DE1618198B1 - Oxalsäure-esteramide als Ultraviolettschutzmittel - Google Patents
Oxalsäure-esteramide als UltraviolettschutzmittelInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Schützen von organischen Materialien, die durch Einwirkung
von Ultraviolettstrahlung geschädigt werden, gegenüber dieser Strahlung, durch den Einsatz spezieller
Oxalsäure-esteramide.
Bislang wurde als Voraussetzung für UV-Absorberwirkung eines Moleküls die Anwesenheit einer Hydroxylgruppe
in einem Benzolring in Orthosteilung zur Bindung dieses Benzolringes mit einer
> C=O-, —C^N- oder —N=N-Bindung erachtet. Verbindungen
dieses Typs sind z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1 188 080 beschrieben. Diese bekannten
Verbindungen geben jedoch verschiedenen organischen Materialien bei Lichteinwirkung Verfärbungen,
die die Substrate in vielen Fällen gewerblich unbrauchbar machen.
Erfindungsgemäß werden für den Ultraviolettschutz organischer Materialien solche Oxalsäureesteramide
eingesetzt, die der Formel
NH-CO —COOR
(XO)U
entsprechen und worin X eine 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende, gegebenenfalls eine Carbonsäurealkylestergruppe
aufweisende Alkylgruppe, eine AlIyI-gruppe, eine Benzylgruppe, eine Fettacylgruppe oder
eine gegebenenfalls durch ein Chloratom oder eine Niederalkylgruppe substituierte Benzoylgruppe bedeutet,
Y eine 1 bis 12 "Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Halogenmethylgruppe,
die Phenylgruppe, die Nitrilgruppe, die Nitrogruppe, eine Alkylaminogruppe oder die Sulfonsäureamidgruppe
darstellt oder wobei zwei o-ständige Reste Y zusammen einen ankondensierten Benzolring
bilden und R eine 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe, eine 1 bis 6 Kohlenstoffatome
enthaltende Alkoxyalkylgruppe, die Benzylgruppe oder die Cyclohexylgruppe bedeutet, und u und ν
für die Zahlen O, 1 oder 2 bei einer Summe für
u + v von 1 bis 3 stehen und der Wert O für eine
Indexzahl u oder ν ein Wasserstoffatom bedeutet.
Aus der Vielzahl der verwendbaren Oxalsäureesteramide seien nachfolgend einige Verbindungen als
Beispiele genannt:
O O
H Il Il
N-C-C-OC2H5
(1)
55
OCH,
N-C-C-OC8H17
H Il Il
ο ο
OCH3
(2)
H,C
O O
— C Cx ; OC/φΗί)
— C Cx ; OC/φΗί)
HnC
CH,-
(3)
CH,O
20 OCH,
CH, O
O O
N-C-C-O-CH
CH3O
O O
H Il Il
N-C-C-O-CH2-CH-CH2-CH3
CH2
CH2
CH2
CH,
CH2
CH2
CH2
CH,
Die erfmdungsgemäß zu verwendenden Oxalsäureesteramide
können nach an sich bekannten Methoden der Amidierung von Oxalsäure oder deren Estern
durch Umsetzung von Oxalsäure, Oxalsäurehalbestern oder Oxalsäure-diestern mit gleichen oder verschiedenen
Esterresten mit den entsprechenden primären Aminen hergestellt werden. Eine neue, speziell
vorteilhafte Methode für die Herstellung von Oxalsäure-esteramiden
der Formel (1) besteht darin, daß Oxalsäure-diester der Formel
RO OC-COOR
mit aromatischen primären Aminen der Formel
ca
(XO)1,
— mit den Bedeutungen für X, Y, R, u und υ wie
unter Formel (1) angegeben — in der Schmelze oder in inerten organischen Lösungsmitteln in Gegenwart
von wasserfreier Borsäure miteinander umgesetzt werden. Die einzusetzende Borsäuremenge entspricht
hierbei 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Oxalester. Die Reaktionstemperaturen liegen hierbei
im allgemeinen bei 50 bis 2500C, vorzugsweise zwischen 100 und 1500C. Unter inerten Lösungsmitteln
sind hierbei solche zu verstehen, die gegenüber den
Reaktionspartnern unter den angegebenen Reaktionsbedingungen chemisch indifferent sind. Beispiele hierfür
sind: Benzol, Toluol, Chlorbenzol, insbesondere auch solche mit einem etwa oberhalb 1400C liegenden
Siedepunkt, wie Di- und Trichlorbenzol, mehrwertiger Alkohol, wie Diäthylenglykoldiäthyläther, hochsiedende
Kohlenwasserstoffe, wie p-Cymol.
Im Falle der Verwendung solcher Lösungsmittel kondensiert man unter Entfernung des abgespaltenen
Alkohols.
Die Kondensation in Gegenwart von Borsäure ist nicht nur sehr ökonomisch, sie ermöglicht vor allem
eine starke Verkürzung der Reaktionszeiten bzw. in Wechselwirkung, Herabsetzung der Reaktionstemperaturen.
Hierdurch werden nicht nur bekannte Verbindungen in wesentlich günstigeren Ausbeuten
zugänglich, sondern es können auch bislang infolge thermischer Labilität nicht zugänglich gewesene Verbindungen
in glatter Weise erhalten werden.
Eine Variation des Esterrestes R in den beschriebenen Oxalsäure-esteramiden kann auch durch Umesterung
— vorzugsweise des Methyl- oder Äthylesters — in Gegenwart von katalytischen Mengen
Alkalimetall oder Alkalialkoholat und in Lösung des für die Umesterung benötigten Alkohols (in
Überschuß) erhalten werden.
