-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Pyrimidin-2,4,6-trion-Verbindungen,
die beim Absorbieren von UV-Strahlung wirksam sind, und auf Lichtschutzzusammensetzungen,
die diese Pyrimidin-2,4,6-trion-Verbindungen
umfassen.
-
US 5,561,179 offenbart Piperidinverbindungen,
die Silangruppen als Stabilisatoren für organische Materialien enthalten,
sowie ihre Verwendung als Licht-, Wärme- und Oxidationsstabilisatoren
für organische
Materialien.
-
JP
11-116556 offenbart Aminomethylenpyrimidinderivate mit einer UV-Licht-Absorptionsfähigkeit
in dem UV-A-Bereich sowie UV-Licht-Absorptionsmittel, kosmetische
Materialien und organische Polymerzusammensetzungen, die diese enthalten.
-
JP
11-80130 offenbart Aminomethylenpyrimidinderivate mit einer UV-Licht-Absorptionsfähigkeit,
wenig Flüchtigkeit/Fugazität und hoher
Stabilität
sowie UV-Licht-Absorptionsmittel und wetterbeständige organische Polymerzusammensetzungen,
die diese enthalten.
-
Lichtschutzzusammensetzungen,
die Pyrimidin-2,4,6-trion-Verbindungen umfassen, werden in der internationalen
Veröffentlichung
WO 98/14423 beschrieben. Diese Veröffentlichung bezieht sich unter
anderem auf Verbindungen der allgemeinen Formel
worin
R Alkyl, cyclisches
Alkyl, Aralkyl oder Aryl ist;
R
a und
R
b jeweils unabhängig Wasserstoff, Alkyl, cyclisches
Alkyl, Aralkyl und Aryl sind.
-
Die
zitierte internationale Veröffentlichung
lehrt, daß diese
beanspruchten Verbindungen eine ausgezeichnete UV-Absorptionsfähigkeit
aufweisen. Jedoch sind diese Verbindungen empfindlich gegen hydrolytische
Zersetzung.
-
Es
ist nun herausgefunden worden, daß Verbindungen der obigen Formel,
aber worin die Gruppe -COOR durch eine Ethergruppe -OR oder eine
Estergruppe -OCOR ersetzt wird, hervorragende chemische Stabilität zeigen.
-
Daher
bezieht sich die Erfindung auf Verbindungen der allgemeinen Formel
I
worin
R
3 Wasserstoff,
C
1-C
18-Alkyl oder
C
2-C
18-Alkyl ist,
wobei mindestens eine Methylengruppe durch Sauerstoff ersetzt ist,
oder C
1-C
18-Alkylcarbonyl,
C
3-C
18-Alkenyl,
C
3-C
18-Alkinyl oder
eine Gruppe YS ist;
R
4 Wasserstoff,
C
1-C
8-Alkyl oder
eine Gruppe OR
3 ist;
Y eine Verbindungsgruppe
ist, die eine zweiwertige C
3-C
12-Alkylen-
oder -Alkenylenkette ist, die jeweils gegebenenfalls durch eine
oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochen sein kann; und
S
eine Silan-, eine Oligosiloxan- oder eine Polysiloxankomponente
ist, wobei
die Silankomponente eine Gruppe -SiR
5R
6R
7 ist, worin R
5, R
6 und R
7 jeweils unabhängig C
1-C
6-Alkyl oder Phenyl sind,
die Oligosiloxankomponente
eine Gruppe der allgemeinen Formel -SiR
8 m(OSiR
8 3)
n, wobei m = 0, 1 oder 2; n = 1, 2 oder 3
und m + n = 3, wobei R
8 und R
8' jeweils unabhängig C
1-C
6-Alkyl oder Phenyl
sind, oder eine Gruppe der allgemeinen Formel IIa oder IIb ist
worin
R
9 C
1-C
6-Alkyl
oder Phenyl ist und r eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist, und die Polysiloxankomponente
eine Gruppe der allgemeinen Formeln IIIa oder IIIb ist
worin
R
10 C
1-C
6-Alkyl
oder Phenyl ist,
s eine ganze Zahl von 4 bis 250 ist,
t
eine ganze Zahl von 5 bis 250 ist,
q eine ganze Zahl von 1
bis 30 ist.
-
Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf Lichtschutzzusammensetzungen, die eine Verbindung von Formel
I umfassen, und auf die Verwendung einer Verbindung von Formel I
als ein Mittel zum Absorbieren von UV-Licht.
-
In
den Verbindungen von Formel I ist der Rest OR3 vorzugsweise
in der para-Stellung. R3 ist vorzugsweise
C2-C8-Alkyl oder
eine Gruppe YS, stärker
bevorzugt 2-Ethylhexyl oder eine Gruppe YS.
-
Der
Rest R4 ist vorzugsweise Wasserstoff oder
Hydroxy.
-
Der
Ausdruck „C1-C18-Alkyl" bezieht sich in
dem vorliegenden Zusammenhang auf geradkettige oder verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffreste
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl,
Thexyl, (1,1,2-Dimethylpropyl), n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl,
Pentyl, Neopentyl, Hexyl, 2-Ethylhexyl, Octyl und dergleichen.
-
Der
Ausdruck „C2-C18-Alkyl, wobei
mindestens eine Methylengruppe durch Sauerstoff ersetzt wird" bezieht sich in
dem vorliegenden Zusammenhang auf geradkettige oder verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffreste
mit bis zu 17 Kohlenstoffatomen, die mittels eines Kohlenstoffatoms
gebunden sind und mindestens eine Gruppe aufweisen, wie -(CH2-O)-, -(CH2-CH2-O)-, -(CH2-CH2-CH2-O)-, -(CH2-CH2-CH2-CH2-O)- und dergleichen.
