DE2759766C2 - - Google Patents
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Description
Viele Reaktionen in der organischen Chemie werden durch Bestrahlung mit sichbarem Licht oder ultravioletter Strahlung (UV) beschleunigt oder überhaupt erst ermöglicht. Hierzu gehören beispielsweise Spaltungsreaktionen, z. B. in der Vitamin-D-Reihe, Umlagerungsreaktionen, z. B. cis-trans-Isomerisierungen, und Additionsreaktionen, z. B. von Maleinsäureanhydrid an Benzol. Die technisch wichtigsten derartigen Additionsreaktionen sind jedoch die photochemisch initiierten Polymerisationsreaktionen.Many reactions in organic chemistry are through Irradiation with visible light or ultraviolet Radiation (UV) accelerated or even made possible in the first place. This includes, for example, cleavage reactions, e.g. B. in the vitamin D series, rearrangement reactions, for. B. cis-trans isomerizations, and addition reactions, e.g. B. of maleic anhydride to benzene. The most technical such addition reactions are, however photochemically initiated polymerization reactions.
Bei allen diesen Reaktionen ist es erforderlich, daß mindestens ein Bestandteil des Reaktionsgemisches dazu befähigt ist, das eingestrahtle Licht oder UV zu absorbieren. Wenn dieser Bestandteil einer der Reaktionspartner ist, können die Raktionen ohne weitere Zusätze einfach durch Bestrahlung des Reaktionsgemisches mit Licht oder UV durchgeführt werden. Häufig ist jedoch kein Reaktionspartner dazu in der Lage, die photochemisch wirksame Strahlung in ausreichendem Maße zu absorbieren. In diesen Fällen werden vielfach Photosensibilisatoren genannte Substanzen zugesetzt, die zwar an der gewünschten Reaktion nicht teilnehmen, aber in der Lage sind, eingestrahltes Licht oder UV zu absorbieren und die dabei aufgenommene Energie auf einen der Reaktionspartner zu übertragen. Wesentliche Kriterien für die Auswahl solcher Sensibilisatoren sind unter anderem die Art der durchzuführenden Reaktion, das Verhältnis des Absorptionsspektrums des Sensibilisators zur spektralen Energieverteilung der verfügbaren Strahlenquelle, die Löslichkeit des Sensibilisators in der Reaktionsmischung sowie die Beeinflussung des Endprodukts durch darin verbliebene Reste des Sensibilisators und/oder der daraus während der photochemischen Reaktion entstandenen Produkte.All of these reactions require that at least a component of the reaction mixture is capable of this is to absorb the irradiated light or UV. If this component is one of the reactants is, the ractions can be done easily without further additions by irradiating the reaction mixture with light or UV can be performed. Often, however, is not a reaction partner able to make the photochemically effective To absorb radiation to a sufficient extent. In these Cases often become substances called photosensitizers added to the desired reaction do not participate, but are able to irradiate Absorb light or UV and the absorbed To transfer energy to one of the reactants. Essential criteria for the selection of such sensitizers include the type of work to be carried out Response, the ratio of the absorption spectrum of the Sensitizer for the spectral energy distribution of the available Radiation source, the solubility of the sensitizer in the reaction mixture as well as the influencing of the final product due to residual sensitizer residues and / or the result thereof during the photochemical Reaction products.
Als Sensibilisatoren für die Photopolymerisation ungesättigter Verbindungen sind bisher hauptsächlich Benzophenonderivate, Benzoinäther, Benzilmonoacetale und α-Halogenacetophenonderivate eingesetzt werden. Diese Substanzen besitzen jedoch verschiedene Nachteile, durch die ihre technische Anwendbarkeit deutlich eingeschränkt wird. Hierzu gehört insbesondere die Eigenschaft von mit Verbindungen aus diesen Gruppen versetzten Monomeren oder Prepolymeren, bereits ohne Bestrahlung - im Dunkeln - zu polymerisieren, d. h. viele Reaktionsgemische mit derartigen Sensibilisatoren besitzen nur eine geringe Dunkelstabilität. Andere Verbindungen aus diesen Klassen besitzen nur eine geringe chemische Stabilität; so werden beispielsweise manche Benzilmonoacetale schon von sehr geringen Wassermengen, z. B. durch die Luftfeuchtigkeit, in Benzil und Alkohol gespalten. Andere dieser bekannten Sensibilisatoren bewirken schließlich eine Vergilbung der mit ihnen hergestellten Polymerisate, die besonders bei gewöhnlich farblosen Kunststoffen oder insbesondere bei UV-gehärteten Druckfarben höchst unerwünscht ist. Für dieses zuletzt genannte Anwendungsgebiet spielt auch die oft geringe Löslichkeit der bekannten Sensibilisatoren in den Monomeren oder Prepolymeren eine wichtige Rolle. Da Druckfarben in der Regel beträchtliche Mengen farbiger Pigmente enthalten, die einen großen Teil der eingestrahlten Energie absorbieren, ohne daß er photochemisch wirksam wird, muß hier eine größere Menge Sensibilisator zugesetzt werden. Sie beträgt hier häufig 5 bis 10 Gewichtsprozent des Reaktionsgemisches, d. h. der Druckfarbe, während sonst in der Kunststoffindustrie in Abwesenheit färbender Zusätze oft 1 bis 2 Gewichtsprozent völlig ausreichend sind. Diese Konzentration läßt sich zumeist auch mit den wenig löslichen bekannten Sensibilisatoren noch erreichen. Bei dem in Druckfarben erforderlichen Konzentrationen kristallisieren die bekannten Sensibilisatoren häufig teilweise aus; abgesehen davon daß die auskristallisierten Anteile nicht mehr sensibilisierend wirksam werden, beschädigen die entstandenen Kristallite auch noch nach einiger Zeit die aus relativ weichen Materialien bestehenden Druckplatten.So far, mainly benzophenone derivatives, benzoin ethers, benzil monoacetals and α- haloacetophenone derivatives have been used as sensitizers for the photopolymerization of unsaturated compounds. However, these substances have various disadvantages, which significantly limit their technical applicability. This includes, in particular, the property of monomers or prepolymers mixed with compounds from these groups to polymerize without irradiation - in the dark - ie many reaction mixtures with such sensitizers have only a low dark stability. Other compounds from these classes have poor chemical stability; for example, some benzil monoacetals are made from very small amounts of water, e.g. B. split by the humidity in benzil and alcohol. Finally, other of these known sensitizers cause yellowing of the polymers produced with them, which is highly undesirable, particularly in the case of usually colorless plastics or in particular in UV-cured printing inks. The often low solubility of the known sensitizers in the monomers or prepolymers also plays an important role in this last-mentioned field of application. Since printing inks generally contain considerable amounts of colored pigments, which absorb a large part of the radiated energy without being photochemically active, a larger amount of sensitizer must be added here. Here it is often 5 to 10 percent by weight of the reaction mixture, ie the printing ink, whereas otherwise in the absence of coloring additives in the plastics industry 1 to 2 percent by weight is often quite sufficient. This concentration can usually still be achieved with the less soluble known sensitizers. At the concentrations required in printing inks, the known sensitizers often crystallize partially; apart from the fact that the crystallized parts no longer have a sensitizing effect, the resulting crystallites also damage the printing plates, which are made of relatively soft materials, even after some time.