Eine andere Variationsmöglichkeit für den Esterrest besteht darin, daß man das Oxalsäurehalbamid
(hergestellt aus Oxalsäure und primärem Amin oder durch Verseifung des Methyl- oder Äthylesters des
Oxalsäure-esteramids) ins Säurechlorid überführt(z.B. mit Thionylchlorid oder Phosphorpentachlorid nach
an sich bekannten Methoden) und dieses bei Temperaturen von 0 bis 1000C in einem inerten Lösungsmittel
auf den entsprechenden Alkohol oder das Alkalisalz eines Phenols einwirken läßt.
Alle Verbindungen mit abgewandelten Hydroxylgruppen (z. B. Alkoxy- oder Alkenyloxygruppen) können
bekanntlich durch primäre Kondensation der freie Hydroxylgruppen enthaltenden aromatischen
Amine mit Oxalsäüreestern und nachfolgender Abwandlung dieser Hydroxylgruppen nach an sich
bekannten Verätherungs- und Veresterungsmethoden gewonnen werden.
Die vorstehend beschriebenen Oxalsäure-amidester können im Prinzip zum Schützen aller solcher organischer
Materialien herangezogen werden, die durch den Einfluß ultravioletter Strahlung in irgendeiner
Form geschädigt oder zerstört werden, da die besagten Oxalsäurederivate eine ausgeprägte Absorption speziell
im Bereich des normalerweise schädigend wirkenden Spektralgebietes aufweisen. Solche Schädigungen
durch Einwirkung der Ultraviolettstrahlung können sehr verschiedenartige Auswirkungen haben,
beispielsweise Farbänderung, Änderung der mechanischen Eigenschaften (Brüchigkeit, Rissigkeit, Reißfestigkeit,
Biegefestigkeit, Abriebfestigkeit, Elastizität, Alterung), Einleitung unerwünschter chemischer Reaktionen
(z. B. Zersetzung von empfindlichen chemischen Substanzen), photochemisch induzierte Umlagerungen
oder Oxydation (beispielsweise von ungesättigten Fettsäuren enthaltenden ölen), Auslösung von Verbrennungserscheinungen
und Reizungen (z. B. bei menschlicher Haut).
Die zu schützenden organischen Materialien können demzufolge den verschiedenartigsten Stoffklassen
angehören und in den verschiedensten Verarbeitungszuständen und Aggregatzuständen vorliegen, während
ihr gemeinsames Merkmal in einer Empfindlichkeit gegenüber Ultraviolettstrahlung besteht.
Organische Materialien dieser Art können sowohl hochmolekularer als auch niedermolekularer Natur
sein.
Als niedrigmolekulare oder höhermolekulare Substanzen, für die das erfindungsgemäße Verfahren
zum Schützen bzw. Stabilisieren in Betracht kommt, seien beispielsweise genannt: organische Naturstoffe,
ίο wie sie für pharmazeutische Zwecke verwendet werden (Medikamente), UV-empfindliche Farbstoffe,
Verbindungen, die als Nahrungsmittel oder in Nahrungsmitteln durch Belichtung zersetzt werden (ungesättigte
Fettsäuren in ölen) usw. Besonders vorteilhaft erweist sich die Verwendung der besagten Oxalsäurederivate
jedoch für den Schutz von Polykondensationsprodukten, Polyadditionsprodukten und Polyvinylchlorid
sowie in kosmetischen Präparationen. Als organische Materialien auf Polymerisatbasis,
die erfindungsgemäß geschützt werden können, seien beispielsweise genannt: Polymerisate auf Basis von
α,/3-ungesättigten Carbonsäuren Acrylate, Acrylamide
und Acrylnitril; Polymerisate auf Basis von Vinyl- und Vinylidenhalogeniden sowie Vinylestern, ungesättigten
Aldehyden und Ketonen, Alkylverbindungen, andere Polymerisationsprodukte wie z. B. durch Ringöffnung
erhältlich, z. B. Polyamide vom Polycaprolactam-Typ,
ferner Formaldehyd-Polymerisate, oder Polymere, die sowohl über Polyaddition als auch
Polykondensation erhältlich sind, wie Polyäther, PoIythioäther, Polyacetale, Thioplaste.
Als Beispiele für die vorzugsweise in Betracht kommenden Polykondensate und Polyaddukte seien
genannt:
1. Polykondensationsprodukte oder Vorkondensate auf Basis bi- oder polyfunktioneller Verbindungen
mit kondensationsfähigen Gruppen, .deren Homo- und Mischkondensationsprodukte sowie Produkte
der Nachbehandlung, wie z. B. Polyester [gesättigte
(z. B. Polyäthylenterephthalat) oder ungesättigte (z. B. Maleinsäure-Dialkohol-Polykondensate sowie deren
Vernetzungsprodukte mit anpolymerisierbaren Vinylmonomeren), unverzweigte sowie verzweigte (auch
auf Basis höherwertiger Alkohole, wie z. B. Alkydharze)], Polyamide (z.B. Hexamethylendiamin-adipat),
Maleinatharze, Melaminharze, Phenolharze (z. B. Novolacke), Anilinharze, oder deren Vorkondensate
und analog gebaute Produkte, Polycarbonate, Silikonharze, und andere.
