NL8400729A - Meta-fenyleendiamide koppelverbindingen en oxydatieve haarverf samenstellingen en werkwijzen voor het gebruiken ervan. - Google Patents

Description

i? ^ -1- VO 6123

Meta-fenyleendiamine koppelverbindingen en oxydatieve haarverf samenstellingen en werkwijzen voor het gebruiken ervan._

De uitvinding heeft betrekking op 2-equivalente koppel verbindingen voor oxydatieve haarverf, samenstellingen, waarvan sommige ook nieuwe verbindingen zijn, 1,5-tweevoudig gesubstitueerde -2,4-dinitro-benzeen tussenprodukten daarvoor, alsmede op oxydatieve haarverf samen-5 stellingen.en haarverf methoden-waarbij' deze koppelverbindingen worden gebuikt- Meer in het bijzonder, heeft de uitvinding betrekking op een klasse van 2-eqruivalente oxydatieve haarverf koppelverbindingen die meta-fenyleendiamines zijn met extra substituenten op de 1-positie en 5-positie van de benzeenring. Tijdens de oxydatieve koppe-10 lingsreactie tussen de oxydatieve kleurstof koppelaar en een oxydatie-ontwikkelaar of base, wordt de 5-substiuent verwijderd-

Op meta-tweevoudig gesubstitueerde benzeenverbindingen gebaseerde oxydatieve kleurstof koppelaars zoals meta-fenyleendiamine en aminofenol-verbindingen zijn bekend en in hoge mate gewenst vanwege hun vermogen om. 15 in hoge en sterke mate gekleurde haarverven in verscheidene kleuren te vormen bij reactie met geschikte oxydatie-ontwikkelaars.

Een van de eerst bekende succesvolle meta-fenyleendiamine koppel— verbindingen was meta-diaminoanisool, dat. beschreven is door Erlenbach in het Amerikaanse octrooischrift 992-947» In het Amerikaanse octrooischrift 20 1.144.131 vermelden Erlenbach en Marks dat extra stabiliteit aan deze koppelverbindingen wordt verleend, door ze in de vorm van him zouten zoals het hydrochloridezout te gebruiken.

Niettemin is in de stand van de techniek actief gezocht naar nieuwe oxydatieve kleurstof koppelaars die dermatologisch en toxicologisch on-25 schuldig zijn en andere voor haarverf samenstellingen vereiste eigenschappen bezitten, zoals kleurintensiteit en vastheid, stabiliteit, vermogen tot absorptie op het haar en dergelijke.

In het Amerikaanse octrooischrift 1.940.757 van Lehmann worden derivaten van fenylalkylsulfiden met formule 1.van het. formuleblad be-30 schreven, waarin R staat voor fenyl, halogenofenyl, alkylfenyl, hydroxy-fenyl of alkoxyfenyl, X staat voor alkyl of hydroxyalkyl, z en z' staan voor waterstof, alkyl of hydroxyalkyl en n gelijk is aan 1 of 2.

In het Amerikaanse octrooischrift 3.184.387 van Seemuller worden polyaminofenolen met formule 2 beschreven en in het Amerikaanse oc-35 trooischrift 3.134.721 worden polyaminofenolen met formule 3 beschreven, 8400729 ê * -2- waarin R^ en elk. staan voor een waterstofatoom,, een lage alkylgroep of een lage hydroxyalkylgraep, met dien verstande dat ten minste een daarvan een waterstofatoom voorstelt, en X staat voor halogeen, amine, hydroxyl, carhoxyl, lage alkyl, lage alkoxy of nitro.

Minder lang geleden zijn metar-fenyleendiamine oxydatieve haarverf-5 koppelaars- met formule. 4, waarin R staat voor waterstof, alkyl met 1-2 koolstofatomen of hydroxyalkyl met 1-3 koolstofatomen en Z staat, voor hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, mesylaminoaLkyl, acetylamino-alkyl, ureidoalkyl of carbethoxyaminoalky1, behalve dat Z geen hydroxy-ethyl is wanneer R waterstof, is, beschreven door Bugaut, et al in de 10 Amerikaanse octrooischriften 4.125.367 en 4.259.261.

Andere aminofenol en meta-fenyleendiamine oxydatieve haarverf-koppelaars zijn beschreven, in de Amerikaanse octrooischriften 3.546.293 en 3.558.259^ van Kalopissis: et al, het Amerikaanse octrooischrift 3.811.831 van Bugaut et al, het Amerikaanse octrooischrift 4.171.203 15 van Rose et al, en het Amerikaanse octrooischrift 4.323.360 van Bugaut.

Het. Amerikaanse octrooischrift 3.005.143 van Bohm et al heeft in het algemeen betrekking op een werkwijze voor het bereiden van aromatische diamines met een alkyl of alkoxy substituent van ten hoogste 6 koolstofatomen. De produktverbindingen worden beschreven als tussen-20 produkten voor de bereiding van kleurstoffen en diisocyanaten.

In het Amerikaanse octrooischrift 1.919.580 van Wagner et al worden verbindingen met formule 5, waarin X staat voor waterstof, nitro of amino, beschreven als verbindingen met een gele kleur.

Het Amerikaanse octrooischrift 2.056.299 van Sexton beschrijft 25 hydroquinon di(β-alkoxyethyl)-ethers en amino en acylamino derivaten daarvan, die gebruikt kunnen worden in. de bereiding van azo kleurstoffen.

Verbindingen met de formule 5 waarin R een alkyleen of oxy- alkyleengroep kan zijn. en X en Y elk onafhankelijk van elkaar waterstof, 30 halogeen, alkyl of alkoxy en amino (NE^) kunnen zijn,-zijn bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.037.057 van. Tinsley et al. Deze verbindingen, worden beschreven als kleurstoftussenprodukten, it het bijzonder cellulose alkylcarboxylaat esters, alsmede voor hun bruikbaarheid als verknopings- of hardingsmiddelen voor verscheidene hars-35 samenstellingen, in het bijzonder epoxy harsen.

Een bespreking van 2-equivalente en 4-equivalente koppelaars 8400729 i * * -3- * voor benzoquinon imines wordt gegeven door John F.Corbett in J. Chem.

Soc. Vol- Perkin IX, 1972, blz. 999 - 1005. Het reactie-mechanisme en de fcinetiek van de reactie tussen 2,4-diamino-l,5-dimethoxy-benzeen (4,6-dimethoxy-m.-fenyleendiamine) en benzoquinon mono-imine of benzo-5 quinon <ϋ-Ίιπΐηβ worden onderzocht en de auteur concludeert dat in. deze reacties 2,4-diamino-l, 5-dimethoxybenzeen zich gedraagt als een 2-equi-valente koppelaar waarin een methoxygroep wordt verdrongen. Van deze reactie wordt echter geen praktische toepassing beschreven- Zoals hierna zal worden aangetoond, leidt de dimethoxy m-fenyleendiamine verbin-10 ding verder niet tot een kleurvaste haarverf samenstelling.

Dienovereenkomstig bestaat nog steeds behoefte aan verdere verbeteringen in oxydatieve koppelaars voor haarverfsamenstellingen, in het bijzonder aan verbindingen die een snelle reactie met de oxydatie ontwikkelaar ondergaan zonder buitensporige hoeveelheden oxidatiemiddelen, 15 zoals waterstofperoxide te vereisen, en die een verbeterde kleurvastheid bezitten.

Thans is gevonden, dat de klasse verbindingen met formule I, waarin R staat voor alkyl, hydroxyalkyl, polyhydroxyalkyl, alkoxyalkyl, alkylfenyl, aminoalkyl, mono- en di-alkyl aminoalkyl, fenyl of fenyl-20 alkyl, en X staat voor een halogeenatoom of de groep -OR', waarin R' dezelfde betekenis heeft als R en wanneer X gelijk is aan -OR', de groepen -OR en -OR‘ gelijk of verschillend kunnen zijn, met dien verstande dat R en R' niet allebei tegelijk methyl mogen zijn; alsmede de zuuradditiezouten daarvan, 2-equivalente oxydatieve kleurstof koppe-25 laars zijn die veiliger en effectieve componenten van haarverfsamen-stellingen zijn en die afhankelijk van de keuze van de oxydatie ontwikkelaar lang levende blauwe, blauw-violette of bruine kleurstoffen kunnen geven die directe (,.,substantive,,) kleurstoffen voor keratine-vezels, in het bijzonder menselijk haar zijn. Wanneer de oxydatieve 30 kleurstof koppelaar verbindingen volgens formule I in contact worden gebracht met een oxydatie ontwikkelaar in tegenwoordigheid van een oxiderende verbinding zoals waterstofperoxide,vindt een kleurvormende kop-pelingsreactie plaats waarbij de halogeen of OR' substituent op de 5-positie wordt verwijderd in de vorm van het overeenkomstige halogeen-35 zuur of HOR' en slechts twee equivalenten van het oxidatiemiddel voor omzetting in de kleurstof vereist zijn.

