DE102012025256A1 - Use of new or known methoxy-ethane compound as comonomer in epoxy resin used as hardenable dental filler material, root canal filling material as insulator material, preferably composite adhesive for filling and/or sealing root canals - Google Patents

Abstract

Use of a methoxy-ethane compound (I) as a comonomer in a hardenable filler material, is claimed. Use of a methoxy-ethane compound of formula (I) as a comonomer in a hardenable filler material, is claimed. X1, Z1, Z2, R, R1 : optionally substituted, aliphatic or aromatic radicals containing heteroatoms; Y1, Y2 : single bond, -C(O)-, -C(O)-NR1a-, -C(O)-O-, -S(O 2)- or -S(O 2)-O; and R1a : H or R. Independent claims are included for: (1) a hardenable dental filler material mixture, comprising, (a) an epoxide, (b) an amine, and (c) optionally, quaternary ammonium salt; (2) preparing a hardenable dental filler material, preferably hardenable dental cement, comprising (a) providing the hardenable dental filler mixture, and (b) hardening the hardenable dental filling material mixture at body temperature; (3) hardenable dental filler material obtained by the method; (4) a kit for providing hardenable dental filler material mixture, comprising two different fractions (I) and (II), where the fraction (I) includes epoxide and the fraction (II) includes amine and quaternary ammonium salt; and (5) a methoxy-ethane compound of formula (I). [Image].

Description

Die Erfindung betrifft Epoxide und deren Verwendung in härtbaren Epoxidharzen, insbesondere in Dentalfüllmaterialien wie Wurzelkanalfüllmaterialien. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Füllmaterials durch Vorsehen einer härtbaren Füllmaterialmischung, umfassend das erfindungsgemäße Epoxid, und anschließendem Härten sowie das durch dieses Verfahren erhältliche gehärtete Füllmaterial. Des Weiteren umfasst die Erfindung einen Kit zur Bereitstellung einer härtbaren Füllmaterialmischung. Die erfindungsgemäßen Epoxide verfügen über eine hohe Hydrolysestabilität und zeichnen sich insbesondere durch verkürzte Aushärtzeit bei Reaktion mit Aminen aus. Daraus erhaltene gehärtete Füllmaterialien verfügen ferner über eine verbesserte Festigkeit, gute Gewebeverträglichkeit und verminderten Volumenschrumpf.The invention relates to epoxides and their use in curable epoxy resins, especially in dental filling materials such as root canal filling materials. Further, the invention relates to a process for producing a cured filler by providing a curable filler mixture comprising the epoxy of the invention, followed by curing and the cured filler obtainable by this process. Furthermore, the invention comprises a kit for providing a curable filler material mixture. The epoxides according to the invention have a high stability to hydrolysis and are distinguished, in particular, by a shortened curing time on reaction with amines. Hardened fillers obtained therefrom furthermore have improved strength, good tissue compatibility and reduced volume shrinkage.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Epoxidharze werden in großem Umfang industriell zur Herstellung duroplastischer Kunststoffe verwendet und zeichnen sich vor allem durch hohe Festigkeit und Beständigkeit aus. Die Herstellung von Epoxidharzen erfolgt im Allgemeinen durch katalytische Polymerisation von Epoxiden mit einem Härter, wie beispielsweise einem Amin. Epoxidharze sind technisch vielseitig einsetzbar. Typische Anwendungen von Epoxidharzen umfassen beispielsweise deren Verwendung als Faserverbundklebstoff, Konstruktionsklebstoff, Gießharz und als Korrosionsschutz.Epoxy resins are widely used industrially for the production of thermosetting plastics and are characterized by high strength and durability. The preparation of epoxy resins is generally accomplished by catalytic polymerization of epoxides with a curing agent such as an amine. Epoxy resins are technically versatile. Typical applications of epoxy resins include, for example, their use as a fiber composite adhesive, construction adhesive, casting resin, and corrosion protection.

Insbesondere im medizinischen Bereich werden Epoxidharze aufgrund ihrer schnellen Härtbarkeit und guten Verträglichkeit bevorzugt eingesetzt, beispielsweise als Knochenzement oder Dentalfüllmaterial.Particularly in the medical field, epoxy resins are preferably used because of their rapid hardenability and good compatibility, for example as bone cement or dental filling material.

Auf dem Markt ist eine breite Produktpalette an Füllmaterialien für medizinische Anwendungen erhältlich, die sich durch Art und Anwendung der Therapie unterscheiden. Insbesondere Dentalfüllmaterialen erfüllen jedoch häufig nicht die hohen Ansprüche moderner Materialien bezüglich Haftbarkeit, Verarbeitbarkeit und Randdichtigkeit der Füllung zum Zahnrand. Das verwendete Material muss dabei den Kanal dicht verschließen, um das Eindringen infektiöser Keime zu verhindern, da sonst die Gefahr einer Infektion besteht. Voraussetzung für das Erhalten der Dichtigkeit ist eine sehr geringe Löslichkeit des Füllmaterials und ein geringer Volumenschrumpf. Außerdem müssen medizinische Füllmaterialien wie Dentalfüllmaterialien gewebeverträglich sein, da es zur Berührung mit lebendem Gewebe kommen kann.The market offers a wide range of filling materials for medical applications that differ in the nature and application of the therapy. In particular, however, dental filling materials often do not meet the high demands of modern materials in terms of adhesion, processability and edge sealing of the filling to the tooth edge. The material used must close the channel tightly in order to prevent the infiltration of infectious germs, otherwise there is a risk of infection. The prerequisite for obtaining the tightness is a very low solubility of the filling material and a low volume shrinkage. In addition, medical fillers such as dental fillers must be tissue-compatible because they can come into contact with living tissue.

Die in der Vergangenheit regelmäßig eingesetzten Glasionomerzemente (GIZ) auf Basis von Zinkoxid/Calciumhydroxid-Systemen sind in ihrer Haltbarkeit und Druckfestigkeit stark beschränkt. Des Weiteren mangelt es ihnen an einer ausreichenden Verarbeitungszeit, beispielsweise zum Einbringen in den Wurzelkanal.The glass ionomer cements (GIZ) based on zinc oxide / calcium hydroxide systems which are regularly used in the past are severely limited in their durability and pressure resistance. Furthermore, they lack a sufficient processing time, for example for introduction into the root canal.

Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Füllmaterialien ist ferner, dass sie bei Aushärtung schrumpfen. Dies kann wiederum dazu führen, dass schrumpfungsbedingte Spalträume auftreten. Durch diese Spalträume kann beispielsweise Sekret durch die Wurzelspitze her in die Zahnhöhle eindringen, wodurch ein Nährboden für Bakterien geschaffen wird. Bei Auftreten bakterieller Infektionen aufgrund undichter Füllungen bzw. durch Bildung von Spalträumen werden häufig Nachbehandlungen erforderlich, welche für den Patienten mit erheblichen Belastungen verbunden sind.A disadvantage of the fillers known from the prior art is further that they shrink when cured. This, in turn, can lead to shrinking gaps. Through these gaps, for example, secretions can penetrate through the root point into the tooth cavity, creating a breeding ground for bacteria. When bacterial infections due to leaky fillings or through the formation of fissures often aftertreatments are required, which are associated with considerable burden for the patient.

