DE19918974A1 - Self-etching dental materials containing polymerizable phosphonic acids, used e.g. as bonding, filling or sealing materials - Google Patents
Self-etching dental materials containing polymerizable phosphonic acids, used e.g. as bonding, filling or sealing materialsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen polymerisierbaren Dentalwerkstoff mit hoher Bindungsfestigkeit zum Zahnuntergrund und einer selbstätzenden Fähigkeit.The present invention is directed to one polymerizable dental material with high Bond strength to the tooth base and one self-etching ability.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Dentalwerkstoff auf Basis von polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren, welche eine Phosphonsäuregruppe besitzen, wie sie in der allgemeinen Formel I dargestellt sind.In particular, the invention relates to a Dental material based on polymerizable, ethylenically unsaturated monomers, which a Have phosphonic acid group, as in the general Formula I are shown.
Als neue Dentalwerkstoffe im Rahmen der Erfindung gelten Zemente, Compomere, Composite, Füllungswerkstoffe, Versiegler und Verblendkunststoffe sowie Klebstoffe für Verblendkunststoffe für dentale Anwendungen.As new dental materials within the scope of the invention Cements, compomers, composites, filling materials, Sealer and veneering plastics as well as adhesives for Veneering plastics for dental applications.
Kunststoffe erfahren in letzter Zeit eine zunehmende Bedeutung auf dem Gebiet der Zahnrestauration. Es besteht aber weiterhin ein Bedarf an Kunststoffen für dentale Anwendungen, die gegenüber den auf dem Markt befindlichen Materialien verbesserte Eigenschaften aufweisen.Plastics have been experiencing an increasing trend lately Importance in the field of tooth restoration. It exists but still a need for plastics for dental Applications compared to those on the market Materials have improved properties.
Als Kunststoffe für dentale Anwendungen haben sich Dentalwerkstoffe auf Basis von polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren etabliert. Normalerweise besitzen Acrylderivate eine geringe Affinität zum natürlichen Zahnschmelz. Um diese Affinität zu erhöhen, werden verschiedenste funktionelle Gruppen, wie Phosphorsäure und Phosphorsäurederivate, an die ethylenisch ungesättigten Monomere gekoppelt. As plastics for dental applications Dental materials based on polymerizable, established ethylenically unsaturated monomers. Typically, acrylic derivatives have low affinity for natural tooth enamel. To increase that affinity, various functional groups, such as Phosphoric acid and phosphoric acid derivatives, to the ethylenic unsaturated monomers coupled.
Aus der DE 195 44 673 oder EP 0 115 948 sind Acrylderivate bekannt, welche über eine Esterbindung mit Phosphorsäure oder Phosphorsäurederivaten verbunden sind. Diese Esterbindung stellt einen potentiellen Schwachpunkt dar, der zum Versagen des Materials führen kann.DE 195 44 673 or EP 0 115 948 are acrylic derivatives known, which has an ester bond with phosphoric acid or phosphoric acid derivatives. This Ester linkage is a potential weak point which can lead to material failure.
Aus der DE 28 18 068 ist zu entnehmen, daß bei der Anbindung der Acrylat-Einheiten an die phosphorhaltige Gruppe über eine P-C-Bindung eine dauerhaftere Verankerung am Zahnuntergrund erreicht wird, da die hydrolysierbare Einheit fehlt. In oben angegebener Patentschrift werden allerdings ausnahmslos acrylsubstituierte Alkylphosphinsäuren zur Lösung des Haftproblems vorgestellt. Um eine gute Haftvermittlung ethylenisch ungesättigter Monomeren zum Zahnuntergrund zu erreichen, ist es notwendig, den Zahnuntergrund vor Einbringen des Füllguts in die gelegte Kavität anzuätzen. Der Zahnarzt muß deshalb zur Ausführung dieser Arbeit zwei getrennte Schritte durchführen, um ein entsprechend gutes Ergebnis zu erhalten.From DE 28 18 068 it can be seen that in the Connection of the acrylate units to the phosphorus-containing one Group via a P-C bond a more permanent anchor is achieved on the tooth base because the hydrolyzable Unity is missing. In the above-mentioned patent however, without exception, acrylic substituted Alkylphosphinic acids to solve the sticking problem presented. To ethylenically good adhesion to reach unsaturated monomers to the tooth base, it is necessary to remove the tooth base before inserting the Etch contents into the placed cavity. The dentist has to therefore two separate ones to carry out this work Take steps to get a good result receive.