8400729 l· * -4-

De verbindingen met formule. I kunnen worden bereid door 1,5-di-halogeen-2,4-dinitrobenzeen te laten reageren met ten minste een verbinding met formule III: MOZ (III), waarin M een alkalimetaal of aardalkalimetaal voorstelt en Z dezelfde 5 betekenis heeft als R en R' in formule I, onder vorming van een verbinding- met formule IV, waarin X. dezelfde definitie heeft, als in formule. I. De verbinding met formule·.. IV wordt, vervolgens gehydrogeneerd onder, vorming van de overeenkomstige diamino- verbinding met formule I.

10 Sommige van de verbindingen, met de formules I en IV, waarin X

staat voor OR' zijn nieuwe verbindingen. De verwijdering van R'OH van de oxydatieve koppelaarverbinding met formule I tijdens de koppelings-reactie met de oxydatie ontwikkelaar wordt eveneens geacht een nieuwe reactie in haarverfsamenstellingen te zijn.

15 Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvinding in een aspect nieuwe verbindingen, met de formule I-a, waarin R en R' gelijk of verschillend kunnen zijn en dezelfde betekenissen hebben als bovenstaand vermeld, behalve dat R en R’ niet allebei methyl zijn en wanneer R hydroxyalkyl is, R' geen alkyl voorstelt; alsmede de zuuraddi- 20 tiezouten. daarvan.

De onderhavige uitvinding verschaft ook. de nieuwe verbindingen met formule IV-a, waarin R en. R', die gelijk of verschillend kunnen zijn, dezelfde definities hebben als bovenstaand met betrekking tot formule I-a gegeven.

25 In een ander aspect verschaft de onderhavige uitvinding een werk wijze voor het bereiden van de tweevoudig, gesubstitueerde dinitroben-zeen verbindingen met de formule IV-a, waarin 1,5-dihalogeen-2,4-dinitrobenzeen in reactie wordt gebracht met ten minste één organische zoutverbinding. met formule III onder vorming van een verbinding met 30 de formule IV-a.

De onderhavige uitvinding verschaft ook een werkwijze voor het bereiden van de 2-equivalente koppelaarverbindingen met formule I, waarbij de tweevoudig gesubstitueerde dinitrobenzeen verbinding met de formule IV wordt gehydrogeneerd.

35 In een specifieke uitvoeringsvorm van dit aspect van de uitvin ding worden de verbindingen met de formule I-a bereid door 1,5-dihalo-geen-2,4-dinitrobenzeen te laten reageren met een mengsel van een organisch zout met de formule III-l: MOR (III-l) en een organisch zout 8400729 -5- * * met de formule III-2i MOR' (111-2}, waarin M, R en R' zoals bovenstaand gedefinieerd zijn en R en R' gelijk of verschillend kunnen zijn, onder vorming van een verbinding met de formule IV-a, en de verbinding met formule IV-a te hydrogeneren onder 5 vorming van de nieuwe 2-equivalente meta-fenyleendiamine koppelaar verbinding met de formule I-a.

Behalve dat de onderhavige uitvinding de nieuwe verbindingen met de formules I-a en IV-a verschaft, verschaft hij ook waterige oxyda- . tieve haarverf samenstellingen, die gebaseerd zijn op een mengsel van 10 ten minste één oxydatieve kleurstofkoppelaar verbinding met formule I en ten minste één oxydatieve ontwikkelaarverbinding , die in staat is om bij reactie met de oxydatieve kleurstofkoppelaar verbinding een kleurstof te vormen die een directe kleurstof is voor keratinevezels, in het bijzonder menselijk haar.

15 De onderhavige uitvinding verschaft in een ander aspect een twee— compartimenten-haarverfpakket met in het eerste compartiment een haar-verfsamenstelling welke een vooraf bepaalde hoeveelheid van een haarverf-samenstelling omvat die een mengsel van tenminste 1 oxydatieve 2-equivalente koppelaar verbinding met de formule I en ten minste één oxydatieve kop-20 pelaar verbinding die bij reactie met de oxydatieve kleurstofkoppelaar verbinding een kleurstof kan vormen, die een directe kleurstof voor menselijk haar is, omvat, en het tweede compartiment een gestabiliseerd peroxyde oxydatiemiddel bevat, in een hoeveelheid die voldoende is om alle oxydeerbare componenten van de haarverfsamenstelling in het eerste 25 compartiment te oxyderen; waarbij de inhoud van de twee compartimenten van elkaar geïsoleerd is en vlak voor het aanbrengen op het haar kan worden gecombineerd.

In weer een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het verven van keratinevezels, in het bijzonder 30 menselijk haar door op de keratinevezel of het menselijk haar een. mengsel aan te brengen van ten minste één oxydatieve kleurstofkoppelaar verbinding met formule I en ten minste één oxydatie ontwikkelaar verbinding die met de koppelaar verbinding of verbindingen kan reageren onder vorming vein een directe kleurstof voor keratinevezels en menselijk haar 35 in tegenwoordigheid van een oxydatiemiddel.

8400729 -6-

De oxydatiekleurstofkoppelaars.volgens de uitvinding worden aangeduid als 2-equivalente koppelaars: ze dragen een geschikte vertrekkende groep X op de 5-positie (para ten opzichte van een aminogroep substituent) welke leuco-basen geeft die- door verwijdering van HX worden 5 omgezet in de kleurstof, bijvoorbeeld indamino-kleurstoffen. Deze kleurstofvormingsreactie onder toepassing van de 2-equivalente koppelaars volgens de uitvinding kan worden weergegeven met de volgende reeks reacties:

Primaire oxydatie 2[oxydatiemidde11 ^ imine 2-equivalente koppelaar ^ '10 leucobase -HX (X=halogeen of OR1) ^ kleurstof

In tegenstelling daarmee wordt bij conventionele 4-equivalente kleurstofkoppelaars zoals die welke in de bovengenoemde octrooischriften worden getoond, de leuco base omgezet in de kleurstof door verwijdering van twee waterstofatomen, waarbij twee extra equivalenten oxydatie-15 middel vereist zijn. Opgemerkt wordt echter, dat in beide gevallen het uiteindelijke kleurstofprodukt gelijk zal zijn.

In de onderhavige uitvinding kan de vertrekkende groep X halogeen of de groep OR’ zijn, dat wil zeggen bij de kleurstofvormende koppelings-reactie tussen de oxydatieve kleurstof koppelaar en oxydatie ontwikke-20 laar wordt HX verwijderd, bijvoorbeeld HCl, HOCH^CH^OH,HOCH^ enz.

De oxydatieve kleurstofkoppelaars volgens de uitvinding zijn verbindingen met de formule I, waarin R staat voor alkyl, hydroxyalkyl, polyhydroxyalkyl, alkoxyalkyl, alkylfenyl, aminoalkyl, mono- en di-alkyl-aminoalkyl, fenyl of fenylalkyl, en X staat voor een halogeenatoom of 25 de groep -OR’, waarin R’ dezelfde betekenis heeft als R en wanneer X staat voor -OR’ , de groepen -OR en -OR’ gelijk of verschillend kunnen . zijn;alsmede de zuuradditiezouten daarvan.

In de boven in formule I beschreven 1,5-tweevoudig gesubstitueerde m-fenyleendiamine verbindingen kan de ketenlengte van de alkylketen 30 of de alkylgroep van de samengestelde groepen (bijvoorbeeld hydroxyalkyl, fenylalkyl) variëren.. Gewoonlijk zal de alkylketen of de alkylgroep van het type met lagere ketenlengte zijn, met 1-6 koolstof-atomen, in het bijzonder 1-4 koolstofatomen. Wanneer R’ een hydroxy-alkylgroep is, zal deze gewoonlijk 1-3 hydroxygroepen bevatten.