2. Polyadditionsprodukte, wie Polyurethane (vernetzt und unvernetzt), Epoxydharze.
Als organische Materialien, die erfindungsgemäß geschützt werden können, kommen ferner in Betracht:
a) halbsynthetische organische Materialien, wie z. B. Celluloseester bzw. Mischester (Acetat, Propionat),
Nitrocellulose, Celluloseäther, regenerierte Cellulose (Viskose, Kupferammoniak-Cellulose)
oder deren Nachbehandlungsprodukte, Casein-Kunststoffe;
b) natürliche organische Materialien animalischen oder vegetabilischen Ursprungs, beispielsweise
auf Basis von Cellulose oder Proteinen, wie Wolle, Baumwolle, Seide, Bast, Jute, Hanf, Felle
und Haare, Leder, Holzmassen in feiner Verteilung, Naturharze (wie Kolophonium, insbesondere
Lackharze), Gelatine, Leime, ferner Kautschuk, Guttapercha, Balata, sowie deren Nach-
behandlungs- und Modifizierungsprodukte, Abbauprodukte,
durch Abwandlung reaktionsfähiger Gruppen erhältliche Produkte.
Die in Betracht kommenden organischen Materialien können in den verschiedenartigsten Verarbeitungszuständen
(Rohstoffe, Halbfabrikate oder Fertigfabrikate) und Aggregatzuständen vorliegen. Sie kön- ■
nen einmal in Form der verschiedenartigsten geformten Gebilde vorliegen, d. h. also z. B. vorwiegend
dreidimensional ausgedehnte Körper, wie Profile, Behälter oder verschiedenartigste Werkstücke,
Schnitzel oder Granulate, Schaumstoffe; vorwiegend zweidimensional ausgebildete Körper, wie Filme,
Folien, Lacke, Imprägnierungen und Beschichtungen, oder vorwiegend eindimensional ausgebildete Körper,
wie Fäden, Fasern, Borsten, Drähte. Die besagten Materialien können andererseits auch in ungeformten
Zuständen in den verschiedenartigsten homogenen und inhomogenen Verteilungsformen und Aggregatzuständen
vorliegen, z. B. als Pulver, Lösungen, normale und umgekehrte Emulsionen (Cremen), Dispersionen,
Latices, Sole, Gele, Kitte, Wachse, Kleb- und Spachtelmassen.
Fasermaterialien können in den verschiedensten, vorwiegend nicht textlien Verarbeitungsformen vorliegen,
z. B. als Fäden, Garne, Faservliese, Filze, Watten, Beflockungs-Gebilde oder als textile Gewebe
oder textile Verbundstoffe, Gewirke, Papiere und Pappen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Ultraviolett-Stabilisatoren können beispielsweise auch wie folgt
eingesetzt werden:
a) in kosmetischen Präparaten, wie Parfüms, gefärbten und ungefärbten Seifen und Badezusätzen,
Haut- und Gesichtscremen, Pudern, Repellants und insbesondere Sonnenschutzölen und -cremen;
b) in Mischung mit Farbstoffen oder Pigmenten oder als Zusatz zu Färbebädern, Druck-, Ätzoder
Reservepasten. Ferner auch zur Nachbehandlung von Färbungen, Drucken oder Ätzdrucken;
c) in Mischungen mit sogenannten »Camern«, Antioxydantien, anderen Lichtschutzmitteln,
Hitzestabilisatoren oder chemischen Bleichmitteln;
d) in Mischung mit Vernetzern, Appreturmitteln, wie Stärke oder synthetisch zugänglichen Appretüren;
e) in Kombination mit Waschmitteln. Die Waschmittel und Stabilisatoren können den zu benutzenden
Waschbädern auch getrennt zugefügt werden;
f) in Gelatineschichten für photographische Zwecke;
g) in Kombination mit polymeren Trägermaterialien (Polymerisations-, Polykondensations- oder Polyadditionsprodukten),
in welche die Stabilisatoren gegebenenfalls neben anderen Substanzen in gelöster
oder dispergierter Form eingelagert sind,
z. B. bei Beschichtungs-, Imprägnier- oder Bindemitteln (Lösungen, Dispersionen, Emulsionen)
für Textilien, Vliese, Papier, Leder;
Die erfindungsgemäß zu verwendenden neuen Ultraviolett-Stabilisierungsmittel werden vorzugsweise
den Materialien vor oder während deren Verformung zugesetzt bzw. einverleibt. So kann man sie
beispielsweise bei der Herstellung von Filmen, Folien, Bändern oder Formkörpern der. Preßmasse oder
Spritzgußmasse beifügen oder vor dem Verspinnen in der Spinnmasse lösen, dispergieren oder anderweitig
feinverteilen. Die Schutzmittel können auch den Ausgangssubstanzen, Reaktionsgemischen oder
Zwischenprodukten zur Herstellung voll- oder halbsynthetischer organischer Materialien zugesetzt werden,
also auch vor oder während der chemischen Umsetzung, beispielsweise bei einer Polykondensation
(also auch Prepolymeren) oder einer Polyaddition.
Eine wichtige anwendungstechnische Variante für die erfindungsgemäß zu verwendenden Stabilisierungsmittel
besteht darin, daß diese Stoffe einer Schutzschicht einverleibt werden, welche das dahinter befindliche
Material schützen. Dies kann in der Form geschehen, daß die Ultraviolettabsorber auf die Oberflächenschicht
(eines Filmes, einer Faser eines mehr- Λ dimensionalen Formkörpers) aufgebracht werden.
