2-Phenylbenzoxazol-Derivate als wirksame Komponente in Ultraviolett-Schutzmitteln für kosmetische Zwecke
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter Derivate des 2-Phenylbenzoxazols als wirksame Komponente in Ultraviolett-Schutzmitteln für kosmetische Zwecke.
Es sind bereits verschiedenartige Ultraviolet-Absorber für die Verwendung in kosmetischen Präparationen vorgeschlagen worden, so auch auf Basis des 2-Phenylbenzoxazols, welche indessen den Anforderungen der Praxis, entweder hinsichtlich des Absorptionsbereiches oder aber hinsichtlich der physiologischen Unbedenklichkeit in keinem Fall voll genügten.
Es wurde nunmehr gefunden, dass diese Nachteile überaschenderweise zu überwinden sind, wenn als Schutzmittel gegen Ultraviolettstrahlung für kosmetische Zwecke solche 2-Phenylbenzoxazol-Verbindungen verwendet werden, welche in einer oder zwei der Stellungen 5, 6, 2', 3' oder 4' des 2-Phenylbenzoxazols (vgl. nachstehendes Formelschema), jedoch nicht in Nachbarstellung zueinander eine freie oder funktionell abgewandelte Carbonsäuregruppe enthalten.
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Verbindungen des vorgenannten Grundtypus können in verschiedener Weise weitersubstituiert sein, wobei gemäss vorliegender Erfindung vorwiegend solche Verbindungen zu benennen sind, welche der allgemeinen Formel
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entsprechen, worin
1. ein Symbol oder zwei Symbole, wenn sie verschiedenen Ringsystemen angehören, der Reihe Y2, Y3, X1, X2, X3 einen Substituenten aus der gruppe - COOA - COORz - CONR2Rs darstellen, wobei
A für ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion oder ein Aminsalzion, R1 für einen bis zu 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlenwasserstoff- oder gegebenenfalls verätherten Polyalkylenoxydrest Re und R8 für Wasserstoff oder einen bis zu 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylrest,
wobei R2 und sR3 zusammen nicht mehr als 20 Kohlenstoffatome enthalten, stehen und
II. ein bis drei Reste der Reihe Y1, Ys, Ys, Y4, X"X2, X3, X4, X5 soweit sie nicht bereits die unter I angegebene Bedeutung besitzen, ein Wasserstoffatom, eine bis zu 18 Kohlenstoffatomen enthaltende Alkylgruppe, eine bis zu 4 Kohlenstoffatome enthaltende Alkoxygnw pe oder ein Halogenatom und die verbleibenden X- und Y-Symbole jeWeils ein Wasserstoffatom bedeuten.
Sofern im Rahmen der Definition der vorstehenden Formel (2) Dicarbonsäuren bzw. deren Derivate in Betracht gezogen werden, sind solche Verbindungstypen von vorwiegendem Interesse welche der Formel (3) entsprechen
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worin Y2 oder Y3 und X3 jeweils Substituenten wie unter Formel 2 definiert, darstellen.
Von bevorzugtem Interesse sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung die neuen 2-Phenyl-benzoxazol Derivate des Monocarbons äure- bzw. Monocarbonsäurederivat-Typus der Formel
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worin
I. nur ein Symbol der Reihe U2, U3, V1, V2, V8 einen Substituenten aus der Gruppe - COOA - COOR1 - CONR2R8 darstellt, wobei A für ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion oder ein Aminsalzion, R1 für einen bis zu 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlenwasserstoff- oder gegebenenfalls verätherten Polyalkylenoxydrest, R2 und R3 für Wasserstoff oder einen bis zu 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylrest,
wobei Re und Rs zusammen nicht mehr als 20 Kohlenstoffatome enthalten stehen und
II. ein bis drei Reste der Reihe Ut, U2, U3, U4, V1, V2, V3, V4, V5 soweit sie nicht bereits die unter 1 angegebene Bedeutung besitzen, ein Wasserstoffatom, eine bis zu 18 Kohlenstoffatomen enthaltende Alkylgruppe, eine bis zu 4 Kohlenstoffatome enthaltende Alkoxygruppe oder ein Halogenatom und die verbleibenden U- und V Symbole jeweils ein Wasserstoffatom bedeuten.
Unter diesen neuen Monocarbonsäurederivaten sind diejenigen besonders hervorzuheben, bei denen das 2 Phenylbenzoxazol neben einer Carboxylfunktion in den Positionen 4' oder 5 keine weiteren Substituenten enthält, d. h. also Verbindungen, welche der Formel
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entsprechen und worin U± oder V1 die unter Formel (4), I angegebene Bedeutung besitzen.
Einer besonderen Auswahl entsprechen schliesslich Verbindungen der Formeln (4) oder (5) bei denen die Carbonsäuregruppen bzw. funktionell abgewandelten Carboxylgruppen in den Stellungen 5 oder 4' als Substituenten U5 bzw. V6 a) einen Substituenten -COOA', wobei A' ein Aminsalzion eines aliphatischen gesättigten bis zu 12 Kohlenstoffatome enthaltenden Amins darstellt, oder b) einen SubstituentenCOORt', wobei Ru'einen 4 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylrest oder einen bis zu 10 Polyäthylenoxydgruppierungen [-CH2- CHrO-] enthaltenden, gegebenenfalls verätherten Rest darstellt, bedeuten.
Im Rahmen der vorstehenden Definition kommen Carboxyl-Verbindungen von 2-Phenylbenzoxazolen in Betracht, bei denen wie oben ausgeführt - die Carboxyl-Funktion als Carboxyl-Anion vorliegt und das Kation A ein Wasserstoffion ein Alkalimetallion wie Na+, K + ein Ammoniumion oder ein Aminsalz-Ion darstellt.