35 Teneinde meer in het bijzonder de verscheidene waarden te tonen die R en R’ in formule I kunnen bezitten, worden de volgende voorbeelden gegeven: 8400729 r - (1) R » alkyl: methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl; (2) R = hydroxyalky 1: (bij voorkeur 2-6 koolstofatomen en 1 - 3 hydroxygroepen; hydroxymethyl, 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl; 5 2,3-dihvdroxypropyl, 4-hvdroxybutyl; 1,3-dihydroxypropyl, 4- hydroxybutvl; 1,3-dihydroxypropyl, tris(hydroxymethyl)methyl; (3) R = aikoxyalkyl: methoxymethyl, methoxyethyl, ethoxymethyl, ethoxyethvl, propoxymethyl, propoxyethyl, butoxyethyl, enz.

bij voorkeur die met in totaal 2-5 koolstofatomen in de alkoxy 10 en alkylgroepen; (4) R = aikylfenyl: benzyl, fenylethyl, fenylpropvl, methylbenzyl met formule 7, methylfenylethyl met formule 8; (5) R = aminoalkyl: methylamino (-CH^NH^) , ethylamino, n-propylamino, isopropylamino, n-butylamino; 15 (6) R = mono- of di-alkylaminoalkyl: (-R^NR^R^, waarin R^ is alkyl, bij voorkeur C^_^, en R2 en R^ onafhankelijk van elkaar staan voor waterstof of alkyl, bij voorkeur , met dien verstande,dat ten minste één van R^ en R^alkyl is; bijvoorbeeld methylaminomethyl, methylaminoethyl, ethylaminomethyl, ethylaminoethyl, N-methyl, 20 N-ethylaminomethyl, Ν,Ν-diethylamihoethyl, N,N-diethylaminopropyl, enz.; //~~~\\ (7) R = fenyl: fenyl (8) R = fenylalkyl: fenylmethyl met formule 9, fenylethyl met formule 10, 25 enz.

Wanneer X een halogeenatoom is, kan dit Cl, Br of X zijn, bij voorkeur Cl of Br, allerliefst Cl, hoewel in het geval de samenstellingen moeten worden aangebracht op andere keratinevezels dan levend menselijk haar, andere halogeenatomen, bijvoorbeeld fluor, even-30 eens kunnen worden gebruikt.

Van· de bovenstaand genoemde groepen van verbindingen met formule I is gevonden, dat de beste resultaten worden verkregen met die verbindingen waarin X staat voor OR' en R en R' staan voor alkyl of hydroxyalkyl waarbij een totaal aantal koolstofatomen in R en R' ten 35 minste 3 bedraagt. Deze vormen dienovereenkomstig een voorkeursgroep van meta koppelcomponenten die met voordeel gebruikt kunnen worden in oxydatie kleurstofsamenstellingen volgens de onderhavige uitvinding.

8400729 -3- ΐ i

Van deze voorkeursgroep van meta koppelaars zijn de verbindingen met de formule I-a nieuwe verbindingen, waarin R staat voor alkyl, hydroxyalkyl, polyhydroxyalkyl, alkylfenyl, aminoalkyl, mono- of di-al-kylaminoalkyl, fenyl of fenylalkyl, en R' gelijk aan of verschillend 5 van. R kan zijn behalve dat wanneer R methyl voorstelt, R' niet eveneens methyl voorstelt, en wanneer R hydroxyalkyl voorstelt, R' geen alkyl voorstelt.

De verbinding met formule I. waarin X staat voor OR' en R = R' = CH^ is 4,6-dimethoxy-m-fenyleendiamine, die beschreven is in het bovenge-10 .noemd artikel van J.P. Corbett als 2-equivalente koppelaar in de koppe-lingsreactie met benzoquinon imines.

Verrassenderwijze is nu gevonden, dat in de koppelingsreactie met p-fenyleendiamine kleurontwikkelaars die. in haarverfsamenstellingen worden gebruikt, de kleurvastheid van de dialkoxy m-fenyleendiamine 15 verbindingen met -de formule I-a, waarin R en· R' allebei alkyl zijn en het totaal aantal koolstofatomen in de twee alkoxygroepen 3 of meer bedraagt, onverwacht superieur in kleurvastheid zijn ten opzichte van de door Corbett, beschreven verbinding, dat wil zeggen de verbinding waarin * R - R’ = CH^ (een totaal van twee koolstofatomen in de dimethoxygroepen)-20 De verbindingen met formule I waarin R staat voor hydroxyalkyl en X staat voor halogeen of X staat voor OR' en R' is alkyl, dat wil zeggen verbindingen met de formules 11 en 12, worden generiek beschreven in het eerder genoemde Amerikaanse octrooischrift 3.037.057 van Tinsley, hoewel de eigenschappen van deze verbindingen als 2-equivalente koppelaars voor haarverfsamenstellingen in dit octrooischrift in het geheel 25 niet worden gesuggereerd.

De koppelverbindingen volgens da uitvinding kunnen gemakkelijk met de volgende reacties, die individueel algemeen bekend zijn, worden bereid. De verbindingen met formule I waarin X de OR' groep is, dat wil zeggen verbindingen met formule ï-a, waarin R en R’ staan voor hydroxy-30 alkyl, worden bereid door 1,5-halogeen-2,4-dinitrobenzeen, bijvoorbeeld 1,5-dichloro-2,4-dinitrobenzeen,te laten reageren met het overeenkomstige glycolzout of zouten in een geschikt glycol-oplosmiddel. Wanneer de groepen OR en OR' gelijk zijn, wordt, een kleine molaire overmaat (ongeveer 2 tot 3 mol) van een alkalimetaal alkyleen glycollaat toege-35 voegd aan een oplossing in. alkyleenglycol als oplosmiddel, welke ongeveer 1 mol 1,5-dichloro-2,4-dinitrobenzeen bevat, en het mengsel wordt langzaam verwarmd totdat het. produkt 4,6-dinitroresorcinol-bis(2-hydroxy- 8400729 ï * -9- alkyl) ether met formule XV-a is verkregen. Dit produkt wordt vervolgens gehydrogeneerd om de nifcrogroepen-om te zetten in aminogroepen teneinde het produkt 4,6-diatninoresorcinol-bis(2-hydroxyalkyl) ether te verkrijgen. Wanneer de groepen OR en OR* niet gelijk zijn, kunnen 5 de gemengde ethers worden bereid door achtereenvolgens twee verschillende alkalimetaal alkyleen glycollaten toe te voegen, of door de chioromonoether te laten reageren met een ander alkalimetaal. alkyleen glycollaat.

Wanneer R en R' beide of een daarvan anders dan hydroxyalkvl 10 zijn, kan in het algemeen hetzelfde schema worden gebruikt door het alkalimetaal alkyleen glycollaat te vervangen door het overeenkomstige zout MOR of MOR*, waarin M: een alkalimetaal of ander geschikt kation . kan zijn, teneinde de overeenkomstige tweevoudig gesubstitueerde di-nitrobenzeen verbinding met formule IV-a te vormen, die vervolgens 15 gehydrogeneerd wordt tot de m-fenyleendiamine verbinding met formule I-a.

Voor het bereiden van de verbindingen met formule I waarin X halogeen is, kan dezelfde procedure als bovenstaand beschreven worden gebruikt,' behalve dat de mol.verhouding van l,5-dihalogeen-2,4-dinitro-20 benzeen ten opzichte van het alkalimetaal alkyleen glycollaat of andere MOR zout,al naar gelang het geval, ongeveer 1:1 tot ongeveer 1 : 1,5 zal bedragen. De reactie kan bijvoorbeeld door chromatografische methoden worden, gevolgd om de vorming van de mono-gesubstitueerde dinïtro-monochloorether te detecteren. De werkwijze welke in het Amerikaanse 25 octrooischrift 3.037.057 is beschreven, kan ook worden gebruikt.

De hydrogeneringsreactie kan worden uitgevoerd volgens conventionele procedures door de dinitrobenzeen verbinding met formule IV in contact te brengen met waterstofgas in tegenwoordigheid van een hydro-generingskatalysator, bij voorkeur een edel metaalkatalysator. Geschikte 30 condities voor de katalytische hydrogeneringsreactie worden bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.005.143.

De oxydatieve kleurstofkoppelverbindingen met formule I volgens de uitvinding kunnen als zodanig of bij voorkeur in de vorm van hun zouten met anorganische of organische zuren worden'gebruikt. Geschikte 35 zouten omvatten bijvoorbeeld chloriden, sulfaten, fosfaten, acetaten, propionaten, lactaten, citraten en dergelijke.