Aus dem Stand der Technik sind ferner Füllstoffe auf Epoxidharzbasis bekannt (sogenannte Epoxidsealer). Häufig werden in diesen Füllstoffen auf Bisphenol A (BPA) basierende Derivate wie beispielsweise Bisphenol-A-diglycidylether (BADGE) eingesetzt. Diese enthalten jedoch häufig noch Verunreinigungen mit BPA, welche aus dem Füllmaterial ausdiffundieren können. In den Füllstoffen kann es ferner zu Zersetzungsreaktionen kommen, welche in der Freisetzung von BPA aus den Füllstoffen resultieren. Bisphenol A ist jedoch als gesundheitsgefährdend eingestuft und wird aufgrund der pseudohormonellen Wirkung – für Bisphenol A konnte eine östrogene Wirkung gezeigt werden – mit verschiedenen Krankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislaufproblemen, fehlender Libido oder auch Fettleibigkeit und einem erhöhten BPA-Spiegel im Blut in Zusammenhang gebracht. Die Verwendung von gesundheitsgefährdenden Bisphenol A-Derivaten, wie beispielsweise BADGE, in Medizinprodukten wie dentalen Füllmaterialien ist daher in der Öffentlichkeit stark kritisiert worden. Ferner ist aufgrund der potentiellen Gesundheitsgefährdung die Akzeptanz gegenüber diesen Verbindungen beim Verbraucher bzw. Patienten stark gesunken.Fillers based on epoxy resin are also known from the prior art (so-called epoxy sealers). Frequently used in these fillers to bisphenol A (BPA) based derivatives such as bisphenol A diglycidyl ether (BADGE). However, these often still contain impurities with BPA, which can diffuse out of the filler. In addition, decomposition reactions may occur in the fillers, resulting in the release of BPA from the fillers. Bisphenol A, however, is classified as hazardous to health and is due to the pseudo-hormonal effect - for bisphenol A could be shown an estrogenic effect - associated with various diseases such as diabetes, cardiovascular problems, lack of libido or obesity and an elevated BPA levels in the blood , The use of hazardous bisphenol A derivatives, such as BADGE, in medical devices such as dental fillers has therefore been heavily criticized in the public. Furthermore, due to the potential health risk acceptance of these compounds in the consumer or patient has fallen sharply.

Ferner werden insbesondere für dentale Anwendungen wie Wurzelkanalfüllmaterialien die Anforderungen an schnelle Aushärtezeit, insbesondere bei niedrigen Temperaturen wie beispielsweise Körpertemperatur, und geringer Volumenschrumpf von auf BADGE basierenden Epoxidharzen nicht erreicht. Insbesondere die sehr lange Aushärtezeit ist ein Nachteil der auf dem Markt befindlichen Dentalfüllmaterialien auf Epoxidbasis. So beträgt die nach ISO 6876 bestimmte Abbindezeit des Epoxidsealers AHPlus^® (Dentsply de Trey) über 8 Stunden ( M. A. Marciano et al., (2011), „Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers” JOE, 37(10), 1417–1421 ). Die Abbindezeit des Produkts AH26^® liegt sogar bei 15 Stunden.Furthermore, especially for dental applications such as root canal filling materials, the requirements for fast curing time, especially at low temperatures such as body temperature, and low volume shrinkage of BADGE based epoxy resins are not achieved. especially the a very long curing time is a disadvantage of the epoxy-based dental filling materials on the market. So is the after ISO 6876 certain setting time of the epoxy sealer AHPlus ^® (Dentsply de Trey) over 8 hours ( MA Marciano et al., (2011), "Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers" JOE, 37 (10), 1417-1421 ). The setting time of the product AH26 ^® is even 15 hours.

Ferner müssen die in Füllmaterialmischungen eingesetzten Epoxide eine hohe Hydrolysestabilität aufweisen, was bei den konventionell erhältlichen Epoxiden häufig nicht der Fall ist.Furthermore, the epoxides used in filler mixtures must have a high resistance to hydrolysis, which is often not the case with the conventionally available epoxies.

Es besteht somit ein Bedarf nach neuen Füllmaterialien, in denen auf die Verwendung von gesundheitsgefährdenden Bisphenol A-Derivaten, wie beispielsweise BADGE, verzichtet werden kann und welche den Anforderungen an eine schnelle Aushärtzeit, guter Gewebeverträglichkeit, Hydrolysestabilität und geringem Volumenschrumpf genügen.There is thus a need for new filling materials in which the use of hazardous bisphenol A derivatives, such as BADGE, can be dispensed with and which meet the requirements for a fast curing time, good tissue compatibility, resistance to hydrolysis and low volume shrinkage.

M. A. Marciano et al., (2011), „Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers” JOE, 37(10), 1417–1421 beschreiben die Verarbeitungs- und Produkteigenschaften von kommerziell erhältlichen auf Epoxidharzen wie Bisphenol A und BADGE beruhenden Wurzelkanalfüllmaterialien. Die Verwendung dieser Substanzen ist jedoch aufgrund der beschriebenen Gesundheitsgefährdung als nachteilig und somit nicht wünschenswert anzusehen. MA Marciano et al., (2011), "Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers" JOE, 37 (10), 1417-1421 describe the processing and product properties of commercially available root canal filling materials based on epoxy resins such as bisphenol A and BADGE. However, the use of these substances is due to the health risk described as disadvantageous and therefore not desirable.

WO 03/015718 beschreibt Wurzelkanalfüllmaterialien auf Basis von Diepoxidmonomeren und Aminmonomeren. Als Diepoxidmonomere werden unter anderem Bisphenol A-Diglycidylether genannt. Die Verwendung dieser Substanz ist jedoch aufgrund der beschriebenen Gesundheitsgefährdung als nachteilig somit nicht wünschenswert anzusehen. WO 03/015718 describes root canal filling materials based on diepoxide monomers and amine monomers. Bisphenol A diglycidyl ethers are mentioned as diepoxide monomers, inter alia. However, the use of this substance is therefore considered undesirable because of the described health hazard as undesirable.

US 2006/0128978 A1 beschreibt Diepoxidderivate von Disulfonamiden und deren Verwendung in Epoxidharzen. Deren Verwendung in Füllmaterialien wie beispielsweise Dentalfüllmaterialien ist jedoch nicht erwähnt. US 2006/0128978 A1 describes diepoxide derivatives of disulfonamides and their use in epoxy resins. However, their use in filling materials such as dental filling materials is not mentioned.

US 2011/0067812 A1 beschreibt Härtungsbeschleuniger zur Verwendung in Epoxidharzen, beispielsweise auf Bisphenol A basierende Diglycidylether wie BADGE. Deren Verwendung ist jedoch aufgrund der Gesundheitsgefährdung als nachteilig anzusehen. Füllmaterialien wie beispielsweise Dentalfüllmaterialien werden nicht erwähnt. US 2011/0067812 A1 describes cure accelerators for use in epoxy resins, for example, bisphenol A based diglycidyl ethers such as BADGE. However, their use is to be regarded as disadvantageous due to the health hazard. Fillers such as dental fillers are not mentioned.

Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, Epoxidverbindungen bereitzustellen, welche die genannten Nachteile der im Stand der Technik verwendeten Epoxide nicht aufweisen beziehungsweise vermeiden. Es bestand insbesondere die Aufgabe, Epoxidverbindungen zur Verwendung in härtbaren Epoxidharzen wie härtbaren Füllmaterialien bereitzustellen, welche ohne die Bildung von schrumpfungsbedingten Spalträumen aushärten und den hohen Anforderungen, wie sie beispielsweise an Dentalfüllmaterialien gestellt werden, genügen. Die Epoxidharze sollen bevorzugt ferner eine hohe Gewebeverträglichkeit aufweisen, Hydrolysestabil sein, sich leicht verarbeiten lassen und schnell aushärten.It is therefore an object of the present invention to provide epoxide compounds which do not have or avoid the disadvantages of the epoxides used in the prior art. It was the object, in particular, to provide epoxide compounds for use in curable epoxy resins, such as curable fillers, which cure without the formation of shrinkage-induced gap spaces and meet the high demands imposed, for example, on dental filling materials. The epoxy resins should preferably also have a high tissue compatibility, be resistant to hydrolysis, be easy to process and cure quickly.