-
In
dem Ausdruck „C1-C18-Alkylcarbonyl" ist der Alkylrest
wie oben definiert.
-
Der
Ausdruck „C3-C18-Alkenyl" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf geradkettige oder verzweigte ungesättigte Kohlenwasserstoffreste
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, enthaltend mindestens eine Doppelbindung,
wie Propen-2-yl, Propen-3-yl, Buten-3-yl, Buten-4-yl, Penten-4-yl,
Penten-5-yl und dergleichen.
-
Der
Ausdruck „C3-C18-Alkinyl" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf geradkettige oder verzweigte ungesättigte Kohlenwasserstoffreste
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, enthaltend mindestens eine Dreifachbindung.
Ein bevorzugter Alkinylrest ist Propargyl.
-
Der
Ausdruck „Verbindungsgruppe" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf eine zweiwertige C3-C12-Alkylen-
oder -Alkenylenkette, die den UV-absorbierenden chromophoren Rest
mit der Silan-, Oligosiloxan- oder Polysiloxankomponente verbindet.
-
Der
Ausdruck „zweiwertige
C3-C12-Alkylenkette" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf geradkettige oder verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffreste,
wie 3-Propylen, 2-Propylen, 2-Methyl-3-propylen, 3-Butylen, 4-Butylen,
4-Pentylen, 5-Pentylen, 6-Hexylen und dergleichen.
-
Der
Ausdruck „zweiwertige
C3-C12-Alkenylenkette" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf ungesättigte
Kohlenwasserstoffreste, enthaltend mindestens eine Doppelbindung,
wie 2-Propen-2-ylen, 2-Propen-3-ylen, 3-Buten-3-ylen, 3-Buten-4-ylen, 4-Penten-4-ylen,
4-Penten-5-ylen, (3-Methyl)-penta-2,4-dien-4- oder -5-ylen, 11-Dodecen-11-ylen und dergleichen.
-
Die
zweiwertigen Alkylen- oder Alkenylenketten können durch ein oder mehrere
Sauerstoffatome unterbrochen sein. Beispiele für durch Sauerstoff unterbrochene
zweiwertige Alkylen- oder Alkenylenketten sind beispielsweise 2-Ethyloxy-eth-2-ylen,
4-Butyloxy-eth-2-ylen oder 3,6-Dioxa-8-octylen.
-
Bevorzugte
zweiwertige Alkylen- oder Alkenylenketten sind 3-Propylen, 4-Butylen,
2-Propen-2-ylen, 2-Propen-3-ylen oder 3-Buten-4-ylen. Besonders
bevorzugt ist 2-Propen-2-ylen oder 2-Propen-3-ylen.
-
Der
Ausdruck „Silankomponente" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf eine Gruppe -SiR5R6R7, worin R5, R6 und R7 jeweils unabhängig C1-C6-Alkyl oder Phenyl sind. Bevorzugte Silankomponenten
sind beispielsweise Trimethylsilan, Triethylsilan, Tripropylsilan,
Triisopropylsilan, Dimethyltertbutylsilan, Dimethylthexylsilan,
Triphenylsilan, Dimethylphenylsilan und dergleichen.
-
Der
Ausdruck „Oligosiloxankkomponente" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf Gruppen der allgemeinen Formel -SiR8 m(OSiR8' 3)n, wobei m = 0, 1 oder 2; n = 1, 2 oder 3
und m + n = 3, wobei R8 und R8' jeweils unabhängig C1-C6-Alkyl oder Phenyl
sind. Vorzugsweise weisen R8 und R8' dieselbe
Bedeutung auf. Bevorzugt ist die Gruppe -SiMe(OSiMe3)2, worin Me Methyl bedeutet.
-
Der
Ausdruck „Oligosiloxan" bezieht sich außerdem auf
Gruppen der allgemeinen Formel IIa oder IIb
worin
R
9 C
1-C
2-Alkyl
oder Phenyl ist und r eine ganze Zahl von 1 bis 9, vorzugsweise
1 bis 3 ist. Der Rest R
9 ist vorzugsweise
C
1-C
4-Alkyl, stärker bevorzugt
Methyl.
-
Der
Ausdruck „Polysiloxankomponente" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf Gruppen der allgemeinen Formeln IIIa oder
IIIb
worin
R
10 C
1-C
6-Alkyl
oder Phenyl ist,
s eine ganze Zahl von 4 bis 250 ist,
t
eine ganze Zahl von 5 bis 250 ist,
q eine ganze Zahl von 1
bis 30 ist.
-
Vorzugsweise
ist „s" eine ganze Zahl
von 4 bis 150.
-
Vorzugsweise
ist „q" eine ganze Zahl
von 2 bis 10, weist stärker
bevorzugt einen statistischen Mittelwert von etwa 4 auf.
-
Vorzugsweise
ist „t" eine ganze Zahl
von 5 bis 150, weist stärker
bevorzugt einen statistischen Mittelwert von etwa 60 auf.
-
Der
Rest R10 ist vorzugsweise C1-C4-Alkyl, stärker bevorzugt Methyl.
-
Die
Verbindungen der allgemeinen Formel I können durch an sich bekannte
Verfahren hergestellt werden.
-
Für die Verbindungen
der allgemeinen Formel I, worin R
3 C
1-C
18-Alkyl, C
2-C
18-Alkyl, wobei
mindestens eine Methylengruppe durch Sauerstoff ersetzt ist, C
3-C
18-Alkenyl oder
C
3-C
18-Alkinyl ist,
und R
4 Wasserstoff oder C
1-C
8-Alkyl
ist, beginnt das Verfahren durch Alkylierung eines Nitrophenols
der Formel IVa
worin
R
4' Wasserstoff
oder C
1-C
8-Alkyl
ist;
mit einem Alkylhalogenid, um einen Nitrophenolether IVb
bereitzustellen.