Letztere werden vorzugsweise durch Trialkanolamine, wie insbesondere Triäthanolamin, vorgestellt.
Als Kohlenwasserstoffreste Rd mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen kommen in Betracht: Alkylreste wie beispielsweise geradkettige Alkylreste wie Methyl, Äthyl, Propyl, Hexyl, Octyl, Nonyl, Dodecyl, Oktadecyl, vorzugsweise, solche mit mindestens 4 C-Atomen, verzweigte Alkylreste vorzugsweise bis zu 8 Kohlenstoffatomen wie zum Beispiel Isopropyl, tert. Butyl, 2,2,4-Trimethyl- pentyl u. a.
Als Polyalkylenoxydrest kommen in erster Linie Polyäthylenoxydreste und hierbei wiederum solche mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen in Betracht, vorzugsweise solche mit 2 bis 4 Polyäthylenoxyd-Gruppierungen [CH2-CH2-O], deren endständige Hydroxylgruppe mit einem einwertigen aliphatischen gesättigten 1-8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkohol veräthert sein kann.
Für den Carbonsäureamidtypus kommen für R2 und Pl Alkylreste in Betracht wie sie oben für R1 aufgeführt. worden sind; als wichtigste Vertreter seien genannt: Äthyl, Butyl, Octyl.
Substituenten der Reihe Y1, Y2, Y3, Y4, X1, X2, X3, X4, X5 soweit sie nicht bereits durch eine Carboxyl-Funktion vertreten sind, können definitionsgemäss u.a. eine bis zu 18 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe darstellen, wofür dieselben Glieder wie oben unter R1 aufgeführt, in Betracht kommen. Als Alkoxygruppen seien die Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy- und Butoxy- als besonders interessant zu nennen. Von Halogen sind vorwiegend Chlor und Brom von praktischer Bedeutung, es sollte zweckmässig jedoch immer nur ein solches Halogenatom im Molekül vorhanden sein.
Als typische gemäss vorliegender Erfindung zu verwendenden Verbindungen seien beispielhaft die folgenden genannt:
2-Phenyl-benzoxazol-5-carbonsäure-methylester
2-Phenyl-benzoxazol-5-carbonsäure
2-Phenyl-benzoxazol-4'-carbonsäure
2-Phenyl-5-chlor-benzoxazol-4'-carbonsäure
2-Phenyl-5-tert.butyl-benzoxazol-4-carbonsäure
2-Phenyl-5-methyl-benzoxazol-4'-carbonsäure
2-Phenyl-benzoxazol-5-carbonsäure-n-octylester
2-Phenyl-benzoxazol-6-carbonsäure
2-Phenyl-benzoxazol-6-carbonsäuremethylester 2-Phenyl-benzoxazol-5 ,4'-di(carbonsäuremethylester)
2-Phenyl-benzoxazol-6, 4'-di (carbonsäuremethylester)
Triäthanolaminsalz der 2-Phenyl-benzoxazol-5-carbonsäure
Triäthanolaminsalz dar 2-Phenyl-benzoxazol-4'-carbonsäure
Die Herstellung der im vorstehenden definierten 2 Phenylbenzoxazole kann in Analogie zu an sich bekannten Verfahrensweise erfolgen,
indem äquimolare Mengen eines o-Oxy-Aminobenzols der Formel (6) mit einer Benzolmonocarbonsäure bzw. deren Halogenid der Formel (7) umgesetzt werden:
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In diesen Formeln haben sämtliche Symbole die gleiche Bedeutung wie unter Formel (2) angegeben, nur mit der Ausnahme, dass für die X- und Y-Symbole keine freien COOH-Gruppen bzw. deren Salze stehen dürfen, sondern die Carbonsäuregruppen in geschützter Form vorliegen müssen. Beispielse für solche geschützte Carboxylgruppen sind Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Urethan- oder Carbonsäurenitril-Gruppen oder andere in der Reaktivität vergleichbare geschützte Carboxylfunktionen.
Die Umsetzung kann je nach physikalischer und chemischer Natur der Komponenten in Substanz, wie z.B. in der Schmelze, oder in Lösung erfolgen, wobei im letzteren Falle selbstverständlich lae solchen Lösungsmittel in Betracht kommen, welche einerseits genügend lösend wirken und anderseits chemisch inert gegenüber den Reaktionsteilnehmern sind (Beispiel: Dichlorbenzole). Der für die Umsetzung infrage kommende Temperaturbereich ist weitgehend der Reaktivität der Komponenten anzupassen, für die Praxis kommt im allgemeinen das Intervall von 17 > 250 C in Betracht. Zweckmässig erfolgt die Umsetzung in Gegenwart von Katalysatoren oder Hilfsstoffen, welche wasserabspaltend wirken oder eine Wasserabspaltung begünstigen wie z. B.
Borsäure, p-Toluolsulfosäure, Phosphorsäuren, Schwefelsäure usw.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden 2-Phenylbenzoxazol-Derivate eignen sich als Komponente in Schutzmitteln für die Haut gegen ultraviolette Strahlung.
Sie können in an sich bekannter Weise zu beständigen und gebrauchsfertigen kosmetischen Präparaten verarbeitet werden. Zweckmässig werden sie mit Trägersubstanzen gemischt, emulgiert oder vorzugsweise in solchen gelöst. Derartige Träger können in flüssiger oder halbfester Form vorliegen. Hierzu gehören flüssige organische Verdünnungsmittel, beispielsweise organische Lösungsmittel wie Alkohole oder Ketone, z. B. Äthanol, Isopropanol, Glycerin, Cyclohexanol, Methylcyclohexanol, weiterhin Trichloräthylen, Benzin, Ester pflanzlichen oder tierischen Ursprungs wie vegetabilische oder animalische Öle und Fette, z. B. Erdnussöl, Kakaobutter, Lanolin. Es können auch mineralische Lösungsmittel wie Paraffinöl, weisses Mineralöl, Vaselinöl oder Vaselin verwendet werden.