Aufgabe der Erfindung war die Bereitstellung von Photosensibilisatoren, insbesondere für die Photopolymerisation ungesättigter Verbindungen, die im Gemisch mit den anderen Reaktionspartnern dunkellagerstabil sind, die selbst und durch ihre Folgeprodukte keine Vergilbung der Reaktionsprodukte verursachen und die in den üblicherweise einer Photopolymerisation unterworfenen Monomeren oder Prepolymeren eine möglichst hohe Löslichkeit besitzen. Darüber hinaus sollen sie im Wellenlängenbereich von 250 bis 500 nm, vorzugsweise zwischen 300 und 400 nm eine größtmögliche photosensibilisierende Wirksamkeit besitzen.The object of the invention was to provide photosensitizers, especially for photopolymerization unsaturated compounds mixed with the other reactants are stable in the dark, which itself and due to its secondary products no yellowing of the reaction products and cause in the usually subjected to photopolymerization Monomers or prepolymers have the highest possible solubility have. In addition, they are said to be in the wavelength range from 250 to 500 nm, preferably between 300 and 400 nm are the largest possible photosensitizing Possess effectiveness.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Bereitstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I zur Verwendung als Photosensibilisatoren gelöst,According to the invention, this object is achieved by the provision of compounds of general formula I for Solved use as photosensitizers,
in welcherin which
R₁Wasserstoff, Phenyl oder Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 18 C-Atomen, R₂Wasserstoff, Chlor, Brom, Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 4 C-Atomen R₃ und R₄Alkyl mit bis zu 6 C-Atomen und R₅Wasserstoff, Alkyl oder Alkanoyl mit jeweils bis zu 4 C-Atomen bedeuten,R₁hydrogen, phenyl or alkyl or alkoxy with each up to 18 carbon atoms, R₂hydrogen, chlorine, bromine, alkyl or alkoxy each with up to 4 carbon atoms R₃ and R₄alkyl with up to 6 carbon atoms and R₅hydrogen, alkyl or alkanoyl with each mean up to 4 carbon atoms,
mit der Maßgabe, daßwith the proviso that
- a) R₅ nicht Wasserstoff, Methyl oder Acetyl ist, sofern R₁ und R₂ Wasserstoff und R₃ und R₄ Methyl bedeuten,a) R₅ is not hydrogen, methyl or acetyl, provided R₁ and R₂ are hydrogen and R₃ and R₄ Methyl mean
- b) R₁ nicht Methyl, Methoxy oder Phenyl ist, sofern R₂ und R₃ Wasserstoff und R₃ und R₄ Methyl bedeuten,b) R₁ is not methyl, methoxy or phenyl, provided R₂ and R₃ are hydrogen and R₃ and R₄ Methyl mean
- c) R₃ und R₄ nicht Methyl sind, sofern R₂ 2-Methyl und R₁ und R₅ Wasserstoff bedeuten,c) R₃ and R₄ are not methyl, provided that R₂ 2-methyl and R₁ and R₅ are hydrogen,
- d) R₃ nicht Methyl oder Ethyl ist, sofern R₁, R₂ und R₅ Wasserstoff und R₄ Ethyl bedeuten.d) R₃ is not methyl or ethyl, if R₁, R₂ and R₅ are hydrogen and R₄ is ethyl.
Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel I eine gute photosensibilisierende Wirksamkeit für Strahlung des Wellenlängenbereichs von 250 bis 500 nm besitzen und in den meisten für Photopolymerisationen eingesetzten Monomeren bzw. Prepolymeren, z. B. auf der Basis von ungesättigten Estern wie Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern oder Maleinsäureestern, oder Styrol deutlich besser löslich sind als die meisten bisher verwendeten Sensibilisatoren. Die Lösungen der Photosensibilisatoren der allgemeinen Formel I in diesen Monomeren und Prepolymeren besitzen darüber hinaus in der Regel eine bessere Dunkellagerstabilität als beispielsweise analoge Lösungen von Benzoinäthern. Schließlich wird bei Photopolymerisationen mit den Sensibilisatoren der allgemeinen Formel I Vergilbung der Polymerisate nicht oder nur in wesentlich geringerem Ausmaß als mit den bisher gebräuchlichen Sensibilisatoren beobachtet. It has been found that the compounds of general Formula I a good photosensitizing activity for radiation in the wavelength range from 250 to 500 nm own and used in most for photopolymerizations Monomers or prepolymers, e.g. B. based of unsaturated esters such as acrylic acid esters, methacrylic acid esters or maleic acid esters, or styrene are more soluble than most previously used Sensitizers. The solutions of photosensitizers of the general formula I in these monomers and prepolymers usually also have a better one Dark storage stability as, for example, analog solutions of benzoin ethers. Finally, in photopolymerizations with the sensitizers of the general formula I Yellowing of the polymers is not or only to a significant extent to a lesser extent than with the previously used sensitizers observed.
Angesichts der gemeinsamen Strukturmerkmale der bisher gebräuchlichen Photosensibilisatoren, die in der Regel zwei gegebenenfalls substituierte Phenylkerne enthalten, deren aromatische Systeme über ein oder zwei Kohlenstoffatome kreuzkonjugiert sind, ist es überraschend, daß die erfindungsgemäß zu verwendenden Hydroxyalkylketone mit nur einem aromatischen Ring eine so gute Photosensibilisatorwirkung besitzen. Zwar sind auch Acetophenon und Derivate des Acetophenons als Photosensibilisatoren, insbesondere für photochemische Cycloadditionen, vorgeschlagen und verwendet worden. Die mit Verbindungen aus dieser Klasse erhaltenen Ergebnisse, insbesondere die Quantenausbeuten der damit sensibilisierten photochemischen Reaktionen waren jedoch meistens deutlich schlechter als die zum Beispiel mit Benzophenon erhaltenen Resultate.In view of the common structural features of the previously used Photosensitizers, usually two contain optionally substituted phenyl nuclei, the aromatic systems via one or two carbon atoms are cross-conjugated, it is surprising that the invention Hydroxyalkyl ketones to be used with only an aromatic ring has such a good photosensitizing effect have. Acetophenone and derivatives are also of acetophenone as photosensitizers, in particular for photochemical cycloadditions and been used. Those with connections from this Great results obtained, especially the quantum yields of the sensitized photochemical reactions however, were mostly significantly worse than that for example, results obtained with benzophenone.
So weisen beispielsweise Lacke auf Acrylat-Basis, die in Gegenwart von Sensibilisatoren der Formel I photopolymerisiert wurden, eine erheblich verbesserte Härte auf und zeigen keine Vergilbung im Vergleich zu entsprechenden Lacken, die etwa den bekannten Sensibilisator Benzoinisopropyläther oder die in den deutschen Auslegeschriften 17 69 854 und 21 60 692 beschriebenen Benzoinetherderivate, die in der deutschen Offenlegungsschrift 24 32 563 und in der US-Patentschrift 37 15 293 beschriebenen Dialkoxyacetophenonderivate oder die aus der japanischen Offenlegungsschrift 51-0 17 802 bekannten Hydroxyketonverbindungen enthalten. For example, acrylic-based paints that are in Presence of sensitizers of formula I photopolymerized were significantly improved hardness on and show no yellowing in comparison to corresponding Varnishes, such as the well-known sensitizer benzoin isopropyl ether or those in the German interpretation texts 17 69 854 and 21 60 692 described benzoin ether derivatives, which in German Offenlegungsschrift 24 32 563 and in U.S. Patent 37 15 293 described dialkoxyacetophenone derivatives or that from Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-0 17 802 contain known hydroxy ketone compounds.
Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Sensibilisatoren gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten geht beispielsweise aus den folgenden Vergleichsversuchen hervor:The advantageous properties of the sensitizers according to the invention compared to known from the prior art, for example from the following comparative experiments:
80 Gewichsteile der Lösung eines ungesättigten Acrylharzes in Hexandiol-diacrylat (Gehalt an diesem etwa 20%; "Laromer® 8555", Hersteller BASF AG, Ludwigshafen) wurden mit 20 Gewichtsstellen Trimehtylolpropan-triacrylat (Hersteller: BASF AG, Ludwigshafen) und 1,5 Gewichtsteilen des Photosensibilisators gemischt. Im Falle des festen Benzoin-isopropyläthers wurde das Gemisch kurz auf 60° erwärmt um vollständige Lösung zu erzielen, und dann wieder auf 20° abgekühlt. Mit den (flüssigen) erfindungsgemäßen Verbindungen konnte bereits bei Raumtemperatur eine gleichmäßige Lösung hergestellt werden.80 parts by weight of the solution of an unsaturated acrylic resin in hexanediol diacrylate (content of this about 20%; "Laromer® 8555 ", manufacturer BASF AG, Ludwigshafen) were with 20 weight points Trimethylolpropane triacrylate (manufacturer: BASF AG, Ludwigshafen) and 1.5 parts by weight of the photosensitizer mixed. In the case of solid benzoin isopropyl ether the mixture was briefly heated to 60 ° to complete solution achieve, and then cooled back to 20 °. With the (liquid) Compounds according to the invention could already at room temperature a uniform solution can be made.