-
-
Das
Alkylhalogenid weist die Formel R3'Hal auf, worin
R3 C1-C18-Alkyl,
C2-C18-Alkyl, wobei
mindestens eine Methylengruppe durch Sauerstoff ersetzt ist, C3-C18-Alkenyl oder C3-C18-Alkinyl ist;
und
Hal Chlor, Brom oder Jod, vorzugsweise Chlor oder Brom
ist.
-
Das
Ausgangsnitrophenol ist kommerziell erhältlich oder kann ohne weiteres
durch bekannte Verfahren hergestellt werden.
-
Die
Reaktion verläuft
in einem geeigneten Reaktionslösungsmittel.
Die Wahl des Lösungsmittels
ist nicht kritisch. Geeignete Lösungsmittel
umfassen Toluol, Pyridin oder polare aprotische Lösungsmittel,
wie beispielsweise 1-Methyl-2-pyrrolidon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid,
Dioxan, Tetrahydrofuran, Acetonitril und dergleichen. Das Reaktionsgemisch
umfaßt
einen Säureakzeptor,
wie eine milde Base, beispielsweise Natrium- oder Kaliumcarbonat,
welcher das Säurenebenprodukt
der Alkylierung absorbieren kann. Die Reaktanten liegen normalerweise
in etwa gleichen Molmengen vor und die Reaktion verläuft bei
erhöhter
Temperatur, beispielsweise bei etwa 80 °C bis 150 °C, vorzugsweise bei etwa 100 °C.
-
Der
erhaltene Nitrophenolether IVb wird dann entweder durch konventionelle
Verfahren unter Verwendung der Reduktion mit Zinn oder Zink und
Salzsäure
oder durch katalytische Hydrierung reduziert, wodurch die entsprechende
Aminogruppe erhalten wird, um p-Aminophenolether der Formel IVc
bereitzustellen. Die katalytische Hydrierung wird unter Verwendung
konventioneller Katalysatoren, wie Raney-Nickel, Palladium oder Platin,
eingesetzt. Die katalytische Hydrierung wird bei Temperaturen zwischen
0 °C und
etwa 100 °C,
vorzugsweise bei etwa 20 °C
bis etwa 60 °C,
stärker
bevorzugt bei etwa 40 °C,
und unter atmosphärischen
Druck von etwa 100 bar, vorzugsweise bei etwa 20 bar bis etwa 60
bar, stärker
bevorzugt bei etwa 40 bar, durchgeführt.
-
Nitrophenoletherverbindungen,
worin R3' C3-C18-Alkenyl oder
C3-C18-Alkinyl ist,
werden vorzugsweise unter Verwendung von Zinn und Salzsäure reduziert.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I, worin R3 C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkyl, wobei
mindestens eine Methylengruppe durch Sauerstoffersetzt ist, C3-C18-Alkenyl oder
C3-C18-Alkinyl ist,
und R4 eine Gruppe OR3' ist, können dementsprechend
hergestellt werden.
-
-
Die
Gruppe R3' ist
wie oben definiert.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I, worin R3 C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkyl, wobei
mindestens eine Methylengruppe durch Sauerstoff ersetzt ist, C3-C18-Alkenyl oder
C3-C18-Alkinyl ist,
und R4 Hydroxy (OR3 mit R3 = H) ist, können unter Verwendung einer
konventionellen Schutzgruppe für
die Hydroxygruppe, wie beispielsweise Schutzgruppen vom Ethertyp
oder Schutzgruppen von Acetaltyp, hergestellt werden.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I, worin R3 Wasserstoff
ist und R4 Wasserstoff oder C1-C8-Alkyl ist, können durch Reduzieren des entsprechenden
Nitrophenols IVa–b
unter Verwendung konventioneller Verfahren hergestellt werden.
-
-
R4' ist
wie oben definiert.
-
Der
Pyrimidin-2,4,6-trion-Rest der allgemeinen Formel V
kann durch Zugeben von Malonsäure in einer äquimolaren
Menge zu einem Carbodiimid der Formel
hergestellt werden.
-
Die
Reaktion verläuft
in einem geeigneten Reaktionslösungsmittel.
Die Wahl des Lösungsmittels
ist nicht kritisch. Bevorzugt sind polare aprotische Lösungsmittel,
wie oben aufgelistet.
-
-
Andere
Verfahren zur Herstellung des Pyrimidin-2,4,6-trion-Restes der allgemeinen
Formel V, ausgehend von beispielsweise Malonester und Dialkylharnstoff,
werden in der internationalen Veröffentlichung WO 95/00112 beschrieben.
-
Schließlich wird
der Rest V mit dem Rest VI durch Kondensation in Gegenwart von Trialkylorthoformiat,
vorzugsweise Triethylorthoformiat [CH(OC
2H
5)
3] verbunden, um
die Verbindung VII zu bilden
Schritt
C worin R
3' wie oben definiert ist, und R
4'' Wasserstoff,
C
1-C
8-Alkyl oder
OR
3' ist.
-
Die
Kondensation wird in einem Lösungsmittel
bei Rückflußtemperaturen
für mehrere
Stunden durchgeführt.
Die Wahl des Lösungsmittels
ist nicht kritisch. Bevorzugt sind polare aprotische Lösungsmittel,
wie oben aufgelistet.