Ist eine wässerige Dispersion des Schutzmittels erwünscht, so kann dieses mit Hilfegeeigneter Dispergiermittel unmittelbar in Wasser fein dispergiert oder ineinem organischen Träger (siehe oben) vollständig oder teilweise gelöst und dann in Wasser dispergiert, bzw. emulgiert werden. Selbstverständlich können derartigen Gemisches und Präparaten noch weitere Stoffe zugesetzt werden, z. B. Hautpflegemittel, Insektenabwehrmittel, Desodorantien, Riechstoffe, Farbstoffe. Durch geeignete Wahl eines oder mehrerer Träger sowie gegebenenfalls weiterer Zusätze erhält man Lösungen, Salben, Pasten, Cremes, Öle oder Emulsionen.
Mit Hilfe geeigneter Lösungsmittel, z. B. Fluorchloralkanen, lassen sich auch Sprühpräparate (sog. Arosol Sprays) herstellen, welche in verschlossenen Behältern aufbewahrt und aus diesen durch Betätigung eines Ventils direkt auf die zu schützenden Hautstellen aufgebracht werden können.
Je nach der Art der kosmetischen Präparation kann dieselbe innerhalb recht beträchtlicher Grenzen schwankende Mengen der erfindungsgemäss zu verwendenden 2 Phenylbenzoxazole enthalten.
Für die meisten praktischen Zecke kommen jedoch im allgemeinen Mengen zwischen 0,05 und 5, vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsprozent an 2-Phenylbenzoxazol Derivat, bezogen auf die Gesamtmenge der Präparation in Betracht.
Die gemäss der vorliegenden Erfindung als Komponente in Schutzmitteln zu verwendenden 2-Phenyl-benzoxazol-Derivate eignen sich besonders gut als Hautschutzmittel, weil sie einerseits in organischen Lösungsmitteln, wie sie für kosmetische Zwecke verwendet werden, gut löslich sind und anderseits die Hautrötung hervorrufenden, ultravioletten Strahlen mit einer Wellenlänge bis etwa 320 m, u weitgehend absorbieren, die Strahlen höherer Wellenlänge von 320 bis etwa 400 my, deren bräunende Wirkung in der Regel erwünscht ist, jedoch nichtbeeinflussen.
In den nachstehenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nicht anders bemerkt wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Herstellungsvorschriften
A.) 33,4 Teile 4-Hydroxy-5-amino-benzoesäureme- thylester werden während 1 Stunde in 160 Teilen Dichlorbenzol mit 28,1 Teilen Benzoylchlorid bei 1500 verrührt. Dann destilliert man das Dichlorbenzol ab, setzt dem Reaktionsgemisch einen Teil Borsäure zu und steigert die Temperatur auf 200 bis 2100. Zur Wasserabspaltung verrührt man 2 Stunden bei der gleichen Temperatur und fügt anschliessend bei 1600 40 Teile Dichlorbenzol zu, wobei das Produkt der Formel
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in Form beinahe farbloser Kristalle ausfällt. Zur Vervollständigung der Kristallisation gibt man noch 200 Teile Methanol unter Rühren zum Kristallbrei. Man nutscht, wäscht mit 100 Teilen Methanol und trocknet bei 80-110" am Vakuum.
Ausbeute: etwa 40 Teile
Schmelzpunkt: 157 bis 1580 Co5HX03N : berechnet : C 71,14 H 4,37 N 5,53 gefunden : C 70,95 H 4,45 N 5,54
B.) 25,3 Teile der Verbindung der Formel (8) werden während 2 Stunden in einem Gemisch von 150 Teilen Äthanol, 30 Teilen Wasser und 10 Teilen Natriumhydroxyd am Rückflusskühler verrührt. Man kühlt auf Zimmertemperatur, nutscht das Natriumsalz der Carbonsäure ab und wäscht mit 50 Teilen Äthanol. Zur Herstellung der freien Säure löst man das Natriumsalz in 500 Teilen Wasser von 90 OC, säuert mit konzentrierter Salzsäure an, wobei das Produkt der Formel
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in Form farbloser Kristalle ausfällt:
Ausbeute: etwa 23 Teile
Schmelzpunkt: 242 bis 2430.
C14H903N: berechnet : C 70,29 H 3,79 N 5,86 gefunden : C 70,36 H 3,67 N 5,83
C.) 10.9 Teile 1-Amino-2-hydroxybenzol, 18 Teile Terephthalsäuremonomethylester und 0,5 Teile Borsäure werden mit 100 Teilen Diäthylenglykoldiäthyläther in einem Rührkolben langsam auf 2100 erhitzt, wobei das entstehende Wasser zusammen mit dem lDiäthylenglykol- diäthyläther abdestilliert wird. Man rührt 2 Stunden bei der gleichen Temperatur weiter, kühlt anschliessend auf 100 , fügt 300 Teile Dioxan und 12 Teile Natriumhydroxyd zum Gemisch und rührt eine Stunde bei 95 weiter. Man kühlt auf Zimmertemperatur, nutscht und wäscht mit 50 Teilen Dioxan.
Das Natriumsalz wird in 350 Teilen Wasser gelöst, von wenig nicht gelösten Kristallen abfiltriert, und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert, wobei sich das Produkt der Formel
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in Form farbbloser Kristalle abscheidet. Ausbeute: etwa 20 Teile. Ein zweimal aus Dioxan-Wasser umkristallisiertes Analysenprodukt schmilzt bei 310 bis 3110.