In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es mithin Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Dentalwerkstoff anzugeben, der insbesondere eine stärkere und dauerhaftere Anbindung zum Zahnuntergrund bewirkt.In light of what is stated and discussed herein State of the art was therefore an object of the invention to provide an improved dental material that in particular a stronger and more permanent connection to the Causes tooth base.
Die Lösung dieser sowie weiterer im einzelnen nicht näher genannter, jedoch aus den einleitenden Erörterungen des Standes der Technik ableitbarer oder sich ohne weiteres erschließender Aufgaben gelingt durch einen Dentalwerkstoff gemäß Anspruch 1.The solution of this and others not in detail named, but from the introductory discussion of the State of the art derivable or easily tapping tasks succeed through a dental material according to claim 1.
Dadurch, daß der Dentalwerkstoff Phosphonsäuren der
allgemeinen Formel I,
The fact that the dental material phosphonic acids of the general formula I,
worin
R1 = H, Methyl und
n eine ganze Zahl zwischen 1 und 11 ist,
als polymerisierbarer Bestandteil aufweist, gelingt es,
Zahnfüllmaterialien zu erhalten, welche eine äußerst starke
und dauerhaftere Anbindung des Füllkörpers an den
Zahnuntergrund bei gegenüber dem Stand der Technik
gleichbleibend guter Haftung zu erreichen.wherein
R 1 = H, methyl and
n is an integer between 1 and 11,
As a polymerizable component, it is possible to obtain tooth filling materials which achieve an extremely strong and permanent connection of the filling body to the tooth base with good adhesion which is constant compared to the prior art.
Dentalwerkstoffe, welche sich ganz besonders gut für den oben angegebenen Einsatz auszeichnen, besitzen als Rest R1 eine Methylgruppe und/oder weisen ein n von 1 bis 3 in den Phosphonsäuren der allgemeinen Formel I auf.Dental materials which are particularly suitable for the abovementioned use have a methyl group as the radical R 1 and / or have an n of 1 to 3 in the phosphonic acids of the general formula I.
Phosphonsäuren der allgemeinen Formel I können durch die
Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel II mit
Phoshorigsäuredialkylestern der allgemeinen Formel III zu
Monoalkylphosphonsäureestern der allgemeinen Formel IV
(Schema 1) hergestellt werden,
Phosphonic acids of the general formula I can be prepared by reacting the compounds of the general formula II with phosphoric acid dialkyl esters of the general formula III to give monoalkylphosphonic esters of the general formula IV (Scheme 1),
wobei R2 für H oder Acetyl steht und m = n - 2 für n ≧ 2 ist, sowie R3 und R4 unabhängig voneinander einen linearen oder verzweigten (C1-C4)-Alkylrest bedeuten können. Als Alkylreste können Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, Isopropyl, sec-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl eingesetzt werden.where R 2 is H or acetyl and m = n - 2 is n ≧ 2, and R 3 and R 4 can independently represent a linear or branched (C 1 -C 4 ) alkyl radical. Methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl can be used as alkyl radicals.
Im Falle von R2 = Acetyl wird die Verbindung der allgemeinen Formel IV vor deren Weiterverarbeitung zur allgemeinen Verbindung der Formel IV mit R2 = H hydrolysiert.In the case of R 2 = acetyl, the compound of the general formula IV is hydrolyzed before its further processing to the general compound of the formula IV with R 2 = H.
Anschließend setzt man Verbindungen der allgemeinen
Formel IV mit R2 = H mit Verbindungen der allgemeinen
Formel V um (Schema 2),
Then compounds of the general formula IV with R 2 = H are reacted with compounds of the general formula V (Scheme 2),
wobei Verbindungen der allgemeinen Formel VI erhalten werden, worin R2 bis R4 die oben angegebene Bedeutung besitzen und R1 für H oder Methyl steht.whereby compounds of the general formula VI are obtained in which R 2 to R 4 have the meaning given above and R 1 is H or methyl.
Im Falle von n = 1 ist die Ausgangssubstanz IV käuflich erwerbbar.In the case of n = 1, the starting substance IV can be bought acquireable.
Abschließend hydrolysiert man die Verbindung der allgemeinen Formel VI zu den gewünschten Produkten der allgemeinen Formel I (Schema 3).Finally, the compound is hydrolyzed general formula VI to the desired products of the general formula I (Scheme 3).
Bevorzugt wird die in Schema 1 dargestellte Reaktion ohne Zusatz eines Lösungsmittels in Substanz durchgeführt. Diese Reaktionsfolge ist schon beschrieben in Houben-Weyl, 4. Aufl., Bd. XII/1, S. 463 ff.The reaction shown in Scheme 1 is preferred without Addition of a solvent in bulk. This The reaction sequence is already described in Houben-Weyl, 4th ed., Vol. XII / 1, p. 463 ff.