-
Zur
Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I ist es ebenso
möglich,
zunächst
ein Zwischenprodukt der allgemeinen Formel VIIa
worin R
4'' wie oben definiert ist, durch
Umsetzen eines Aminophenols mit einer Pyrimidin-2,4,6-trion-Verbindung in Gegenwart
von Trialkylorthoformiat, vorzugsweise Triethylorthoformiat [CH(OC
2H
5)
3]
und dann Alkylieren des resultierenden Zwischenproduktes der Formel
VIIa herzustellen.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I, worin R3 C1-C18-Alkylcarbonyl
ist und R4 Wasserstoff oder C1-C8-Alkyl
ist, können
durch Acylieren der obigen Verbindung der allgemeinen Formel VIIa
unter Verwendung bekannter Veresterungsreaktionen hergestellt werden.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I, enthaltend eine Silan-, eine Oligosiloxan-
oder eine Polysiloxankomponente, werden durch Hydrosilylierung hergestellt.
Das folgende Reaktionsschema zeigt ein Beispiel, um eine Verbindung
der allgemeinen Formel I, worin R3 eine
Gruppe YS ist, worin S ein Oligosiloxan der Formel -SiR8 m(OSiR8' 3)n ist, wobei m = 0, 1 oder 2; n = 1, 2 oder
3 und m + n = 3, wobei R8 und R8' jeweils unabhängig C1-C6-Alkyl oder Phenyl
sind und R4' wie
oben definiert ist, nämlich
Wasserstoff oder C1-C8-Alkyl,
herzustellen.
-
-
-
Die
Hydrosilylierungsreaktion zwischen der SiH-Gruppe und der Alkinylgruppe
(Schritt D) wird in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators,
beispielsweise Platin auf Holzkohle, oder eines Platinkomplexkatalysators,
wie beispielsweise Divinyl-Tetramethyldisiloxan-Platin-Komplex,
durchgeführt.
Die Reaktion verläuft
in einem geeigneten Reaktionslösungsmittel,
wie beispielsweise Toluol. Die Reaktanten liegen normalerweise in
etwa gleichen Molmengen vor und die Reaktion verläuft bei
etwas erhöhter
Temperatur, beispielsweise bei etwa 60 °C bis 150 °C, vorzugsweise bei etwa 40 °C bis 100 °C, stärker bevorzugt
bei etwa 80 °C.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I, die eine Oligosiloxankomponente der allgemeinen
Formel IIa oder IIb oder eine Polysiloxankomponente der allgemeinen
Formel IIIa oder IIIb enthalten, werden dementsprechend hergestellt.
Der Reaktionspartner ist die entsprechende SiH-enthaltende Oligosiloxan-
oder Polysiloxankomponente.
-
Die
Verbindungen der allgemeinen Formel I weisen Adsorptionsmaxima zwischen
320 nm und 400 nm auf, die sogenannte UV-A-Strahlung.
-
Die
Herstellung von neuen Lichtschutzmitteln, insbesondere von Präparaten
zum Hautschutz bzw. Sonnenschutzpräparate für Alltagskosmetika, umfaßt das Einbringen
einer Verbindung von Formel I in einen kosmetischen Grundbestandteil,
der für
Lichtschutzmittel herkömmlich
ist. Wo geeignet, können
andere konventionelle UV-A- bzw. UV-B-Filter ebenso während dieser
Einbringung kombiniert werden. Diese Kombinationen von UV-Filtern
können
synergistische Wirkungen zeigen. Die Herstellung von diesen Lichtschutzmitteln ist
dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt. Die Menge an Verbindungen
der allgemeinen Formel I und anderen bekannten UV-Filtern ist nicht
kritisch. Geeignete Mengen sind etwa 0,5 bis etwa 12 %.
-
Geeignete
UV-B-Filter, d. h. Substanzen mit Absorptionsmaxima zwischen etwa
290 und 320 nm, sind beispielsweise die folgenden organischen Verbindungen,
die zu den weit verbreitetsten Klassen von Substanzen gehören:
- – Acrylate,
wie 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat (Octocrylen, PARSOL
340), Ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat
und dergleichen;
- – Kampferderivate,
wie 4-Methylbenzylidenkampfer (PARSOL 5000), 3-Benzylidenkampfer,
Kampferbenzalkoniummethosulfat, Polyacrylamidomethylbenzylidenkampfer,
Sulfobenzylidenkampfer, Sulfomethylbenzylidenkampfer, Therephthalidendikampfersulfonsäure und
dergleichen;
- – Cinnamatderivate,
wie Octylmethoxycinnamat (PARSOL MCX), Ethoxyethylmethoxycinnamat,
Diethanolaminmethoxycinnamat (PARSOL Hydro), Isoamylmethoxycinnamat
und dergleichen, sowie Zimtsäurederivate,
die an Siloxane gebunden sind;
- – Organosiloxanverbindungen,
enthaltend Benzmalonatgruppen, wie in den europäischen Patentveröffentlichungen EP 03,58584 B1 , EP 0538431 B1 und EP 0709080 A1 beschrieben;
- – Pigmente,
wie mikropartikuläres
TiO2, und dergleichen. Der Ausdruck „mikropartikulär" bezieht sich auf die
Teilchengröße von etwa
5 nm bis etwa 200 nm, insbesondere etwa 15 nm bis etwa 100 nm. Die TiO2-Teilchen können ebenso durch Metalloxide,
wie beispielsweise Aluminium- oder Zirkoniumoxide, oder durch organische
Beschichtungen, wie beispielsweise Polyole, Methicon, Aluminiumstearat,
Alkylsilan, beschichtet werden. Solche Beschichtungen sind in der
Technik allgemein bekannt.
- – Imidazolderivate,
wie beispielsweise 2-Phenylbenzimidazolsulfonsäure und ihre Salze (PARSOL
HS). Salze von 2-Phenylbenzimidazolsulfonsäure sind beispielsweise Alkalisalze,
wie Natrium- oder Kaliumsalze, Ammoniumsalze, Morpholinsalze, Salze
von primären,
sekundären
und tertiären
Aminen, wie Monoethanolaminsalze, Diethanolaminsalze und dergleichen.