Ci4HeOgN: berechnet: C 70,29 H 3,79 N 5,86 gefunden : C 70,40 H 3,70 N 5,80
D.) Verwendet man in Vorschrift C anstelle von 1 Amino2-hydroxybenzol die entsprechende Menge 1 Amino-2-hydroxy-4-tert. butyl-benzol, so erhält man das Produkt der-Formel
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in entsprechender Reinheit und Ausbeute; Schmelzpunkt: 179 0 bis 180 ".
C18H17O3N: berechnet : C 73,20 H 5,80 N 4,74 gefunden : C 72,94 H 5,88 N 4,73
E.) 60 Teile der Verbindung der Formel (8) werden mit einem Teil Natriumäthylat in 300 Teilen n-Octanol während 6 Stunden bei 120 bis 1250 verrührt. Man kühlt auf 800 und versetzt mit 300 Teilen Ät'ianol und anschliessend mit 100 Teilen Wasser. Man nutscht das Produkt der Formel
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und trocknet bei 90 bis 100 am Vakuum. Ausbeute: etwa 80 Teile. Nach zweimaliger Umkristallisation aus Benzol-Alkohol schmilzt das Analysenprodukt bei 760 bis 77".
C22H25O3N: berechnet : C 75,18 H 7,17 N 3,99 gefunden : C 74,90 H 7,08 N 4,09
In analoger Weise sind die durch nachstehend aufgeführte Formeln wiedergegebenen Verbindungen erhältlich:
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Schmelzpunkt: 930 bis 94 berechnet : C 73,76 H 6,19 N 4,53 gefunden : C 73,45 H 6,10 N 4,74
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Schmelzpunkt: 850 bis 860
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Schmelzpunkt: 1660 bis 167 berechnet : C 76,81 H 8,43 N 6,89 gefunden : C 76,55 H 8,67 N 7,01
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Schmelzpunkt: 73 bis 740 berechnet : C 75,18 H 7,17 N 3,99 gefunden : C 75,30 H 7,11 N 4,04
In entsprechender Weise werden auch nachfolgende Verbindungen hergestellt:
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Schmelzpunkt: 2600 bis 2620 C18H17O3N: berechnet : C 73,20 H 5,80 N 4,74 gefunden : C 73,23 H 5,76 N 4,69
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Schmelzpunkt: 228 bis 2290 c17h13o5n: berechnet :
C 65,59 H 4,21 N 4,50 gefunden : C 65,30 H 4,15 N 4,56
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Schmelzpunkt: 2190 bis 2200 C17H13O3N: berechnet : C 65,59 H 4,21 N 4,50 gefunden : C 65,53 H 4,19 N 4,40
F.) 95 Teile der Verbindung der Formel (9) werden in 470 Teilen Wasser und 69 Teilen Triäthanolamin gelöst. Das so in Wasser gelöste Triäthanolaminsalz der Formel
Schmelzpunkt: 1300 bis 1320 C19H19O3N: berechnet : C 73,76 H 6,19 N 4,53 gefunden : C 73,56 H 6,01 N 4,71
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kann für die verschiedensten kosmetischen Formulierungen verwendet werden.
Beispiel 1 (Kosmetische Formulierung) Cetiol (= aus Wairat gewonnenes, hauptsächlich Oleyloleat enthaltendes
Gemisch von Estern ungesättigter
Fettsäuren) 10,00 O/o
Stearin 6,00 O/o
Wasser 68,95 O/o
KOH 0,45 O/o
Triäthanolamin 1,10 O/o Nach Vorschrift F hergestellte Lösung (Formel 21) 13,50 0/0.
Das so erhaltene Sonnenschutzmittel hält schädigende Strahlung im Sinne von verbrennend wirkenden Strahlen sehr stark zurück, lässt indessen bräunende Strahlung gut durch.
Beispiel 2
Propylenglykol 5,00 O/o
Wasser 56,50 O/o
Feinsprit 25,00 O/o
Nach Beispiel 6 hergestellte
Lösung 13,50 O/o
Das so erhaltene Sonnenschutzmittel besitzt ähnliche Wirkung wie unter Beispiel 7 angegeben.
Beispiel 3
Man löst 4 Teile der Verbindung der Formel (13) in 96 Teilen Äthylalkohol und fügt noch 0,5 Teile Parfum öle hinzu. 40 Teile der so erhaltenen Lösung werden in ein mit Ventil versehenes Druckgefäss zusammen mit 60 Teilen einer aus gleichen Teilen bestehenden Mischung aus Trichlormonofluormethan und Dichlorfluormethan abgefüllt. Man erhält so ein Aerosolspray, das als Sonnenschutzmittel verwendet werden kann.
Anstelle der Verbindung (13) kann auch eine der Verbindungen (14) bis (18) mit entsprechendem Erfolg eingesetzt werden.
Beispiel 4
10 Teile Adipinsäureisopropyltetrahydrofurfurylester, 5 Teile Benzoesäurediäthylamid, 8 Teile Phthalsäuredimethylester und 5 Teile einer der Verbindungen der Formeln (12) oder (15) werden in 36 Teilen Erdnussöl und 36 Teilen Paraffinöl gelöst. Man erhält ein Sonnenschutzmittel mit Insekten abwehrender Wirkung.
Beispiel 5
4 Teile einer der Verbindungen der Formeln (11) oder (13) 10 Teile Glycerinmonostearat, 4 Teile Cetylalkohol, 1 Teil Natriumcetylsulfat, 1 Teil Stearinsäure und 5 Teile Glycerin werden zusammen innig vermengt und in 75 Teilen Wasser emulgiert.
Man erhält eine Emulsion, die sich als nicht fettende Hautcreme sehr gut eignet und die behandelten Stellen gegen Sonnenbestrahlung schützt.