Befindet sich anstelle von R2 eine Acetylgruppe, so kann die notwendige Hydrolyse bevorzugt mit einem Alkalihydroxid in einem Alkohol durchgeführt, ganz bevorzugt ist in diesem Zusammenhang der Einsatz von KOH und Methanol als Base und Lösungsmittel durchgeführt werden (wie in DE 30 21 264 C2 beschrieben).If there is an acetyl group instead of R 2 , the necessary hydrolysis can preferably be carried out using an alkali metal hydroxide in an alcohol; the use of KOH and methanol as base and solvent is very particularly preferred in this connection (as described in DE 30 21 264 C2) ).
Die Umsetzung aus Schema 2 kann z. B. nach der Einhorn- Variante in einem inerten organischen Lösungsmittel unter Zusatz von Pyridin als Base erfolgen. Es ist jedoch auch eine analoge Umsetzung nach Schotten-Baumann im 2-Phasen- System denkbar.The implementation from scheme 2 can, for. B. after the unicorn Variant in an inert organic solvent Pyridine is added as base. However, it is also an analogous implementation according to Schotten-Baumann in a two-phase System conceivable.
Als inerte organische Lösungsmittel können 1,2-Dichlorethan, Toluol, Xylole, Dichlorbenzol eingesetzt werden.Can be used as inert organic solvents 1,2-dichloroethane, toluene, xylenes, dichlorobenzene are used become.
Die Abspaltung der linear oder verzweigten Alkylgruppen aus der allgemeinen Formel VI kann bevorzugt in einem inerten organischen Lösungsmittel unter Zusatz von Ethylacetat mit Trimethylbromsilan und anschließend mit Methanol erfolgen. Als geeignete inerte organische Lösungsmittel können Chloroform, Dichlormethan, Tetrachlormethan eingesetzt werden.The cleavage of the linear or branched alkyl groups of the general formula VI can preferably in an inert organic solvent with the addition of ethyl acetate Trimethylbromosilane and then with methanol. Suitable inert organic solvents can be Chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride used become.
Erfindungsgemäß kann der Dentalwerkstoff aufweisend Phosphonsäuren der allgemeinen Formel I als wirksamer Bestandteil ein Bonding sein.According to the invention, the dental material can have Phosphonic acids of general formula I as more effective Be part of a bonding.
Durch den Einsatz der verglichen mit den Dialkylphosphinsäuren aus DE 28 18 068 sehr viel saureren Phosphonsäuren der allgemeinen Formel I wirken diese deshalb als selbstätzende Komponente in selbstätzenden Bondings. By using the compared to the Dialkylphosphinic acids from DE 28 18 068 are much more acidic Phosphonic acids of the general formula I have an effect on them therefore as a self-etching component in self-etching Bondings.
Weiterhin können die Phosphonsäuren der allgemeinen Formel I in Dentalwerkstoffen wie Zemente, Compomere, in Composite, Füllwerkstoffe, Versiegler und Verblendkunststoffen oder Klebstoffe für Verblendkunststoffe sein.The phosphonic acids of the general Formula I in dental materials such as cements, compomers, in Composites, filling materials, sealants and Facing plastics or adhesives for Veneering plastics.
Dadurch, daß man wäßrige Lösungen der neuen Phosphonsäuren der allgemeinen Formel I in Dentalwerkstoffen einsetzt, gelangt man erfindungsgemäß und in besonders vorteilhafter Weise zu neuen selbstätzenden Dentalwerkstoffen. Der Vorteil dieser Materialien ist, daß sie trotz starker und dauerhafterer Bindung an den Zahnuntergrund eine selbstätzende Eigenschaft besitzen, die es dem Zahnarzt erlaubt, entgegen dem Stand der Technik mit einem Arbeitsschritt den Dentalwerkstoff in der Kavität des Zahnes zu verankern. Der Stand der Technik beschreibt lediglich Systeme, die durch Mischen von mehreren Komponenten in der Lage sind, ähnlich zu wirken.By making aqueous solutions of the new phosphonic acids the general formula I used in dental materials, one arrives in accordance with the invention and in a particularly advantageous manner Way to new self-etching dental materials. Of the The advantage of these materials is that despite being strong and permanent bond to the tooth base possess self-etching property that it gives the dentist allowed, contrary to the state of the art with a Step the dental material in the cavity of the Anchor tooth. The state of the art describes just systems made by mixing several Components are able to act in a similar way.