Eine Glasplatte (10 × 10 cm) wurde mit Aceton gewaschen und dann mit dem vorstehend beschriebenen Gemisch beschichtet (Schichtdichte 50 µm). Die beschichtete Glasplatte wurde anschließend 0,25 Sekunden lang mit einem Mini-Cure-Gerätt bestrahlt (Hersteller: Primarc (Jigs & Lamps) Ltd.; Belichtung 80 W/cm; Bandgeschwindigkeiten 20 m/Min.; Entfernung 10 cm).A glass plate (10 x 10 cm) was washed with acetone and then coated with the mixture described above (Layer density 50 µm). The coated glass plate was then with a mini-cure device for 0.25 seconds irradiated (manufacturer: Primarc (Jigs & Lamps) Ltd .; exposure 80 W / cm; Belt speeds 20 m / min .; Distance 10 cm).
Unmittelbar danach wurde die Härte des Lackes mit dem Pendelgerät nach König (DIN 53 157) ermittelt.Immediately afterwards, the hardness of the paint was measured using the pendulum device determined according to König (DIN 53 157).
Der Schwingungsversuch nach dieser Norm beruht darauf, daß die Schwingungen eines sich aufstützenden Pendels umso stärker gedämpft werden, je "weicher" die Unterlage ist. Als Maß für die Dämpfung gilt die Zeitspanne in Sekunden (Dämpfungsdauer), in der die Auslenkung des Pendels von 6° auf 3° zur Senkrechten abklingt.The vibration test according to this standard is based on that the vibrations of a supporting pendulum The more "soft" the pad is, the more steamed it will be is. The time period in is used as a measure of the damping Seconds (damping duration) in which the deflection of the Pendulum subsides from 6 ° to 3 ° to the vertical.
In parallelen Versuchen wurde die Intensität der Vergilbung einer 200 µm dicken, auf Glas aufgebrachten Lackschicht aus Epoxyacrylat mit einer Konzentration von 5 Gewichtsprozent des Photosensibilisators direkt nach der Härtung (wie oben) beurteilt. Als Maß für die Vergilbung diente eine Skala von 0 (keine Vergilbung) bis 7 (starke Vergilbung); die Ziffer 3 in dieser Skala entspricht einer deutlich gelblichen Färbung.The intensity of the yellowing was determined in parallel experiments a 200 µm thick lacquer layer applied to glass Epoxy acrylate with a concentration of 5 percent by weight the photosensitizer immediately after curing (as above) judged. A scale of served as a measure of the yellowing 0 (no yellowing) to 7 (strong yellowing); the number 3 in this scale corresponds to a clearly yellowish color.
Die Ergebnisse sind in der nachstenden Tabelle zusammengestellt. The results are summarized in the table below.
Die deutlich besseren Eigenschaften der 10 erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber den 3 nach dem Stand der Technik bekannten Substanzen, insbesondere in Bezug auf die mit ihnen erzielbare Lackhärte, sind klar erkennbar.The significantly better properties of the 10 according to the invention Compounds compared to the 3 known in the prior art Substances, especially in relation to what can be achieved with them Paint hardness are clearly recognizable.
Als Prüflack wurde eine Mischung verwendet ausA mixture of was used as the test varnish
80 Teilen Epoxid-Acrylat,
20 Teilen Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA),80 parts epoxy acrylate,
20 parts of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA),
der jeweils 3 Teile des zu untersuchenden Photosensibilisators zugesetzt waren.3 parts each of the photosensitizer to be examined were clogged.
Zur Prüfung der Dunkellagerstabilität werden die Lacksysteme bei 60°C im Trockenschrank gelagert.The coating systems are used to check the dark storage stability stored at 60 ° C in a drying cabinet.
PhotosensibilisatorVeränderungPhotosensitizer change
Erfindungsgemäße Verbindungen:
1-(4-tert.-Butylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1)Unverändert nach 20 Tagen
1-(4′-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1)Unverändert nach 20 TagenCompounds according to the invention:
1- (4-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) Unchanged after 20 days 1- (4'-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) Unchanged after 20 days
Bekannte Substanzen:
BenzoinisopropyletherGelieren nach 1 Tag
1-Phenyl-2-hydroxy-propanon-(1) (JP-OS 51/0 17 802)Fest nach < 1 TagKnown substances:
Benzoin isopropyl ether gell after 1 day 1-phenyl-2-hydroxy-propanone- (1) (JP-OS 51/0 17 802) solid after <1 day
Die deutlich bessere Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Photosensibilisatoren ist für den praktischen Einsatz von ausschlaggebender Bedeutung. The significantly better storage stability of the invention Photosensitizers is for the practical Use of crucial importance.
Gegenstand der Erfindung sind somit die Verbindungen der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel I.The invention thus relates to the compounds of the general formula I given above
In der allgemeinen Formel I bedeutet der Rest R₁ vorzugsweise Alkyl oder Alkoxy mit bis zu 18 C-Atomen oder Phenyl. Besonders bevorzugte Reste R₁ sind Alkylgruppen mit bis zu 12 C-Atomen. Der Rest R₂ ist vorzugsweise Wasserstoff. Er kann aber auch ein Chlor- oder Bromatom oder eine Methyl- oder Methoxygruppe sein, die sich in der 2-Stellung, vorzugsweise jedoch in der 3-Stellung des Phenylkerns befinden. In the general formula I, the radical R 1 preferably alkyl or alkoxy with up to 18 carbon atoms or phenyl. Particularly preferred R 1 radicals are alkyl groups with up to 12 carbon atoms. The rest R₂ is preferably Hydrogen. But it can also be a chlorine or Be bromine or a methyl or methoxy group, which are in the 2 position, but preferably in the 3-position of the phenyl nucleus.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen, in denen beide Reste R₃ und R₄ Alkylgruppen sind, die zusammen 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 C-Atome enthalten.Compounds in which both are particularly preferred R₃ and R₄ are alkyl groups, which together are 2 to Contain 10, preferably 2 to 8 carbon atoms.
Der Rest ist vorzugsweise Wasserstoff, wenn er ein Alkyl- oder Alkanoylrest ist, sind von diesen Methyl, Äthyl und Acetyl bevorzugt.The rest is preferably hydrogen if one Is alkyl or alkanoyl, of these are methyl, Ethyl and acetyl preferred.
Dementsprechend werden erfindungsgemäß insbesondere diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel I bevorzugt, in denen mindestens einer der Reste R₁ bis R₅ eine der vorstehend genannten bevorzugten Bedeutungen hat. Einige bevorzugte Gruppen von Verbindungen können durch die folgenden Teilformeln Ia bis In ausgedrückt werden, die der allgemeinen Formel I entsprechen und worin die nicht näher bezeichneten Reste die bei der allgemeinen Formel I angegebene Bedeutung besitzen, worin jedochAccordingly, according to the invention, in particular those Compounds of the general formula I are preferred in which at least one of the radicals R₁ to R₅ one of the above has preferred meanings. Some preferred Groups of connections can expressed by the following sub-formulas Ia to In be, which correspond to the general formula I and in which the radicals not specified in the general Formula I have the meaning given, wherein however
in IaR₁ Alkyl mit 1-12 C-Atomen-bedeutet;
in IbR₁ Alkyl mit 3-12 C-Atomen bedeutet;
in IcR₂ Wasserstoff bedeutet;
in IdR₂ 3-Chlor-, 3-Brom-, 3-Methyl oder
3-Methoxy- bedeutet;
in IeR₁ Alkyl mit 1-4 C-Atomen bedeutet und
R₂ eine der in (Ie) angegebenen Bedeutungen
besitzt;
in IfR₃ und R₄ Methylgruppen sind;
in IgR₃ Äthyl und R₄ n-Butyl bedeutet;
in IhR₃ Methyl und R₄ Äthyl bedeutet;
in IiR₅ Wasserstoff bedeutet;
in IjR₅ Methyl, Äthyl oder Acetyl bedeutet;
in IkR₁ Alkyl mit 3-12 C-Atomen und R₂
und R₅ Wasserstoff bedeuten;
in IlR₁ Alkyl mit 3-12 C-Atomen, R₂ Wasserstoff
und R₃ und R₄ Methyl bedeuten;
in ImR₁ Alkyl mit 1-12 C-Atomen, R₂ Wasserstoff,
R₃ Äthyl und R₄ n-Butyl bedeuten.in IaR₁ means alkyl with 1-12 C atoms; in IbR₁ means alkyl with 3-12 C atoms; in IcR₂ is hydrogen; in IdR₂ is 3-chloro, 3-bromo, 3-methyl or 3-methoxy; in IeR₁ means alkyl with 1-4 carbon atoms and
R₂ has one of the meanings given in (Ie); in IfR₃ and R₄ are methyl groups; in IgR₃ means ethyl and R₄ n-butyl; in IhR₃ is methyl and R₄ is ethyl; in IiR₅ means hydrogen; in IjR₅ means methyl, ethyl or acetyl; in IkR₁ are alkyl with 3-12 C atoms and R₂ and R₅ are hydrogen; in IlR₁ alkyl with 3-12 C atoms, R₂ is hydrogen and R₃ and R₄ are methyl; in ImR₁ alkyl with 1-12 C atoms, R₂ is hydrogen, R₃ is ethyl and R₄ n-butyl.