Zusammenfassung der vorliegenden ErfindungSummary of the present invention

Es wurde nun überraschend gefunden, dass die Nachteile der im Stand der Technik bekannten Epoxide durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Diepoxidverbindungen wie hierin beschrieben überwunden werden. Insbesondere eignen sich die Diepoxidverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in härtbaren Epoxidharzen, insbesondere Epoxidharzen auf Basis von Epoxid-Amin-Polymeren, und genügen den hohen Anforderungen, wie sie beispielsweise an medizinische Füllmaterialien wie Dentalfüllmaterialien gestellt werden.It has now surprisingly been found that the disadvantages of the epoxides known in the prior art are overcome by providing the diepoxide compounds according to the invention as described herein. In particular, the diepoxide compounds according to the present invention are suitable for use in curable epoxy resins, in particular epoxide resins based on epoxide-amine polymers, and meet the high demands imposed, for example, on medical filling materials such as dental filling materials.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wurde überraschend gelöst durch die Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel (I):

wobei X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander aliphatische oder aromatische Reste sind, welche substituiert oder unsubstituiert sein und/oder ein oder mehrere Heteroatome enthalten können, und
Y und Y' unabhängig voneinander eine einfache Bindung, -C(O)-, -C(O)-NR¹-, -C(O)-O-, -S(O₂)- oder -S(O₂)-O- sind, wobei R¹ Wasserstoff oder wie R definiert ist,
als Comonomer in einem härtbaren Füllmaterial, wie beispielsweise einem härtbaren Dentalfüllmaterial, insbesondere in einem härtbaren Wurzelkanalfüllmaterial.The object underlying the present invention has surprisingly been achieved by the use of a compound of the general formula (I):

wherein X, Z, Z ', R and R' are independently aliphatic or aromatic radicals which may be substituted or unsubstituted and / or contain one or more heteroatoms, and
Y and Y 'independently represent a single bond, -C (O) -, -C (O) -NR ¹ -, -C (O) -O-, -S (O ₂ ) - or -S (O ₂ ) -O-, where R ^{1 is} hydrogen or as R is defined,
as a comonomer in a curable filler material, such as a curable dental filling material, especially in a curable root canal filling material.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine härtbare Dentalfüllmaterialmischung, insbesondere ein härtbares Wurzelkanalfüllmaterial, umfassend als Komponente (a) das erfindungsgemäße Epoxid, als Komponente (b) ein Amin und gegebenenfalls als Komponente (c) ein quartäres Ammoniumsalz.In a further aspect, the present invention relates to a curable dental filler mixture, in particular a curable root canal filling material comprising as component (a) the epoxide according to the invention, as component (b) an amine and optionally as component (c) a quaternary ammonium salt.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Dentalzements, umfassend die Schritte

• (a) Bereitstellen der erfindungsgemäßen härtbaren Dentalfüllmaterialmischung und
• (b) Härten der Dentalfüllmaterialmischung.

In another aspect, the present invention relates to a method of making a cured dental cement comprising the steps

• (A) providing the curable dental filler mixture according to the invention and
• (b) curing the dental filler mixture.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kit zur Bereitstellung einer härtbaren Füllmaterialmischung.The present invention further relates to a kit for providing a curable filler material mixture.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung neue Epoxide der Formel (Ib),

wobei X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander aliphatische oder aromatische Reste sind, welche substituiert oder unsubstituiert sein und/oder ein oder mehrere Heteroatome enthalten können, und
Y und Y' unabhängig voneinander eine einfache Bindung, -C(O)-, -C(O)-NR¹-, -C(O)-O- oder -S(O₂)-O- sind, wobei R¹ Wasserstoff oder wie R definiert ist.In a further aspect, the invention relates to novel epoxides of the formula (Ib),

wherein X, Z, Z ', R and R' are independently aliphatic or aromatic radicals which may be substituted or unsubstituted and / or contain one or more heteroatoms, and
Y and Y 'are independently a single bond, -C (O) -, -C (O) -NR ¹ -, -C (O) -O- or -S (O ₂ ) -O-, where R ¹ Hydrogen or as R is defined.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung von Epoxidverbindungen als Comonomer in einem härtbaren Füllmaterial, insbesondere einem Dentalfüllmaterial, bevorzugt einem Wurzelkanalfülmaterial. Härtbare Füllmaterialien gemäß der Erfindung sind insbesondere Füllmaterialien zur Herstellung von Epoxid-Amin-Polymeren. Derartige Füllmaterialien härten im Allgemeinen selbständig durch Polyadditionsreaktionen der Amin- und Epoxidbestandteile aus, und sind daher besonders zur Verwendung als medizinische Füllmaterialien und insbesondere Dentalfüllmaterialien geeignet.An object of the present invention relates to the use of epoxy compounds as comonomer in a curable filling material, in particular a dental filling material, preferably a Wurzelkanalfülmaterial. Curable filling materials according to the invention are in particular filling materials for the production of epoxy-amine polymers. Such fillers generally cure independently by polyaddition reactions of the amine and epoxide components, and are therefore particularly suitable for use as medical fillers, and especially dental fillers.

Epoxidepoxy

In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Epoxidverbindungen der allgemeinen Formel (I):

als Comonomer in einem härtbaren Füllmaterial, insbesondere in einem Dentalfüllmaterial, bevorzugt in einem Wurzelkanalfüllmaterial.In one aspect, the present invention relates to the use of epoxide compounds of general formula (I):

as a comonomer in a curable filling material, in particular in a dental filling material, preferably in a root canal filling material.

In der Formel (I) können X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander aliphatische oder aromatische Reste sein, welche gegebenenfalls substituiert sein und/oder Heteroatome enthalten können.In the formula (I), X, Z, Z ', R and R' can be, independently of one another, aliphatic or aromatic radicals which may optionally be substituted and / or contain heteroatoms.

Der Begriff aliphatisch, wie hierin verwendet, umfasst insbesondere nichtaromatische acyclische, das heißt lineare oder verzweigte, oder cyclische, gesättigt oder ungesättigt vorliegende Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Alkane, Alkene und Alkine, Alkylsubstituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffe. Umfasst sind ferner oligomere Gruppen oder polymere Gruppen, deren Wiederholungseinheiten bevorzugt C_{1- 20}-aliphatisch oder C_5-22-aromatisch sind und gegebenenfalls Heteroatome enthalten können.The term aliphatic as used herein includes in particular non-aromatic acyclic, that is linear or branched, or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon compounds such as alkanes, alkenes and alkynes, alkyl-substituted or unsubstituted hydrocarbons. Also included are oligomeric or polymeric groups groups, the repeating units preferably C _{1- 20} are aliphatically -aromatic or C _5-22 and may contain heteroatoms optionally.

Bevorzugt sind X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C_1-20-Alkyl(en), C_3-20-Cycloalkyl(en), C_5-22-Aryl(en) oder C_5-22-Heteroaryl(en), wobei die genannten Gruppen gegebenenfalls substituiert sein und/oder Heteroatome enthalten können.X, Z, Z ', R and R' are preferably, independently of one another, linear or branched C _1-20 -alkyl (s), C _3-20 -cycloalkyl (s), C _5-22 -aryl (s) or C _{5 -22} heteroaryl (s), wherein said groups may be optionally substituted and / or may contain heteroatoms.