De bovenstaand in de formules I en la-a beschreven kleurstoffen zijn in hoofdzaak bestemd voor gebruik als meta koppelcomponenten in 840Q729 c -10- oxydatie kleurstofsamenstellingen. Dit zijn gewoonlijk. waterige basische samenstellingen die behalve de meta component (koppelaar) ten minste één para component (ontwikkelaar of base) bevatten. Desgewenst kan een dergelijke samenstelling ook zaken zoals modificerende kleur-5 stof-tussenprodukten, nitro kleurstoffen, zepen, oppervlakte-actieve stoffen, verdikkingsmiddelen, antioxidantia en organische oplosmiddelen bevatten. Verder kunnen deze waterige samenstellingen verscheidene vormen hebben, zoals- die van oplossingen, vloeibare vloeistoffen, pasta’s, cremes of gels.

10 Als illustratief voor de para componenten die als oxydatie- kleurstofontwikkelaar in de uitvinding kunnen worden gebruikt, kunnen de volgende worden genoemd:, p-tolueendiamine, p-aminofenol, p-amino-difenylamine, 4,4'-diaminodlfenylamine, 2,6-dlmethyl-p-fenyleendiamine, 2,5-diaminopyridine. Van bijzondere.waarde is de klasse para componenten 15 met formule II van het formuleblad, of de niet-toxische zouten daarvan, waarin R^ waterstof, alkyl of. hydroxyalkyl is; R^ waterstof of hydroxyalkyl is; R^ waterstof, alkyl, alkoxy of halogeen is; en R^ één van de. resterende posities aan de benzeenring in beslag 20 neemt en staat voor waterstof, alkyl, alkoxy of halogeen.

Para componenten met formule IX waarin R2 waterstof voorstelt wanneer R^ alkyl, alkoxy of halogeen is en waarbij ten minste twee van R^, R2, R^ of R^ anders, dan waterstof zijn, zijn van bijzonder belang. Ook in dit geval hebben de alkylgroepen 1-5 koolstofatomen en de 25 hydroxyaikylgroepen 1-3 hydroxygroepen. Halogeen kan staan voor Cl,

Br, F, I, enz., bij voorkeur Cl of Br. Bijzondere voorkeur heeft p-fenyleendiamine.

Naast de meta en para componenten kunnen de oxydatiekleurstof-samenstellingen volgens de uitvinding andere modificerende kleurstof-30 tussenprodukten bevatten. Deze omvatten zaken zoals de m-aminofenolen, verbindingen die actieve methyleengroepen bevatten, fenolen enz. Meta-aminofenolen kunnen bij oxydatieve koppeling met para componenten indofenolen of indaminen geven. De produkten hebben gewoonlijk een violette kleur en worden gebruikt voor het modificeren van. de nuances.

35 -Voorbeelden van hier bruikbare aminofenolen zijn 2,4-diaminofenol, m-aminofenol, aminoresorcinol, 1,5-aminohydr.oxynaftaleen en 1,8-amino-hydroxynaftaleen.

8400729 -11-

Verbindingen die actieve methyleengroepen bevatten zijn eveneens in staat om te reageren met de oxydatief geactiveerde para componenten. De produkten zijn imino verbindingen van verscheidene typen en hebben een gele of rode kleur. Voorbeelden van in de onderhavige uitvinding 5 bruikbare actieve methyleen verbindingen omvatten bijvoorbeeld 3-methylpyrazolon—(5), l-fenyl-3-methylpyrazolon-(5); 1,3-dimethylpyra-zolon—(5), acetoazijnzuur anilide, benzoylacetotoluide en nicotinovl-acetanilide.

Weer andere oxydatie kleurstof-tussenprodukten, dat wil zeggen IQ modificators, kunnen in de samenstellingen volgens de uitvinding aanwezig zijn die gekleurde produkten geven onder oxydatieve omstandigheden via meer complexe mechanismen. Deze kunnen een of meerdere zelf-koppelende of met de para componenten of met andere aanwezige tussen-produkten koppelende verbindingen, omvatten. Daarvan kunnen worden ge-15 noemd hydroquinon, catechol, 1,5-naftaleendiol, o-fenyleendiamine, o-aminof enol.

Fenolen reageren in tegenwoordigheid^' van oxydatiemiddelen met para componenten onder vorming van indofenolen. Dit zijn gewoonlijk blauwe of violette verbindingen, hoewel resorcinolen onder deze om— 20 standigheden geel of bruin gekleurde verbindingen geven. De door de reactie van resorcinolen verkregen bruine kleuren worden gewoonlijk gebruikt om de diepte van een nuance te verkrijgen. Voorbeelden van in oxydatie kleurstofsamenstellingen volgens de uitvinding bruikbare fenolen zijn pyrogallol, resorcinol, pyracatechol en alfanaftol 25 Soms is gewenst dat aan de oxydatie kleurstofmengsels kleur stoffen worden toegevoegd die reeds gekleurd zijn, dat wil zeggen die voor kleurontwikkeling geen oxydatiamiddel vereisen. Deze worden in het algemeen voor mengdoeleindea toegevoegd teneinde natuurlijk aandoende kleuren in de uiteindelijke verfbewerking te verkrijgen. Een klasse 30 kleurstoffen die voor dit doel kan worden gebruikt is die van de nitro kleurstoffen en deze component wordt hier algemeen aangeduid als de nitrokleurstofcomponenten. Een groot aantal nitro kleurstoffen is bekend die voor dit doel geschikt zijn. De enige beperking die voor de bruikbaarheid van een nitro kleurstof in de onderhavige uitvinding wordt 35 gesteld, is dat dit een kleurstof is waarvan de kleur niet wordt vernietigd door het oxydatiemiddel dat in de uiteindelijke kleurontwikkeling van de oxydeerbare componenten wordt gebruikt. Ter illustratie van 8400729 4 1 -12- geschikte nitro kleurstoffen kunnen de. volgende worden, genoemd: 4-nitro-o-fenyleendiamine, 2-nitro-p-fenyleendiamine, 4-nitro-2-ami.no-fenol, 5-nitro-2-aminofenol, 2-nitro-4-aminofenol. an pieraminezuur.

De pfi van het oxydatie kleurstofmengsel volgens de uitvinding 5 zal. in het algemeen in het basische gebied liggen, dat wil zeggen van 8 — 11. Bij voorkeur ligt de pH echter in het gebied van ongeveer 9-10.

Elk van een grote verscheidenheid van basisch makende middelen kan worden gebruikt, om. de pH van de verf samenstelling in het basische gebied in. te stellen. Vanwege zijn vrijheid van toxiciteit over een 10 ruim. concentratiegebied en om economische redenen is ammonium hydroxyde een aanvaardbaar basisch makend middel. In plaats van of samen met ammoniak kan echter elk ander compatibel ammoniak derivaat als basisch makend middel worden gebruikt, bijvoorbeeld een alkylamine, zoals ethylamine, of triethylamine; of alkanolamine,. zoals monoethanolamine 15 c£.diethanolamine. Eveneens kan elk ander gebruikelijk basisch makend middel worden gebruikt, bijvoorbeeld natrium, of kaliumhydoxyde, natrium of kalium carbonaat,. natrium, fosfaat,, natrium waterstof fosfaat, natrium silicaat, en dergelijke.

Van. de zepen die in de samenstellingen, volgens de uitvinding aan— 20 wezig kunnen zijn, kunnen worden genoemd de natrium, ammonium of kalium-zouten van laurinezuur, stearinezuur,. palmitinezuur, oleïnezuur, lino— leïnezuur of ricinoleïnezuur. De zepen kunnen aanwezig zijn in een hoeveelheid van 5-35 gew.% van. het: oxydatie kleurstofmengsel, bij voorkeur 15 - 25 %.

25 Van de in de onderhavige uitvinding bruikbare oppervlakte-actieve middelen kunnen worden genoemd de in water oplosbare oppervlakte-actieve middelen. Deze kunnen anionisch, non-ionisch of kationisch zijn. Als voorbeelden van de verscheidene typen in water oplosbare oppervlakte-actieve middelen kunnen worden, genoemds hogere alkylbenzeensul-30 fonaten; alkylnaftaleensulfonaten; gesulfonateerde esters van alcoholen en de polybasische. zuren; tauraten; vetalcohol sulfaten; sulfaten van vertakte of secundaire alcoholen? alkyl dimethylbenzyl ammonium chloriden; en dergelijke. Als voorbeelden van specifieke oppervlakte-actieve stoffen kunnen worden, genoemd; natrium lauryl sulfaat; polyoxyethyleen 35 lauryl ester? myristyl sulfaat? glyceryl monostearaat; natriumzout van palmitine methyl taurine? cetyl pyridinium chloride; laurine diethanol— amide; polyoxyethyleen stearaat; stearyl dimethyl benzyl ammonium chloride; dodecyl benzeen natirum sulfonaat; nonyl. naftaleen natrium 8400729 -i » -13- sulfonaat; dioctyl natrium, sulfosuccinaat; natrium N-methyl-N-oleoyl tauraat? oleïnezuur ester van natrium isothionaat; natrium dodecyl sulfaat; het natrium zout van 3,9-diethyl-tri-decanol-6-sulfaat en dergelijke. De hoeveelheid water-oplosbaar oppervlakte-actief middel, 5 indien aanwezig , kan variëren over een ruim. gebied, bijvoorbeeld van ongeveer 0,5 tot 30 gew.% van de samenstelling, en bij voorkeur 1 - 10 %.