Die Herstellung ähnlicher Verbindungen ist aus Bull. Soc. Chim. France 1967, 1047-1052, J. Amer. Chem. Soc. 75 (1953) 5975-5978 und Zh. Obshch. Khim. 34 (1964), 24-28 bekannt. Eine photosensibilsierende Wirksamkeit dieser Verbindungen ist in diesen Literaturstellen jedoch weder beschrieben noch wird sie dadurch nahegelegt. Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I können analog zu den in den erwähnten Literaturstellen beschriebenen nach Standardverfahren der organischen Chemie hergestellt werden.The preparation of similar compounds is from Bull. Soc. Chim. France 1967, 1047-1052, J. Amer. Chem. Soc. 75 (1953) 5975-5978 and Zh. Obshch. Khim. 34 (1964), 24-28. A photosensitizing activity of these compounds is however not described in these references nor is it suggested by this. The new Compounds of the general formula I can be analogous to according to those described in the references mentioned Standard methods of organic chemistry are produced will.
In einem bevorzugten Herstellungsverfahren wird ein Benzolderivat der allgemeinen Formel IIIn a preferred manufacturing process, a Benzene derivative of the general formula II
worin R₁ und R₂ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, in Gegenwart einer Lewis-Säure, zum Beispiel Aluminiumchlorid, mit einem α-Halogencarbonsäurechlorid der allgemeinen Formel IIIwherein R₁ and R₂ have the meaning given above, in the presence of a Lewis acid, for example aluminum chloride, with an α- halocarboxylic acid chloride of the general formula III
worin R₃ und R₄ die vorstehende Bedeutung besitzen und Hal ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor oder Brom bedeutet, umgesetzt, und das so erhaltene α-Halogenketon der allgemeinen Formel IVwherein R₃ and R₄ have the meaning given above and Hal represents a halogen atom, preferably chlorine or bromine, and the resulting α- halogen ketone of the general formula IV
worin R₁, R₂, R₃, R₄ und Hal die vorstehende Bedeutung besitzen, in an sich üblicherweise zum Hydroxyalkylphenon der allgemeinen Formel (I) (R₅ = H) verseift. Wenn R₃ und R₄ Alkylgruppen sind, gelingt diese Verseifung durch einfaches Erwärmen des α-Halogenketons (V) mit einer konzentrierten Lösung eines Alkalihydroxids in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, Aceton oder Dimethylsulfoxid. Ist einer der Reste R₃ und R₄ Wasserstoff, so ist es in der Regel zweckmäßig, das α-Halogenketon IV zunächst durch Reaktion mit einem Carbonsäuresalz, zum Beispiel Natriumacetat, in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel in ein Alkanoyloxyalkyl-phenylketon der allgemeinen Formel I (R₅ = Alkanoyl) umzuwandeln und dieses gewünschtenfalls durch Hydrolyse in Gegenwart einer schwach basischen Verbindung, zum Beispiel Natriumhydrogencarbonat, in das Hydroxyalkyl-phenylketon I (R₅ = H) zu überführen.wherein R₁, R₂, R₃, R₄ and Hal have the meaning given above, in themselves usually saponified to the hydroxyalkylphenone of the general formula (I) (R₅ = H). If R₃ and R₄ are alkyl groups, this saponification is achieved by simply heating the α -halogen ketone (V) with a concentrated solution of an alkali metal hydroxide in a water-miscible solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, acetone or dimethyl sulfoxide. If one of the radicals R₃ and R₄ is hydrogen, it is generally advisable to first of all react the α -halogen ketone IV by reaction with a carboxylic acid salt, for example sodium acetate, in an anhydrous organic solvent in an alkanoyloxyalkylphenyl ketone of the general formula I (R₅ = Convert alkanoyl) and, if desired, by hydrolysis in the presence of a weakly basic compound, for example sodium hydrogen carbonate, to convert it into the hydroxyalkyl phenyl ketone I (R₅ = H).
Alkanoyloxyalkyl-phenylketone der allgemeinen Formel I (R₅ = Alkanoyl) können auch durch Acylierung der Hydroxyalkyl-phenylketone I (R₅ = H) mit geeigneten Carbonsäurederivaten, beispielsweise Carbonsäurehydriden oder -halogeniden hergestellt werden.Alkanoyloxyalkyl phenyl ketones of the general formula I (R₅ = alkanoyl) can also by acylation of the hydroxyalkyl phenyl ketones I (R₅ = H) with suitable carboxylic acid derivatives, for example carboxylic acid hydrides or halides getting produced.
Die Alkoxyalkyl-phenylketone der allgemeinen Formel I (R₅ = Alkyl) können beispielsweise durch Umsetzung der α-Halogenketone IV mit einem Alkoholat, zum Beispiel Natriumäthylat, in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel wie Äthanol hergestellt werden.The alkoxyalkyl-phenyl ketones of the general formula I (R₅ = alkyl) can be prepared, for example, by reacting the α -halogen ketones IV with an alcoholate, for example sodium ethylate, in an anhydrous organic solvent such as ethanol.
Außer durch die Friedel-Crafts-Reaktion von II mit III können die α-Halogenketone IV auch durch Halogenierung, vorzugsweise Chlorierung oder Bromierung eines Phenylketons der allgemeinen Formel VIn addition to the Friedel-Crafts reaction of II with III, the α- halogen ketones IV can also be obtained by halogenation, preferably chlorination or bromination, of a phenyl ketone of the general formula V
worin R₁, R₂, R₃ und R₄ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, in an sich üblicher Weise hergestellt werden. wherein R₁, R₂, R₃ and R₄ have the meaning given above own, are produced in a conventional manner.
Dieses Verfahren wird bevorzugt dann angewendet, wenn das Phenylketon V leicht zugänglich ist und bei der Halogenierung keine Nebenreaktionen, z. B. Halogenierung benzylständiger Kohlenstoffatome in R₁ und/oder R₂ auftreten.This method is preferably used when the phenyl ketone V is easily accessible and during halogenation no side reactions, e.g. B. Halogenation benzyl carbon atoms in R₁ and / or R₂ occur.