Man kann dieses beispielsweise nach einer Art Färbeverfahren erreichen oder die Wirksubstanz in einen
Polymerisat- (Polykondensat-, Polyaddukt-) Film einbetten nach an sich bekannten Oberflächenbescbichtungsmethoden
mit polymeren Substanzen, oder man kann die Wirksubstanz in gelöster Form vermittels
eines geeigneten Lösungsmittels in die Oberflächenschicht eindiffundieren oder einquellen lassen. Eine
andere wichtige Variante besteht darin, daß der Ultraviolettabsorber in ein selbsttragendes im wesentlichen
zweidimensionales Trägermaterial eingebettet wird, z. B. eine Folie oder eine Gefäßwandung, um
damit von der dahinterliegenden Substanz Ultraviolettstrahlung abzuhalten (Beispiele: Schaufenster,
Filme, Klarsichtpackungen, Flaschen).
Es ist aus vorstehendem selbstverständlich, daß neben dem Schutz des Substrats oder der Trägersubstanz,
welches den Ultraviolettabsorber enthält, gleichzeitig auch der Schutz von anderen .Begleitstoffen
des Substrats erreicht wird, beispielsweise M
Farbstoffen, Antioxydantien, Desinfektionszusätzen, ™ Antistatika und anderen Appreturen, Weichmachern
und Füllmitteln.
Je nach der Art der zu schützenden oder zu stabilisierenden Substanz, nach deren Empfindlichkeit oder
der anwendungstechnischen Form des Schützens und Stabilisierens kann die erforderliche Menge an Stabilisator
innerhalb weiter Grenzen variieren, beispielsweise zwischen etwa 0,01 und 10 Gewichtsprozent,
bezogen auf die zu schützende Substratmenge. Für die meisten praktischen Belange genügen bereits
Mengen von etwa 0,2 bis 2 Gewichtsprozent.
In den nachstehenden Herstellungsvorschriften und Beispielen bedeuten Teile immer Gewichtsteile
und Prozente immer Gewichtsprozente, soweit nicht anders angegeben. Schmelzpunkte sind unkorrigiert.
Herstellungsvorschriften (A bis C)
(insbesondere für Verbindungen der Tabelle I)
(insbesondere für Verbindungen der Tabelle I)
h) als Zusätze zu den verschiedensten industriellen 65 A. 37 Teile p-Anisidin, 50 Teile Oxalsäurediäthyl-Produkten,
um deren Alterungsgeschwindigkeit ester und 0,5 Teile Borsäure werden bei 110 bis 115° C
herabzusetzen, z. B. als Zusatz zu Leimen, Klebe- während 4 Stunden verrührt, wobei der entstehende
mitteln oder Anstrichstoffen. Alkohol fortwährend abdestilliert wird. Anschließend
löst man die Schmelze in 250 Teilen siedendem Alkohol,
filtriert von unlöslichem Diamid ab und versetzt das Filtrat mit 500 Teilen Wasser, wobei das Produkt
der Formel
N — C — COOC9H,
Die Analysendaten lauten:
C17H17O4N:
C17H17O4N:
Berechnet ... C 68,21, H 5,73, N 4,68; gefunden .... C 68,35, H 5,52, N 4,65.
C. 10,5 Teile der Verbindung der Formel
CH, O
IO HO-
NH — CO — COOC2H5
in Form beinahe farbloser Kristalle ausfällt. Ein zweimal aus Alkohol—Wasser umkristallisiertes
Analysenprodukt schmilzt bei 107 und 1080C und zeigt folgende Daten:
C11H13O4N:
Berechnet ... C 59,18, H 5,87, N 6,28; gefunden .... C 59,26, H 6,00, N 6,02.
B. 20,9 Teile der Verbindung der Formel werden zusammen mit 13,2 Teilen Laurinsäurechlorid
in 30 Teilen Chlorbenzol für 2 Stunden auf Rückfluß erwärmt. Nach Zugabe von 1,5 Teilen einer
Kieselerde zur Entfärbung wird filtriert und das FiI-trat in 50 Teilen heißem Alkohol ausgerührt. Das auskristallisierte
Produkt wird abgenutscht, mit 20 Teilen Methanol gewaschen und getrocknet. Man erhält so
15,5 Teile der Verbindung der Formel
20
HO
-NHCOCOOC2H5
(hergestellt aus p-Aminophenol und Oxalsäurediäthylester
in Gegenwart katalytischer Mengen Borsäure bei Temperaturen von 120 bis 130° C) werden in
50 Teilen Dimethylsulfoxid bei 20° C gelöst. Dazu werden bei 0° C 14 Teile Kaliumcarbonat (wasserfrei)
und 1.8 Teile Benzylbromid gegeben. Das Reaktionsgemisch wird hierauf während 6 Stunden bei O0C,
dann 2 Stunden bei 10° C und anschließend während 16 Stunden bei Zimmertemperatur verrührt. Darauf
wird mit Alkohol und Wasser das Produkt der Formel
Il
CH3(CH2)10 - C - O
(13) - CO - COOC2H5
/ Λ
CH7-O
-NHCOCOOC2H5
(12)
35
aus der Reaktionslösung ausgefällt (22 Teile). Zur Reinigung wird das Rohprodukt aus Benzol — unter
Zusatz von Bleicherde Tonsil NFF — und Cyclohexan umkristallisiert. Nach zweimaliger Umkristallisation
und einmaliger Chromatographie an Aluminiumoxyd der Aktivität III mit Benzol erhält man
einen Schmelzpunkt von 107 bis 1080C.
mit dem Schmelzpunkt 106 bis 107° C und der Analyse:
C22H33O5N:
Berechnet ... C 67,49, H 8,50, N 3,58; gefunden .... C 67,43, H 8,77, N 3,56.
Die in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführten Verbindungen wurden auf gleiche oder analoge Weise
hergestellt. In der Tabelle I bedeutet
Spalte I Formel-Nr.