- – Salicylatderivate,
wie Isopropylbenrylsalicylat, Benrylsalicylat, Butylsalicylat, Octylsalicylat
(NEO HELIOPAN OS), Isooctylsalicylat oder Homomenthylsalicylat (Homosalat,
HELIOPAN) und dergleichen;
- – Triazonderivate,
wie Octyltriazon (UVINUL T-150), Dioctylbutamidotriazon (UVASORB
HEB) und dergleichen.
-
Geeignete
UV-A-Filter, d. h. Substanzen mit Absorptionsmaxima zwischen etwa
320 und 400 nm, beziehen sich auf die folgenden UV-A-Lichtschutzmittel.
- – Dibenzoylmethanderivate,
wie 4-tert-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan
(PARSOL 1789), Dimethoxydibenzoylmethan, Isopropyldibenzoylmethan
und dergleichen;
- – Benzotriazolderivate,
wie 2,2'-Methylen-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenol (TINSOSORB
M) und dergleichen;
- – Pigmente,
wie mikropartikuläres
ZnO und dergleichen. Der Ausdruck „mikropartikulär" bezieht sich auf
die Teilchengröße von etwa
5 nm bis etwa 200 nm, insbesondere etwa 15 nm bis etwa 100 mn. Die
ZnO-Teilchen können
ebenso durch Metalloxide, wie beispielsweise Aluminium- oder Zirkoniumoxide,
oder durch organische Beschichtungen, wie beispielsweise Polyole,
Methicon, Aluminiumstearat, Alkylsilan, beschichtet werden. Solche
Beschichtungen sind in der Technik allgemein bekannt.
-
Da
Dibenzoylmethanderivate lichtempfindlich sind, ist es notwendig,
diese UV-A-Lichtschutzmittel zu photostabilisieren. Daher bezieht
sich der Ausdruck „konventionelles
UV-A-Lichtschutzmittel" ebenso
auf Dibenzoylmethanderivate, wie beispielsweise PARSOL 1789, die
durch die folgenden Stabilisierungsmittel stabilisiert werden:
- – 3,3-Diphenylacrylatderivate,
wie in den europäischen
Patentveröffentlichungen EP 0 514 491 B1 und EP 0 780 119 A1 beschrieben;
- – Benzylidenkampferderivate,
wie in dem US-Patent Nr. 5,605,680 beschrieben;
- – Organosiloxane,
enthaltend Benzmalonatgruppen, wie in den europäischen Patentveröffentlichungen EP 0358584 B1 , EP 0538431 B1 und EP 0709080 A1 beschrieben.
-
Als
kosmetische Grundbestandteile, die für Lichtschutzzusammensetzungen
in dem Umfang der vorliegenden Erfindung üblich sind, kann jedes konventionelle
Präparat
verwendet werden, welches den kosmetischen Erfordernissen entspricht,
beispielsweise Cremes, Lotionen, Emulsionen, Salben, Gele, Lösungen, Sprays,
Stifte und Milch; siehe ebenso Sunscreens, Development, Evaluation
and Regulatory Aspects, Hrsg. N.Y. Lowe, N.A. Shaath, Marcel Dekker,
Inc. New York und Basel, 1990.
-
In
bezug auf ihre gute Lipophilie können
die Verbindungen der allgemeinen Formel I gut in Öl- und Fettenthaltende
kosmetische Präparate
eingeführt
werden.
-
Die
folgenden Beispiele stellen die Erfindung ausführlicher dar, aber schränken ihren
Umfang keineswegs ein.
-
Beispiel
1 5-{[4-(2-Ethyl-hexyloxy)-phenylamin]-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2.4.6-trion
-
a) 4-Nitophenyl-(2-ethyl-hexyl)-ether
-
In
einem 300-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Rückflußkühler, einem
Thermometer und einem Magnetrührer,
wurden 27,7 g p-Nitrophenol und 52,7 g wasserfreies Natriumcarbonat
in 180 ml 1-Methyl-2-pyrolidon
unter Stickstoffatmosphäre
suspendiert. 48 ml 2-Ethyl-hexylbromid wurden durch einen Tropftrichter
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf 100 °C für 180 min erhitzt. Dann wurde
das Gemisch in Wasser gegossen und viermal mit Ethylacetat extrahiert.
Die vereinigten organischen Phasen wurden mit 1 N NaOH- und mit
NaCl-Lösung
gewaschen, mit Na2SO4 getrocknet,
gefolgt von Konzentration in einem Rotationsverdampfer. Das Produkt
wurde von dem restlichen 2-Ethyl-hexylbromid durch Erhitzen auf
60 °C bei einem
hohen Vakuum von 0,5 mbar befreit. Ausbeute 32,7 g (69 % der Theorie)
einer klaren gelben Flüssigkeit. MS:
192(M+), 163, 113, 83, 71, 57 (100 %).
-
b) 4-(2-Ethyl-hexyloxy)-phenylamin
-
Ein
600-ml-Hydrierungsautoklav wurde mit 36 g (0,143 Mol) des obigen
p-Nitrophenolethers und mit 5 g nassen Raney-Ni-Katalysator in 50
ml Methanol beschickt. Die Reduktion wurde für 18 Stunden bei 40 °C und einem
Wasserstoffdruck von 40 bar durchgeführt. Das Gemisch wurde filtriert
und konzentriert, gefolgt von einer Flashchromatographie in Hexan/Ethylacetat
= 9 : 1 und „Kugelrohrdestillation" (200 °C/0,8 mbar).
Ausbeute 8,8 g einer bräunlichen
Flüssigkeit.