Weiterhin können die Hydroxyalkyl-phenylketone der allgemeinen Formel I hergestellt werden, indem eine Grignard-Verbindung der allgemeinen Formel VIFurthermore, the hydroxyalkyl phenyl ketones of the general Formula I can be made by a Grignard compound of the general formula VI
worin R₁, R₂ und Hal die vorstehende Bedeutung besitzen, mit einem am Sauerstoff geschützten Cyanhydrin der allgemeinen Formel VIIwherein R₁, R₂ and Hal have the above meaning own, with a cyanohydrin protected from oxygen of the general formula VII
worin Sch-O- eine gegen Grignard-Verbindungen beständige geschützte Hydroxylgruppe, zum Beispiel eine Tetrahydropyranyläthergruppe bedeutet und R₃ und R₄ die vorstehende Bedeutung besitzen, umsetzt und anschließend das Reaktionsgemisch in an sich üblicher Weise in Gegenwart einer Säure hydrolysiert. wherein Sch-O- is resistant to Grignard compounds protected hydroxyl group, for example a tetrahydropyranyl ether group means and R₃ and R₄ the above Have meaning, implement and then the reaction mixture in the usual manner in the presence hydrolyzed an acid.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Photosensibilisatoren erfolg in für derartige Produkte üblicher Weise. Zum Beispiel werden für die Photopolymerisation ungesättigter Verbindungen in diesen Materialien, deren Prepolymeren oder Pre-Copolymeren 0,05 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 12 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der allgemeinen Formel I, gegebenenfalls zusammen mit anderen, bereits bekannten Photosensibilisatoren gelöst und diese Lösungen mit Licht oder UV-Strahlung des Wellenlängenbereichs von 250 bis 500 nm, vorzugsweise 300 bis 400 nm bestrahlt. Als ungesättigte Verbindungen, die mit den erfindungsgemäßen Sensibilisatoren photopolymerisiert werden können, kommen alle diejenigen in Frage, deren C = C-Doppelbindungen durch zum Beispiel Halogenatome, Carbonyl-, Cyano-, Carboxy-, Ester-, Amid-, Äther- oder Arylgruppen oder durch konjugierte weitere Doppel- oder Dreifachbindungen aktiviert sind. Beispiele für solche Verbindungen sind Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäuremethylester, Acrylnitril, Hydroxyäthylacrylat, Cyclohexylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxyäthylmethacrylat, Benzylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Phenyloxyäthylacrylat, niederes Alkoxyäthoxyacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcarbazol, Vinylacetat, Styrol, Divinylbenzol, und substituierte Styrole. Auch mehrfach ungesättigte Verbindungen wie Trimethylolpropandiacrylat, propoxyliertes Bisphenol-A-diacrylat und -dimethacrylat und 1,6-Hexandiol-diacrylat und Pentaerythrittriacrylat können mit den Sensibilisatoren nach der Erfindung photopolymerisiert werden. Als Prepolymere und Pre-Copolymere kommen beispielsweise ungesättigte Polyester, Acrylmaterialien, Epoxymaterialien, Urethane, Silikone, Aminpolyamid-Harze und insbesondere acrylierte Harze wie acryliertes Silikonöl, acrylierter Polyester, acrylierte Urethane, acrylierte Polyamide, acryliertes Sojabohnenöl, acryliertes Epoxyharz und acryliertes Acrylharz in Frage.The use of the photosensitizers according to the invention success in the usual way for such products. For example, become more unsaturated for photopolymerization Compounds in these materials, their prepolymers or pre-copolymers 0.05 to 15 wt .-%, preferably 0.1 to 12% by weight of one or more compounds of general formula I, optionally together with other, already known photosensitizers solved and these solutions with light or UV radiation from the Wavelength range from 250 to 500 nm, preferably 300 to 400 nm irradiated. As unsaturated compounds, which are photopolymerized with the sensitizers according to the invention can be, all those come into question whose C = C double bonds through, for example Halogen atoms, carbonyl, cyano, carboxy, ester, amide, Ether or aryl groups or by conjugated others Double or triple bonds are activated. Examples for such compounds are vinyl chloride, vinylidene chloride, Acrylic acid methyl ester, acrylonitrile, hydroxyethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, Hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, Benzyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyloxyethyl acrylate, lower alkoxyethoxyacrylate, tetrahydrofurfurylacrylate, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl carbazole, vinyl acetate, Styrene, divinylbenzene, and substituted styrenes. Also polyunsaturated compounds such as trimethylol propane diacrylate, propoxylated bisphenol A diacrylate and dimethacrylate and 1,6-hexanediol diacrylate and pentaerythritol triacrylate can with the sensitizers according to the invention be photopolymerized. As prepolymers and pre-copolymers come for example unsaturated polyesters, acrylic materials, Epoxy materials, urethanes, silicones, amine polyamide resins and especially acrylated resins such as acrylated Silicone oil, acrylated polyester, acrylated urethanes, acrylated Polyamides, acrylated soybean oil, acrylated Epoxy resin and acrylic acrylic resin in question.
Die photopolymerisierbaren Verbindungen oder Gemische können durch den Zusatz bekannter Inhibitoren in den üblichen Mengen stabilisiert sein, ohne daß dadurch die Sensibilisatorwirkung der erfindungsgemäßen Photosensibilisatoren nennenswert beeinträchtigt wird. Weiterhin können sie Pigmente oder Farbstoffe, wie sie in photochemisch aushärtenden Druckfarben gebräuchlich sind, enthalten. In diesem Fall wird die Sensibilisatormenge höher gewählt, beispielsweise 6 bis 12 Gew.-%, während für farblose photopolymerisierbare Produkte 0,1 bis 3 Gew.-% in den meisten Fällen voll ausreichen. Als gegebenenfalls zusammen mit den erfindungsgemäßen Sensibilisatoren verwendbare bekannte Photosensibilisatoren kommen beispielsweise Michlers Keton (4,4′-Bis[dimethylamino]benzophenon), 4,4′-Bis(diäthylamino)benzophenon, p-Dimethylaminobenzaldehyd, 4,4′-Bis(dimethylamino)benzil, p-Dimethylaminobenzophenon, p-Dimthylaminobenzoin, p-Dimethylaminobenzil, N-substituierte 9-Acridanone, die in der US-PS 36 61 588 beschriebenen Amino- (oder Phenyl-)carbonylverbindungen, die in der US-PS 35 52 973 beschriebenen p-Aminophenylcarbonylverbindungen, Acetophenon, Propiophenon, Xanthon, Benzaldehyd, Benzophenon, p-Chlorbenzophenon, Biacetyl, Benzil, Fluorenon, 3-Nitro-4-chlorbenzophenon-2-carbonsäure, Phenanthrenchinon, Benzoin und Alkyläther des Benzoins, 2-Chlorthioxanthon, 10-Thioxanthenon, 1-Phenyl-1,2-propandionoxim und die Ester und Äther desselben, Isatin, Anthron, Hydroxypropylbenzoat, Benzoylbenzoatacrylat, 2,4-Dimethylbenzophenon, Benzoylbiphenyl, Acenaphthenochinon oder Dibenzosuberon in Frage. Als Strahlenquellen für die Durchführung der Photopolymerisation können Sonnenlicht oder künstliche Strahler verwendet werden. Vorteilhaft sind Quecksilberdampf-Hoch- oder Niederdrucklampen, Xenon- und Wolframlampen; Laser-Lichtquellen können jedoch ebenfalls eingesetzt werden.The photopolymerizable compounds or mixtures can by adding known inhibitors in the usual Amounts should be stabilized without affecting the sensitizing effect of photosensitizers according to the invention is significantly impaired. Furthermore, they can Pigments or dyes, such as those in photochemically curing Printing inks are included. In in this case the amount of sensitizer is chosen higher, for example 6 to 12 wt .-%, while for colorless photopolymerizable Products 0.1 to 3% by weight in most Cases are sufficient. As possibly together with known known usable the sensitizers For example, photosensitizers are coming Michler's ketone (4,4′-bis [dimethylamino] benzophenone), 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, p-dimethylaminobenzaldehyde, 4,4'-bis (dimethylamino) benzil, p-dimethylaminobenzophenone, p-dimthylaminobenzoin, p-dimethylaminobenzil, N-substituted 9-acridanones, which in the US Pat. No. 3,661,588 described amino (or phenyl) carbonyl compounds, those described in US Pat. No. 3,552,973 p-aminophenylcarbonyl compounds, acetophenone, propiophenone, Xanthone, benzaldehyde, benzophenone, p-chlorobenzophenone, Biacetyl, benzil, fluorenone, 3-nitro-4-chlorobenzophenone-2-carboxylic acid, Phenanthrenequinone, benzoin and alkyl ether of benzoin, 2-chlorothioxanthone, 10-thioxanthenone, 1-phenyl-1,2-propanedionoxime and the esters and Ether of the same, isatin, anthrone, hydroxypropyl benzoate, Benzoyl benzoate acrylate, 2,4-dimethylbenzophenone, benzoyl biphenyl, Acenaphthenoquinone or Dibenzosuberon in Question. As radiation sources for the implementation of photopolymerization can be sunlight or artificial spotlights be used. Mercury vapor high or low pressure lamps, xenon and tungsten lamps; Laser light sources can also be used.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern. In diesen Beispielen sind Temperaturen in Grad Celsius angegeben; Konzentrations- und Prozentangaben sind, soweit nicht anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen; Druckangaben bei Siedepunkten sind in mbar.The following examples are intended to illustrate the invention. In these examples there are temperatures expressed in degrees Celsius; Concentration and Unless otherwise stated, percentages are based on weight; Pressure data at boiling points are in mbar.
