parte do mesmo pode estar ligado a Z para formar uma ou mais estruturas de anel. R² é adequadamente H.

Estruturas de fotoiniciadores adicionais [0039] Uma subestrutura que descreve fotoiniciadores da fórmula I tem a fórmula geral (Ia)

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em que R¹, R², R³, Z, Ph, X e m são como definidos acima.

[0040] Outra subestrutura que descreve fotoiniciadores da fórmula (I) tem a fórmula geral (Ib):

(Ib) em que

Za é uma porção química ligante selecionada de uma ligação simples, -alquileno Ci-Cô- ou -O-(alquileno Ci-Cô)-;

R¹ e R² são como definidos em qualquer uma das reivindicações anteriores;

R³ e R⁴ são independentemente selecionados de H ou metila;

X é selecionado de

[0041] Em todas as subestruturas Ia a Ib, variações adequadas de Z, R¹ e R² são como apresentadas acima.

[0042] Fotoiniciadores adequados, de acordo com a invenção, incluem:

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[0043] Os fotoiniciadores, de acordo com a invenção, de interesse particular são

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12/25 [0044] É proporcionado também um método de síntese dos fotoiniciadores da fórmula geral (I), em que R² = H, em que o referido método compreende as etapas de:

a. reagir um álcool da fórmula geral lia

R₃

Za

R₄

HO

Ila em que Ph, Z, R³ e R⁴ são como definidos no presente documento; com uma acrilonitrila da fórmula geral Ilb

N

^Rl Ilb em que R¹ é como definido acima;

em uma reação de Ritter para formar uma acrilamida da fórmula geral IIc:

r₃

N^—^{Za H} R

Rt ^R4

lie seguida pela etapa de (b) reagir a acrilamida da fórmula geral IIc em uma reação de acilação de Friedel-Crafts de modo a fornecer um fotoiniciador da fórmula geral (I).

Descrição geral das figuras [0045] A Figura la ilustra uma via até fotoiniciadores da fórmula geral (I). Um fotoiniciador contendo álcool primário é primeiro ativado como um brometo de alquila, depois convertido em uma azida de alquila. O fotoiniciador funcionalizado com amina primária é acessado através de uma redução de Staudinger da azida de alquila na presença de um agente redutor adequado. A amina pode ser convenientemente isolada como um sal cloridrato. Reação subsequente com um cloreto de ácido adequado, na

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13/25 presença de uma base, fornece o produto de acrilamida ou metacrilamida. [0046] A Figura 1b ilustra uma via até fotoiniciadores da fórmula geral (I). Uma azlactona substituída pode ser preparada através da ciclização de um /V-acil-a-aminoácido na presença de um agente desidratante adequado, de acordo com procedimentos conhecidos. A subsequente abertura de anel com um fotoiniciador funcionalizado com amina fornece o produto de acrilamida ou metacrilamida.

[0047] A Figura 1c ilustra uma via até fotoiniciadores da fórmula geral (I). Uma maneira de preparar precursores do fotoiniciador é através da reação de Ritter; Figura 1c, primeira etapa. Na reação ilustrada, um álcool terciário é exposto a ácidos fortes para formar um carbocátion. Este depois reage com uma nitrila (acrilonitrila ou metacrilonitrila).

[0048] Exemplos de grupos adequados como alternativas para álcoois terciários incluem álcoois benzílicos, alcenos dissubstituídos geminais e alcenos trissubstituídos. Álcoois primários e secundários e alcenos monossubstituídos e dissubstituídos vicinais podem ser às vezes usados, mas normalmente requerem condições de reação mais severas e fornecem piores rendimentos. Os carbocátions terciários são mais estáveis e as escolhas comuns para a reação de Ritter são formadas a partir de álcoois terciários ou alcenos dialquilados geminais. Um anel aromático adjacente ao carbocátion também tem um efeito estabilizante e podem ser, portanto, usados álcoois benzílicos. E desejável que o grupo carbocátion não contenha nada que ative fortemente o anel aromático para ataque eletrofílico.

[0049] Após a reação de Ritter, o anel é acilado para fornecer o produto final (Figura 1c, segunda etapa). E tipicamente usada a acilação de Friedel-Crafts com um cloreto de ácido.