Die Bondings weisen insbesondere eine Zusammensetzung aus
den Bestandteilen i bis iv auf, wobei die Summe der
Bestandteile i bis iv zusammen 100 Gew.-% ergibt und
der Bestandteil
The bonds have in particular a composition of the components i to iv, the sum of the components i to iv totaling 100% by weight and the component
- i) 5-80 Gew.-% Wasser,i) 5-80% by weight of water,
- ii) 1-90 Gew.-% Phosphonsäure der allgemeinen Formel I,ii) 1-90% by weight phosphonic acid of the general formula I,
- iii) 0,5-5 Gew.-% übliche Zusätze,iii) 0.5-5% by weight of conventional additives,
- iv) 5-90 Gew.-% eines weiteren Monomeren,iv) 5-90% by weight of a further monomer,
- v) 0 bis 20% Füllstoff undv) 0 to 20% filler and
- vi) 0 bis 50% anderer Lösungsmittelvi) 0 to 50% of other solvents
ist.is.
Übliche Zusätze können Initiatoren, Beschleuniger, Stabilisatoren sein. Andere Lösungsmittel können sein Aceton, Ethanol.Common additives can be initiators, accelerators, Be stabilizers. Other solvents can be Acetone, ethanol.
Als weitere Monomere können beispielsweise in Betracht kommen Triethylenglykoldimethacrylat (TEGDMA), Tetraethylenglykoldimethacrylat, Glycerindimethacrylat (GDMA), Glycerindimethacrylat, Bowenmonomer, Hydroxyethylmethacrylat, Urethandimethacrylate, Polyethylenglykoldimethacrylate. Diese Aufzählung ist beispielhaft und nicht abschließend zu verstehen.Other monomers that can be considered, for example come triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), Tetraethylene glycol dimethacrylate, glycerol dimethacrylate (GDMA), glycerol dimethacrylate, Bowen monomer, Hydroxyethyl methacrylate, urethane dimethacrylates, Polyethylene glycol dimethacrylates. This enumeration is exemplary and not exhaustive.
Füllstoffe sind u. a. Gläser in irregulärer und sphärischer Form, Aerosile, Hydroxylapatite, Präpolymerisate, Polysiloxane und/oder Schichtsilikate. Unter Schichtsilikaten werden Silikate mit unendlichen 2-dimensionalen Strukturen verstanden, welche ggf. hydrophobisiert sein können, u. a. Bentonite. Die ins Auge gefaßten Füllstoffe werden in der DE 196 40 454 näher ausgeführt.Fillers are u. a. Glasses in irregular and spherical Form, aerosils, hydroxylapatites, prepolymers, Polysiloxanes and / or layered silicates. Under Layered silicates are silicates with infinite 2-dimensional structures understood, which may can be hydrophobized, u. a. Bentonite. The eye contained fillers are described in DE 196 40 454 executed.
Die folgenden Beispiele sollen die dargelegte Erfindung verdeutlichen, sie jedoch keinesfalls einschränken.The following examples are intended to illustrate the invention clarify, but in no way limit them.
In einem 2-l-Dreihalskolben mit Rückflußkühler und Tropftrichter werden 1000 g Dimethylphosphit (9,1 mol) vorgelegt und unter Stickstoff auf 120°C erwärmt. Über den Tropftrichter wird über eine Zeit von 2 Stunden eine Lösung bestehend aus 200 g Vinylacetat (2,3 mol), 19,0 g AIBN (0,12 mol) und 278 g Dimethylphosphit (2,5 mol) zugetropft. Nach beendeter Zugabe wird 2 Stunden bei 120°C weitergerührt, abgekühlt und das überschüssige Dimethylphosphit durch Vakuumdestillation abgetrennt.In a 2 l three-necked flask with a reflux condenser and The dropping funnel becomes 1000 g of dimethyl phosphite (9.1 mol) submitted and heated to 120 ° C under nitrogen. On the The dropping funnel becomes a solution over a period of 2 hours consisting of 200 g vinyl acetate (2.3 mol), 19.0 g AIBN (0.12 mol) and 278 g of dimethyl phosphite (2.5 mol) were added dropwise. When the addition has ended, the mixture is stirred at 120 ° C. for 2 hours continued stirring, cooled and the excess Dimethylphosphite separated by vacuum distillation.
Der Rückstand wird fraktioniert im Ölpumpenvakuum destilliert.The residue is fractionated in an oil pump vacuum distilled.
Man erhält 395 g einer farblosen Flüssigkeit (2,01 mol;
Ausbeute: 88%) bei 93°C/0,5 Torr.