Bevorzugte Alkyl(en)gruppen sind C_1-10-Alkyl(en), bevorzugt C₁-Alkyl(en) oder C_2-6-Alkyl(en), besonders bevorzugt ausgewählt aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, besonders bevorzugt Methyl, beziehungsweise, im Fall von verbrückten Resten, deren entsprechende Alkylengruppen wie Methylen, Ethylen, n-Propylen, Isopropylen, n-Butylen, Isobutylen, n-Pentylen, n-Hexylen, besonders bevorzugt Propylen oder Hexylen.Preferred alkyl (en) groups are C _1-10 -alkyl (s), preferably C ₁ -alkyl or C _2-6 -alkyl (s), more preferably selected from methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl, particularly preferably methyl, or, in the case of bridged radicals, their corresponding alkylene groups such as methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, isobutylene, n-pentylene, n-hexylene, more preferably propylene or hexylene.

Bevorzugte Cycloalkyl(en)gruppen sind C_3-15-Cycloalkyl(en), bevorzugt C_5-12-Cycloalkyl(en), bevorzugt ausgewählt aus Cyclopropyl(en), Cyclobutyl(en), Cyclopentyl(en) und Cyclohexyl(en). Ferner können Cycloalkyl(en)gruppen durch Alkylgruppen substituiert sein, beispielsweise C_3-6-Cycloalkyl-C_1-4-Alkyl, beispielsweise Cyclohexylmethyl oder Cyclohexyldimethyl, beziehungsweise, im Fall von verbrückten Resten, deren entsprechende Cycloalkylengruppen.Preferred cycloalkyl (en) groups are C _3-15 -cycloalkyl (s), preferably C _5-12 -cycloalkyl (s), preferably selected from cyclopropyl (s), cyclobutyl (s), cyclopentyl (s) and cyclohexyl (s) , Furthermore, cycloalkyl (en) groups may be substituted by alkyl groups, for example C _3-6 -cycloalkyl-C _1-4 -alkyl, for example cyclohexylmethyl or cyclohexyldimethyl, or, in the case of bridged radicals, their corresponding cycloalkylene groups.

Typische Arylgruppen sind C_5-20-Aryl, bevorzugt C_{6- 15}-Aryl, besonders bevorzugt C₅- und C₆-gliedrige Ringe und Ringsysteme, wie beispielsweise Benzyl, Phenyl, Biphenyl, Toluyl, ortho-, metha-Xyloyl, para-Xyloyl oder Naphthalyl, beziehungsweise, im Fall von verbrückten Resten, deren entsprechenden Arylengruppen, besonders bevorzugt ausgewählt aus einer der folgenden Strukturen,

welche vorzugsweise in ortho- oder para-Stellung substituiert sein können, und wobei die Punkte in den angegebenen Strukturen die bevorzugten Verknüpfungspunkte markieren.Typical aryl groups are C _5-20 aryl, preferably C _{6- 15} aryl, more preferably C ₅ - and C ₆ -membered rings and ring systems, such as benzyl, phenyl, biphenyl, tolyl, ortho-, metha-xyloyl, para Xyloyl or naphthalyl, or, in the case of bridged radicals, their corresponding arylene groups, particularly preferably selected from one of the following structures,

which may preferably be substituted in the ortho or para position, and wherein the points in the structures indicated mark the preferred linking points.

Bevorzugte Substituenten von Aryl- oder Heteroarylgruppen sind halogenierte Alkylsubstituenten, wie mit Fluor, Chlor, Brom oder Iod substituiertes C_1-6-Alkyl, Nitro- oder Sulfogruppen, Carboxyfunktionen, C_1-10-Alkyl, bevorzugt C₁-Alkyl oder C_2-6-Alkyl, besonders bevorzugt ausgewählt aus Methyl oder tert-butyl, insbesondere Methyl, C_1-10-Alkoxy oder C_1-10-Alkyloxycarbonyl, bevorzugt Methoxy.Preferred substituents of aryl or heteroaryl groups are halogenated alkyl substituents, such as C _1-6 -alkyl which is substituted by fluorine, chlorine, bromine or iodine, nitro or sulfo groups, carboxy functions, C _1-10 - Alkyl, preferably C ₁ alkyl or C _2-6 alkyl, more preferably selected from methyl or tert-butyl, in particular methyl, C _1-10 alkoxy or C _1-10 alkyloxycarbonyl, preferably methoxy.

Bevorzugte Heteroaromaten von Heteroarylgruppen sind einfache oder bizyclische Ringsysteme von 5-7-gliedrigen Ringen, in denen ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch Heteroatome wie N, O und/oder S ersetzt sind. Beispiele von heteroaromatischen Ringen sind Thienyl, Thiazolyl, Imidazolyl, Furanyl, Pyrrolyl, Oxazolyl, Isoxazolyl, Triazolyl, Thiadiazolyl, Pyridinyl, Naphthyl, Quinolyl, Isoquinolyl und Benzothienyl, welche gegebenenfalls substituiert sein können, wie zuvor für Arylgruppen beschrieben.Preferred heteroaromatics of heteroaryl groups are simple or bicyclic ring systems of 5-7 membered rings in which one or more carbon atoms are replaced by heteroatoms such as N, O and / or S. Examples of heteroaromatic rings are thienyl, thiazolyl, imidazolyl, furanyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, triazolyl, thiadiazolyl, pyridinyl, naphthyl, quinolyl, isoquinolyl and benzothienyl, which may optionally be substituted as previously described for aryl groups.

X, Z, Z', R und R' können üblicherweise ferner durch eine oder mehrere funktionelle Gruppen substituiert sein. Funktionelle Gruppen umfassen bevorzugt Ether, Ester, Amin, Amid, Sulfid, Sulfo, Phospho, Nitro, Hydroxy und Carbonyl. Weitere bevorzugte Substituenten sind C_1-6-Alkyl, bevorzugt ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl und tert-Butyl, welche ferner halogeniert sein können, bevorzugt CF₃.X, Z, Z ', R and R' may usually be further substituted by one or more functional groups. Functional groups preferably include ether, ester, amine, amide, sulfide, sulfo, phospho, nitro, hydroxy and carbonyl. Further preferred substituents are C _1-6 alkyl, preferably selected from methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl and tert-butyl, which may also be halogenated, preferably CF ₃ .

In einer bevorzugten Ausführungsform sind X, R und R' unabhängig voneinander, lineares oder verzweigtes, substituiertes oder unsubstituiertes, C_1-20-Alkylen, C_3-20-Cycloalkylen, C_5-22-Arylen oder C_5-22-Heteroarylen, ferner bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes, C_1-10-Alkylen, C_3-12-Cycloalkylen, C_6-12-Arylen, C_6-12-Heteroarylen, besonders bevorzugt lineares C_2-6-Alkylen, insbesondere Hexamethylen oder Propylen, verzweigtes C_3-10-Alkylen, insbesondere Isopropylen, oder C_6-20-Arylen.In a preferred embodiment, X, R and R 'are independently linear or branched, substituted or unsubstituted, C _1-20 alkylene, C _3-20 cycloalkylene, C _5-22 arylene or C _5-22 heteroarylene, furthermore preferably substituted or unsubstituted, C _1-10 -alkylene, C _3-12 -cycloalkylene, C _6-12 -arylene, C _6-12 -heteroarylene, particularly preferably linear C _2-6 -alkylene, in particular hexamethylene or propylene, branched C _3-10 -alkylene, in particular isopropylene, or C _6-20 -arylene.