-
c) 1,3-Diisopropyl-pyrimidin-2.4.6-trion
-
13,4
g Malonsäure
wurden in 130 ml Tetrahydrofuran in einem 500-ml-Reaktionskolben
suspendiert und auf 0 °C
abgekühlt.
Eine Lösung
aus 32,6 g N,N'-Diisopropyl-carbodiimid
in 130 ml Tetrahydrofuran wurde langsam innerhalb 45 min bei 0 °C bis 5 °C zugegeben,
gefolgt von Rühren
für 2 Stunden
bei dieser Temperatur. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Rotationsverdampfer
konzentriert und in Cyclohexan und dann in Hexan umkristallisiert.
Ausbeute 20,6 g (75 % der Theorie) von hellgelben Kristallen, Smp.
145 bis 148 °C.
-
d) 5-{[4-(2-Ethyl-hexyloxy)-phenylamin]-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2.4.6-trion
-
Ein
100-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Thermometer,
einem Rückflußkühler und einem
Magnetrührer,
wurde unter Stickstoffatmosphäre
mit 1,1 g (5 mmol) 4-(2-Ethyl-hexyloxy)-phenylamin (Beispiel 1b),
1,06 g (5 mmol) 1,3-Diioopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion (Beispiel
1c) und 11,1 g (75 mmol) Triethylorthoformiat in 10 ml Tetrahydrofuran
beschickt. Dieses Gemisch wurde für 18 Stunden unter Rückfluß erhitzt, gefolgt
von zweimal Waschen mit Wasser, mit Na2SO4 getrocknet und in einem Rotationsverdampfer
konzentriert. Das Rohprodukt wurde in Ethanol umkristallisiert,
um 0,84 g gelbe Kristalle zu erhalten. Smp. 74 bis 76 °C, UV 355
nm (32' 122). Dieses
Produkt wurde in hoher Verdünnung
mit einer Hg-Lampe 150 W von Hereus bestrahlt, und ist photostabil
gewesen.
-
e) Messung der Löslichkeit
in Cétiol
LC (Cocoylcaprylatcaprat) und Crodamol DA (Diisopropyladipat).
-
Übersättigte Lösungen aus
5-{[4-(2-Ethyl-hexyloxy)-phenylamin]-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion (siehe
oben) in den obigen Lösungsmitteln
wurden hergestellt und im Ultraschallbad für fünf Minuten behandelt. Nach
dem Stehenlassen über
Nacht bei 25 °C
wurde die Lösung
durch einen Mikrofilter (Millipore, Porengröße 0,5 μm) filtriert, gefolgt von UV-Messung
in CH2Cl2. Die Extinktionen
wurden mit den Extinktionen der reinen Verbindung verglichen. Die
Löslichkeiten
betrugen 15,5 % in Cétiol
LC und 26,9 % in Crodamol DA.
-
Beispiel
2 5-{(4-Propargyloxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2.4.6-trion
-
a) 4-Nitrophenyl-propargylether
-
In
einem 200-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Rückflußkühler, einem
Thermometer und einem Magnetrührer,
wurden 20 g p-Nitrophenol und 38 g wasserfreies Natriumcarbonat
in 90 ml 1-Methyl-2-pyrolidon unter Stickstoffatmosphäre suspendiert.
17,3 ml Propargylbromid wurden durch einen Tropftrichter zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 100 °C für 60 min erhitzt. Dann wurde
das Gemisch in Wasser gegossen und viermal mit Ethylacetat extrahiert.
Die vereinigten organischen Phasen wurden mit 1 N NaOH- und mit
NaCl-Lösung
gewaschen, mit Na2SO4 getrocknet,
gefolgt von der Konzentration in einem Rotationsverdampfer, um 23,6
g des Rohproduktes zu bilden. Das Produkt wurde dann in Isopropanol
umkristallisiert. Ausbeute 21,8 g (85 % der Theorie) gelbe Kristalle,
Smp. 113 bis 116 °C.
-
b) 4-Propargyloxy-phenylamin
-
Ein
1-Liter-Vierhalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Thermometer,
einem Rückflußkühler und einem
Magnetrührer,
wurde mit 21 g (118 mmol) 4-Nitrophenyl-propargylether (Beispiel
2a) in 295 ml Methanol beschickt. 295 ml konzentrierte Salzsäure wurden
langsam unter kräftigem
Rühren
zugegeben, gefolgt von Teilen von insgesamt 59 g Zinnpulver. Nach
dieser Zugabe wurde die Reaktionstemperatur bei 60 °C für 2 Stunden
gehalten. Das Gemisch wurde in eine Lösung aus 295 g Natriumhydroxid
in 1,2 1 Wasser gegossen. Methanol wurde in einem Rotationsverdampfer
abdestilliert. Die Suspension wurde filtriert und mit Ethanol gewaschen.
Das Filtrat wurde konzentriert und in der Kugelrohrvorrichtung bei
180 °C/0,07
mbar destilliert, um 10,2 g des Produktes zu erhalten. Dieses wurde
in wenig Ethanol umkristallisiert, um 6,8 g weiße Kristalle des reinen Produktes
zu erhalten. MS: 147(M+), 108 (100 %), 80, 53.
-
5-{(4-Propargyloxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2.4.6-trion
-
Ein
50-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Thermometer,
einem Rückflußkühler und einem
Magnetrüher,
wurde unter Stickstoffatmosphäre
mit 1,45 g (10 mmol) 4-Propargyloxy-phenylamin (Beispiel 2b), 2,1
g (10 mmol) 1,3-Diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion (Beispiel 1c)
und 2,5 ml Triethylorthoformiat in 15 ml Tetrahydrofuran beschickt.