Beispiel 6
5 Teile Adipins äureisopropyltetrahydrofurfurylester, 5 Teile Toluylsäurediäthylamid, 3 Teile der Verbindungen der Formel (14), 6 Teile Cetylalkohol, 14 Teile Vaselinöl, 10 Teile weisses Bienenwachs, 14 Teile Lanolin, 3 Teile Kakaobutter, 39,7 Teile Wasser und 0,3 Natriumbenzoat werden durch inniges Vermischen zu einer Insekten abwehrenden Sonnenschutzcreme verarbeitet.
Versuch
Aus einer 100/obigen acetonischen Acetylcelluloselösung, welche auf die Acetylcellulose berechnet, 1 O/o der Verbindung der Formel (9) enthält, wird ein Film von ungefähr 60 b Dicke hergestellt. Nach dem Trocknen wird ein Teil des erhaltenen Films 100 Stunden mit einem Fadeometer belichtet.
Man erhält nachfolgende Werte für die prozentuale Durchlässigkeit:
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<tb> <SEP> Lichtdurchlässigkeit <SEP> in <SEP> O/o <SEP>
<tb> Wellenlänge <SEP> in <SEP> m
<tb> <SEP> belichtet <SEP> unbelichtet
<tb> 280 <SEP> bis <SEP> 320 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 330 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> 340 <SEP> bis <SEP> 400 <SEP> 1 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb>
Beispiel 7
Zur Herstellung einer als kosmetischen Sonnenschutzmittel verwendbaren Emulsion werden die Ölpha- se A und die wässrige Phase B der nachstehend angegebenen Zusammensetzung benötigt:
Kolloiddisperse Mischung aus 90 O/o
Cetylalkohol und Stearylalkohol und 10 O/o Natriumlaurylsulfat 8,0 Teile Distearat des Polyäthylenglykols mit Molekulargewicht 400 5,0 Teile Diäthylenglykol-monostearat 3,0 Teile Isopropylmyristat 5,0 Teile Vaselinöl 5,0 Teile Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 300 20,0 Teile Verbindung einer der Formeln (14), (15) oder (16) 1,5 Teile p-Oxybenzoesäuremethylester 0,3 Teile dest. Wasser 51,9 Teile
Die geschmolzene und auf 70 erwärmte Ölphase A wird unter energischem Rühren der auf 75 erwärmten Wasserphase B beigegeben. Die Emulsion wird kalt gespült und parfümiert (0,3 Teile Parfum).
Beispiel 8
Man stellt in üblicher Arbeitsweise eine Lösung folgender Zusammensetzung her:
Verbindung der Formel (13) 3 Teile
Polyäthylenglykol vom Molekular gewicht 300 40 Teile
Propylenglykol 25 Teile
Isopropylmyristat 2,5 Teile Äthanol 29,2 Teile
Parfum 0,3 Teile Diese Lösung kann als Hautschutzmittel gegen ultraviolette Strahlung verwendet werden. Sie wird zweckmässig mit Hilfe einer geeigneten Sprühvorrichtung auf die Haut aufgebracht.
2-phenylbenzoxazole derivatives as an effective component in ultraviolet protectants for cosmetic purposes
The present invention relates to the use of certain derivatives of 2-phenylbenzoxazole as an effective component in ultraviolet protective agents for cosmetic purposes.
Various types of ultraviolet absorbers have already been proposed for use in cosmetic preparations, including those based on 2-phenylbenzoxazole, which, however, in no case fully meet the requirements of practice, either in terms of the absorption range or in terms of physiological harmlessness.
It has now been found that these disadvantages can surprisingly be overcome if such 2-phenylbenzoxazole compounds are used as protective agents against ultraviolet radiation for cosmetic purposes, which are in one or two of the positions 5, 6, 2 ', 3' or 4 'of the 2-Phenylbenzoxazole (cf. the following formula scheme), but not contain a free or functionally modified carboxylic acid group adjacent to one another.
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Compounds of the abovementioned basic type can be further substituted in various ways, whereby, according to the present invention, primarily those compounds are to be named which have the general formula
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correspond to where
1. one symbol or two symbols, if they belong to different ring systems, of the series Y2, Y3, X1, X2, X3 represent a substituent from the group - COOA - COORz - CONR2Rs, where
A for a hydrogen atom, an alkali metal ion, an ammonium ion or an amine salt ion, R1 for a hydrocarbon or optionally etherified polyalkylene oxide radical Re and R8 for hydrogen or an alkyl radical containing up to 20 carbon atoms,
where R2 and sR3 together contain no more than 20 carbon atoms, and
II. One to three radicals of the series Y1, Ys, Ys, Y4, X "X2, X3, X4, X5 unless they already have the meaning given under I, one hydrogen atom, one alkyl group containing up to 18 carbon atoms, one up to Alkoxygen containing 4 carbon atoms or a halogen atom and the remaining X and Y symbols each denote a hydrogen atom.
If dicarboxylic acids or their derivatives are taken into account in the context of the definition of the above formula (2), those types of compounds which correspond to the formula (3) are of predominant interest
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wherein Y2 or Y3 and X3 each represent substituents as defined under formula 2.
In the context of the present invention, the new 2-phenylbenzoxazole derivatives of the monocarboxylic acid or monocarboxylic acid derivative type of the formula are of preferred interest
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wherein
I. only one symbol of the series U2, U3, V1, V2, V8 represents a substituent from the group - COOA - COOR1 - CONR2R8, where A stands for a hydrogen atom, an alkali metal ion, an ammonium ion or an amine salt ion, R1 for one to 20 Hydrocarbon or optionally etherified polyalkylene oxide radical containing carbon atoms, R2 and R3 for hydrogen or an alkyl radical containing up to 20 carbon atoms,
where Re and Rs together contain no more than 20 carbon atoms and
II. One to three radicals of the series Ut, U2, U3, U4, V1, V2, V3, V4, V5 unless they already have the meaning given under 1, one hydrogen atom, one alkyl group containing up to 18 carbon atoms, one up to Alkoxy group containing 4 carbon atoms or a halogen atom and the remaining U and V symbols each represent a hydrogen atom.