Ferner bevorzugt sind X, R und R' unabhängig voneinander eine Gruppe der Struktur -C(O)- oder -C(O)O-(CR¹R²)_n-O(O)C-, wobei R¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes C_1-20-Alkyl, C_3-20-Cycloalkyl, C_5-22-Aryl oder C_5-22-Heteroaryl sind, und n von 1–10, bevorzugt 2, 3, 4, 5 oder 6 ist, bevorzugt R¹ und R² beide Wasserstoff oder lineares C_2-6-Alkyl, verzweigtes C_3-10-Alkyl, oder C_5-20-Aryl sind.Further, preferably, X, R and R 'are independently a group of the structure -C (O) - or -C (O) O- (CR ¹ R ² ) _n -O (O) C-, wherein R ¹ and R ² independently of one another are hydrogen or substituted or unsubstituted C _1-20 -alkyl, C _3-20 -cycloalkyl, C _5-22 -aryl or C _5-22 -heteroaryl, and n is 1-10, preferably 2, 3, 4, 5 or 6, preferably R ¹ and R ^{2 are} both hydrogen or linear C _2-6 alkyl, branched C _3-10 alkyl, or C _5-20 aryl.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist X eine Gruppe der Struktur -C(O)- oder -C(O)O-(CR¹R²)_n-O(O)C-, wobei R¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes C_1-20-Alkyl, C_3-20-Cycloalkyl, C_5-22-Aryl oder C_5-22-Heteroaryl sind, und n von 1–10, bevorzugt 2, 3, 4, 5 oder 6 ist, bevorzugt R¹ und R² beide Wasserstoff oder lineares C_2-6-Alkyl, verzweigtes C_3-10-Alkyl, oder C_5-20-Aryl sind, bevorzugt ist X -C(O)-, C_2-6-Alkylen oder C_3-10-Cycloalkylen, bevorzugt Hexamethylen oder Propylen.In a further preferred embodiment, X is a group of the structure -C (O) - or -C (O) O- (CR ¹ R ² ) _n -O (O) C-, wherein R ¹ and R ^{2 are} independently hydrogen or substituted or unsubstituted C _1-20 alkyl, C _3-20 cycloalkyl, C _5-22 aryl or C _5-22 heteroaryl, and n is 1-10, preferably 2, 3, 4, 5 or 6 R ¹ and R ² are preferably both hydrogen or linear C _2-6 -alkyl, branched C _3-10 -alkyl, or C _5-20 -aryl, preferably X is -C (O) -, C _2-6 - Alkylene or C _3-10 cycloalkylene, preferably hexamethylene or propylene.

X, R und R' können ferner unabhängig voneinander eine oder mehrere funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Ether, Ester, Amin, Amid, Sulfid, Sulfat, Nitrat und Phosphat enthalten. Ferner können X, R und R' unabhängig voneinander oligomere oder polymere Gruppen enthalten, deren Wiederholungseinheiten bevorzugt C_1-20-aliphatisch oder C_5-22-aromatisch sind und welche gegebenenfalls Heteroatome enthalten.X, R and R 'may also independently contain one or more functional groups selected from ether, ester, amine, amide, sulfide, sulfate, nitrate and phosphate. Furthermore, X, R and R 'may independently contain oligomeric or polymeric groups whose repeat units are preferably C _1-20 aliphatic or C _5-22 aromatic and which optionally contain heteroatoms.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden R und R' identische Reste.In a further preferred embodiment, R and R 'form identical radicals.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind R und R' gegebenenfalls substituiertes C_5-6-Aryl, C_5-6-Heteroaryl oder C_1-6-Alkyl, bevorzugt Phenyl oder CH₂.In a further preferred embodiment, R and R 'are optionally substituted C _5-6 -aryl, C _5-6 -heteroaryl or C _1-6 -alkyl, preferably phenyl or CH ₂ .

In der Verbindung der Formel (I) können Y und Y' unabhängig voneinander eine einfache Bindung, -C(O)-, -C(O)-NR¹-, -C(O)-O-, -S(O₂)- oder -S(O₂)-O- sein, wobei R¹ Wasserstoff oder wie R definiert ist, und wobei die zuerst genannte Bindung der Bindung an das Stickstoffatom des Aminrests und die zuletzt genannte Bindung der Bindung an den Rest Z bzw. Z' entspricht. In einer bevorzugten Ausführungsform bilden Y und Y' identische Reste.In the compound of formula (I), Y and Y 'may independently represent a single bond, -C (O) -, -C (O) -NR ¹ -, -C (O) -O-, -S (O ₂ ) - or -S (O ₂ ) -O-, where R ^{1 is} hydrogen or as defined R, and wherein the first-mentioned bond of the bond to the nitrogen atom of the amine radical and the last-mentioned bond of the bond to the radical Z or Z 'corresponds. In a preferred embodiment, Y and Y 'form identical radicals.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind Y und Y' unabhängig voneinander -C(O)-, -C(O)O-, -S(O₂)- oder eine einfache Bindung.In a preferred embodiment, Y and Y 'are independently -C (O) -, -C (O) O-, -S (O ₂ ) - or a single bond.

Für den Fall, das Y und/oder Y' eine einfache Bindung ist, erfolgt die Verbrückung des Rests Z an den Stickstoff des Amins über ein Kohlenstoffatom des Rests Z.For the case where Y and / or Y 'is a simple bond, the bridging of the radical Z to the nitrogen of the amine takes place via a carbon atom of the radical Z.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind Z und Z' unabhängig voneinander ausgewählt aus C_1-20-Alkyl, C_3-20-Cycloalkyl, C_5-22-Aryl oder C_5-22-Heteroaryl, welche substituiert oder unsubstituiert und/oder Heteroatome enthalten können.In a preferred embodiment, Z and Z 'are independently selected from C _1-20 alkyl, C _3-20 cycloalkyl, C _5-22 aryl or C _5-22 heteroaryl which contain substituted or unsubstituted and / or heteroatoms can.

Bevorzugt sind Z und Z' unabhängig voneinander C_1-3-Alkyl, beispielsweise CH₃, bevorzugt substituiertes C_1-3-Alkyl, besonders bevorzugt halogeniertes C_1-3-Alkyl, ferner bevorzugt CX₃, wobei X ausgewählt ist aus Fluor, Chlor, Brom oder Iod, besonders bevorzugt CF₃. Z and Z 'are preferably, independently of one another, C _1-3 -alkyl, for example CH ₃ , preferably substituted C _1-3 -alkyl, particularly preferably halogenated C _1-3 -alkyl, furthermore preferably CX ₃ , where X is selected from fluorine, Chlorine, bromine or iodine, more preferably CF ₃ .

