JP2850738B2 - β−スチリルアクリル酸のシリコーン誘導体及びその製造方法 - Google Patents

β−スチリルアクリル酸のシリコーン誘導体及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長波長域における紫外
線吸収能を有し、特に各種油剤との相溶性を有するた
め、化粧品用紫外線吸収剤として好適に使用されるβ−
スチリルアクリル酸のシリコーン誘導体及びその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】紫外線
吸収能を有する化合物、即ち紫外線吸収剤は、皮膚の日
焼け止め防止、老化防止などを目的として化粧品などに
配合されるものであり、従来、紫外線吸収剤としては、
PABA系、桂皮酸系、サリチル酸系、ベンゾフェノン
系等の化合物が知られているが、いずれも液状化の度合
或いは相溶性を高めるために誘導体化がなされている。
【0003】上記化合物を誘導体化する方法として、シ
リコーン変性する方法が種々提案されており(特公昭4
4−29866号公報、特開昭60−58991、60
−108431号公報、特開平2−167291、2−
117613、3−204887号公報)、シリコーン
による変性は、特に液状化の度合、撥水性の付与、相溶
性の付与などに優れるという利点がある。
【0004】しかしながら、このシリコーン誘導体は、
一般にヒドロシリル化反応によって製造されるが、シリ
コーンそのものが酸やアルカリに弱いため、このシリコ
ーン誘導体は中性条件下又は温和な反応条件下で製造す
ることが必要とされ、このためα,β−不飽和カルボニ
ル化合物のβ−スチリルアクリル酸をシリコーンによっ
て変性した場合、収率及び純度を満足させるシリコーン
誘導体を得ることができないという問題がある。また、
シリコーン変性して得られる誘導体の純度が十分でない
ため、精製操作或いは単離操作が困難になるという問題
がある。
【0005】なお、紫外線吸収剤を製造する場合、高収
率かつ高純度で目的生成物を与える反応方法を適用する
ことが重要である。なぜなら、目的生成物の収率が著し
く低い場合には製品のコストを高くすることにつなが
り、また、目的生成物の純度が低い場合には、紫外線吸
収能の低下、相溶性の低下、人体(皮膚)に対する刺激
の増加を引き起こすことにつながるからである。
【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
長波長域における紫外線吸収能を有し、紫外線吸収剤と
して好適な化合物、及びこの化合物を高収率かつ高純度
で製造し得る製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を行った結果、下記一般式
(4)で表される化合物と下記一般式(5)で表される
化合物とを脱酸剤の存在下で反応させる方法、即ちβ−
スチリルアクリル酸化合物とアルコール変性シリコーン
とのエステル化反応によって、下記一般式(1)で表さ
れるシロキサン化合物を得ることができ、しかも、この
反応は低温で行われるためシリコーン鎖が分解すること
がなく、このため高収率かつ高純度(90%以上)で式
(1)のシロキサン化合物(β−スチリルアクリル酸の
シリコーン誘導体)を得ることができることを見い出し
た。また、得られたβ−スチリルアクリル酸のシリコー
ン誘導体の紫外線吸収能はλMAX[アルコール]=30
5nm以上であり、従来の無置換基の桂皮酸誘導体(λ
MAX[アルコール]=270nm付近)よりも長波長域
での紫外線吸収能が向上し、UVB波(290〜320
nm)のみを吸収する従来の桂皮酸系紫外線吸収剤より
も広い吸収帯(UVB波からUVA波(320〜350
nm)まで)を持ち、また、各種油剤に対する相溶性も
炭化水素系油剤からシリコーン系油剤に至る広範囲での
相溶性を有するため、皮膚の日焼け止めや老化防止など
を目的として化粧品などに添加し、紫外線吸収剤として
好適に使用し得ることを知見し、本発明をなすに至った
ものである。
【0008】
【化5】 (式中、Rは炭素数1〜18のアルキル基又はアリー
ル基、Rは下記式(2)、(3)で表される基及びR
と同様の基から選択される基であるが、Rのうち少
なくとも一つは下記式(2)又は(3)で表される基で
ある。m及びnは0〜100の整数である。)
【0009】
【化6】 (式中、R3は炭素数1〜11のアルキレン基、R4はC
3、CH3O、F、Cl、Br及びIから選択される基
であり、kは0〜5の整数である。)
【0010】
【化7】 (式中、R4及びkは上記と同様の意味を示し、XはC
l、Br及びCF3COから選択される基である。)
【0011】
【化8】 (式中、R1、m及びnは上記と同様の意味を示し、R5
は−R3 OH、−R3 OCH2CH2OH(R3は上記と同
様の意味を示す)及びR1と同様の基から選択される基
であり、R5のうち少なくとも一つは−R3 OH又は−R
3 OCH2CH2OHである。)
【0012】従って、本発明は、上記一般式(1)で表