Exemplos

Fig la. Síntese

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ο [0050] 1 - [p-(2-Bromoetoxi)fenil] -2-hidroxi-2-metil-1 -propanona:

33,64 g de TPP (0,15 mol) são pesados em um frasco de 1 L e dissolvidos em 120 mL de DCM anidro. >8 mL de Brg são adicionados lentamente até persistir uma cor amarela. Um sólido branco precipita (PhiPBu). Um pouco de TPP é adicionado para voltar a ser incolor. A solução é esfriada (gelo) e mantida sob N2. 2,5 mL de TEA são adicionados. 2-Hidroxi-l-[4-(2hidroxietoxi)fenil]-2-metilpropan-l-ona (33,64 g, 150 mmol) é dissolvida em 450 mL de DCM + 25 mL de TEA. Esta é então adicionada à suspensão esfriada ao longo de um período de ~ 1 h a partir de um funil de adição, o gelo é removido e a montagem é deixada aquecer até à TA durante 2 h. 5 mL de AcOH são adicionados, a reação é interrompida com água e a mistura extraída com 3x100 mL de salmoura + (100 mL de salmoura + NaHCCE). A fase orgânica é seca (Na2SO4), evaporada até à secura. Seca com bomba de óleo/frasco de segurança (“trap”) frio (~1 mBar). Para se livrar da maior parte do TPPO: Redissolve-se em 250 mL de éter. Isto provoca a precipitação de cristais (TPPO). Esfria-se (congelador), filtra-se através de uma camada de algodão, lava-se com éter frio, evapora-se até à secura. ’H RMN (400 MHz, CDCI3); 8,07 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 6,97 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 4,36 (t, J = 6,2 Hz, 2H), 4,23 (s, 1H), 3,67 (t, J = 6,2 Hz, 2H), 1,63 (s, 6H).

[0051] l-[p-(2-Azidoetoxi)fenil]-2-hidroxi-2-metil-l-propanona: l-[p(2-Bromoetoxi)fenil]-2-hidroxi-2-metil-l-propanona é dissolvida em 450 mL de DMF. Adiciona-se NaN₃ (14,6 g, 225 mmol). A mistura é aquecida a 45 °C/agitada até formar uma solução predominantemente límpida. O aquecimento é desligado após 1 h e a reação é deixada à TA ao longo da noite. A DMF é removida (rotavapor a 40 °C, pressão final 2 mBar). 200 mL

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15/25 de éter são adicionados e a mistura é filtrada, a torta é lavada com 100 mL de éter. O éter é removido. ’H RMN (400 MHz, CDCI3); 8,08 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 6,97 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 4,24 a 4,21 (m, 3H), 3,65 (t, J = 4,8 Hz, 2H), 1,64 (s, 6H).

o [0052] Cloridrato de l-[p-(2-aminoetoxi)fenil]-2-hidroxi-2-metil-lpropanona: TPP (47,2 g, 180 mmol) e toda a l-[p-(2-azidoetoxi)fenil]-2hidroxi-2-metil-l-propanona são dissolvidas em 220 mL de MeOH, e submetidas ao refluxo durante 1 h. No início da reação, é observada forte evolução de gás (N2). 20 mL de água são adicionados e submetidos ao refluxo durante 30 min. Mantém-se à TA durante o fim de semana. MeOH e água são removidos (rotavapor), redissolve-se em 350 mL de éter (precipitação de parte do TPPO). Filtra-se a fase de éter (camada de algodão), lava-se com mais 100 mL de éter. O produto é precipitado com HCl(g). A maior parte do produto precipita como grumos nas laterais do frasco. Os grumos no frasco são dissolvidos em 150 mL de EtOH até formar uma solução límpida. 450 mL de éter são adicionados lentamente (~1 h) com agitação. O produto precipita como cristais pequenos. A mistura é agitada durante 30 min, depois filtrada sob N2, lavada com 2x50 mL de éter e seca (vácuo). Rendimento 22,76 g (54%). Ή RMN (400 MHz, ó/₆-DMSO); 8,39 (s 1, 3H), 8,18 (d, J = 8,7 Hz, 2H), 7,00 (d, J = 8,7 Hz, 2H), 5,67 (s, 1H), 4,24 (t, J = 4,8 Hz, 2H), 3,17 (t, J = 4,8 Hz, 2H), 1,34 (s, 6H).

o

o [0053] 1 - {2- [p-(2-Hidroxi-2-metilpropionil)fenoxi] etilamino} -2propen-l-ona: Cloridrato de l-[p-(2-aminoetoxi)fenil]-2-hidroxi-2-metil-lpropanona (15,6 g, 60 mmol) é adicionado a um frasco de 500 mL com 3