Ferner bevorzugt sind Z und Z' unabhängig voneinander C_5-6-Aryl oder C_5-6-Heteroaryl, bevorzugt an ortho- und/oder para-Stellung substituiert, besonders bevorzugt in ortho- und/oder para-Stellung nitriert, alkyliert oder alkoxyliert. Bevorzugt sind Z und Z' ausgewählt aus 4-Trifluoromethylphenyl, 2,4-Trifluorodimethylphenyl, 4-Methoxyphenyl, 4-Nitrophenyl, 2,4-Dinitrophenyl oder 4-Methoxy-2-nitrophenyl. Besonders bevorzugt bilden Z und Z' identische Reste.Furthermore, Z and Z 'are preferably, independently of one another, C _5-6 -aryl or C _5-6 -heteroaryl, preferably substituted at the ortho and / or para position, more preferably in the ortho and / or para position, nitrated, alkylated or alkoxylated. Preferably, Z and Z 'are selected from 4-trifluoromethylphenyl, 2,4-trifluorodimethylphenyl, 4-methoxyphenyl, 4-nitrophenyl, 2,4-dinitrophenyl or 4-methoxy-2-nitrophenyl. Z and Z 'particularly preferably form identical radicals.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten Z und Z' unabhängig voneinander eine oder mehrere funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Ether, Ester, Amin, Amid, Sulfid, Sulfat, Nitrat oder Phosphat. Ferner können Z und Z' unabhängig voneinander oligomere oder polymere Gruppen enthalten, mit C_1-20-aliphatischen oder C_5-22-aromatischen Wiederholungseinheiten, welche gegebenenfalls Heteroatome enthalten können.In another preferred embodiment, Z and Z 'independently contain one or more functional groups selected from ether, ester, amine, amide, sulfide, sulfate, nitrate or phosphate. Furthermore, Z and Z 'may independently contain oligomeric or polymeric groups having C _1-20 aliphatic or C _5-22 aromatic repeat units which may optionally contain heteroatoms.

Es konnte überraschend gezeigt werden, dass insbesondere bei Anwesenheit von elektronenziehenden Resten für Z und Z', wie oben beschrieben, ein nukleophiler Angriff an das Epoxid im Rahmen einer Polyadditionsreaktion, zum Beispiel durch ein Amin, begünstigt ist und somit die Verwendung der erfindungsgemäßen Diepoxide in einer härtbaren Füllmaterialmischung zu einer schnelleren Aushärtung führt, verglichen mit herkömmlich eingesetzten Epoxiden. Besonders bevorzugt ist Z und/oder Z' daher ein Rest, welcher einen negativen induktiven und/oder einen negativen mesomeren Effekt erzeugt, wodurch die Reaktivität der Epoxidverbindung in besonderem Maße steigt.It has surprisingly been found that in particular in the presence of electron-withdrawing radicals for Z and Z ', as described above, a nucleophilic attack on the epoxide in the context of a polyaddition reaction, for example by an amine, is favored and thus the use of diepoxides according to the invention in a curable filler mixture results in a faster cure compared to commonly used epoxies. Z and / or Z 'is therefore particularly preferably a radical which produces a negative inductive and / or a negative mesomeric effect, as a result of which the reactivity of the epoxide compound increases to a particular degree.

Voluminöse Gruppen für Z und Z', beispielsweise substituierte Phenylgruppen oder verzweigte und/oder halogenierte Alkylgruppen, wie oben beschrieben, wirken hierbei einem Volumenschrumpf während der Aushärtung in besonderem Maße entgegen, wodurch die erfindungsgemäßen Diepoxide für härtbare Füllmaterialmischungen besonders geeignet sind.Voluminous groups for Z and Z ', for example substituted phenyl groups or branched and / or halogenated alkyl groups, as described above, in this case counteract volume shrinkage during curing to a particular extent, whereby the diepoxides according to the invention are particularly suitable for curable filler material mixtures.

Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Epoxid eine Verbindung, welche durch die allgemeinen Formeln (II), (III), (IV), (V) und (VI) dargestellt werden kann:

wobei X, R, R', Z und Z' wie zuvor beschrieben definiert sind und Y und Y' der Formel (V) eine einfache Bindung ist.The epoxide according to the invention is particularly preferably a compound which can be represented by the general formulas (II), (III), (IV), (V) and (VI):

wherein X, R, R ', Z and Z' are defined as previously described and Y and Y 'of formula (V) is a single bond.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung der Formel (I) somit ausgewählt aus Amiden der Formel (II), Urethanen der Formeln (III) und (V), Harnstoffen der Formel (IV), und Sulfonsäureamiden der Formel (VI).In a preferred embodiment, the compound of the formula (I) is thus selected from amides of the formula (II), urethanes of the formulas (III) and (V), ureas of the formula (IV), and sulfonic acid amides of the formula (VI).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sulfonsäureamid der Formel (VI) ein Benzolsulfonsäureamid der Formel (VIb):

wobei R bevorzugt eine ganze Zahl von 3–10, bevorzugt ausgewählt aus 3, 4, 5 und 6, besonders bevorzugt 6, ist, und R₁ ein oder mehrere Substituenten ausgewählt aus Sulfo, Nitro oder Methyl sind, welche bevorzugt in ortho- und/oder para-Position stehen, besonders bevorzugt para-Nitro oder para-Methyl ist.In a preferred embodiment, the sulfonic acid amide of the formula (VI) is a benzenesulfonic acid amide of the formula (VIb):

wherein R is preferably an integer of 3-10, preferably selected from 3, 4, 5 and 6, more preferably 6, and R _{1 is} one or more substituents selected from sulfo, nitro or methyl, which are preferably ortho and or para-position, particularly preferably para-nitro or para-methyl.

Bevorzugte erfindungsgemäße Diepoxide sind beispielsweise:

• – 1,3-bis(4-nitrobenzol)-1,3-bis(oxiran-2-ylmethyl)harnstoff
  
• – bis(4-methoxyphenyl)hexamethylenbis((oxiran-2-ylmethyl)carbamat)
  
• – N,N'-(methylenbis(4,1-phenylen))bis(2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)acetamid)
  
• – 2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)-N-(3,3,5-trimethyl-5-((2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)acetamido)methyl)cyclohexyl)acetamid
  
• – N,N'-hexamethylenbis(4-methyl-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid)
  
• – N,N'-hexamethylenbis(4-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid)
  
• – N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methoxy-2-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid)
  
• – N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2,6-dichlor-N-(oxiran-2-ylmethyl)-4-(trifluormethyl)benzolsulfonamid)
  
• – N,N'-((ethan-1,2-diylbis(oxy))bis(ethan-2,1-diyl))bis(2-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid)
  
• – N,N'-(propan-1,3-diyl)bis(4-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid)
  
• – N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-nitro-N-(4-(oxiran-2-ylmethyl)phenyl)benzolsulfonamid)
  
• – Propan-1,3-diyl bis((4-nitrophenyl)(oxiran-2-ylmethyl)carbamat)
  

Preferred diepoxides according to the invention are, for example:

• 1,3-bis (4-nitrobenzene) -1,3-bis (oxiran-2-ylmethyl) urea
  
• Bis (4-methoxyphenyl) hexamethylenebis ((oxiran-2-ylmethyl) carbamate)
  
• N, N '- (methylenebis (4,1-phenylene)) bis (2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl) acetamide)
  
• 2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl) -N- (3,3,5-trimethyl-5 - ((2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl ) acetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide
  
• N, N'-hexamethylenebis (4-methyl-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide)
  
• N, N'-hexamethylenebis (4-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide)
  
• N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methoxy-2-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide)
  
• N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2,6-dichloro-N- (oxiran-2-ylmethyl) -4- (trifluoromethyl) benzenesulfonamide)
  
• N, N '- ((ethane-1,2-diylbis (oxy)) bis (ethane-2,1-diyl)) bis (2-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide)
  
• N, N '- (propane-1,3-diyl) bis (4-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide)
  
• N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-nitro-N- (4- (oxiran-2-ylmethyl) phenyl) benzenesulfonamide)
  
• Propan-1,3-diyl bis ((4-nitrophenyl) (oxiran-2-ylmethyl) carbamate)
  