されるβ−スチリルアクリル酸のシリコーン誘導体、並
びに、上記一般式(4)で表されるβ−スチリルアクリ
ル酸化合物と下記一般式(5)で表されるアルコール変
性シリコーン化合物とを脱酸剤の存在下で反応させるこ
とを特徴とする上記一般式(1)で表されるβ−スチリ
ルアクリル酸のシリコーン誘導体の製造方法を提供す
る。
【0013】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明のシロキサン化合物は下記一般式(1)で表される
ものである。
【0014】
【化9】
【0015】ここで、R1は炭素数1〜18、好ましく
は1〜8のアルキル基又はアリール基であり、アルキル
基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ヘキシル基などが挙げられ、アリール基としてはフ
ェニル基、トリル基などが挙げられる。R2は下記式
(2)、(3)で表される基及びR1と同様の基から選
択される基であるが、R2のうち少なくとも一つは下記
式(2)又は(3)で表される基である。
【0016】
【化10】
【0017】上記式(2)及び(3)においてR3は炭
素数1〜11、好ましくは炭素数3〜8のアルキレン基
であり、アルキレン基としてはエチレン基、トリメチレ
ン基、プロピレン基などが挙げられる。R3は少なくと
も一つの不斉炭素を有することが好ましく、この点か
ら、R3としては特に−CH2CH(CH3)CH2CH2
−、−CH2CH(CH3)CH−が好ましい。
【0018】RはCH、CHO、F、Cl、Br
及びIから選択される基である。また、上記式(1)に
おいてm及びnは0〜100の整数であり、上記式
(2)及び(3)においてkは0〜5の整数である。
【0019】上記式(1)で表されるβ−スチリルアク
リル酸のシリコーン誘導体を得るための製造方法は、下
記一般式(4)で表されるβ−スチリルアクリル酸化合
物と、下記一般式(5)で表されるアルコール変性シリ
コーン化合物とを脱酸剤の存在下で反応させるものであ
る。
【0020】
【化11】 (式中、R4及びkは上記と同様の意味を示し、XはC
l、Br及びCF3COから選択される基である。)
【0021】
【化12】 (式中、R1、m及びnは上記と同様の意味を示し、R5
は−R3 OH、−R3 OCH2CH2OH(R3は上記と同
様の意味を示す)及びR1と同様の基から選択される基
であり、R5のうち少なくとも一つは−R3 OH又は−R
3 OCH2CH2OHである。)
【0022】ここで、上記式(4)で表される化合物と
しては下記のものが例示される。
【0023】
【化13】
【0024】また、上記式(5)で表される化合物とし
ては下記のものが例示される。
【0025】
【化14】
【0026】上記式(4)で表される化合物と上記式
(5)で表される化合物の使用割合は、モル比で1:1
〜3とすることが好ましい。
【0027】脱酸剤としては、ピリジン、トリエチルア
ミン、4−ジメチルアミノピリジン、N,N−ジメチル
ベンジルアミン、酢酸ナトリウム及び酢酸カリウムから
選択される有機塩基を使用することができ、特にピリジ
ンを用いることが好ましい。
【0028】この脱酸剤の使用量は式(4)で表される
化合物1モルに対して1〜2モルとすることが好まし
い。
【0029】上記式(4)の化合物と上記式(5)の化
合物の反応は、有機溶媒中で加熱することによって行う
ことができ、この場合、有機溶媒としては脂肪族炭化水
素系溶媒及び芳香族系溶媒のいずれも使用することがで
きるが、特にトルエン、ヘキサンを用いることが好まし
い。
【0030】この有機溶媒の使用量は全量に対して30
〜200重量%とすることが好ましい。また、反応は温
度60〜100℃、4〜8時間の条件で行うことができ
る。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、広い範囲の長波長域に
おいて紫外線吸収能を有する高純度のβ−スチリルアク
リル酸のシリコーン誘導体を高収率で製造することがで
き、得られたβ−スチリルアクリル酸のシリコーン誘導
体は各種油剤との相溶性に優れるため、化粧品用の紫外
線吸収剤などとして好適に使用される。
【0032】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【0033】[実施例]3−メチル−3−ブテン−1−
オール106g(1.2モル)、トルエン860g、白
金触媒2.9g(白金換算11ppm)の溶液を80℃
に加熱しながら、下記式(6)で表される化合物328
g(1.5モル)を滴下し、5時間かけて付加反応を行
った。反応後、溶液を活性炭処理し、減圧蒸留すること
により下記式(7)で表されるアルコール変性シリコー
ン297gを得た(収率78%、沸点90〜94℃/2
mmHg)。
【0034】
【化15】
【0035】次に、β−スチリルアクリル酸20g
(0.11モル)をトルエン80gに溶解した溶液を7
0℃に加熱、撹拌しながら、塩化チオニル20g(0.