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16/25 tubuladuras. O frasco é montado com septo e condensador de Liebig. O frasco é aquecido (bloco de aquecimento a 110 °C) e é aplicado vácuo durante 1 h (pressão final 0,09 mBar) para secar o material de partida, depois purgado com N2. O frasco é esfriado até à TA e uma mistura de 100 mg de BHT + 20 mL de TEA anidra + 300 mL de DCM é adicionada com uma cânula. Agitase até formar uma solução límpida. A mistura é esfriada com CO2(s)/IPA e mantida sob N2. 4,97 mL de cloreto de acriloíla são adicionados lentamente (10 min) com uma bomba de seringa. A montagem é mantida no banho de esfriamento ao longo da noite. Na manhã seguinte, a montagem encontra-se à TA. A mistura é extraída com NaCl saturado ácido, depois com NaCl/NaHCOs aquoso. A fase de DCM é seca (Na2SO4), filtrada, evaporada até à secura. E agora um óleo - quando deixado em repouso à TA, se solidifica em uma massa cristalina. 200 mL de DIPE são adicionados, submetidos ao refluxo durante 10 min. Isto forma uma suspensão de cristais em solvente. E então esfriada em gelo, filtrada sob pressão e lavada com 30 mL de DIPE. O filtrado é retomado ao frasco, submetido ao refluxo durante 2 min, esfriado e filtrado. O produto é seco (vácuo). Rendimento 11,5 g (70%). Ή RMN (400 MHz, CDC1₃); 7,99 (d, J = 9,2 Hz, 2H), 6,86 (d, J = 9,2 Hz, 2H), 6,27 (s 1, 1H), 6,24 (dd, J = 16,8 e 1,2 Hz, 1H), 6,07 (dd, J = 16,8 e 10,4 Hz, 1H), 5,60 (dd, J = 10,4 e 1,2 Hz, 1H), 4,08 (t, J = 5,2 Hz, 2H), 3,72-3,68 (m, 2H), 1,55 (s, 6H).

Fig. 1b. Síntese

o [0054] 1 - [4-(2-Aminoetoxi)fenil] -2-hidroxi-2-metilpropan-1 -ona:

Trifenilfosfina (8,69 g, 33,1 mmol) é adicionada a uma solução de l-[4-(2azidoetoxi)fenil]-2-hidroxi-2-metilpropan-l-ona (7,50 g, 30,1 mmol) em tetra-hidrofurano (120 mL) e água (12 mL) e a solução é agitada à temperatura ambiente durante 18 h. Agua (240 mL) é adicionada e a mistura é

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17/25 acidificada até pH 1 usando solução aquosa de HC1 a 37%. As impurezas são extraídas em acetato de etila (3 x 100 mL) e as lavagens orgânicas são descartadas. A fase aquosa é basificada até pH 14 usando solução aquosa de hidróxido de sódio a 20%, depois extraída com acetato de etila (3 x 150 mL). As fases orgânicas combinadas são secas (NazSCU) e concentradas para fornecer o produto como um líquido límpido (5,70 g, 82%). Um espectro de ’H RMN do composto (400 MHz, CDCI3) parece indicar a formação de uma mistura complexa de oligômeros em solução, mas mesmo assim o produto é usado na etapa seguinte sem purificação adicional.

o [0055] N- [ 1 - ({2- [4-(2-Hidroxi-2-metilpropanoil)fenoxi] etil} carbamoil )-l-metiletil]prop-2-enamida: l-[4-(2-Aminoetoxi)fenil]-2-hidroxi-2metilpropan-l-ona (4,70 g, 21,1 mmol) é adicionada a uma solução de 4,4dimetil-2-viniloxazol-5(4H)-ona (4,90 g, 35,3 mmol) em diclorometano (150 mL) e a solução é agitada à temperatura ambiente durante 24 h. A mistura é concentrada sob pressão reduzida para fornecer o produto bruto. Cromatografia de coluna (eluindo com diclorometano-metanol 20:1) fornece o produto puro como um líquido incolor (5,01 g, 70%). ’H RMN (400 MHz, dô-Acetona); 8,24 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 7,56 (s 1, 1H), 7,51 (s 1, 1H), 6,98 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 6,28 (dd, J= 16,9 e 10,1 Hz, 1H), 6,11 (dd, J= 16,9 e 1,8 Hz, 1H), 5,52 (dd, J = 10,1 e 1,8 Hz, 1H), 4,74 (s, 1H), 4,13 (t, J = 5,9 Hz, 2H), 3,61-3,55 (m, 2H), 1,50 (s, 6H), 1,49 (s, 6H). ¹³C RMN (100 MHz, dôAcetona); 201,88, 174,87, 164,48, 162,67, 133,11, 132,24, 127,92, 125,24, 114,13, 77,36, 66,96, 57,18, 54,67, 39,00, 24,98. ESI-MS m/z 363,2 [MH⁺]. Fig 1c. Síntese