In het. oxydatie kleurstofinengsel kunnen, ook verscheidene organische oplosmiddelen, aanwezig zijn om. een. kleurstof-tussenprodukt of elke andere component die eventueel onvoldoende oplosbaar in water is, oplosbaar te 10 maken. In het algemeen wordt een oplosmiddel gekozen dat mengbaar is met water en onschadelijk is voor de huid en omvat- bijvoorbeeld ethanol, isopropanol, glycerine, ethyleen glycol, propyleen glycol, ethyleen glycol monoethyl ether, diethyleen- glycol, diethyleen glycol monoethyl ether, enz..De toegepaste hoeveelheid oplosmiddel kan variëren van 15 1 — 40 % van het oxydatie kleurstofinengsel met bij voorkeur van 5 - 30 %.

Als voorbeelden van verdikkingsmiddelen, die: ook in de onderhavige verf samenstelling kunnen worden opgenomen, kunnen worden genoemd natrium · alginaat of arabische gom of cellulose derivaten zoals methylcellulose, hyöroxyethylcellulose, of. het natriumzout van carboxymethylcellulose, 20 of acryl polymeren, zoals polyacrylzuur natrium, zout, of anorganische verdikkers, zoals bentoniet. De hoeveelheid verdikkingsmiddel, indien aanwezig, kan over een ruim gebied variëren, zoals van ongeveer 0,5 -5 % en bij voorkeur van. ongeveer 0,5 tot 3 gew.%.

Als voorbeelden van in de onderhavige oxydatiekleurstofmengsels 25 bruikbare antioxydantia kunnen worden genoemd natrium 'sulfiet, thio-glycol zuur, natrium hydrosulfiet en ascorbinezuur. De hoeveelheid antioxydant die in de onderhavige oxydatie kleurstofmengsels aanwezig kan zijn, zal gewoonlijk liggen in het gebied van 0,Ó’5 tot 1 gew.%, gebaseerd op het totale gewicht van het oxydatie kleurstofmengsel.

30 Water is gewoonlijk het hoofdbestanddeel van de onderhavige samen stelling en kan over een ruim gebied, variëren, in grote mate afhankelijk van de hoeveelheid van de andere additieven. Het watergehalte kan bijvoorbeeld slechts 20 % bedragen en bedraagt bij voorkeur van ongeveer 30 tot 90 %.

35 De verfsamenstellingen volgens de uitvinding zijn bij voorkeur waterige samenstellingen. De term. waterige samenstelling wordt hier in • zijn gewone generieke betekenis gebruikt, waarbij elke water-bevattende 8400728 t * -14- samenstelling waarin de uitvinding is belichaamd wordt omvat. Dit omvat werkelijke oplossingen of mengsels van de kleurstof in een waterig medium,. hetzij alleen hetzij samen met andere materialen, die eveneens in het waterige medium opgelost of gedispergeerd zijn. De kleurstof 5 kan in het medium colloldaal zijn gedispergeerd of kan louter innig daarin gemengd zijn.

Als verdere illustratie van.de verscheidene andere modificators, anti-oxidantia, basisch makende middelen,, verdikkers.,· chelaatvormings-middelen, parfums en andere adjuvantia die in het oxydatie kleurstof- 10 mengsel volgens de uitvinding kunnen worden opgenomen, wordt verwezen naar Sagarin "Cosmetics, Science and Technology" (1957), blz. 505 - 507, Intersciense Publishers,. Inc., New York. De waterige samenstellingen volgens de uitvinding kunnen vele vormen hebben. Zij kunnen dunne of dikke vloeibare vloeistoffen, pasta's, crèmes, gels enz. zijn.

15 Om. de verscheidene componenten die in het oxydatie kleurstofmeng- sel volgens de uitvinding aanwezig kunnen zijn, samen te vatten, wordt onderstaand tabel A. gegeven. De percentages daarin zijn gewichts percentages, gebaseerd op het totale gewicht van het oxydatie kleurstofmengsel.

20 TABEL· A.

__gew. %_

Componenten__algemeen__voorkeur_ para ontwikkelcomponent 0,01-6 0,02- 4 koppelcomponent. 0,01- 6 0,02- 4 (formule I) 25 ander oxydatiekleurstof- tussenprodukt 0 -4 0,01-2 nitro kleurstoffen 0-3 0,01 - 2 zeep 0-35 10-25 oppervlakte-actieve stof 0 — 30 1 - 10 30 verdikkingsmiddel 0 - 5,0 0,05—3 anti-oxidantia 0 -1,0 0,05—1 organische oplosmiddelen 0 - 40 5 - 35 water QS tot 100 % QS tot 100 % basisch makend middel tot pH 8.-11 9 - 10 8400729 > * -15-

De bovengenoemde oxydatie kleurstofmengsels volgens de uitvinding zijn bestemd voor gebruik samen met. conventionele oxidatiemiddelen, die nodig zijn om een reactie tot gekleurde produkten te bewerken. Typerende voor dit doel geschikte oxidatiemiddelen zijn waterige op-5 lossingen van waterstofperoxide, bijvoorbeeld 3 tot 12 %, of crèmes met hoge viscositeit die bijvoorbeeld bovendien nonylfenol polyethyleen glycol of lauryl alcohol polyethyleen glycol bevatten in een hoeveelheid van 2—10 gew.% van de oxydator, of kristallijn peroxyde, zoals ureum peroxyde of melamine peroxyde.

10 In gebruik wordt een hoeveelheid van het bovenstaand beschreven oxidatiemiddel gemengd met een hoeveelheid van de eerder beschreven oxydatie kleustofsamenstelling. Gewoonlijk is de hoeveelheid oxydatie— middel veel groter dan nodig is om de tussenprodukten te oxvderen, waarbij de gekozen hoeveelheden afhangen van de vorm en concentratie van de 15 gekozen oxydator, Een van de belangrijke eigenschappen van de onderhavige uitvinding is echter dat, omdat de meta koppelcomponent met formule I, met inbegrip van de nieuwe verbindingen met de formule I-a, 2-equivalen-te koppelaars zijn, slechts ongeveer de helft van de hoeveelheid oxyda-tiemiddel die gewoonlijk voor oxydatie kleurstofsamenstellingen wordt 20 gebruikt, gebaseerd op 4-equivalente meta koppelaars, nodig is om dezelfde mate van kleuring te bereiken. Daardoor is het risico voor beschadiging van het haar, de wortels, en de hoofdhuid als gevolg van overmatige hoeveelheden oxydatiemiddel aanzienlijk verminderd. Natuurlijk is het mogelijk, dat voor zover andere oxydatie kleurstof-tussen-25 produkten samen met de meta koppelverbindingen volgens dé uitvinding worden gebruikt, een feitelijke 50 %'s vermindering van de totale hoeveelheid oxydatiemiddel niet praktisch is. Niettemin kunnen verminderingen van de hoeveelheid oxydatiemiddel tot ongeveer 50 %, in het bijzonder tot ongeveer 30 %, vooral van ongeveer 5 tot 25 % worden 30 gerealiseerd, afhankelijk van de in de oxydatie kleurstofsamenstelling aanwezige meta en para componenten.

In gebruik wordt het mengsel goed geschud en op het haar aangebracht. Het kan worden aangebracht als een shampoo op het gehele hoofd, worden aangebracht op een gebied van het haar, zoals de wortels en later 35 door de rest van het haar worden gekamd. Men laat het mengsel gedurende een tijd op het hoofd achter en verwijdert het vervolgens door behandeling met shampoo. De normale applicatieduur bedraagt 20 - 30 minuten, 8400728 -16- maar applicatieperioden van 10 minuten tot 1 uur kunnen worden gebruikt. Tijdens de applicatie heeft kamertemperatuur· de voorkeur, maar hogere

O

of lagere temperaturen, bijvoorbeeld van 15 - 40 C zijn bruikbaar.