In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung neue Epoxide der allgemeinen Formel (Ib) bereit:

wobei X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander aliphatische oder aromatische Reste sind, welche substituiert oder unsubstituiert sein und/oder ein oder mehrere Heteroatome enthalten können, und
Y und Y' unabhängig voneinander eine einfache Bindung, -C(O)-, -C(O)-NR¹-, -C(O)-O- oder -S(O₂)-O- sind, wobei die zuerst genannte Bindung der Bindung an das Stickstoffatom des tertiären Aminrests und die zuletzt genannte Bindung der Bindung an den Rest Z bzw. Z' entspricht, und wobei R¹ Wasserstoff oder wie R definiert ist.In a further aspect, the present invention provides novel epoxides of general formula (Ib):

wherein X, Z, Z ', R and R' are independently aliphatic or aromatic radicals which may be substituted or unsubstituted and / or contain one or more heteroatoms, and
Y and Y 'are independently a single bond, -C (O) -, -C (O) -NR ¹ -, -C (O) -O- or -S (O ₂ ) -O-, with the first said binding of the bond to the nitrogen atom of the tertiary amine radical and the last-mentioned binding of the bond to the radical Z or Z 'corresponds, and wherein R ^{1 is} hydrogen or as R is defined.

Bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen der Reste X, Z, Z', R und R' wird auf die Beschreibung zur Verbindung der Formel (I) Bezug genommen.With regard to the preferred embodiments of the radicals X, Z, Z ', R and R', reference is made to the description of the compound of the formula (I).

Diepoxidverbindungen der Formel (Ib) sind vielseitig einsetzbar und eignen sich beispielsweise als Ersatz herkömmlicher Epoxide in Epoxidharzen. Insbesondere eignen sich die neuen Diepoxide zur Verwendung als Comonomer in einem härtbaren Epoxidharz in allen Bereichen, in denen eine schnelle Härtung bei gemäßigten und niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Raum- oder Körpertemperatur, und ein geringer Volumenschrumpf von Vorteil oder notwendig ist.Diepoxidverbindungen of formula (Ib) are versatile and are suitable for example as a replacement of conventional epoxies in epoxy resins. In particular, the new diepoxides are suitable for use as a comonomer in a curable epoxy resin in all areas where rapid cure at moderate and low temperatures, for example at room or body temperature, and low volume shrinkage is beneficial or necessary.

Bevorzugt eignen sich die neuen Diepoxidverbindungen zur Verwendung im medizinischen Bereich, beispielsweise als medizinisches Füllmaterial, bevorzugt als Knochenzement oder Dentalfüllmaterial, als Isolatormaterial, Korrosionsschutz, beispielsweise in der Mikroelektronik, oder Klebstoff, bevorzugt als Konstruktions- oder Verbundklebstoff, beispielsweise im Fahrzeugbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau oder Mikroelektronik.The new diepoxide compounds are preferably suitable for use in the medical sector, for example as medical filling material, preferably as bone cement or dental filling material, as insulator material, corrosion protection, for example in microelectronics, or adhesive, preferably as Structural or composite adhesive, for example in vehicle construction, in aerospace engineering, mechanical engineering or microelectronics.

Herstellung der DiepoxideProduction of diepoxides

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Diepoxide.The present invention further relates to a process for the preparation of Diepoxide invention.

Hierzu werden üblicherweise sekundäre Diamine mit halogenierten Epoxidverbindungen, wie beispielsweise Epichlorhydrin, nach folgendem Reaktionsschema ungesetzt,

wobei LG eine beliebige Abgangsgruppe, vorzugsweise ein Halogen wie Fluor, Chlor, Brom oder Iod, und R, R', X, Y, Y', Z und Z' wie zuvor beschrieben definiert sind.For this purpose, usually secondary diamines with halogenated epoxide compounds, such as epichlorohydrin, according to the following reaction scheme set,

wherein LG is any leaving group, preferably a halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, and R, R ', X, Y, Y', Z and Z 'are defined as previously described.

Alternativ kann die Herstellung der erfindungsgemäßen Diepoxide auch durch Alkylierung des sekundären Diamins und anschließender Oxidierung nach folgendem Schema erfolgen,

wobei LG eine beliebige Abgangsgruppe, vorzugsweise ein Halogen wie Fluor, Chlor, Brom oder Iod, und R, R' X, Y, Y', Z und Z' wie zuvor beschrieben definiert sind.Alternatively, the preparation of the diepoxides according to the invention can also be carried out by alkylation of the secondary diamine and subsequent oxidation according to the following scheme,

wherein LG is any leaving group, preferably a halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, and R, R 'X, Y, Y', Z and Z 'are defined as previously described.

Hierbei werden die sekundären Diamine in der ersten Stufe durch Umsetzung mit einem vorzugsweise halogenierten Alken in die entsprechend ungesättigten tertiären Diamine überführt. Diese werden dann mit einem Oxidationsmittel, üblicherweise Persäuren oder Wasserstoffperoxid, in die erfindungsgemäßen Diepoxide umgewandelt.Here, the secondary diamines are converted in the first stage by reaction with a preferably halogenated alkene in the corresponding unsaturated tertiary diamines. These are then converted with an oxidizing agent, usually peracids or hydrogen peroxide, into the diepoxides according to the invention.

Härtbare FüllmaterialmischungHardenable filler mixture

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine härtbare Füllmaterialmischung, umfassend als Komponente (a) das erfindungsgemäße Diepoxid wie zuvor beschrieben, als Komponente (b) ein Amin und gegebenenfalls als Komponente (c) ein quartäres Ammoniumsalz.In a further embodiment, the present invention relates to a curable filler material mixture comprising as component (a) the diepoxide according to the invention as described above, as component (b) an amine and optionally as component (c) a quaternary ammonium salt.

Der Begriff „Füllmaterial” bzw. „Füllmaterialmischung” umfasst insbesondere medizinische Füllmaterialien, bevorzugt zur Anwendung im menschlichen Körper, wie beispielsweise als Knochenzement oder Dentalfüllmaterial. Bevorzugt umfasst das Füllmaterial Materialien, die durch Aushärtung zur Füllung oder Versiegelung von Zähnen geeignet sind, insbesondere zur Füllung oder Versiegelung von Wurzelkanälen.The term "filling material" or "filling material mixture" includes in particular medical filling materials, preferably for use in the human body, such as bone cement or Dental filling material. The filler material preferably comprises materials which are suitable for filling or sealing teeth by curing, in particular for filling or sealing root canals.

Während der Aushärtung im menschlichen Körper, beispielsweise im menschlichen Zahn, d. h. bei ca. 37°C Körpertemperatur, entsteht aus einem primären oder einem sekundären Amin und einem Epoxid, insbesondere einem Di-, Tri- oder Oligoepoxid, durch Polyadditionsreaktion ein Polyaminoalkohol (PAA), wie in folgendem Reaktionsschema dargestellt.

wobei R' ein beliebiger organischer Rest wie Alkyl, Aryl oder Cycloalkyl ist, gegebenenfalls substituiert, und welche auch Heteroatome enthalten können, und R'' zusammen mit den Epoxidgruppen eine Diepoxidverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, und n eine positive ganze Zahl ist.During curing in the human body, for example in the human tooth, ie at about 37 ° C. body temperature, a polyaminoalcohol (PAA) is formed from a primary or a secondary amine and an epoxide, in particular a di-, tri- or oligoepoxide, by polyaddition reaction as shown in the following reaction scheme.

wherein R 'is any organic radical such as alkyl, aryl or cycloalkyl, optionally substituted, and which may also contain heteroatoms, and R "together with the epoxide groups forms a diepoxide compound according to the present invention, and n is a positive integer.