1H-NMR (CDCl3): 2.04 ppm (s, 3H); 2.20 (m, 2H), 3.75 (d,
6H); 4.30 (m, 2H)
395 g of a colorless liquid (2.01 mol; yield: 88%) are obtained at 93 ° C./0.5 torr.
1 H NMR (CDCl 3 ): 2.04 ppm (s, 3H); 2.20 (m, 2H), 3.75 (d, 6H); 4.30 (m, 2H)
274 g 2-Acetoxyethanphosphonsäuredimethylester (1,4 mol),
445 g Methanol (13,9 mol) und 2 g Kaliumhydroxid werden
2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Am
Rotationsverdampfer werden das überschüssige Methanol und
der entstandene Essigsäuremethylester abdestilliert. Der
Rückstand wird im Hochvakuum destilliert
(112°C/0,05 Torr).
184,5 g der farblosen Flüssigkeit entsprechen einer
10 Ausbeute von 86%.
1H-NMR (CDCl3): 2.12 ppm (m, 2H), 3.75 (d, 6H); 3.88 (m,
2H); 4.35 (s, 1H)274 g of dimethyl 2-acetoxyethanephosphonate (1.4 mol), 445 g of methanol (13.9 mol) and 2 g of potassium hydroxide are stirred at room temperature for 2 hours. The excess methanol and the methyl acetate formed are distilled off on a rotary evaporator. The residue is distilled under high vacuum (112 ° C / 0.05 Torr).
184.5 g of the colorless liquid correspond to a yield of 86%.
1 H NMR (CDCl 3 ): 2.12 ppm (m, 2H), 3.75 (d, 6H); 3.88 (m, 2H); 4.35 (s, 1H)
38,5 g Hydroxyethanphosphonsäuredimethylester (250 mmol)
werden in 150 ml trockenem Dichlormethan gelöst. 23,7 g
Pyridin (300 mmol) werden zugegeben und die Lösung auf 0°C
abgekühlt. 31,4 g Methacrylsäurechlorid (300 mmol) werden
so zugetropft, daß die Temperatur der Lösung 5°C nicht
übersteigt. Nach beendeter Zugabe wird 30 min bei 0°C und
anschließend 2 Stunden bei 25°C gerührt. Anschließend
werden 5 ml Methanol zugegeben und das Lösungsmittel
abdestilliert. Der Rückstand wird mittels
Säulenchromatographie an Kieselgel aufgetrennt
(Elutionsmittel: 1. Ethylacetat; 2. Tetrahydrofuran). Das
Produkt bildet die letzte Fraktion.
Ausbeute: 24 g einer farblosen Flüssigkeit (108 mmol; 43%)
1H-NMR (CDCl3): 1.95 ppm (s, 3H); 2.25 (m, 2H); 3.75 (d,
6H); 4.40 (m, 2H); 5.62 (s, 1H); 6.13 (s, 1H)
38.5 g of dimethyl hydroxyethanephosphonate (250 mmol) are dissolved in 150 ml of dry dichloromethane. 23.7 g pyridine (300 mmol) are added and the solution is cooled to 0 ° C. 31.4 g of methacrylic acid chloride (300 mmol) are added dropwise so that the temperature of the solution does not exceed 5 ° C. After the addition has ended, the mixture is stirred at 0 ° C. for 30 min and then at 25 ° C. for 2 hours. Then 5 ml of methanol are added and the solvent is distilled off. The residue is separated by means of column chromatography on silica gel (eluent: 1. ethyl acetate; 2. tetrahydrofuran). The product is the last fraction.
Yield: 24 g of a colorless liquid (108 mmol; 43%)
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.95 ppm (s, 3H); 2.25 (m, 2H); 3.75 (d,
6H); 4.40 (m, 2H); 5.62 (s, 1H); 6.13 (s, 1H)
15 g 2-Methacryloxyethanphosphonsäuredimethylester (67,5 mmol) werden in 40 ml trockenem Dichlormethan gelöst und mit 0,5 g Ethylacetat versetzt. Unter Rühren werden langsam 21,70 g Trimethylbromsilan (142 mmol) zugegeben. Die Lösung wird 1 Stunde bei Raumtemperatur gelöst. Anschließend werden alle leichtflüchtigen Bestandteile der Lösung im Vakuum entfernt. Zurück bleiben 22,90 g einer farblosen Flüssigkeit, die nicht weiter aufgearbeitet wird, sondern direkt der Methanolyse zugeführt wird.15 g of dimethyl 2-methacryloxyethanephosphonate (67.5 mmol) are dissolved in 40 ml of dry dichloromethane and mixed with 0.5 g of ethyl acetate. With stirring slowly added 21.70 g of trimethylbromosilane (142 mmol). The solution is dissolved for 1 hour at room temperature. Then all volatile components of the Solution removed in vacuo. What remains is 22.90 g colorless liquid that is not further processed, but is fed directly to the methanolysis.