In een applicatie vorm van de samenstellingen volgens de uitvinding 5 wordt het oxydatie kleurstof mengsel afgegeven uit een aerosol houder - · onder druk van een geschikt drijfmiddel. Het aldus verkregen schuim wordt gemengd met de ontwikkelaar,in.het algemeen een oplossing van waterstofperoxyde, en als bovenstaand op het haar aangebracht.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de oxydatie kleurstofsamen-10 stelling, die de vorm van een oplossing, vloeibare vloeistof, pasta, crème of gel kan hebben,aanwezig in een eerste houder en is het ge-‘ stabiliseerde peroxyde-oxydatiemiddel separaat aanwezig in een tweede houder, welke eerste en tweede houders gezamenlijk als pakket worden aangeboden voor gebruik in een enkelvoudige applicatie, waarbij de 15 inhoud van de eerste en tweede houders onmiddellijk vooraf gaande aan het gebruik grondig met elkaar wordt gemengd.

De eerste en tweede houders kunnen individueel afgesloten verpakkingen of houders van elk geschikt materiaal, dat inert is voor de oxyderende samenstelling en het oxydatiemiddel, zijn. Ook is mogalijk, 20 dat de eerste en tweede houders separate maar geïsoleerde compartimenten vormen van een enkele houder waarin de eerste en tweede compartimenten van elkaar geïsoleerd zijn door bijvoorbeeld een afsluiting of diafragma, dat kan worden verwijderd of doorboord zodat de inhoud in het ene of het andere of in beide compartimenten met elkaar kan worden gemengd. Inrich-25 tingen van deze aard zijn op zichzelf bekend en hebben het voordeel dat voorafbepaalde doseringen van het oxydatiemiddel en de kleurstofsamen-stelling worden verkregen voor het bereiken van het gewenste kleureffect.

De hier en in de conclusies gebruikte termen compartimenten en houders zijn uitwisselbaar en duiden op elk van deze uitvoeringsvormen, 30 namelijk, separate niet-verbonden ontvangers of verpakkingen of separate maar geïsoleerde ontvangers van- één enkele eenheidsverpakking.

De volgende voorbeelden worden gegeven ter verdere, illustratie van de onderhavige uitvinding. Opgemerkt wordt echter dat de uitvinding niet tot de voorbeelden is beperkt. Tenzij anders is aangegeven zijn alle 35 percentages daarin gewichtspercentages, gebaseerd op het totale gewicht van de samenstelling.

.8400729 •5» *- -17-

Voorbeeld I.

Bereiding van 4,6-bis- [2 'hydroxyeth.yloxyjm-fenyleendiaTrnne volgens

Reactieschema A.

Nitrering van m-dichlorobenzeen.

5 Aan een mengsel van 800 ml rokend HNO^ (90 %) en 1600 ml gecon centreerd H2S04 gekoeld in een ijsbad, werd 200 ml (257,6 g. , 1,75 mol) m-dichlorobenzeen in de loop van 30 minuten toegevoegd. Nadat de toevoeging voltooid was, werd het- ijsbad. verwijderd. De temperatuur van de mild exotherme reactie steeg nog in het ijsbad tot ongeveer 10 55°C. Het ijsbad werd verwijderd en het mengsel werd van buitenaf tot 90°C verwarmd. TLC (hexanen) na ongeveer 1 uur toonden geen uitgangsmateriaal en geen mono-nitro tussenprodukt. Het hete mengsel werd vervolgens op 6 1 ijs geroerd. Het lichtgele produkt dat neersloeg werd door vacuum filtratie verzameld en van eventueel achtergebleven zuur 15 bevrijd door wassen met 6 1 water. Het produkt l,5-dichloro-2,4-dinitro-benzeen werd herkristalliseerd onder toepassing van absolute ethanol en ontkleurende houtskool. De opbrengst aan gezuiverd materiaal was 291,6 g, smeltpunt 103°C.

Bereiding van 4,6-bis-[21-hydroxyethoxy]-1,3-dinitrobenzeen.

20 Aan 150,0 g (0,63 mol) l,5-dichloro-2,4-dinitrobenzeen in 1500 ml ethyleenglycol werd 159,0 g (1,89 mol) natrium ethyleen glycollaat in de loop van ongeveer 30 minuten toegevoegd. Het mengsel werd daarna o langzaam tot 90 C verwarmd en de reactie werd met TLC (ethyl acetaat) gevolgd. TLC na ongeveer 3 uren toonde geen uitgangsmateriaal en geen 25 mono-gesubstitueerd tussenprodukt. De reactie werd beëindigd en het mengsel liet men gedurende een nacht bij kamertemperatuur staan, waarbij het produkt uitkristalliseerde. Het mengsel werd daarna in een vriezer geplaatst gedurende ongeveer 3 uren om een verdere kristallisatie van het produkt te veroorzaken. Het lichtgele produkt werd door vacuum 30 filtratie verzameld en met water vrij van ethyleen glycol gewassen. Het produkt werd in een vacuum oven bij 50°C gedroogd. Het. ethyleen glycol/ H^O filtraat werd in de vriezer geplaatst om nog meer. produkt te realiseren. De opbrengst van de eerste oogst was 144,0 g (79,4 %). De opbrengst van de tweede oogst bedroeg 24,5 g (13,5- %).

35 Hydrogenering van 4,6-bis-[2'-hydroxyethoxy]-1,3-dinitrobenzeen.

Men reduceerde 50,0 g (0,174 mol) 4,6-bis-[2'-hydroxyethoxy]-l,3~ dinitrobenzeen in 750 ml. absolute ethanol met 2,0 g 5 % Pd/C bij 64°C

8400729

4 V

-18- op de Parr hydrogenator. De waterstof-opname werd na ongeveer 3 uren beëindigd bij 92 % van de theoretische opname. Het kleurloze reactie-mengsel werd met moleculaire zeven gedroogd onder stikstof en werd snel gefiltreerd in 2,5 1 ethyl acetaat, verzadigd met HCl (g). Het 5 witte neerslag werd snel door vacuum filtratie verzameld, gewassen met ethyl acetaat, en in een vacuum desiccator gedroogd. De opbrengst bedroeg 46,8 g (89,7 %).

Voorbeeld IX.

Bereiding van 4-(2l-hydroxyethoxy)-6-chloro-m-fenyleendiamine volgens 10 Reactieschema B.

Bereiding van 2-(5'-chloro-2',4*-dinitrofenoxy)ethanol.

Men verwarmde 94,8 g (0,40 mol) 1,5-dichloro-2,4-dinitrobenzeen in 580 ml ethyleen glycol op 50°C. Aan het mengsel werd vervolgens zeer geleidelijk onder roeren 50,4 g (0,60 mol) natrium ethyleen glyco-15 xyde in de loop van. ongeveer 6 uren toegevoegd. Een uur na voltooiing van de toevoeging toonde TLC (ethyl acetaat) dat de reactie voltooid was. De verwarming werd afgezet en het mengsel liet men tot kamertemperatuur afkoelen. Het neergeslagen produkt werd door vacuum filtratie verzameld en met water gewassen. Het water veroorzaakte een neerslag in 20 het filtraat van additioneel produkt. Het produkt werd gedroogd in een vacuum oven bij 50°C. De opbrengst van de verenigde oogsten bedroeg 82,7 g (78,8 %) , smeltpunt 98. - 100°C.

jj

Hydrogenering van 2-(51-chloro-2 *,4 *-dinitrofenoxy) ethanol.

Vervolgens werd 10,0 g (0,038 mol) van 2-(5^01110^-21,4'-dini-25 trofenoxy) ethanol in 100 ml absolute ethanol met 400 mg 5 % Pd/C gereduceerd bij 65°C op de Parr hydrogenator. De reactiedruk bedroeg 50 - 55 lbs. H^. Binnen 2 uur werd de stoechiometrische hoeveelheid waterstof opgenomen. Het kleurloze reactiemengsel werd onder stikstof met moleculaire zeven gedroogd en snel gefiltreerd in 250 ml ethyl acetaat, ver-30 zadigd met HCl(g). Het witte neerslag werd snel door vacuum filtratie verzameld, gewassen met ethyl acetaat, en gedroogd in een vacuum desiccator. De opbrengst aan 4-(21-hydroxyethoxy)-6-chloro-m-fenyleendiamine dihydrochloride bedroeg 7,0 g (66,7 %).

Voorbeeld III.