Of these new monocarboxylic acid derivatives, special mention should be made of those in which the 2-phenylbenzoxazole contains no further substituents in addition to a carboxyl function in the 4 'or 5-positions, i.e. H. thus compounds which have the formula
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correspond and where U ± or V1 have the meaning given under formula (4), I.
Finally, compounds of the formulas (4) or (5) in which the carboxylic acid groups or functionally modified carboxyl groups in the 5 or 4 'positions as substituents U5 or V6 a) have a substituent -COOA', where A 'is an amine salt ion, correspond to a special selection of an aliphatic saturated amine containing up to 12 carbon atoms, or b) a substituent COORt ', where Ru' represents an alkyl radical containing 4 to 20 carbon atoms or an optionally etherified radical containing up to 10 polyethylene oxide groups [-CH2-CHrO-].
In the context of the above definition, carboxyl compounds of 2-phenylbenzoxazoles come into consideration in which, as stated above - the carboxyl function is present as a carboxyl anion and the cation A is a hydrogen ion, an alkali metal ion such as Na +, K +, an ammonium ion or an amine salt- Ion represents.
The latter are preferably presented by trialkanolamines, such as in particular triethanolamine.
Possible hydrocarbon radicals Rd with up to 20 carbon atoms are: alkyl radicals such as straight-chain alkyl radicals such as methyl, ethyl, propyl, hexyl, octyl, nonyl, dodecyl, octadecyl, preferably those with at least 4 carbon atoms, branched alkyl radicals, preferably up to 8 Carbon atoms such as isopropyl, tert. Butyl, 2,2,4-trimethylpentyl and the like. a.
Polyalkylene oxide radicals are primarily polyethylene oxide radicals and here again those with up to 20 carbon atoms, preferably those with 2 to 4 polyethylene oxide groups [CH2-CH2-O], the terminal hydroxyl group of which is a monohydric, aliphatic, saturated alcohol containing 1-8 carbon atoms can be etherified.
For the carboxamide type, alkyl radicals such as those listed above for R1 come into consideration for R2 and P1. have been; the most important representatives are: ethyl, butyl, octyl.
Substituents of the series Y1, Y2, Y3, Y4, X1, X2, X3, X4, X5, if they are not already represented by a carboxyl function, can according to definition include represent an alkyl group containing up to 18 carbon atoms, for which the same members as listed above under R1 come into consideration. The methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy groups are particularly interesting as alkoxy groups. Of halogen, mainly chlorine and bromine are of practical importance, but expediently only one such halogen atom should be present in the molecule.
Typical compounds to be used in accordance with the present invention include the following:
2-Phenyl-benzoxazole-5-carboxylic acid methyl ester
2-phenyl-benzoxazole-5-carboxylic acid
2-phenyl-benzoxazole-4'-carboxylic acid
2-phenyl-5-chloro-benzoxazole-4'-carboxylic acid
2-phenyl-5-tert-butyl-benzoxazole-4-carboxylic acid
2-phenyl-5-methyl-benzoxazole-4'-carboxylic acid
2-Phenyl-benzoxazole-5-carboxylic acid n-octyl ester
2-phenyl-benzoxazole-6-carboxylic acid
2-phenyl-benzoxazole-6-carboxylic acid methyl ester 2-phenyl-benzoxazole-5, 4'-di (carboxylic acid methyl ester)
2-phenyl-benzoxazole-6, 4'-di (carboxylic acid methyl ester)
Triethanolamine salt of 2-phenyl-benzoxazole-5-carboxylic acid
Triethanolamine salt is 2-phenylbenzoxazole-4'-carboxylic acid
The preparation of the 2 phenylbenzoxazoles defined above can be carried out in analogy to the procedure known per se,
by reacting equimolar amounts of an o-oxy-aminobenzene of the formula (6) with a benzene monocarboxylic acid or its halide of the formula (7):
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In these formulas, all symbols have the same meaning as given under formula (2), with the exception that the X and Y symbols may not represent free COOH groups or their salts, but rather the carboxylic acid groups are in protected form have to. Examples of such protected carboxyl groups are carboxylic acid ester, carboxamide, urethane or carboxonitrile groups or other protected carboxyl functions which are comparable in terms of reactivity.
Depending on the physical and chemical nature of the components, the conversion can take place in substance, e.g. take place in the melt, or in solution, in the latter case of course those solvents can be considered which, on the one hand, have a sufficiently dissolving effect and, on the other hand, are chemically inert to the reactants (example: dichlorobenzenes). The temperature range in question for the reaction must largely be adapted to the reactivity of the components; in practice, the range of 17> 250 ° C. is generally considered. The reaction is expediently carried out in the presence of catalysts or auxiliaries which have a dehydrating effect or which promote dehydration, such as. B.
Boric acid, p-toluenesulfonic acid, phosphoric acids, sulfuric acid, etc.
The 2-phenylbenzoxazole derivatives to be used according to the invention are suitable as components in protective agents for the skin against ultraviolet radiation.