22,90 g 2-Methacryloxyethanphosphonsäure-bis-
trimethylsilylester (Rohprodukt) werden mit 20 ml Methanol
(wasserfrei) versetzt und 15 Minuten bei Raumtemperatur
gerührt. Im Vakuum werden die leichtflüchtigen
Lösungsbestandteile abgetrennt. Der Rückstand wird bei
50°C am Kugelrohr (0,2 Torr) von Nebenprodukten befreit.
12,84 g der leicht viskosen Flüssigkeit entsprechen einer
Ausbeute von 98% (bezogen auf
2-Methanacryloxyethanphosphonsäuredimethylester).
1H-NMR (CDCl3): 1.92 ppm (s, 3H); 2.27 (m, 2H); 4.40 (m,
2H); 5.60 (s, 1H); 6.11 (s, 1H), 9.60 (s, 2H)
Vollkommen analog erfolgte die Darstellung von:
3-Acetoxypropanphosphonsäuredimethylester
Ausgehend von Allylacetat wurde das Produkt in einer
Ausbeute von 82% erhalten.
Siedepunkt: 106°C/0,5 Torr
1H-NMR (CDCl3): 1.85 ppm (m, 2H); 1.95 (m, 2H); 2.08 (s,
3H); 3.75 (d, 6H); 4.12 (t, 2H)
3-Hydroxypropanphosphonsäuredimethylester
Ausbeute: 96%
Das Produkt wurde zur Vermeidung von Zersetzung nicht
destilliert.
1H-NMR (CDCl3): 1.88-1.95 ppm (m, 4H), 3.65 (t, 2H); 3.75
(d, 6H); 3.92 (s, 1H)
3-Methacryloxypropanphosphonsäuredimethylester
Ausbeute: 36%
1H-NMR (CDCl3): 1.85-1.95 ppm (m, 5H); 2.15 (m, 2H); 3.75
(d, 6H); 4.28 (m, 2H); 5.62 (s, 1H); 6.13 (s, 1H)
3-Methacryloxypropanphosphonsäure-bis-trimethylsilylester
Ausbeute: 96% (Rohprodukt)
3-Methacryloxypropanphosphonsäure
Ausbeute: 95%
1H-NMR (CDCl3): 1.84-1.92 ppm (m, 5H); 2.14 (m, 2H); 4.25
(m, 2H); 5.60 (s, 1H); 6.11 (s, 1H), 9.70 (s, 2H)22.90 g of 2-methacryloxyethanephosphonic acid bis-trimethylsilyl ester (crude product) are mixed with 20 ml of methanol (anhydrous) and stirred for 15 minutes at room temperature. The volatile solution constituents are separated off in vacuo. The residue is freed from by-products at 50 ° C. on a Kugelrohr (0.2 Torr). 12.84 g of the slightly viscous liquid correspond to a yield of 98% (based on 2-methane acryloxyethanephosphonic acid dimethyl ester).
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.92 ppm (s, 3H); 2.27 (m, 2H); 4.40 (m, 2H); 5.60 (s, 1H); 6.11 (s, 1H), 9.60 (s, 2H)
The representation of:
3-Acetoxypropanephosphonic acid dimethyl ester
Starting from allyl acetate, the product was obtained in a yield of 82%.
Boiling point: 106 ° C / 0.5 Torr
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.85 ppm (m, 2H); 1.95 (m, 2H); 2.08 (s, 3H); 3.75 (d. 6H); 4.12 (t, 2H)
3-hydroxypropanephosphonic acid dimethyl ester
Yield: 96%
The product was not distilled to avoid decomposition.