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18/25 [0056] /V- (2-Meti 1 -1 -fenilpropan-2-il)prop-2-enamida: Acrilonitrila (18,0 mL, 0,260 mol) é adicionada a uma solução de 2-metil-l-fenil-lpropanol (35,0 g, 0,233 mol) em ácido acético glacial (125 mL) a 5 a 10 °C. Ácido sulfúrico concentrado (13,6 mL, 0,260 mol) é adicionado gota a gota mantendo-se a temperatura da reação a <10 °C. A mistura é agitada à temperatura ambiente durante 16 h, depois é aquecida a 60 °C durante 6 h. A mistura é agitada à temperatura ambiente durante mais 16 h, depois é esfriada em um banho de gelo a <10 °C. Agua (300 mL) é adicionada mantendo-se a temperatura a <20 °C, depois a pasta semifluida resultante é agitada à temperatura ambiente durante 1 h. O sólido resultante é coletado por filtração, lavado sucessivamente com água (3 x 100 mL) e éter de petróleo a 40 a 60 °C (3 x 100 mL) e é totalmente seco sob vácuo para fornecer o produto puro como um sólido incolor (44,4 g, 94%). Ή RMN (400 MHz, CDC1₃); 7,317,23 (m, 3H), 7,13-7,11 (m, 2H), 6,25 (dd, J= 16,8 e 1,5 Hz, 1H), 5,97 (dd, J = 16,8 e 10,3 Hz, 1H), 5,58 (dd, J= 10,3 e 1,5 Hz, 1H), 5,16 (s 1, 1H), 3,09 (s, 2H), 1,37 (s, 6H).

[0057] {4-[2-(Acriloilamino)-2-metilpropil]fenil}(oxo)acetato de metila: Cloro-oxoacetato de metila (16,0 mL, 0,174 mol) é adicionado a uma solução de A-(2-metil-l-fenilpropan-2-il)prop-2-enamida (25,0 g, 0,123 mol) em diclorometano (200 mL) a 5 a 10 °C. Cloreto de alumínio (41,0 g, 0,308 mol) é adicionado em porções ao longo de 30 minutos e a solução vermelha resultante é agitada à temperatura ambiente durante 20 h. A pasta semifluida heterogênea resultante é despejada em água gelada (600 mL) e a mistura é agitada durante 15 minutos. Diclorometano (500 mL) é adicionado e materiais orgânicos são extraídos em diclorometano. As fases orgânicas combinadas são lavadas com solução aquosa saturada de bicarbonate de sódio (300 mL),

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19/25 secas (NazSCU) e concentradas para fornecer o produto bruto. Recristalização a partir de éter terc-butil metílico:hexano fornece o produto puro como um sólido incolor (15,1 g, 42%). Ή RMN (400 MHz, CDC1₃); 7,91 (d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,26 (d, J= 8,3 Hz, 2H), 6,27 (dd, J= 16,8 e 1,5 Hz, 1H), 6,00 (dd, J = 16,8 e 10,3 Hz, 1H), 5,62 (dd, J= 10,3 e 1,3 Hz, 1H), 5,21 (s 1, 1H), 3,97 (s, 3H), 3,24 (s, 2H), 1,37 (s, 6H). ¹³C RMN (100 MHz, CDC1₃); 186,07, 165,62, 164,69, 146,86, 131,87, 131,63, 130,95, 130,10, 126,90, 54,55, 53,11, 44,48, 27,90.

H

N.