Spalte II Strukturformel
Spalte III Schmelzpunkt
(unkorrigiert) 0C Spalte IV Analysendaten
C, H, N
(1. Zeile = berechnet,
2. Zeile = gefunden)
I | O. | / | C/ | O Il |
O Ν |
II | 128 | III | 129 | 44,69 44,66 |
IV | 4,74 4,89 |
Cl | T CF3 |
Il -NH-C — |
Il
-c— |
O | ||||||||
(14) | C-OC2H5 | bis | 3,07 3,17 |
|||||||||
CH; | O | O | 171 | 172 | 50,42 50,72 |
11,76 11,83 |
||||||
,N | -NH- | -c — | O 11 |
|||||||||
(15) | Il C-OC2H5 |
bis | 4,23 4,47 |
|||||||||
(X | 144 | 145 | 56,91 57,02 |
5,53 5,38 |
||||||||
-NH- | O | |||||||||||
(16) | OCH3 | C-OC2H5 | bis | 5,97 5,87 |
||||||||
109548/541
Fortsetzung
III
IV
H,C
\ f
H,C
Cl
Br
H3C H3C
HX
CH,
O
Il Il
C-C-OC2H5
O NH-C-C-OC2H5
O
Il Il
NH-C-C-OC2H5
ο ο
NH-C-C-OC2H5
O
Il Il
Ij-NH-C-C-OC2H5
O
Il Il
NH-C-C-OC2H5
H,C
ο ο
Il Il
NH-C-C-OC2H5
H17C8-Q-\
-NH-CO-COOC2H5
CH3-C —Ο—<
,^NH- CO — COOC2H5
NH-CO-COOC2Hc
NH — CO — COOCH,
NH-CO-COOC2H5 bis 119.
bis 153
bis 158
bis 61
bis 71
bis 52
bis 114
bis 60,5
bis 118
bis 163
bis 154
bis 160
61,00 6,83 11,86 61,30 6,61 12,01
52,76 4,43 6,15 52,63 4,30 6,40
44,14 3,70 5,15 44,88 3,67 5,18
63,75 6,32 6,76 63,79 6,29 6,87
65,14 6,83 6,33 65,42 6,86 6,31
65,14 6,83 6,33 64,98 7,03 6,47
71,36 5,61 5,20 71,30 5,74 5,21
67,26 8,47 4,36 67,40 8,19 4,64
57,37 5,22 5,58
57,60 5,25 5,50
65,17 4,82 4,47
65,12 4,77 4,46
58,72 4,06 4,03
58,88 4,04 3,93
68,28 6,28 3,79
68,37 6,49 3,90
Fortsetzung
I | CH2 — CHCH2 | CH3O | CH I |
II | / | 3 | 3 | 5 | / \ |
/
\^ |
III | 93 | 62,64 62,66 |
IV | 5,62 5,52 |
(28) | ΟιβΗ37 | 0 -^ y~ NH — CO — COOC2H5 | NHCOCOOC2H5 | -NHCOCOOC2H5 | -NHCOCOOC2H5 | -NHCOCOOC2H5 | NHCOCOOC2H5 | NHCOCOOC2H5 | 92,5 bis | 88 | 72,84 72,59 |
6,07 5,91 |
3,03 . 2,77 |
||
(29) | C2H5OOCCH2 | 0 —^ ^— NHCOCOOC2H5 | [ OCH3 |
I OCH3 |
H5 | OC2H5 | 87,5 bis | 113 | 56,94 56,52 |
10,26 10,01 |
4,74 4,58 |
||||
(30) | C2H5O ^^ | — 0 —<\~V~ NHCOCOOC2H5 | CH | CH I |
OCH3 | 112 bis | 110,5 | 60,75 60,94 |
5,80 5,69 |
5,90 6,06 |
|||||
(31) | KJ | V-NHCOCOOC2H5 | 109,5 bis | 120 | 69,12 69,17 |
6,37 6,34 |
5,76 5,70 |
||||||||
(32) | 7Y- NHCOCOOC2H5 | OC2 | 119,5 bis | 5,39 5,29 |
|||||||||||
0 | NHCOCOOC2H5 | 108 | 69,12 69,53 |
5,76 5,83 |
|||||||||||
(33) | /V | AA | 107 bis | 5,39 5,51 |
|||||||||||
OCH3 | Cl | 81,5 | 56,91 56,98 |
5,53 5,51 |
|||||||||||
(34). | 80 bis | 5,97 5,96 |
|||||||||||||
C2H5O | 74 | 60,75 60,79 |
5,90 5,91 |
||||||||||||
(35) | 73,5 bis | 6,37 6,24 |
|||||||||||||
103,5 | 53,64 53,38 |
5,16 5,08 |
|||||||||||||
(36) | 102,5 bis | 5,19 5,25 |
|||||||||||||
99 | 62,14 62,04 |
5,57 5,27 |
|||||||||||||
(37) | 98 bis | 6,82 6,65 |
|||||||||||||
79,5 | 51,27 51,20 |
5,44 5,51 |
|||||||||||||
(38) | 79 bis | 4,69 4,66 |
|||||||||||||
87,5 | 59,77 59,82 |
4,98 4,92 |
|||||||||||||
(39) | 86,5 bis | 6,81 6,89 |
|||||||||||||
Fortsetzung 14
II III
IV
N = C
NH2O2S
Q8H37O
NHCOCOOC2H
2H5
NHCOCOOC2H
2H5
OCH3
NHCOCOOC2H
2H5
OC2H5
NHCOCOOC2H5
[^Yj^V" NH — CO — COOC2H5
\— ww — rn —
NH — CO — COOC18H37
bis 190
bis 87
bis 175,5
bis 81
bis 131
bis 99,5
60,54 4,62 12,84 60,46 4,64 12,90
59,18 5,87 6,28 59,24 5,93 6,26
43,70 4,67 9,27 43,79 4,73 9,18
60,75 6,37 5,90 60,68 6,27 6,05
71,36 5,61 5,20 71,35 5,44 5,22
77,02 11,61 2,04 77,97 11,77 2,12
Herstellungsbeispiel zu Tabelle II
11,15 Teile der Verbindung der Formel (11) werden in 20 Teilen Alkohol gelöst und mit 22,3 Teilen
Laurylalkohol und 0,5 Teilen Na-Metall versetzt. Unter Rühren wird erhitzt und der vorhandene und
der entstehende Alkohol fortlaufend abdestilliert. Anschließend wird während 6 Stunden am Rückfluß
gekocht.