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.88-1.95 ppm (m, 4H), 3.65 (t, 2H); 3.75 (d. 6H); 3.92 (s, 1H)
3-methacryloxypropanephosphonic acid dimethyl ester
Yield: 36%
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.85-1.95 ppm (m, 5H); 2.15 (m, 2H); 3.75 (d. 6H); 4.28 (m, 2H); 5.62 (s, 1H); 6.13 (s, 1H)
3-methacryloxypropanephosphonic acid bis-trimethylsilyl ester
Yield: 96% (crude product)
3-methacryloxypropanephosphonic acid
Yield: 95%
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.84-1.92 ppm (m, 5H); 2.14 (m, 2H); 4.25 (m, 2H); 5.60 (s, 1H); 6.11 (s, 1H), 9.70 (s, 2H)
6,32 g (37,6 mmol) Hydroxymethylphosphonsäurediethylester
(Aldrich) werden in 20 ml trock. Dichlormethan gelöst und
3,57 g Pyridin (45 mmol) zugegeben. Es wird auf 0°C
abgekühlt. 4,70 g (45 mmol) Methacrylsäurechlorid werden so
zugetropft, daß die Temperatur der Lösung 5°C nicht
übersteigt. Nach beendeter Zugabe wird 30 min bei 0°C und
anschließend 2 Stunden bei 25°C gerührt. Anschließend
werden 5 ml Methanol zugegeben und das Lösungsmittel
abdestilliert. Der Rückstand wird mittels
Säulenchromatographie an Kieselgel aufgetrennt
(Elutionsmittel: 1. Ethylacetat). Das Produkt bildet die
letzte Fraktion.
Ausbeute: 4,8 g einer farblosen Flüssigkeit (20,3 mmol;
54%)
1H-NMR (CDCl3): 1.34 ppm (t, 6H); 1.97 (s, 3H); 4.18 (m,
4H); 4.48 (d, 2H); 5.6l (s, IH); 6.16 (s, 1H)6.32 g (37.6 mmol) of diethyl hydroxymethylphosphonate (Aldrich) are dried in 20 ml. Dissolved dichloromethane and 3.57 g pyridine (45 mmol) added. It is cooled to 0 ° C. 4.70 g (45 mmol) methacrylic acid chloride are added dropwise so that the temperature of the solution does not exceed 5 ° C. After the addition has ended, the mixture is stirred at 0 ° C. for 30 min and then at 25 ° C. for 2 hours. Then 5 ml of methanol are added and the solvent is distilled off. The residue is separated by means of column chromatography on silica gel (eluent: 1st ethyl acetate). The product is the last fraction.
Yield: 4.8 g of a colorless liquid (20.3 mmol; 54%)
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.34 ppm (t, 6H); 1.97 (s, 3H); 4.18 (m, 4H); 4.48 (d. 2H); 5.6l (s, IH); 6.16 (s, 1H)
Synthese analog zu den höheren Homologen.
Ausbeute: 95%
1H-NMR (CDCl3): 1.94 ppm (s, 3H); 2.27 (m, 2H); 4.4 (m,
2H); 5.62 (s, 1H); 6.18 (s, 1H), 10.40 (s, 2H)Synthesis analogous to the higher homologues.
Yield: 95%
1 H NMR (CDCl 3 ): 1.94 ppm (s, 3H); 2.27 (m, 2H); 4.4 (m, 2H); 5.62 (s, 1H); 6.18 (s, 1H), 10.40 (s, 2H)
Anwendungstest, Haftfestigkeit an Dentin und Schmelz:
Die Eignung der neuen Monomere wird durch die
Haftfestigkeit an Dentin und Schmelz im Zugversuch
überprüft. In Abb. 1 ist eine solche Prüfanordnung
dargestellt. Auf einem Rinderzahn 1 ist eine Klebemaske 2
aufgebracht. In der Aussparung der Klebemaske 2 sitzt
direkt auf dem Zahn 1 das Bonding 3. Auf den Bonding 3 ist
das Kunststoff-Füllungsmaterial 4 angebracht, auf dem ein
Metallzylinder 5 mit Bohrung 6 sitzt. Die Rinderzähne 1
stammen aus einer Herde. Nach der Extraktion werden sie
maximal 1 Monat bis zur Verarbeitung bei -33°C gelagert.
Die Rinderzähne 1 werden vor der Präparation sorgfältig
mechanisch gereinigt. Danach werden sie durch Naßschleifen
auf SiC-Papieren der Körnungen 240 und 600 soweit
beschliffen, daß eine ausreichend große und schmelznahe
Dentinfläche zur Verfügung steht. Nach Abspülen mit
deionisiertem Wasser und Trocknen im Druckluftstrom wird
eine Klebemaske 2 mit einer Ausstanzung von 4 mm
Durchmesser auf das Dentin/Schmelz geklebt. Anschließend
wird mit einem Einmal-Pinsel die Zubereitung 3 auf das
Dentin aufgetragen, und man läßt diese 30 s einwirken.