They can be processed in a manner known per se to form stable and ready-to-use cosmetic preparations. They are expediently mixed with carrier substances, emulsified or, preferably, dissolved in such. Such carriers can be in liquid or semi-solid form. These include liquid organic diluents, for example organic solvents such as alcohols or ketones, e.g. B. ethanol, isopropanol, glycerin, cyclohexanol, methylcyclohexanol, trichlorethylene, gasoline, esters of vegetable or animal origin such as vegetable or animal oils and fats, z. B. peanut oil, cocoa butter, lanolin. Mineral solvents such as paraffin oil, white mineral oil, petroleum jelly or petroleum jelly can also be used.
If an aqueous dispersion of the protective agent is desired, it can be finely dispersed directly in water with the aid of suitable dispersants or completely or partially dissolved in an organic carrier (see above) and then dispersed or emulsified in water. Of course, other substances can also be added to such mixtures and preparations, e.g. B. skin care products, insect repellants, deodorants, fragrances, dyes. Solutions, ointments, pastes, creams, oils or emulsions are obtained by suitable choice of one or more carriers and, if appropriate, further additives.
With the help of suitable solvents, e.g. B. fluorochloroalkanes, spray preparations (so-called. Arosol sprays) can be produced, which are stored in closed containers and from these can be applied directly to the skin areas to be protected by actuating a valve.
Depending on the type of cosmetic preparation, the same can contain amounts of the 2 phenylbenzoxazoles to be used according to the invention which vary within quite considerable limits.
For most practical ticks, however, amounts between 0.05 and 5, preferably 1 to 3 percent by weight of 2-phenylbenzoxazole derivative, based on the total amount of the preparation, are generally suitable.
The 2-phenylbenzoxazole derivatives to be used as a component in protective agents according to the present invention are particularly suitable as skin protective agents because, on the one hand, they are readily soluble in organic solvents such as those used for cosmetic purposes and, on the other hand, they are ultraviolet, which causes skin reddening Rays with a wavelength of up to about 320 m, largely absorb the rays of higher wavelengths from 320 to about 400 my, the tanning effect of which is usually desirable, but does not affect them.
In the examples below, unless otherwise noted, parts are parts by weight, percentages are percentages by weight, and temperatures are given in degrees Celsius.
Manufacturing regulations
A.) 33.4 parts of methyl 4-hydroxy-5-aminobenzoate are stirred in 160 parts of dichlorobenzene with 28.1 parts of benzoyl chloride at 1500 for 1 hour. The dichlorobenzene is then distilled off, a part of boric acid is added to the reaction mixture and the temperature is increased to 200 to 2100. To split off water, the mixture is stirred for 2 hours at the same temperature and then 40 parts of dichlorobenzene are added at 1600, the product of the formula
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precipitates in the form of almost colorless crystals. To complete the crystallization, 200 parts of methanol are added to the crystal sludge with stirring. It is suction filtered, washed with 100 parts of methanol and dried at 80-110 "in a vacuum.
Yield: about 40 parts
Melting point: 157 to 1580 Co5HX03N: calculated: C 71.14 H 4.37 N 5.53 found: C 70.95 H 4.45 N 5.54
B.) 25.3 parts of the compound of formula (8) are stirred for 2 hours in a mixture of 150 parts of ethanol, 30 parts of water and 10 parts of sodium hydroxide on a reflux condenser. It is cooled to room temperature, the sodium salt of the carboxylic acid is filtered off with suction and washed with 50 parts of ethanol. To prepare the free acid, the sodium salt is dissolved in 500 parts of water at 90 ° C., acidified with concentrated hydrochloric acid, the product of the formula
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precipitates in the form of colorless crystals:
Yield: about 23 parts
Melting point: 242 to 2430.
C14H903N: Calculated: C 70.29 H 3.79 N 5.86 Found: C 70.36 H 3.67 N 5.83
C.) 10.9 parts of 1-amino-2-hydroxybenzene, 18 parts of terephthalic acid monomethyl ester and 0.5 parts of boric acid are slowly heated to 2100 with 100 parts of diethylene glycol diethyl ether in a stirred flask, the resulting water being distilled off together with the ldiethylene glycol diethyl ether. The mixture is stirred for a further 2 hours at the same temperature, then cooled to 100, 300 parts of dioxane and 12 parts of sodium hydroxide are added to the mixture and the mixture is stirred at 95 for a further hour. It is cooled to room temperature, suction filtered and washed with 50 parts of dioxane.
The sodium salt is dissolved in 350 parts of water, the few undissolved crystals are filtered off, and the product is acidified with concentrated hydrochloric acid, the product of the formula
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deposited in the form of colorless crystals. Yield: about 20 parts. An analysis product recrystallized twice from dioxane-water melts at 310 to 3110.
Ci4HeOgN: calcd: C 70.29 H 3.79 N 5.86 found: C 70.40 H 3.70 N 5.80
D.) If one uses the corresponding amount of 1 amino-2-hydroxy-4-tert instead of 1 amino-2-hydroxybenzene in regulation C. butyl-benzene, the product of the formula is obtained
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in appropriate purity and yield; Melting point: 179 0 to 180 ".
C18H17O3N: calcd: C 73.20 H 5.80 N 4.74 found: C 72.94 H 5.88 N 4.73
E.) 60 parts of the compound of the formula (8) are stirred with one part of sodium ethylate in 300 parts of n-octanol for 6 hours at 120 to 1250. The mixture is cooled to 800 and mixed with 300 parts of Ät'ianol and then with 100 parts of water. You suck the product of the formula
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and dry at 90 to 100 in vacuo. Yield: about 80 parts. After two recrystallization from benzene-alcohol, the analysis product melts at 760 to 77 ".