17モル)を滴下し、1時間反応させた後、過剰の塩化
チオニルを留出し、そこに上記式(7)のアルコール変
性シリコーン39g(0.13モル)、ピリジン10g
(0.13モル)の溶液を滴下し、1時間熟成させた。
熟成後、ピリジン塩酸塩を瀘過により取り除き、瀘液を
減圧蒸留することによって、目的とする生成物28.9
gを得た(収率54%、沸点194〜205℃/0.5
mmHg)。
【0036】この生成物の1H−NMRスペクトルを測
定したところ、下記式(8)で表されるβ−スチリルア
クリル酸変性シリコーンであることがわかった。
【0037】
【化16】
【0038】(1H−NMRスペクトル) CCl4基準 δ=0.1ppm (21H,s,Si−C
3) δ=0.3〜0.7ppm (2H,m,Si−CH
2) δ=1.0ppm (3H,d,CH3) δ=1.3〜1.9ppm (3H,m,CH2
H) δ=4.1ppm (2H,t,OCH2) δ=5.6〜6.9ppm (4H,m,CH=C
H) δ=6.9〜7.50ppm (5H,m,C65
H) 得られたβ−スチリルアクリル酸変性シリコーンは、λ
MAX=305nm、純度95%であった。また、このシ
ロキサン化合物は、各種油剤(スクアラン、オレイルア
ルコール、トリ(2−エチルヘキサン酸)グリセリン、
デカメチルシクロペンタシロキサン)に対して優れた相
溶性(5%溶解性)を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07F 7/08 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表されるβ−スチリ
    ルアクリル酸のシリコーン誘導体。 【化1】 (式中、Rは炭素数1〜18のアルキル基又はアリー
    ル基、Rは下記式(2)、(3)で表される基及びR
    と同様の基から選択される基であるが、Rのうち少
    なくとも一つは下記式(2)又は(3)で表される基で
    ある。m及びnは0〜100の整数である。) 【化2】 (式中、Rは炭素数1〜11のアルキレン基、R
    CH、CHO、F、Cl、Br及びIから選択され
    る基であり、kは0〜5の整数である。)
  2. 【請求項2】 下記一般式(4)で表されるβ−スチリ
    ルアクリル酸化合物と下記一般式(5)で表されるアル
    コール変性シリコーン化合物とを脱酸剤の存在下で反応
    させることを特徴とする請求項1記載の一般式(1)で
    表されるβ−スチリルアクリル酸のシリコーン誘導体の
    製造方法。 【化3】 (式中、R4及びkは上記と同様の意味を示し、XはC
    l、Br及びCF3COから選択される基である。) 【化4】 (式中、R1、m及びnは上記と同様の意味を示し、R5
    は−R3 OH、−R3 OCH2CH2OH(R3は上記と同
    様の意味を示す)及びR1と同様の基から選択される基
    であり、R5のうち少なくとも一つは−R3 OH又は−R
    3 OCH2CH2OHである。)
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