Zur Aufarbeitung wird das Reaktionsgemisch mit 400 Teilen Chlorbenzol versetzt und die Chlorbenzollösung
zweimal mit Wasser gewaschen. Darauf wird das Chlorbenzol abdestilliert, das zurückbleibende
öl in 100 Teilen Aceton aufgenommen und bis zur beginnenden Trübung mit Wasser versetzt. Durch
Abkühlen im Eisbad kristallisiert die Verbindung der Formel
CH,O
-NHCOCOOCH
12-"-2S
(45)
in einer Ausbeute von 9,1 Teilen aus. Durch einmalige
Umkristallisation aus Aceton—Wasser erhält man das
Analysenprodukt mit dem Schmelzpunkt 61 bis 62° C.
Analysendaten:
C21H33O4N:
C21H33O4N:
Berechnet ... C 66,42, H 8,20, N 4,56; gefunden .... C 66,65, H 8,13, N 4,33.
In vollkommen analoger Weise bzw. durch die nachstehend beschriebene Umesterung sind die in der nachfolgenden
Tabelle II aufgeführten Verbindungen hergestellt worden, welche die Variationsmöglichkeit
des Esterrestes R demonstrieren. In dieser Tabelle bedeutet
Spalte I Formel-Nr.
Spalte II Esterrest-R^ gemäß
Formel (54), und Strukturformeln
Spalte III Schmelzpunkt in °C
(unkorrigiert)
Spalte IV Analysendaten, erste
Zeile = berechnet, zweite Zeile = gefunden.
Beispiele vom Typ 45:
0
0
CH3O-^f ^^NH —C-COO-R3'
I | II | C4H9 | 138,5 | III | 139,5 | 57,41 57,54 |
IV | 6,70 6,79 |
(46) | R3'= -CH3 | — CH2CH C2H5 |
73,5 | bis | 74,5 | 60,75 60,76 |
5,30 5,29 |
5,90 5,94 |
(47) | -C3H7 | 75 | bis | 76 | 62,14 62,15 |
6,37 6,23 |
5,57 5,63 |
|
(48) | C4H9 | R= -CH2CH2OCH3 | 61 | bis | 62 | 66,42 66,65 |
6,82 6,94 |
4,56- 4,33 |
(49) | C8H17 | -<Z> | 95,5 | bis | 96,5 | 72,44 72,27 |
8,20 8,13 |
3,13 3,00 |
(50) | C18H37 | C8H17O —^ ^- NHCOCOOCH3 | bis | 10,13 10,16 |
||||
C8H17O —^ ^- NHCOCOO — C8H17 | 66,5 | 68 | 66,42 66,76 |
4,56 4,47 |
||||
(8) | C8H17O —/ V- NHCOCOO — C4H9 | 104,5 | bis | 105 | 67,36 67,64 |
8,20 8,08 |
4,91 4,81 |
|
(51) | <r~y>—- NH — CO — COOCH2CH2 — O OCH3 CIi3 |
86,5 | bis | 87,5 | 56,91 56,96 |
5,30 5,50 |
5,53 5,74 |
|
(52) | 120 | bis | 120,5 | 64,96 65,28 |
5,97 5,95 |
5,05 5,28 |
||
(53) | 95 | bis | 95,5 | 66,42 66,54 |
6,91 6,81 |
4,56 4,76 |
||
(3) | 63 | bis | 64 | 71,07 71,17 |
8,20 8,34 |
3,45 3,68 |
||
(54) | 55,5 | bis | 56,5 | 68,74 69,06 |
9,69 9,73 |
4,01 4,30 |
||
(55) | 83 | bis | 84 | 58,42 58,53 |
8,94 8,88 |
5,24 5,22 |
||
(56) | bis | 6,41 6,30 |
||||||
55
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten ebenfalls Teile, sofern nichts anderes bemerkt wird,
Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. In diesen Beispielen wurden jeweils typische Vertreter
für jeweilige Untergruppen von Verbindungen gemäß Erfindung verwendet. Prinzipiell sind alle
der in der vorangegangenen Beschreibung erwähnten Verbindungen sowie deren Äquivalente in gleicher
Weise geeignet, wobei lediglich die Löslichkeit der in Frage kommenden Verbindung in dem zu schützenden
organischen Material zu berücksichtigen ist bzw. im Handversuch sofort ermittelt werden kann. Gegebenenfalls
ist schließlich noch der Umstand zu beachten, daß das Absorptionsmaximum der einzuarbeitenden
Verbindung durch die Substituenten im aromatischen Rest beeinflußt wird.