C22H25O3N: Calculated: C 75.18 H 7.17 N 3.99 found: C 74.90 H 7.08 N 4.09
The compounds represented by the formulas listed below can be obtained in an analogous manner:
EMI5.4
Melting point: 930 to 94 calculated: C 73.76 H 6.19 N 4.53 found: C 73.45 H 6.10 N 4.74
EMI5.5
Melting point: 850 to 860
EMI5.6
Melting point: 1660 to 167 calculated: C 76.81 H 8.43 N 6.89 found: C 76.55 H 8.67 N 7.01
EMI6.1
Melting point: 73 to 740 calculated: C 75.18 H 7.17 N 3.99 found: C 75.30 H 7.11 N 4.04
The following connections are also established in a corresponding manner:
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Melting point: 2600-2620 C18H17O3N: Calculated: C 73.20 H 5.80 N 4.74 found: C 73.23 H 5.76 N 4.69
EMI6.3
EMI6.4
Melting point: 228 to 2290 c17h13o5n: calculated:
C 65.59 H 4.21 N 4.50 found: C 65.30 H 4.15 N 4.56
EMI6.5
Melting point: 2190-2200 C17H13O3N: Calculated: C 65.59 H 4.21 N 4.50 found: C 65.53 H 4.19 N 4.40
F.) 95 parts of the compound of formula (9) are dissolved in 470 parts of water and 69 parts of triethanolamine. The triethanolamine salt of the formula thus dissolved in water
Melting point: 1300 to 1320 C19H19O3N: Calculated: C 73.76 H 6.19 N 4.53 found: C 73.56 H 6.01 N 4.71
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can be used for a wide variety of cosmetic formulations.
Example 1 (Cosmetic formulation) Cetiol (= obtained from Wairat, mainly containing oleyl oleate
Mixture of esters of unsaturated
Fatty acids) 10.00 o / o
Stearin 6.00 o / o
Water 68.95 o / o
KOH 0.45 O / o
Triethanolamine 1.10 O / o Solution prepared according to regulation F (formula 21) 13.50 0/0.
The sunscreen agent obtained in this way retains damaging radiation in the sense of burning rays very strongly, but lets tanning radiation through well.
Example 2
Propylene glycol 5.00 o / o
Water 56.50 o / o
Fine spirit 25.00 o / o
Prepared according to Example 6
Solution 13.50 o / o
The sunscreen agent thus obtained has an effect similar to that indicated under Example 7.
Example 3
4 parts of the compound of formula (13) are dissolved in 96 parts of ethyl alcohol and 0.5 parts of perfume oils are added. 40 parts of the solution obtained in this way are filled into a pressure vessel provided with a valve together with 60 parts of a mixture of trichloromonofluoromethane and dichlorofluoromethane consisting of equal parts. This gives an aerosol spray that can be used as a sunscreen.
Instead of the connection (13), one of the connections (14) to (18) can also be used with corresponding success.
Example 4
10 parts of isopropyl tetrahydrofurfuryl adipate, 5 parts of diethyl benzoate, 8 parts of dimethyl phthalate and 5 parts of one of the compounds of the formulas (12) or (15) are dissolved in 36 parts of peanut oil and 36 parts of paraffin oil. A sunscreen with an insect repellent effect is obtained.
Example 5
4 parts of one of the compounds of the formulas (11) or (13) 10 parts of glycerol monostearate, 4 parts of cetyl alcohol, 1 part of sodium cetyl sulfate, 1 part of stearic acid and 5 parts of glycerol are intimately mixed together and emulsified in 75 parts of water.
An emulsion is obtained which is very suitable as a non-greasy skin cream and protects the treated areas against solar radiation.
Example 6
5 parts of adipic acid isopropyltetrahydrofurfurylester, 5 parts of toluic acid diethylamide, 3 parts of the compounds of formula (14), 6 parts of cetyl alcohol, 14 parts of vaseline oil, 10 parts of white beeswax, 14 parts of lanolin, 3 parts of cocoa butter, 39.7 parts of water and 0.3 of sodium benzoate are processed into an insect-repellent sunscreen cream by thorough mixing.
attempt
From a 100% above acetyl cellulose solution, which, calculated on the acetyl cellulose, contains 10% of the compound of the formula (9), a film of approximately 60 g thickness is produced. After drying, part of the film obtained is exposed to a fadeometer for 100 hours.
The following values are obtained for the percentage permeability:
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<tb> <SEP> Light transmission <SEP> in <SEP> O / o <SEP>
<tb> Wavelength <SEP> in <SEP> m
<tb> <SEP> exposed <SEP> unexposed
<tb> 280 <SEP> to <SEP> 320 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 330 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> 340 <SEP> to <SEP> 400 <SEP> 1 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb>
Example 7
To produce an emulsion that can be used as a cosmetic sunscreen agent, the oil phase A and the aqueous phase B with the following composition are required:
Colloid-disperse mixture of 90%
Cetyl alcohol and stearyl alcohol and 10 O / o sodium lauryl sulfate 8.0 parts distearate of polyethylene glycol with molecular weight 400 5.0 parts diethylene glycol monostearate 3.0 parts isopropyl myristate 5.0 parts vaseline oil 5.0 parts polyethylene glycol with a molecular weight of 300 20.0 parts compound one of formulas (14), (15) or (16) 1.5 parts of methyl p-oxybenzoate 0.3 parts of distilled water. Water 51.9 parts
The molten oil phase A heated to 70 is added to the water phase B heated to 75 with vigorous stirring. The emulsion is rinsed with cold water and perfumed (0.3 parts of perfume).
Example 8
A solution of the following composition is prepared in the usual way:
Compound of formula (13) 3 parts
Polyethylene glycol with a molecular weight of 300 40 parts
Propylene glycol 25 parts
Isopropyl myristate 2.5 parts, ethanol 29.2 parts
Perfume 0.3 parts This solution can be used as a skin protectant against ultraviolet radiation. It is expediently applied to the skin with the aid of a suitable spray device.