Beispiele 1 bis 6 betreffen die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I. Examples 1 to 6 relate to the preparation of the invention General connections Formula I.
In eines Suspension von 665 g Aluminiumchlorid in 2000 ml 1,2-Dichloräthan werden bei 0° 740 g α-Chlorisobutyrylchlorid (hergestellt durch Chlorierung von Isobutyrylchlorid in Gegenwart katalytischer Mengen Chlorsulfonsäure und Chloranil) eingetragen. Zu diesem Gemisch werden unter kräftigem Rühren bei 0 bis 5° 1230 g handelsübliches technisches Dodecylbenzol (Marlican® der Chemischen Werke Hüls AG, Marl) getropft. Nach beendetem Zutropfen wird das Reaktionsgemisch bei dieser Temperatur noch 45 Minuten gerührt und anschließend in ein Gemisch aus 1000 g Eis und 400 ml konzentrierter Salzsäure eingerührt. Die organische Schicht wird abgetrennt, zweimal mit je 300 ml verdünnter Salzsäure gewaschen. Über Calciumchlorid getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende 1-(4′-Dodecylphenyl)-2-chlor-2-methyl-propanon-(1) wird unter Rühren und leichtem Erwärmen in 2000 ml Isopropylalkohol gelöst. Diese Lösung wird mit 500 ml 32%iger wäßriger Natronlauge unter Rühren 1 1/2 Stunden zum Sieden erhitzt und anschließend in 2000 ml Wasser gegossen. Das wäßrige Reaktionsgemisch wird mit 1000 ml Toluol extrahiert, der Extrakt mit 1000 ml 10%iger wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende 1-(4′-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1) wird unter vermindertem Druck destilliert; Kp.0,0133 180-183°.In a suspension of 665 g of aluminum chloride in 2000 ml of 1,2-dichloroethane, 740 g of α- chloroisobutyryl chloride (produced by chlorination of isobutyryl chloride in the presence of catalytic amounts of chlorosulfonic acid and chloroanil) are introduced at 0 °. 1230 g of commercial technical dodecylbenzene (Marlican® from Chemische Werke Huls AG, Marl) are added dropwise to this mixture with vigorous stirring at 0 to 5 °. When the dropwise addition has ended, the reaction mixture is stirred at this temperature for a further 45 minutes and then stirred into a mixture of 1000 g of ice and 400 ml of concentrated hydrochloric acid. The organic layer is separated, washed twice with 300 ml of dilute hydrochloric acid. Dried over calcium chloride and evaporated. The remaining 1- (4'-dodecylphenyl) -2-chloro-2-methyl-propanone- (1) is dissolved in 2000 ml of isopropyl alcohol with stirring and gentle heating. This solution is heated to boiling with 500 ml of 32% aqueous sodium hydroxide solution with stirring for 1 1/2 hours and then poured into 2000 ml of water. The aqueous reaction mixture is extracted with 1000 ml of toluene, the extract is washed with 1000 ml of 10% aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated. The remaining 1- (4'-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) is distilled under reduced pressure; Kp. 0.0133 180-183 °.
Analog werden hergestellt:The following are produced analogously:
1-(4′-Hexylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Octylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Nonylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Hexadecylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Octadecylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Hexyloxyphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Octyloxyphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-äthyl-propanon-(1),
1-(4′-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),1- (4'-hexylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-octylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-nonylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-hexadecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-octadecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-hexyloxyphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-octyloxyphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4′-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-ethyl-propanone- (1),
1- (4′-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
Analog Beispiel 1 wird mit 133 g Aluminiumchlorid in 500 ml Dichloräthan aus 141 g α-Chlorisobutylchlorid und 92 g Toluol 1-(4′-Methylphenyl)-2-chlor-2-methyl-propanon-(1), hergestellt und das Rohprodukt in 500 ml wasserfreiem Methanol gelöst. Unter Rühren wird eine Lösung von 54 g Natriummethylat in 1500 ml Methanol zugetropft, das Reaktionsgemisch auf 60° erwärmt und dann 16 Stunden stehengelassen. Anschließend wird das ausgefallene Natriumchlorid abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Das zurückbleibende 1-(4′-Methylphenyl)-2-methoxy-2-methyl-propanon wird unter vermindertem Druck destilliert; es werden 98,4 g mit Kp.0,04 75-77° erhalten.Analogously to Example 1, 133 g of aluminum chloride in 500 ml of dichloroethane from 141 g of α- chloroisobutyl chloride and 92 g of toluene are used to prepare 1- (4′-methylphenyl) -2-chloro-2-methyl-propanone- (1) and the crude product in 500 ml of anhydrous methanol dissolved. A solution of 54 g of sodium methylate in 1500 ml of methanol is added dropwise with stirring, the reaction mixture is heated to 60 ° and then left to stand for 16 hours. The precipitated sodium chloride is then filtered off and the filtrate is evaporated. The remaining 1- (4'-methylphenyl) -2-methoxy-2-methyl-propanone is distilled under reduced pressure; 98.4 g with bp. 0.04 75-77 ° are obtained.
Analog werden hergestellt:The following are produced analogously:
1-(4′-Methylphenyl)-2-äthoxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Methylphenyl)-2-butoxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Isopropylphenyl)-2-äthoxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Pentylphenyl)-2-methoxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Methylphenyl)-2-methoxy-2-äthyl-hexanon-(1),
1-(4′-Dodexylphenyl)-2-äthoxy-2-methyl-propanon-(1).
1- (4′-methylphenyl) -2-ethoxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-methylphenyl) -2-butoxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-isopropylphenyl) -2-ethoxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-pentylphenyl) -2-methoxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4′-methylphenyl) -2-methoxy-2-ethylhexanone (1),
1- (4'-Dodexylphenyl) -2-ethoxy-2-methyl-propanone- (1).
Analog Beispiel 1 werden mit 335 g Aluminiumchlorid in 1000 ml Dichloräthan aus 300 g Toluol und 455 g α-Chlorpropionylchlorid 550 g 1-(4′-Methylphenyl)-2-chlorpropanon-(1) hergestellt. Das Rohmaterial wird in 3000 ml Äthanol gelöst und mit 392 g wasserfreiem Kaliumacetat 15 Stunden zum Sieden erhitzt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck eingedampft, der Rückstand in 2500 ml Diäthyläther aufgenommen und filtriert. Das Filtrat wird eingedampft und das zurückbleibende 1-(4′-Methylphenyl)-2-acetoxy-propanon-(1) unter vermindertem Druck destilliert; Ausbeute 364 g, Kp.0,4 115-122°.Analogously to Example 1, 550 g of 1- (4'-methylphenyl) -2-chloropropanone (1) are prepared with 335 g of aluminum chloride in 1000 ml of dichloroethane from 300 g of toluene and 455 g of α -chloropropionyl chloride. The raw material is dissolved in 3000 ml of ethanol and heated to boiling for 15 hours with 392 g of anhydrous potassium acetate. The reaction mixture is then evaporated under reduced pressure, the residue is taken up in 2500 ml of diethyl ether and filtered. The filtrate is evaporated and the remaining 1- (4'-methylphenyl) -2-acetoxy-propanone- (1) is distilled under reduced pressure; Yield 364 g, bp 0.4 115-122 °.