[0058] {4- [2-(Acriloilamino)-2-metilpropil]fenil} (oxo)acetato de etila: Cloro-oxoacetato de etila (7,80 mL, 69,7 mmol) é adicionado a uma solução de A-(2-metil-l-fenilpropan-2-il)prop-2-enamida (10,0 g, 49,8 mmol) em diclorometano (70 mL) a 5 a 10 °C. Cloreto de alumínio (16,6 g, 145 mmol) é adicionado em porções ao longo de 30 minutos e a solução vermelha resultante é agitada à temperatura ambiente durante 20 h. A pasta semifluida heterogênea é esfriada em um banho de gelo a <10 °C e acetonitrila (20 mL) é adicionada gota a gota mantendo-se a temperatura a <20 °C. A solução homogênea resultante é então despejada em água gelada (350 mL) e a mistura é agitada durante 15 minutos. Diclorometano (300 mL) é adicionado e materiais orgânicos são extraídos em diclorometano. As fases orgânicas combinadas são lavadas com solução aquosa saturada de bicarbonate de sódio (200 mL), secas (NazSCU) e concentradas para fornecer o produto bruto. Recristalização a partir de éter íerc-butil metílico:hexano fornece o produto puro como um sólido incolor (6,30 g, 42%). ’H RMN (400 MHz, CDCI3); 7,90 (d, J = 8,2 Hz, 2H), 7,26 (d, J = 8,2 Hz, 2H), 6,27 (dd, J = 16,8 e 1,4 Hz, 1H), 5,99 (dd, J= 16,8 e 10,2 Hz, 1H), 5,62 (dd, J= 10,2 e 1,4 Hz, 1H), 5,20 (s 1, 1H), 4,43 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 3,24 (s, 2H), 1,42 (t, J = 7,2 Hz, 3H), 1,37

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20/25 (s, 6H).

[0059] Abreviações usadas: TPP: trifenil fosfina, DIPE: éter diisopropílico, DCM:diclorometano, BHT: hidroxitolueno butilado, IPA: isopropanol, TEA: trietilamina, DMSO: dimetilsulfóxido, EtOH: etanol, TPPO: óxido de trifenilfosfina, DMF: dimetilformamida, MeOH: metanol, AcOH: ácido acético [0060] Os fotoiniciadores são também descritos nos seguintes aspectos numerados:

Aspecto 1. Um fotoiniciador da fórmula (I):

em que:

Pi é uma porção química de fotoiniciador;

R¹ é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída;

[0061] Aspecto 2. O fotoiniciador, de acordo com o aspecto 1, em que o ligante Z tem a estrutura:

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21/25

-C(R³)(R⁴)-Zaem que a porção química -C(R³)(R⁴)- está ligada ao átomo N da acrilamida na fórmula (I);

R³ e R4 são independentemente selecionados de H ou alquila Cl-Cô opcionalmente substituída; em que R³ ou R⁴, ou uma parte dos mesmos, pode estar ligado a Za para formar uma ou mais estruturas de anel. [0062] Aspecto 3. O fotoiniciador, de acordo com o aspecto 2, em que R³ e R⁴ são alquila Ci-Cô opcionalmente substituída independentemente selecionada, tal como alquila Ci-Cô, por exemplo, metila, etila ou propila, preferencialmente metila.

[0063] Aspecto 4. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos 2 a 3, em que R³ e R⁴ são iguais.

[0064] Aspecto 5. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que Z é selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12, alquenileno C1-C12; -O-; -S-; -NR^a-; ou -[O-(alquileno Ci-Ci2)]_n-, em que R^a é H ou alquila C1-C12 opcionalmente substituída e n é um número inteiro de 1 a 20.

[0065] Aspecto 6. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que Z é selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12 ou -O-(alquileno C1-C12)-, tal como alquileno Ci-Cô ou -O-(alquileno Ci-C₆)-.

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22/25 [0066] Aspecto 7. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos 2 a 4, em que Za é selecionado de uma ligação simples, alquileno CiCi2, alquenileno C1-C12; -O-; -S-; -NR^a-; ou -[O-(alquileno Ci-Ci2)]_n-, em que R^a é H ou alquila C1-C12 opcionalmente substituída e n é um número inteiro de 1 a 20.

[0067] Aspecto 8. O fotoiniciador, de acordo com o aspecto 7, em que Za é selecionado de uma ligação simples, alquileno C1-C12 ou -O-(alquileno C1-C12)-, tal como alquileno Ci-Cô ou -O-(alquileno Ci-Cô)-.

[0068] Aspecto 9. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que R¹ é H ou metila, preferencialmente H.

[0069] Aspecto 10. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que Pi é uma porção química de fotoiniciador Norrish tipo I.