Es wird ein AcetylcellulosefUm von etwa 50μ. Dicke
durch Ausgießen einer 10%igen acetonischen Acetylcelluloselösung, welche 1% (berechnet auf Acetylcellulose)
der Verbindung gemäß Formel (11) enthält, hergestellt. Nach dem Trocknen erhält man folgende
Werte für die prozentuale Lichtdurchlässigkeit:
109548/541
I 618198
■ · Lichtdurchlässigkeit in % | belichtet | |
Wellenlänge | (100 Std. | |
ΐη ΙΏμ. | unbelichtet | Fadeometer) |
0 | ||
270 bis 300 | 0 | 3 |
310 | 3 | 5 |
320 | 5 | 12 |
330 | 12 | 30 |
340 | 30 . | 50 |
350 | 50 |
Analog verhalten sich z. B. die Verbindungen der Formeln (I)5 (16), (22) und (36).
Eine Paste aus 100 Teilen Polyvinylchlorid, 59 Volumteilen Dioctylphthalat und 0,5 Teilen der Verbindung
der Formel (1) wird auf dem Kalander bei 145 bis 1500C zu einer Folie von etwa 0,5 mm ausgewalzt.
Die so gewonnene Polyvinylchloridfolie absorbiert im Ultraviolettbereich von 280 bis 340 πΐμ.
An Stelle der Verbindung der Formel (1) kann auch beispielsweise eine der Verbindungen der Formeln
(11), (16), (32), (39), (44) oder (49) verwendet werden.
Eine Mischung aus 100 Teilen Polyäthylen und 0,2 Teilen der Verbindung der Formel (1) wird auf dem
Kalander bei 130 bis 1400C zu einer Folie ausgewalzt
und bei 150° C gepreßt.
Die so erhaltene Polyäthylenfolie ist praktisch undurchlässig für ultraviolettes Licht im Bereich von
280 bis 350 ΐημ.
An Stelle der Verbindung der Formel (1) kann auch beispielsweise eine der Verbindungen der Formeln (11),
(16), (32), (39), (41) oder (44) verwendet werden.
Eine Mischung von 100 Teilen Polypropylen und 0,5 Teilen einer der Verbindungen der Formeln (1),
(11), (16), (22), (35) oder (43) wird auf dem Kalander bei 1700C zu einem Fell verarbeitet. Dieses wird bei
230 bis 240° C und einem maximalen Druck von 40 kg/ cm2 zu einer Platte von 1 mm gepreßt.
- Die so erhaltenen Platten sind für ultraviolettes Licht im Bereich von 280 bis 350 πΐμ praktisch undurchlässig.
- Die so erhaltenen Platten sind für ultraviolettes Licht im Bereich von 280 bis 350 πΐμ praktisch undurchlässig.
• 0,5 Teile der Verbindung der Formel (1) werden in
1,8 Teilen Monostyrol gelöst und mit 0,5 Teilen einer Kobaltnaphthenat-MonostyroUösung (enthaltend 1%
Kobalt) versetzt. Hierauf werden 40 Teile eines ungesättigten Polyesters auf Phthalsäure - Maleinsäure-Äthylenglykol
- Basis in Monostyrol zugegeben und das Ganze während 10 Minuten verrührt. Nach Zutropfen von 1,7 Teilen einer Katalysatorlösung
(Methyläthylketonperoxyd in Dimethylphthalat) wird die gut vermischte, luftfreie Masse zwischen zwei
Glasplatten ausgegossen. Nach etwa 20 Minuten ist die 1 mm dicke Polyesterplatte so weit erstarrt, daß
sie aus der Form genommen werden kann. Sie ist für UV-Licht im Bereich von 280 bis 350 ηΐμ praktisch
undurchlässig.
An Stelle der Verbindung der Formel (1) kann beispielsweise auch eine der Verbindungen der Formeln
(12), (19), (20), (32), (38) oder (50) verwendet werden.
25 g destilliertes Monostyrol werden in einer geschlossenen Flasche im Wärmeschrank bei 900C.
während 2 Tagen vorpolymerisiert. In die viskose Masse werden sodann 0,5 g einer Verbindung der
Formern (1), (11), (16), (22), (29), (44) oder (56) sowie
ίο 0,050 g Benzoylperoxyd langsam dazugerührt. Die
Mischung wird darauf in eine quaderförmige Form aus Aluminiumfolie gegossen und während 1 Tag
auf 700C gehalten. Nach dem vollständigen Erstarren
und Erkalten der Masse wird die Form auseinandergebrochen. Der so erhaltene Block wird anschließend
in einer hydraulischen Presse bei einer Temperatur von 138° C und einem Druck von 150 kg/cm2
zu einer Platte von 1 mm Dicke ausgepreßt.
Die so hergestellten Polystyrolplatten sind für UV-Licht im Bereiche von 280 bis 350 πΐμ praktisch undurchlässig. Sie sind vollkommen farblos. Beim Belichten im Fadeometer kann man eine deutliche Verbesserung der Lichtstabilität beobachten, indem Polystyrolplatten, welche Verbindungen der obengenannten Formern enthalten, bei einer Belichtung von 200 Stunden keine Vergilbung aufweisen, während Platten ohne diese Zusätze bereits vergilbt sind.
Die so hergestellten Polystyrolplatten sind für UV-Licht im Bereiche von 280 bis 350 πΐμ praktisch undurchlässig. Sie sind vollkommen farblos. Beim Belichten im Fadeometer kann man eine deutliche Verbesserung der Lichtstabilität beobachten, indem Polystyrolplatten, welche Verbindungen der obengenannten Formern enthalten, bei einer Belichtung von 200 Stunden keine Vergilbung aufweisen, während Platten ohne diese Zusätze bereits vergilbt sind.
Ähnlich verhalten sich auch andere in der Tabelle aufgeführte Verbindungen.