Danach wird im Druckluftstrom 5 s getrocknet und mit einer
Polymerisationsleuchte Degulux (Degussa) 20 s lang
belichtet. Schließlich wird auf die gehärtete
Bondingschicht 3 das Kunststoff-Füllungsmaterial 4 Degufill
mineral (Degussa) in einer dünnen Schicht aufgetragen und
40 s mit der Polymerisationslampe belichtet. Auf das
Kunststoff-Füllungsmaterial 4 wird dann ein
Metallzylinder 5 (Durchmesser: 6 mm) mit einem Zwei-
Komponenten Sekundenkleber geklebt. Dieser Metallzylinder
enthält am oberen Ende eine Bohrung 6, damit die Probe in
der Probeaufnahme der Universal-Prüfmaschine durch einen
Stift befestigt werden kann (vgl. Abb. 1). Die Proben
werden nach der Präparation 24 h bei 37°C in einer
0,1%igen wäßrigen Chloramin T -Lösung gelagert. Die
Zughaftfestigkeit wird mit einer Querhauptgeschwindigkeit
von 1 mm/min durchgeführt. Dabei ergibt sich die
Haftfestigkeit aus der Zugkraft und der Klebefläche am
Zahn, die durch die Ausstanzung in der Klebemaske 2
bestimmt wird. Die Zughaftfestigkeit wird jeweils an 6
Proben bestimmt und als deren Mittelwert angegeben.
Application test, adhesive strength to dentin and enamel:
The suitability of the new monomers is checked by the adhesive strength to dentin and enamel in a tensile test. Such a test arrangement is shown in Fig. 1. An adhesive mask 2 is applied to a cattle tooth 1 . The bonding 3 sits directly on the tooth 1 in the recess of the adhesive mask 2 . The plastic filling material 4 , on which a metal cylinder 5 with a bore 6 is seated, is attached to the bonding 3 . The cattle teeth 1 come from a herd. After extraction, they are stored for a maximum of 1 month until processing at -33 ° C. The bovine teeth 1 are carefully mechanically cleaned before preparation. Then they are ground by wet grinding on SiC papers with grain sizes 240 and 600 to such an extent that a sufficiently large and near-melting dentine surface is available. After rinsing with deionized water and drying in a stream of compressed air, an adhesive mask 2 with a punched-out area of 4 mm in diameter is adhered to the dentin / enamel. Preparation 3 is then applied to the dentin with a disposable brush, and is left to act for 30 s. The mixture is then dried in a stream of compressed air for 5 s and exposed to a Degulux (Degussa) polymerization light for 20 s. Finally, the plastic filling material 4 Degufill mineral (Degussa) is applied in a thin layer to the hardened bonding layer 3 and exposed to the polymerization lamp for 40 s. A metal cylinder 5 (diameter: 6 mm) is then glued to the plastic filling material 4 using a two-component superglue. This metal cylinder contains a bore 6 at the upper end so that the sample can be fastened in the sample holder of the universal testing machine with a pin (see Fig. 1). After the preparation, the samples are stored in a 0.1% aqueous chloramine T solution at 37 ° C. for 24 hours. The tensile strength is carried out at a crosshead speed of 1 mm / min. The adhesive strength results from the tensile force and the adhesive surface on the tooth, which is determined by the punched out in the adhesive mask 2 . The tensile adhesive strength is determined in each case on 6 samples and given as their mean value.
Für die selben Zubereitungen wurde auch die Zughaftfestigkeit an Rinderschmelz bestimmt. Hierbei wird analog der Präparation an Dentin vorgegangen.For the same preparations, the Tensile adhesive strength determined on bovine enamel. Here will proceed analogously to the preparation on dentin.
Claims (9)
worin
R1 = H, Methyl und
n eine ganze Zahl zwischen 1 und 11 ist.1. Dental material comprising phosphonic acids of the general formula I
wherein
R 1 = H, methyl and
n is an integer between 1 and 11.
- i) 5-80 Gew.-% Wasser,
- ii) 1-90 Gew.-% Phosphonsäure der allgemeinen Formel I,
- iii) 0,5-5 Gew.-% übliche Zusätze,
- iv) 5 - 90 Gew.-% Monomere,
- v) 0 bis 20% Füllstoffe,
- vi) 0 bis 50% andere Lösungsmittel, wobei i)-vi) zusammen 100 Gew.-% ergibt.
- i) 5-80% by weight of water,
- ii) 1-90% by weight of phosphonic acid of the general formula I,
- iii) 0.5-5% by weight of conventional additives,
- iv) 5-90% by weight of monomers,
- v) 0 to 20% fillers,
- vi) 0 to 50% other solvents, where i) -vi) together gives 100% by weight.
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