Dieses Gemisch wurde für
3,5 Stunden unter Rückfluß erhitzt,
gefolgt von Konzentration in einem Rotationsverdampfer. Das Rohprodukt
wurde in Toluol und Hexan umkristallisiert, um 2,9 g gelbe Kristalle
zu erhalten. Smp. 110 bis 114 °C,
UV 352 nm (31'596).
Dieses Produkt wurde in hoher Verdünnung mit einer Hg-Lampe 150
W von Hereus bestrahlt und ist photostabil gewesen.
-
Beispiel
3 5-{[4-(2-(1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethylsilyl)-oxy]-disiloxanyl)-prop-2-enyloxy)-phenylamin]-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
-
Hydrosilylierungsreaktion
-
550
mg des obigen 5-{(4-Propargyloxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion (Beispiel
2c), 330 mg 1,1,1,3,5,5,5-Heptamethyltrisiloxan und eine katalytische
Menge von Divinyl-Tetramethyldisiloxan-Platin-Komplex in 10 ml Toluol wurden
in einen Dreihalsreaktionskolben unter inerter Atmosphäre eingebracht
und für
20 Stunden bei 80 °C
gerührt.
Die Produktlösung
wurde mit einem Gemisch aus Wasser/Methanol = 1 : 10 gewaschen und
konzentriert, um 920 mg zu erhalten. Dieses Produkt wurde in Hexan/Ethylacetat
= 7 : 1 chromatographiert, um 650 mg (76 % der Theorie) einer honigartigen
Flüssigkeit
zu erhalten. UV 354 nm (ε =
31'520), MS: 591
(M+), 576, 551, 331 (100 %) und 221. Sein
NMR zeigt ein Gemisch des nachbarständigen und geminalen Hydrosilylierungsproduktes
= 1,3. Es weist eine uneingeschränkte
Löslichkeit
in den oben getesteten kosmetischen Lösungsmitteln und ausgezeichnete
Photostabilitätsqualitäten in hoher
Verdünnung,
die, wie in Beispiel 1 beschrieben, bestimmt wurde, auf.
-
Beispiel 4
-
Ein
Polysiloxan, welches in seinem statistischen Mittel der folgenden
Formel entspricht:
-
-
370
mg des obigen 5-{(4-Propargyloxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trions (Beispiel
2c), 810 mg Polysiloxan SLM/4 von Wacker-Chemie GmbH und eine katalytische
Menge des Divinyl-Tetramethyldisiloxan-Platin-Komplexes in 10 ml
Toluol wurden in einen Dreihalsreaktionskolben unter inerter Atmosphäre eingebracht
und für
11 Tage auf 80 °C
erhitzt. Die Produktlösung
wurde mit einem Gemisch aus Wasser/Methanol = 1 : 10 gewaschen und
konzentriert, um 1170 mg (99 %) einer dunklen Flüssigkeit zu erhalten. UV 355
nm (E = 237), mit uneingeschränkter
Löslichkeit
in Cétiol
LC und Crodamol DA und ausgezeichneten Photostabilitätsqualitäten in hoher
Verdünnung,
bestimmt, wie in Beispiel 1 beschrieben.
-
Beispiel 5
-
Ein
Polysiloxan, welches in seinem statistischen Mittel der folgenden
Formel entspricht:
-
-
370
mg des obigen 5-{(4-Propargyloxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion (Beispiel
2c), 1100 mg Polysiloxan Ae-151 von Wacker-Chemie GmbH und eine
katalytische Menge von Platinkohlenstoff 5 % in 10 ml Xylen wurden
in einen Dreihalsreaktionskolben unter inerter Atmosphäre eingebracht
und für
fünf Tage
auf 120 °C
erhitzt. Die Produktlösung
wurde durch Cellite filtriert, mit einem Gemisch aus Wasser/Methanol
= 1 : 10 gewaschen und konzentriert, um 1,4 g (95 %) eines bräunlichen Öls zu erhalten. UV
355 nm (E = 189), mit uneingeschränkter Löslichkeit in Cétiol LC
und Crodamol DA und ausgezeichneten Photostabilitätsqualitäten in hoher
Verdünnung,
bestimmt, wie in Beispiel 1 beschrieben.
-
Beispiel
6 5-{(4-Hydroxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
-
Ein
150-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Thermomether,
einem Rückflußkühler und
einem Magnetrührer,
wurde unter Stickstoffatmosphäre
mit 3,3 g (30 mmol) 4-Aminophenol, 6,4 g (30 mmol) 1,3-Diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
(Beispiel 1c) und 7,11 g (50 mmol) Triethylorthoformiat in 60 ml tert-Butylmethylether
beschickt. Dieses Gemisch wurde für 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt,
gefolgt von zweimal Waschen mit Wasser, mit Na2SO4 getrocknet und in einem Rotationsverdampfer
konzentriert. Das gelbe Rohprodukt wurde aus Toluol/Hexan umkristallisiert,
um 9,5 g gelbe Kristalle (96 % der Theorie) zu erhalten. Smp. 172 – 173 °C, UV 351
nm (27'911). Dieses
Produkt wurde in hoher Verdünnung
mit einer Hg-Lampe 150 W von Hereus bestrahlt und ist photostabil
gewesen. Die Löslichkeit
in Crodamol DA betrug 3,6 %.