Analog werden hergestellt:The following are produced analogously:
4-tert.Butyl-a-acetoxy-acetophenon, Kp.0,4 140-143°;
1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-acetoxy-2-methyl-propanon-(1), Kp.0,4 144-148°.4-tert-butyl- a- acetoxy-acetophenone, bp 0.4 140-143 °;
1- (4'-tert-Butylphenyl) -2-acetoxy-2-methyl-propanone- (1), bp 0.4 144-148 °.
Eine Lösung von 421 g 1-(3′,4′-Dimethylphenyl)-2-acetoxy-propanon-(1) in 3000 ml Isopropylalkohol wird mit einer Lösung von 151 g Natriumhydrogencarbonat in 1200 ml Wasser versetzt und die Mischung 15 Stunden unter Rühren zum Sieden erhitzt. Anschließend wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert, der Rückstand in 500 ml Wasser aufgenommen und dreimal mit je 300 ml Diäthyläther extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte werden über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. A solution of 421 g of 1- (3 ′, 4′-dimethylphenyl) -2-acetoxy-propanone- (1) in 3000 ml of isopropyl alcohol with a Solution of 151 g sodium hydrogen carbonate in 1200 ml Water is added and the mixture is stirred for 15 hours heated to boiling. Then the solvent distilled off under reduced pressure, the residue in 500 ml of water taken up and three times with 300 ml each Extracted diethyl ether. The combined ether extracts are dried over sodium sulfate and evaporated.
Das zurückbleibende 1-(3′,4′-Dimethylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1) wird unter vermindertem Druck destilliert; Ausbeute: 264 g, Kp.0,8 88-90°.The remaining 1- (3 ', 4'-dimethylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) is distilled under reduced pressure; Yield: 264 g, bp 0.8 88-90 °.
Analog werden hergestellt:The following are produced analogously:
1-(4′-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-butanon-(1),
1-(4′-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-propanon-(1),
1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-propanon-(1),
1-(4′-Nonylphenyl)-2-hydroxy-hexanon-(1).1- (4'-isopropylphenyl) -2-hydroxy-butanone- (1),
1- (4'-isopropylphenyl) -2-hydroxy-propanone- (1),
1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-propanone- (1),
1- (4'-Nonylphenyl) -2-hydroxy-hexanone- (1).
Zu einer Lösung von 0,1 Mol Acetoncyanhydrin-tetrahydropyranyläther in 50 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran wird im Lauf von 40 Minuten unter Rühren eine Lösung von 0,075 Mol 4-Äthoxyphenyl-magnesiumbromid in 100 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran getropft und das Reaktionsgemisch noch 1,5 Stunden zum Sieden erhitzt. Anschließend werden 100 ml 10%ige wäßrige Schwefelsäure zugesetzt, das Gemisch noch einmal kurz zum Sieden erhitzt und dann mit 10%iger wäßriger Natronlauge auf einen pH-Wert von etwa 10 eingestellt. Das schwach alkalische Reaktionsgemisch wird dreimal mit je 150 ml Diäthyläther ausgeschüttelt, die vereinigten Ätherextrakte werden mit 100 ml Wasser ausgewaschen, filtriert und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Abdestillieren des Äthers bleiben 12 g 1-(4′-Äthoxyphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1).To a solution of 0.1 mol of acetone cyanohydrin tetrahydropyranyl ether in 50 ml of anhydrous tetrahydrofuran a solution of 0.075 mol of 4-ethoxyphenyl-magnesium bromide in 100 ml anhydrous tetrahydrofuran and added the reaction mixture heated to boiling for another 1.5 hours. Subsequently 100 ml of 10% aqueous sulfuric acid are added, the mixture briefly heated to boiling again and then with 10% aqueous sodium hydroxide solution to a pH of set about 10. The weakly alkaline reaction mixture is shaken three times with 150 ml of diethyl ether, the combined ether extracts are with 100 ml Washed out water, filtered and dried over sodium sulfate. After the ether has been distilled off, 12 g remain 1- (4'-Ethoxyphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1).
Analog wird hergestellt:The following is produced analogously:
1-(4′-Butyloxyphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1).1- (4'-Butyloxyphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1).
- a) Zu einer Suspension von 1038 wasserfreiem Aluminiumchlorid in 3000 ml Dichloräthan werden bei 6-10° unter Eiskühlung zunächst 750 g Isobutyrylchlorid und danach 900 g tert.Butylbenzol getropft. Das Reaktionsgemisch wird noch 1 Stunde bei 6° und dann 15 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Anschließend wird langsam in eine Lösung von 600 ml konzentrierter Salzsäure in 2400 ml Eiswasser eingerührt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Lösung mit 600 ml Dichloräthan einmal ausgewaschen. Die vereinigten organischen Phasen werden je einmal mit je 500 ml 5%iger Salzsäure und Wasser gewaschen. Über Calciumchlorid getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende 1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-methyl-propanon-(1) wird unter vermindertem Druck destilliert; Ausbeute: 1085 g, Kp.0,133 98-102°.a) 750 g of isobutyryl chloride and then 900 g of tert-butylbenzene are added dropwise to a suspension of 1038 anhydrous aluminum chloride in 3000 ml of dichloroethane at 6-10 ° with ice cooling. The reaction mixture is left to stand at 6 ° for 1 hour and then at room temperature for 15 hours. The mixture is then slowly stirred into a solution of 600 ml of concentrated hydrochloric acid in 2400 ml of ice water, the organic phase is separated off and the aqueous solution is washed out once with 600 ml of dichloroethane. The combined organic phases are washed once with 500 ml of 5% hydrochloric acid and water. Dried over calcium chloride and evaporated. The remaining 1- (4'-tert-butylphenyl) -2-methyl-propanone- (1) is distilled under reduced pressure; Yield: 1085 g, bp 0.133 98-102 °.
- b) In eine Lösung von 1007 g 1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-methyl-propanon-(1) in 3000 ml Methanol werden in Gegenwart von 2 ml konzentrierter Salzsäure und 2 g Jod bei 50° unter Rühren im Lauf von 1,5 Stunden 550 g Chlor eingeleitet. Anschließend wird das Reaktionsgemisch noch 30 Minuten bei 50° gerührt und dann das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand wird in 1000 ml Toluol aufgenommen und mit wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung und wäßriger Natriumthiosulfatlösung neutral und chlorfrei gewaschen. Anschließend wird das Toluol abdestilliert und das zurückbleibende rohe 1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1) in 2000 ml Isopropylalkohol gelöst. Zu dieser Lösung werden 420 ml 32%ige wäßrige Natronlauge gegeben und das Reaktionsgemisch 1,5 Stunden zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch mit 1000 ml Toluol ausgeschüttelt, der Toluolextrakt mit 1000 ml 10%iger wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Calciumchlorid getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende 1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropanon-(1) wird unter vermindertem Druck destilliert; Ausbeute: 839 g Kp.0,133 132-135°.b) In a solution of 1007 g of 1- (4'-tert-butylphenyl) -2-methyl-propanone (1) in 3000 ml of methanol in the presence of 2 ml of concentrated hydrochloric acid and 2 g of iodine at 50 ° with stirring in 550 g of chlorine were introduced over a period of 1.5 hours. The reaction mixture is then stirred at 50 ° for a further 30 minutes and then the solvent is distilled off. The residue is taken up in 1000 ml of toluene and washed neutral and chlorine-free with aqueous sodium hydrogen carbonate solution and aqueous sodium thiosulfate solution. Then the toluene is distilled off and the remaining crude 1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) is dissolved in 2000 ml of isopropyl alcohol. 420 ml of 32% aqueous sodium hydroxide solution are added to this solution and the reaction mixture is heated to boiling for 1.5 hours. After cooling, the reaction mixture is shaken with 1000 ml of toluene, the toluene extract is washed with 1000 ml of 10% aqueous sodium chloride solution, dried over calcium chloride and evaporated. The remaining 1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropanon- (1) is distilled under reduced pressure; Yield: 839 g bp. 0.133 132-135 °.