In 40 g Nitro-Klarlack (25%ig) werden 0,2 g einer
Verbindung der Formeln (1), (16), (22), (39), (43) oder
(46) aufgelöst. Der Lack wird dann auf Ahornholzplatten mit einem Beschichtungsrakel gleichmäßig
aufgetragen und ist nach kurzer Zeit vollkommen trokken. Durch den· Zusatz der vorgenannten Ultraviolett-Absorber
zum Lack wird die Farbnuance des Holzes nicht verändert. Die helle Farbnuance des lackierten
Holzes wird auch beim Belichten unter einer UV-Lampe nach mehreren Tagen nicht verändert, sofern
der Lack die obigen Verbindungen in einer Konzentration von etwa 1% enthält. Unbehandeltes Holz
dunkelt unter den gegebenen Belichtungsbedingungen schon nach wenigen Tagen nach.
Zu ähnlichen Resultaten kommt man bei Verwendung von Acrylharz- oder Alkyd-Melaminharz-Lakken
und anderen in der Tabelle aufgeführten Verbindungen.
8 g Toluylen - 2,4 - diisocyanat/Toluylen -2,6 - diisocyanat-Mischung
(65: 35) und 20 g eines schwach verzweigten Polyesters aus Adipinsäure, Diäthylenglykol
und Triol (Hydroxylzahl 60) werden etwa 15 Sekunden lang zusammengerührt. Dann gibt man 2 ml
einer Katalysatormischung (bestehend aus 6 ml eines tertiären Amins, 3 ml Dispergiermittel, 3 ml eines
Stabilisators und 2 ml Wasser) sowie 0,56 g einer Verbindung der Formeln (1), (U), (16), (32), (37) oder (41)
dazu und rührt kurz um. Es büdet sich ein Scnaumvh'es,
das nach 30 Minuten in ein Wasserbad gelegt wird. Nach weiteren 30 Minuten wird es mit Wasser gut
durchgewaschen und bei Raumtemperatur getrocknet. Der Zusatz eines der obengenannten UV-Absorber
erhöht die Beständigkeit beim Belichten in der Xeno-
testapparatur. Obige Absorber sind auch in zahlreichen anderen Polyurethanen, welche auf dem Isocyanat-Polyadditionsverfahren
beruhen, gut einarbeitbar.
Ähnlich verhalten sich auch andere in der Tabelle aufgeführten Verbindungen.
BeispieI9
In 10 g reinem Olivenöl werden 0,2 g der Verbindung der Formehi (11), (14), (18) bis (22), (23), (29)
oder (41) gelöst. Die Lösung erfolgt rasch und ohne Erwärmen. Eine 50 μ dicke Schicht dieser Lösung
absorbiert das UV-Licht bis zu 340 πΐμ.
Desgleichen lassen sich auch andere fettartige öle und Cremen oder Emulsionen, die zu kosmetischen
Zwecken Verwendung finden, zur Lösung der obigen oder weiteren in der Beschreibung erwähnten Verbindungen
heranziehen.
Man stellt in üblicher Arbeitsweise eine Lösung folgender Zusammensetzung her:
Verbindung der Formeln (11), (14), (18), Teüe
(19), (20), (22) oder (23) 3
Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 300 40
Propylenglykol 25
Isopropylmyristat 2,5
Äthanol 29,2
Parfüm 0,3
Die Lösung kann als Hautschutzmittel gegen ultraviolette Strahlung verwendet werden. Sie wird
zweckmäßig mit Hilfe einer geeigneten Sprühvorrichtung auf die Haut gebracht.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von Oxalsäure-esteramiden der FormelZur Herstellung einer als kosmetisches Sonnenschutzmittel verwendbaren Emulsion werden die ölphase A und die wäßrige Phase B der nachstehend angegebenen Zusammensetzung benötigt:A. Kolloiddisperse Mischung aus 90% ··
Cetylalkohol und Stearylalkohol und" Teile10% Natriumlaurylsulfat 8,0Distearat des Polyäthylenglykols mitMolekulargewicht 400 5,0Diäthylenglykol-monostearat 3,0Isopropylmyristat 5,0Vaselinöl 5,0Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 300 20,0Verbindung der Formeln (11), (19), (21),(29) oder (41) 1,5B. p-Oxybenzoesäuremethylester 0,3Destilliertes Wasser 51,9Die geschmolzene und auf 700C erwärmte ölphase A wird unter energischem Rühren der auf 75° C erwärmten Wasserphase B beigegeben. Die Emulsion wird kalt gerührt und parfümiert (0,3 Teile Parfüm).NH-CO —COOR(xo)„worin X eine 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende, gegebenenfalls eine Carbonsäurealkylestergruppe aufweisende Alkylgruppe, die Allylgruppe, die Benzylgruppe, eine Fettacylgruppe oder eine gegebenenfalls durch ein Chloratom oder eine Niederalkylgruppe substituierte Benzylgruppe bedeutet, Y eine 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Halogenmethylgruppe, die Phenylgruppe, die Nitrilgruppe, die Nitrogruppe, eine Alkylaminogruppe oder die Sulfonsäureamidgruppe darstellt oder wobei zwei o-ständige Reste Y zusammen einen ankondensierten Benzolring bilden und R eine 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe, eine 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltende Alkoxyalkylgruppe, die Benzylgruppe oder die Cyclohexylgruppe bedeutet, und u und υ für die Zahlen 0, 1 oder 2 bei einer Summe für u + ν von 1 bis 3 stehen und der Wert 0 für eine Indexzahl (u oder v) ein Wasserstoffatom bedeutet, als Ultraviolettschutzmittel für organische Materialien.
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