35 Bereiding van 4,6-dimethoxy-m-fenyleendiamine volgen reactieschema C. Bereiding van 4,6-dimethoxy-l,3-dinitrobenzeen.

Aan 20,0 g (0,084 mol) 1,5-dichloro-2,4-dinitrobenzeen in 200 ml methanol werd 22,7' g (0,42 mol) natrium methoxyde toegevoegd. Het meng- 8400729 ·> * -19- sel werd onder terugvloeikoeling gekookt en de reactie met TLC gevolgd (ethyl acetaat). TLC na ongeveer 12 uur toonde dat de reactie voltooid was. Het mengsel werd in 750 ml ijs/H^O gegoten. Het lichtgele neerslag werd door vacuum filtratie verzameld en in een vacuum oven bij 5 50°C gedroogd. De opbrengst bedroeg 16,3 g (85,7 %). Herkristaliisatie onder toepassing van tolueen en 1 g ontkleurende houtskool gaf 11,5. g produkt met een smeltpunt van 153 — 155°C.

Hydrogenering van 4,6-dimethoxy-l,3-dinitrobenzsen.

Een mengsel van 10,0 g (0,039 mol) van 4,6-methoxy-l,3-dinitro- 10 benzeen, 100 ml absolute ethanol en 400 mg 5 % Pd/C werd gedurende o 1 uur bij 65 C in evenwicht gebracht op de Parr hydrogenator. De reactie-druk werd ingesteld op 50 tot 55 lbs waterstof . Nadat de waterstof-opna-me was beëindigd, werd het mengsel onder stikstof met moleculaire zeven gedroogd. Dit werd snel gefiltreerd, in 25Q ml ethyl acetaat waardoor 15 HC1 (g) werd geborreld gedurende ongeveer 5 minuten. Het witte neerslag werd door vacuum filtratie verzameld, met ethyl acetaat gewassen en in een vacuum desiccator bij kamertemperatuur gedroogd.

Voorbeeld IV.

Bereiding van 4,6-bis[21,3 *-dihydroxypropoxy]-m-fenyleendiamine volgens 20 Reactieschema D.

Bereiding van 4,6-dinitro-l,3-bis(21,31-dihydroxypropoxy)-benzeen.

Aan 15,0 g (0,063 mol) 1,5-dichloro-2,4-dinitrobenzeen in 100 ml.

glycerol werd 17,3 g (0,15 mol) natrium glyceroxyde tcegevoegd. Het o mengsel werd tot 65 C verwarmd. De reactie werd met TLC gevolgd (ethyl 25 acetaat). Toen TLC toonde dat de reactie voltooid was, werd het hete mengsel op 1,5 1 ijs gegoten. Het neergeslagen produkt werd door vacuum filtratie verzameld en gedroogd.

Hydrogenering van 4,6-dinitro-l, 3-bis (2^31 -dihydroxypropoxy) -benzeen.

Een mengsel van 10,0 g van 4,6-dinitro-l,3-bis(2*,3'-dihydroxy-30 propoxy)-benzeen, 100 ml absolute ethanol, en 400 mg 5 % Pd/C werd gedurende 1 uur bij 65°C in evenwicht gebracht op de Parr hydrogenator.

De reactiedruk werd ingesteld op 50 tot 55 lbs waterstof. Wanneer de waterstofopname was beëindigd werd het mengsel onder stikstof met moleculaire zeven gedroogd. Dit werd snel gefiltreerd in 250 ml ethyl acetaat 35 waardoor HCl (g) werd geborreld gedurende ongeveer 5 minuten. Het witte neerslag werd door vacuum filtratie verzameld, met ethyl acetaat gewassen, en in een vacuum desiccator bij kamertemperatuur gedroogd.

84U0729 -20-

Voorbeeld V.

Bereiding van 4- (2' -hydroxyethoxy) -6-methoxy-m-fenyleendiaxcane volgens

Reactieschema E.

Bereiding van 2- (21,41 -dinitro-5'-methoxyfenoxy) ethanol.

5 Aan. 20, 0 g (0,076 mol) van 2-(51-chloro-2* ,4’-dinitrofenoxy) ethanol in 200 ml methanol werd 10,8 g (0,20 mol) natrium methoxyde onder roeren toegevoegd. Het mengsel werd onder terugvloeikoeling gekookt. TLC (ethyl acetaat) na 6 uur toonde dat.de reactie voltooid was. Het het mengsel werd op 1 1 ijs gegoten. Het lichtgele neerslag werd door 10 · vacuum, filtratie verzameld, met water gewassen en in een vacuum oven bij 50°C gedroogd. De opbrengst bedroeg 16,3 g (82,9 %), het smeltpunt 137 - 140°C.

Hydrogenering van 2-(21,41-dinitro-51-methoxyfenoxy) ethanol.

Men reduceerde 10,0 g (0,039 mol) van 2-(2',4'-dinitro-5c-methoxy-15 fenoxy) ethanol/ in 100 ml absolute ethanol, met 400 mg 5 % Pd/C bij 65°G op de Parr hydrogenator. Binnen 1 uur werd de stoechiometrische hoeveelheid waterstof opgenomen. Het kleurloze reactiemengsel werd onder stikstof met moleculairs zeven gedroogd en snel gefiltreerd in 250 ml ethyl acetaat, waardoor HCl (g) werd geborreld gedurende 5 -minuten. Het witte 20 neerslag werd snel door vacuum filtratie verzameld, met ethyl acetaat gewassen, en in een vacuum desiccator gedroogd. De opbrengst aan 4—(2'— hydroxyethoxy)-6-methoxy-m-fenyleendiamine dihydrochloride bedroeg 7,2 g (69,2 %).

Voorbeelden VI - IX.

25 Men vermengde 3 ml van een. oplossing van elk van de volgende samenstellingen met 3 ml 6 %'s. waterig waterstofperoxyde en bracht het mengsel gedurende ongeveer 20 minuten aan op grijs haar. Het haar werd gekleurd in de aangegeven kleur.

8400729 :r * -21-

Stbf Voorbeeld

VI VII VIII IX

gew.% gew-% gew.% gew.% 5 p-fenvleendi amine 0,2 0,08 0,2 0,08 resorcinol - 0,55 -. 0,55 m-aminofenol - 0,04 - 0,03 p-aminofenol - 0,12 - 0,10 2-methylresorcinol - 0,25 - 0,28 10 4-chloro-6-(2 *-hydroxyethoxy)- m-fenyleendiamine dihydrochloride 0,51 0,09 4,6-bis-2(21-hydroxyethoxy)-m-fenyleendiamine dihydrochloride - - 0,56 0,09 15 natriumsulfiet 0,1 0,1 0,1 0,1 ethyleendiamine tetra-azijn— .

zuur (SDTA) 0-,02 0,02 0,02 0,02 erythorbinezuur 0,2 0,2 0,2 0,2 olelnezuur 12 12 1-. 12 20 propyleenglycol 18,8 18,8 18,8 18,8 isopropylalcohol 12,7 12,7 12,7 12,7 . carbitol 10 10 10 10 monoxynol-4 (non-ionische geëthoxyleerde oppervlakte- actieve stof 3,5 3,5 3,5 3,5 25 ammoniumhydroxyde 8,0 8,0 8,0 8,0 geur 0,3 0,3 0,3 0,3 gedeloniseerd water tot 100 %tot 100 % tot 100 % tot 10 kleur resultaat op grijs haar blauw licht- blauw lichtviolet bruin violet bruin 30

Vergelijkingsvoorbeeld 1.

Men mengde 3 ml van een oplossing met de volgende samenstelling met 2 ml 6 %'s waterig en bracht het mengsel gedurende ongeveer 20 minuten aan op grijs haar: het haar bleek blauw gekleurd te zijn- 8400729 ’ -22- ,Ρ p-fenyleendiamine O,2 4,6-dimethoxy-m-fenyleendiamine 0,443 natriumsulfiet 0,1 EDTA 0,02 5 gesulfonateerde ricinusolie 3 oleinezuur 12 propyleenglycol 12 natriumlaurylsulfaat 2 isoporpylalcohol 21 10 ammoniumhydroxyde conc. (28 %) 8 geur 0,3 gedioniseerd water tot 100 % . Na. een keer: wassen met. een milde shampoo begon de intensiteit van 15 de blauwe kleur echter in ernstige mate af te nemen, hetwelk, aantoonde dat de 4,6-dime thoxy-m-f enyleendiamine koppel.' verbinding een onbevredigende kleurvastheid bezat.