Analog werden hergestellt:The following are produced analogously:
1-(4′-Äthylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
Kp.0,532 108-109°;
1-(3′-Chlor-4′-methoxyphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
F. 92-93°;
1-(3′-Brom-4′-methoxyphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
F. 104-106°;
1-(3′-Chlor-4′-methylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
Kp.0,931 130-135°;
1-(2′,4′-Dimethylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Methylphenyl)-2-hydroxy-2-äthyl-hexanon-(1),
Kp.0,4 155-158°;
1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-2-äthyl-hexanon-(1),
Kp.0,266 162-166°;
1-(4′-Isopentylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1),
1-(4′-Methylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-butanon-(1),
1-(4′-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-butanon-(1),
1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-butanon-(1),
1-(3′,4′-Dimethylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-butanon-(1).1- (4'-ethylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1), b.p. 0.532 108-109 °;
1- (3'-chloro-4'-methoxyphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1), mp 92-93 °;
1- (3'-bromo-4'-methoxyphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1), mp 104-106 °;
1- (3'-chloro-4'-methylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1), b.p. 0.931 130-135 °;
1- (2 ′, 4′-dimethylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-methylphenyl) -2-hydroxy-2-ethyl-hexanone (1), bp 0.4 155-158 °;
1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-ethylhexanone- (1), b.p. 0.266 162-166 °;
1- (4'-isopentylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1),
1- (4'-methylphenyl) -2-hydroxy-2-methylbutanone- (1),
1- (4'-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-butanone- (1),
1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-butanone- (1),
1- (3 ', 4'-Dimethylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-butanone- (1).
Die folgenden Beispiele 7 bis 10 betreffen die Verwendung der erfindungsgemäßen Photosensibilisatoren bei der Photopolymerisation ungesättigter Verbindungen.The following Examples 7-10 relate to the use of the photosensitizers according to the invention in the Photopolymerization of unsaturated compounds.
Je 20 g eines handelsüblichen Gießharzes auf der Basis von teilweise polymerisiertem Methylmethacrylat und Allylmethacrylat (Plexit® MU 51 der Firma Röhm GmbH, Darmstadt) werden mit jeweils 0,4 g eines erfindungsgemäßen Sensibilisators bzw. eines handelsüblichen Vergleichsprodukts versetzt. Nach vollständiger Auflösung des Sensibilisators und gleichmäßiger Durchmischung werden die Proben in verschlossenen Glasflaschen bei 60° im Dunkeln gelagert. in regelmäßigen Zeitabständen werden die Proben auf beginnende Gelierung geprüft. Die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Ergebnisse sind ein Maß für die Dunkellagerstabilität von photopolymerisierbaren Mischungen unter Verwendung der verschiedenen Sensibilisatoren.20 g each of a commercially available casting resin based on partially polymerized methyl methacrylate and allyl methacrylate (Plexit® MU 51 from Röhm GmbH, Darmstadt) are each with 0.4 g of a sensitizer according to the invention or a commercially available comparison product. After the sensitizer has completely dissolved and even mixing, the samples are sealed Glass bottles stored at 60 ° in the dark. in Samples are started at regular intervals Gelation checked. The ones compiled in the following table Results are a measure of dark storage stability of photopolymerizable mixtures under Use of the various sensitizers.
Die Ergebnisse zeigen, daß photoplymerisierbare Mischungen mit dem erfindungsgemäßen Sensibilisator (Versuch 3) eine deutlich bessere Dunkellagerstabilität besitzen als die Mischungen mit den bekannten Sensibilisatoren (Versuche 1 und 2).The results show that photoplymerizable mixtures with the sensitizer according to the invention (experiment 3) have significantly better dark storage stability than that Mixtures with the known sensitizers (tests 1 and 2).
Analog Beispiel 7 wird die Dunkellagerstabilität photopolymerisierbarer Mischungen aus je 20 g eines handelsüblichen Gießharzes auf der Basis von ungesättigten Polyestern und Styrol (Palatal® P 70 der Fa. BASF AG, Ludwigshafen) und je 0,4 g eines erfindungsgemäßen und zweier bekannter Sensibilisatoren bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle B 8 zusammengestellt:Analogously to example 7, the dark storage stability becomes more photopolymerizable Mixtures of 20 g each of a commercially available Casting resin based on unsaturated polyesters and styrene (Palatal® P 70 from BASF AG, Ludwigshafen) and each 0.4 g of one and two according to the invention known sensitizers determined. The results are compiled in Table B 8:
Auch diese Ergebnisse beweisen die überlegenen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Sensibilisators.These results also demonstrate the superior properties of the sensitizer according to the invention.
Je 50 g eines handelsüblichen Gießharzes auf der Basis von teilweise polymerisiertem Methylmethacrylat und Allylmethacrylat (Plexit® MU 51 der Firma Röhm GmbH, Darmstadt) werden mit jeweils 1,25 g 1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1) bzw. Benzoinbutyläther als Sensibilisator versetzt und auf Glasplatten zu 250 µm dicken Schichten ausgestrichen. Sofort nach dem Ausstreichen werden die Schichten aus 11 cm Entfernung mit einer Quecksilberdampflampe 30 Sekunden bestrahlt. Aus beiden Materialien wird eine harte Schicht mit nicht klebriger Oberfläche gebildet, die bei Verwendung des erfindungsgemäßen Sensibilisators farblos klar ist, bei Verwendung des bekannten Benzoinäthers dagegen eine deutlich gelbliche Färbung besitzt.50 g each of a commercially available casting resin based on partially polymerized methyl methacrylate and allyl methacrylate (Plexit® MU 51 from Röhm GmbH, Darmstadt) each with 1.25 g of 1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) or benzoin butyl ether as a sensitizer offset and on glass plates to 250 µm thick layers crossed out. Immediately after painting, the Layers from a distance of 11 cm with a mercury lamp Irradiated for 30 seconds. From both materials a hard layer with a non-sticky surface is formed, those when using the sensitizer according to the invention is colorless clear when using the known benzoin ether on the other hand, has a clearly yellowish color.
In einer Lösung von 0,8 g 1-(4′-tert.Butylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1) und 0,8 g 1-(4′-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propanon-(1) in 16,4 g Pentaerythrittriacrylat werden 2,0 g blaues Kupfer-phthalocynanin-pigment gleichmäßig dispergiert. Mit dieser Dispersion wird ein gerastertes Klischee eingefärbt und weißes Papier damit bedruckt. Die nach dem Druckvorgang klebrige Druckoberfläche wird anschließend 20 Sekunden aus 11 cm Entfernung mit einer Quecksilberdampflampe bestrahlt. Es wird ein klebfreier, wischfester Druck erhalten.In a solution of 0.8 g of 1- (4'-tert-butylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) and 0.8 g of 1- (4'-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl-propanone- (1) in 16.4 g of pentaerythritol triacrylate 2.0 g of blue copper phthalocynanine pigment evenly dispersed. With this dispersion a screen cliché inked and white paper with it printed. The sticky print surface after printing is then 20 seconds from a distance of 11 cm irradiated with a mercury vapor lamp. It a tack-free, smudge-proof print is obtained.
Claims (7)
- a) R₅ nicht Wasserstoff, Methyl oder Acetyl ist, sofern R₁ und R₂ Wasserstoff und R₃ und R₄ Methyl bedeuten,
- b) R₁ nicht Methyl, Methoxy oder Phenyl ist, sofern R₂ und R₃ Wasserstoff und R₃ und R₄ Methyl bedeuten,
- c) R₃ und R₄ nicht Methyl sind, sofern R₂ 2-Methyl und R₁ und R₅ Wasserstoff bedeuten,
- d) R₃ nicht Methyl oder Ethyl ist, sofern R₁, R₂ und R₅ Wasserstoff und R₄ Ethyl bedeuten.
- a) R₅ is not hydrogen, methyl or acetyl, provided that R₁ and R₂ are hydrogen and R₃ and R₄ are methyl,
- b) R₁ is not methyl, methoxy or phenyl, provided that R₂ and R₃ are hydrogen and R₃ and R₄ are methyl,
- c) R₃ and R₄ are not methyl, provided that R₂ is 2-methyl and R₁ and R₅ are hydrogen,
- d) R₃ is not methyl or ethyl, provided that R₁, R₂ and R₅ are hydrogen and R₄ is ethyl.
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