[0070] Aspecto 11.0 fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que Pi é selecionado do grupo que consiste em: éteres de benzoína, l-fenil-2-hidroxi-2-alquilcetonas, l-fenil-2-amino-2alquilcetonas, dibenzossuberonas, benzis, cetais de benzil, acetofenonas, aalcoxi-acetofenonas, α,α-dialcoxi-acetofenonas, a-hidroxi-a-alquil-fenonas, α-hidroxi-a, a-dialquil-fenonas, fenilglioxilatos de alquila, canforquinonas, óxidos de acil-fosfina, fenil cetocumarinas.

[0071] Aspecto 12. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que Pi é uma porção química de fotoiniciador selecionada do grupo que consiste em: acetofenonas, a-alcoxi-acetofenonas, α,α-dialcoxi-acetofenonas, a-hidroxi-a-alquil-fenonas, α-hidroxi-a, adialquil-fenonas e fenilglioxilatos de alquila.

[0072] Aspecto 13. Um fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que Pi é uma porção química de fotoiniciador Norrish Tipo I que tem a fórmula geral (V):

-Ph-(X)_m

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23/25 (V) em que Ph é um anel fenila opcionalmente substituído;

em que m é um número inteiro de 1 a 5, de modo que m porções químicas X podem estar presentes em qualquer posição em Ph;

e em que X é selecionado de

em que R é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída.

[0073] Aspecto 14. O fotoiniciador, de acordo com o aspecto 13, em que o referido X está presente na posição para em Ph.

[0074] Aspecto 15. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos 13 a 14, em que m é 1 ou 2, de preferência 1.

[0075] Aspecto 16. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 15, que tem a fórmula geral (Ia):

em que R¹, R², R³, Z, X e m são como definidos em qualquer um dos aspectos 1 a 15.

[0076] Aspecto 17. O fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 16, que tem a fórmula geral (Ib):

(Ib) em que

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24/25

R¹ e R² são como definidos em qualquer um dos aspectos anteriores;

R³ e R⁴ são independentemente selecionados de H ou metila;X é selecionado de

[0077] Aspecto 18. Um fotoiniciador, de acordo com qualquer um dos aspectos 1 a 17, sendo selecionado de:

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25/25 [0078] Aspecto 19. Um método de síntese dos fotoiniciadores da fórmula geral (I), em que R² = H, em que o referido método compreende as etapas de:

a. reagir um álcool da fórmula geral lia

em que Za, R³ e R⁴ são como definidos em qualquer um dos aspectos 1 a 18; com uma acrilonitrila da fórmula geral Ilb

N

^Rl Ilb em que R¹ é como definido em qualquer um dos aspectos 1 a

17;

em uma reação de Ritter para formar uma acrilamida da fórmula geral IIc:

seguida pela etapa de (b) reagir a acrilamida da fórmula geral IIc em uma reação de acilação de Friedel-Crafts de modo a fornecer um fotoiniciador da fórmula geral (I).

[0079] Apesar da invenção ter sido descrita com referência a vários exemplos e esquemas de reação, não deve ser considerada como sendo limitada pela descrição acima. O escopo completo da invenção é definido pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de síntese dos fotoiniciadores da fórmula geral (I),

Z-Pi (D em que R¹ é selecionado de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída e R² = H, em que o referido método compreende as etapas de:

a. reagir um álcool da fórmula geral lia

R3

--Za

R₄

HO

Ila em que Za é uma porção química ligante selecionada de uma ligação simples, alquileno C1-C12, alquenileno C1-C12; -O-; -S-; -NR^a-; ou -[O(alquileno Ci-Ci2)]n-, em que R^a é H ou alquila C1-C12 opcionalmente substituída e n é um número inteiro de 1 a 20; e

R³ e R⁴ são independentemente selecionados de H ou alquila Ci-Cô opcionalmente substituída; em que R³ ou R⁴, ou uma parte dos mesmos, pode estar ligado a Za para formar uma ou mais estruturas de anel;

com uma acrilonitrila da fórmula geral Ilb

N

^Rl Ilb em que R¹ é selecionado de H ou alquila Ci-Có opcionalmente substituída;

em uma reação de Ritter para formar uma acrilamida da fórmula geral IIc:

O

R₃

N^^{—Za H} R

R! ^R4

lie

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2/2 seguida pela etapa de (b) reagir a acrilamida da fórmula geral IIc em uma reação de acilação de Friedel-Crafts de modo a fornecer um fotoiniciador da fórmula geral (I).