In tegenstelling daarmee werd, wanneer elk van de gekleurde haar-monsters volgens de voorbeelden VI - IX op soortgelijke wijze werd 20 gewassen,, een aanvaardbaar kleurbehoud na zelfs vele wascycli waargenomen .

Voorbeelden X en XI.

Voorbeeld Voorbeeld X XI

25 p-fenyleendiamine 0,2 Ν,Ν-bis(2-hydroxyethyl)-p-fenyleen- diaminesulfaat - 0,54 4-(2'hydroxyethoxy)-6-methoxy-m- fenyleendiaminedihydrochloride 0,50 0,50 natriumsulfaat 0,1 0,1 30 EDTA 0,02 0,02 carbitol 10 10 ethanol · 22 22 oleinezuur 12 12 ammoniak 8 8 35 ethyleenglycol 4,5 4,5 natriumlaurylsulfaat 1 1 hexyleenglycol 4 4 water tot 100 % tot 100 % 8400729 * -23-

Wanneer 3 ml van. elk· van de bovenstaande samenstellingen werd gemengd, met 3 ml 4 %’s waterstofperoxyde dat 1 % hydroxyetiiy 1-cellulose bevatte, en gedurende ongeveer 10 tot 30 minuten op het haar werd aangebracht, werd een diepgekleurde blauwnuance waargenomen.

8400729

Claims (20)

1. Oxydatie. kleurstof koppelverbinding met formule I-a, waarin R en R' gelijk of verschillend kunnen zijn en staan .voor alkyl, hydroxy-alkyl, polyhydroxyalkyl, alkoxyalkyl, alkyl gesubstitueerd met fenyl, aminoalkyl, monoalkylaminoalky 1, dialkylaminoalky 1, fenyl of fenyl 5 gesubstitueerd met alkyl met dien verstande dat R en R1 niet beide methyl zijn en dat. wanneer R hydroxyalkyl is, R' geen alkyl is; alsmede de zuuradditiezouten daarvan.

2. Verbinding volgens, conclusie 1, waarin. R en R' onafhankelijk van. elkaar staan voor ^alkyl, hydroxy ^alkyl, polyhydroxy ^ 10 alkyl met 2 of. 3 hydroxygroepen,. C^alkoxy cj- ^a^kyl 9e~ substitueerd met fenyl, amino ^alkyl, ^alkyl amino ^alkyl, di-C^ ^alkyl-amino-C^ ^alkyl, fenyl, of fenyl gesubstitueerd met Cl_4alkY1- 3» Verbinding volgens conclusie 1, waarin elk. van R en R' onafhanke-15 lijk staat voor mono- of poly-hydroxy ^ alkyl.

4. Verbinding volgens conclusie 1, waarin elk van R en R' staat voor alkyl of hydroxyalkyl, waarbij het totaal aantal, koolstof atomen in R en R' ten minste. 3 bedraagt.

5. Verbinding volgens conclusie 1, waarin. R en R' verschillend zijn.

6. Verbinding volgens conclusie 1 met formule 13, alsmede de zuur additiezouten daarvan.

7, Het dihydrochloride van de. verbinding volgens conclusie 6.

8. Verbinding volgens conclusie 1. met formule 14, alsmede de zuuradditiezouten daarvan.

9. Haarverf samenstelling, omvattende, een waterig, mengsel van ten minste, een oxydatiekleurstof koppelaar met formule X, waarin R staat voor alkyl, hydroxyalkyl, polyhydroxyalkyl, alkoxyalkyl, alkylfenyl, aminoalkyl, mono- en di-alkylami.noalkyl fenyl of fenylalkyl, en X staat voor een halogeenatoom of de groep -OR', waarin. R' dezelfde betekenissen 30 als R heeft en wanneer X staat voor -OR’, de groepen -OR en -OR' gelijk of verschillend kunnen zijn, met dien. verstande, dat wanneer R methyl is, R' geen methyl is? alsmede de zuuradditiezouten daarvan, en ten minste een oxydatie base ontwikkelverbinding, welke koppelaar en welke 8400729 > - -25- ontwikkelaar. in tegenwoordigheid- van een oxidatiemiddel met elkaar kunnen- reageren onder vorming van een gekleurde kleurstof op haar.

10. Haarverf samenstelling volgens conclusie 9, waarin de oxydatie kleurstofkoppelaar: ten minste een verbinding met de formule I-a is, 5 of een niet-toxisch zout daarvan, waarin R en R' zoals bovenstaand gedefinieerd zijn* behalve dat R en - R' niet allebei methyl zijn en dat wanneer R hydroxyalkyl is,R' geen. alkyl is, en .de oxydatie base ontwikkelverbinding: ten. minste een parafenyleendiamine verbinding is.

11. Haarverfsamenstelling volgens conclusie 9, waarin ten minste 10 een van R en R* staat voor -CH^CH^OH.

12. Haarverfsamenstelling volgens conclusie 9, waarin zowel R als R' staan voor -CH^CH^OH.

13. Werkwijze voor het verven van keratine vezels, waarbij op de vezels de haarverfsamenstelling volgens conclusie 9 wordt aangebracht 15 in. tegenwoordigheid van een. oxydatiemidde 1 en. met het mengsel in contact met de vezels laat gedurende een. voldoende tijdsperiode om de vezels op effectieve wijze te kleuren.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij als oxydatie kleurstof-koppelverbinding het dihydrochloride van de verbinding met formule 13, 20 alsmede een parafenyleendiamine ontwikkelverbinding worden aangebracht, en het oxydatiemiddel waters to fp eroxyde omvat.

15. Werkwijze volgens- conclusie 14, waarbij de keratine vezels menselijk haar zijn.

16. Werkwijze volgens conclusie 13, waarin de keratine vezels mense lijk haar zijn.

17. Tweevoudig gesubstitueerde dinitrobenzeenverbinding met de formule IV-a, waarin R en R' gelijk of verschillend kunnen zijn en staan voor alkyl, hydroxyalkyl, polyhydroxyalkyl, alkoxyalkyl, alkyl gesüb- 30 stitueerd met fenyl, aminoalkyl, monoalkylaminoalky 1, dialkylamino— alkyl, fenyl, of fenyl gesubstitueerd, met alkyl, behalve dat R en R' niet allebei methyl zijn en dat wanneer R hydroxyalkyl is, Rr geen alkyl is.

18. Voorverpakte doseringseenheid. haarverfsamenstelling en oxydatie-35 middel daarvoor, welke verpakking in een eerste compartiment een vooraf bepaalde hoeveelheid van de haarverfsamenstelling volgens conclusie 9 en in een tweede compartiment een gestabiliseerd peroxyde oxydatie- 8400729 3 ► -26- middel in. een .voldoende hoeveelheid om alle oxydeerbare componenten van de haarverfsamenstelling in het eerste compartiment te oxyderen omvat,· waarbij de inhoud van de. eerste en tweede compartimenten tot vlak voor het gebruik van elkaar geïsoleerd zijn. 8400729 V è » 2 3 H2N oh oh ^N^R(_s'x)n rr-i x~(m~NHRi 2-^ nhr 2 nhr9 6 2 4 5 X o-.u*i· R0H 7 Τ' Jf- 'é>; t _ ra2 \_/ 8 .9 CH 10 —“3—O -ex”13 π - , 12 O-alkyl een -OH l O-alkyleen-OH halogeen J^P^2 JcT)” ™* m2 I .. 13 nh2 och2ch2oh 14 . ΓΜΓ^ HOH2 CH2 co — 0CH2CH(0H)CH90H I NH2 nh2 — 0CH2CH (OH) CH2OH nh2 8400729 Bristol-Myers Company Λ * A · A' -“Ol N0 2V Γ2Π20Η m rn—» lp) Cl j Nci T^OCH-CH^OH SA »°2 «°2 2 Ï0CH2CH20H

2 HC1 B ?i och2ch2oh Och2ch2oh N02 no2 nh2 c no2 no2 nh2

2 HC1 D ? „„ °CH2CH(°H>CH20H OCH2CH(OH)CH,OH "‘A I cl T OCHgCHiOEOOLCH. OCH2CH(0H)CH20H N°2 N02 NH2 " E Cl och2ch2oh och2ch2oh och2ch2oh N?2 N02 n°2 ΝΉ2 8 4 0 0 7 2 9 2 HC1 Bristol-Myers Company £ *· 1 Ι-α OR I 0R ! ,„jo nh2 I NH2 IV OZ T\/ I IV-a I OR xJyrN°2 ».0 N02 N02

84 O Ö 7 ?9 Bristol-Myers Company