-
Beispiel
7 5-{(2,4-Dihydroxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
-
Ein
50-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Thermometer,
einem Rückflußkühler und einem
Magnetrührer,
wurde unter Stickstoffatmosphäre
mit 3,0 g (19 mmol) 2,4-Dihydroxyanilin, 3,9 g (19 mmol) 1,3-Diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
(Beispie 1 c) und 5,7 g (39 mmol) Triethylorthoformiat in 15 ml tert-Butylmethylether
beschickt. Dieses Gemisch wurde für 5,5 Stunden unter Rückfluß erhitzt,
gefolgt von zweimal Waschen mit Wasser, mit Na2SO4 getrocknet und in einem Rotationsverdampfer
konzentriert. Das gelbe Rohprodukt wurde aus Toluol/Hexan umkristallisiert,
um 2,4 g braune Kristalle zu erhalten. Smp. 225 bis 226 °C, UV 363
nm (23'564). Dieses
Produkt wurde in hoher Verdünnung
mit einer Hg-Lampe 150 W von Hereus bestrahlt und ist photostabil
gewesen. Die Löslichkeit
in Crodamol DA betrug 4,1 %.
-
Beispiel
8 5-{(4-Capryloxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,5-trion
-
Ein
50-ml-Dreihalsreaktionskolben, ausgestattet mit einem Thermometer,
einem Rückflußkühler und einem
Magnetrührer,
wurde unter Stickstoffatmosphäre
mit 1,66 g (5 mmol) 5-{(4-Hydroxy-phenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
(siehe Beispiel 6) und 0,48 g (6 mmol) Pyridin in 25 ml Dichlormethan beschickt.
Dann wurden 0,9 g (5,5 mmol) Octansäurechlorid langsam zugegeben.
Die Reaktion begann exotherm. Das Reaktions gemisch wurde später auf
75 °C für 22 Stunden
erhitzt. Das Gemisch wurde zweimal mit jeweils 1 N HCl, NaCl-Lösung und Wasser gewaschen und
mit Dichlormethan durch Rückspülung gewaschen, mit
Na2SO4 getrocknet
und in einem Rotationsverdampfer konzentriert. Das gelbe langsam
kristallisierende Öl wurde
aus Hexan umkristallisiert, um 3,2 g gelbliche Kristalle zu erhalten
(70 % der Theorie). Smp. 74 bis 76 %, UV 346 nm (33'768). Dieses Produkt
wurde ebenso in hoher Verdünnung
mit einer Hg-Lampe 150 W von Hereus bestrahlt und ist photostabil
gewesen. Die Löslichkeit
in Crodamol DA betrug 18,5 % und in Cétiol LC 6,6 %.
-
Beispiel
9 5-{[(2,4-Bis-capryloxy)-phenylamin]-methylen}-1.3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
und 5-{[(2-Hydroxy-4-capryloxy)-phenylamin]-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
-
Die
Reaktion von Beispiel 8 wurde unter Verwendung des Produktes von
Beispiel 7 (5-{(2,4-Dihydroxyphenylamin)-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion)
wiederholt. Das resultierende Gemisch wurde in Hexan/Methyl-tert-butylether
chromatographiert, um zwei Produkte zu erhalten, der Diester in
85%iger Ausbeute, welcher ein gelblicher Honig, UV 351 nm (31'349) und leicht mit
Cétiol
LC in jedem Anteil mischbar war, und das kristalline 5-{[(2-Hydroxy-4-capryloxy)-phenylamin]-methylen}-1,3-diisopropyl-pyrimidin-2,4,6-trion
in 15%iger Ausbeute, Smp. 115 bis 117 °C, UV 354 nm (25'813).
-
Beispiel
10 Breitspektrumsonnenschutzlotion,
enthaltend 2 % einer Verbindung von Beispiel 1.
-
- INCI: Internationale Nomenklatur kosmetischer Inhaltsstoffe
-
Teil
A wurde in einem Reaktor auf 85 °C
erhitzt. Teil B wurde langsam innerhalb 10 min zugegeben, gefolgt
von der Zugabe von KOH, Abkühlen
und Entgasen der Emulsion.
-
Beispiel
11 Breitspektrumsonnenschutzlotion,
enthaltend 4 % einer Verbindung von Beispiel 1.
-
Teil
A wurde in einem Reaktor auf 85 °C
erhitzt. Wenn homogen, wurde Teil B zugegeben, gefolgt von der Zugabe
von vorerhitztem KOH (75 °C),
Abkühlen
und Entgasen der Emulsion.
-
Beispiel 12
-
Breitspektrumsonnenschutzcreme,
enthaltend 4 % des Produktes, das in Beispiel 5 beschrieben wird. Die
Creme weist eine geringe Hautdurchdringungsqualität auf:
-
-
Teil
A wurde auf 85 °C
während
des Rührens
erhitzt und dann für
30 s mit einer Turbine bei 8000 t/min gemischt. Wenn homogen, wurden
Teile B und C auf 75 °C
vorerhitzt und zu Teil A zugegeben. Das Gemisch wurde auf 40 °C abgekühlt und
Teil D zugegeben. Der Wasserverlust wurde kompensiert und das Rühren während des
Abkühlens
auf Umgebungstemperatur fortgesetzt. Dann wurde 30 s mit einer Turbine
bei 8000 t/min gemischt.
-
Lieferanten
-
- 1) F. HOFFMANN – LA
ROCHE LTD, CH-4070 Basel/Schweiz
- 2) GIVAUDAN ROURE SA, F-95101 Argenteuil – Paris/Frankreich
- 3) SUNSMART, Wainscott – NY
11975 / USA
- 4) UNICHEMA CHEMIE GmbH, D-4240 Emmerich/Deutschland
- 5) BASF AG, D-6700 Ludwigshafen/Deutschland
- 6) NIPA LABORATORIES LTD, Mid Glam. – CF38 2SN/England
- 7) B.F. GOODRICH COMPANY, Brecksville – OH 44141 / USA
- 8) HENKEL K.G., Düsseldorf/Deutschland
- 9) BERNEL Chemical Co INC. Englwood NJ. USA
- 10) International Specialty Products ISP