AminAmin

Die erfindungsgemäße härtbare Füllmaterialmischung umfasst als zweite Komponente (Komponente (b)) ein Amin. Erfindungsgemäß geeignet sind alle Amine, welche Polyadditionsreaktionen mit den zuvor beschriebenen Epoxiden eingehen können.The curable filler material mixture according to the invention comprises as the second component (component (b)) an amine. Suitable according to the invention are all amines which can undergo polyaddition reactions with the epoxides described above.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Amine umfassen insbesondere monomere, Di- und Triamine, oligomere sowie polymere Amine sowie Kombinationen hiervon. Die vorzugsweise eingesetzten Amine können aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein, gegebenenfalls substituiert, und können auch Heteroatome enthalten. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Alkylamine. Weitere bevorzugte Amine sind ausgewählt aus α-Aminocaprolactam, L-Lysin-tert.-butylester, L-Lysinmethylester, L-Lysin, L-Arginin, L-Histidin, L-Tryptophan, lineare gesättigte und ungesättigte Amine, bevorzugt Octylamin, Amine vom Polyetheramintyp, verzweigte Amine, bevorzugt Adamantanamin und Amine mit aromatischen Funktionalitäten, bevorzugt Benzylamin, α-Phenylethylamin, N,N-Dibenzylethylendiamin, N,N'-Dibenzyl-3,6-dioxanonandiamin-1,8, N,N'-Dibenzyl-5-oxanonandiamin-1,9, N,N'-Dibenzyl-(2,2,4)-trimethylhexamethylendiamin und/oder N,N'-Dibenzyl-(2,2,4)-trimethylhexamethylendiamin. Es können auch Mischungen aus zwei oder mehreren Aminen verwendet werden.The amines used according to the invention include in particular monomeric, di- and triamines, oligomeric and polymeric amines and combinations thereof. The preferred amines may be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic, optionally substituted, and may also contain heteroatoms. Preferred according to the invention are alkylamines. Further preferred amines are selected from α-aminocaprolactam, L-lysine tert-butyl ester, L-lysine methyl ester, L-lysine, L-arginine, L-histidine, L-tryptophan, linear saturated and unsaturated amines, preferably octylamine, amines of Polyetheramine type, branched amines, preferably adamantanamine and amines having aromatic functionalities, preferably benzylamine, α-phenylethylamine, N, N-dibenzylethylenediamine, N, N'-dibenzyl-3,6-dioxanonandiamine-1,8, N, N'-dibenzyl- 5-oxanonanediamine-1,9, N, N'-dibenzyl- (2,2,4) -trimethylhexamethylenediamine and / or N, N'-dibenzyl- (2,2,4) -trimethylhexamethylenediamine. It is also possible to use mixtures of two or more amines.

In einer Ausführungsform umfasst die Aminkomponente (b) eine Aminosäure und/oder ein Aminosäurederivat, wobei die Aminkomponente auch als Mischung von Aminosäuren und/oder Aminosäurederivaten vorliegen kann. Bevorzugt sind proteinogene Aminosäuren, bevorzugt Lysin, Histidin, Tryptophan, Arginin oder Mischungen davon, besonders bevorzugt ist Lysin, insbesondere L-Lysin.In one embodiment, the amine component (b) comprises an amino acid and / or an amino acid derivative, wherein the amine component may also be present as a mixture of amino acids and / or amino acid derivatives. Preference is given to proteinogenic amino acids, preferably lysine, histidine, tryptophan, arginine or mixtures thereof, particularly preferably lysine, in particular L-lysine.

Die Verwendung von Aminosäurederivaten ist insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Füllmaterialien als dentales Wurzelkanalfüllmaterial vorteilhaft, da bei Verwendung von Aminen wie unmodifizierten Aminosäuren in einigen der erfinderischen Füllmaterialmischungen zur Aushärtung höhere Temperaturen benötigt werden als bei entsprechenden Aminosäurederivaten. Es wird hierbei vermutet, dass die Säurefunktion die Aushärtung beeinträchtigt. Durch Derivatisierung wie Amidierung und/oder Veresterung der Aminosäure(n) wird die Säurefunktion ausgeschaltet, was zu einer Härtung auch bei niedrigen Temperaturen wie bei Körpertemperatur (ca. 37°C) führt.The use of amino acid derivatives is particularly advantageous when using the filling materials according to the invention as a dental Wurzelkanalfüllmaterial, since when using amines such as unmodified amino acids in some of the inventive filler mixtures for curing higher temperatures are required than corresponding amino acid derivatives. It is believed that the acidity affects curing. By derivatization such as amidation and / or esterification of the amino acid (s), the acid function is turned off, resulting in a cure even at low temperatures such as at body temperature (about 37 ° C).

In einer Ausführungsform ist das Amin der Komponente (b) daher ein Aminosäurederivat, welche gegebenenfalls auch als Mischung mit anderen Aminen und/oder nicht-derivatisierten Aminosäuren vorliegen kann. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Ester und/oder Amide der oben genannten Aminosäuren. Bevorzugte Beispiele sind L-Lysin-tert.-Butylester und L-Lysinmethylester.In one embodiment, the amine of component (b) is therefore an amino acid derivative, which may optionally also be present as a mixture with other amines and / or non-derivatized amino acids. Preferred according to the invention are esters and / or amides of the abovementioned amino acids. Preferred examples are L-lysine tert-butyl ester and L-lysine methyl ester.

Des Weiteren können die oben genannten Amine, wie beispielsweise die genannten Aminosäuren, in enantiomerenreiner Form, d. h. in der D- oder L-Form, beliebigen Mischungen der Enantiomere, oder als Racemat eingesetzt werden. Vorzugsweise wird das L-Enantiomer der oben genannten Amine, wie beispielsweise der genannten Aminosäuren, eingesetzt.Furthermore, the abovementioned amines, such as, for example, the abovementioned amino acids, can be prepared in enantiomerically pure form, ie. H. in the D or L form, any mixtures of the enantiomers, or be used as a racemate. Preferably, the L-enantiomer of the above amines, such as said amino acids, is used.

In der erfindungsgemäßen härtbaren Füllmaterialmischung liegt die Epoxidkomponente (a) und die Aminkomponente (b) in einem molaren Verhältnis von 10:1 bis 1:10 mol/mol, bevorzugt in einem molaren Verhältnis von 2:1 bis 1:2, besonders bevorzugt in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 vor. In the curable filler material mixture according to the invention, the epoxide component (a) and the amine component (b) are present in a molar ratio of 10: 1 to 1:10 mol / mol, preferably in a molar ratio of 2: 1 to 1: 2, more preferably in a molar ratio of about 1: 1.

Antimikrobielle SubstanzAntimicrobial substance

Die erfindungsgemäße härtbare Füllmaterialmischung umfasst gegebenenfalls als dritte Komponente (Komponente (c)) eine antimikrobielle Substanz in Form eines quartären Ammoniumsalzes. Als quartäres Ammoniumsalz (sogenanntes „Quat”) wird ein positiv geladenes, quartäres Amin verstanden. Die Verwendung von quartären Ammoniumsalzen hat den Vorteil, dass diese sich bei Aushärtung der dentalen Füllmaterialmischung in das erhaltene dentale Füllmaterial einpolymerisieren lassen, wodurch eine langfristige antimikrobielle Wirkung, insbesondere eine langfristige antibakterielle Wirkung, erhalten wird. Im Gegensatz hierzu nimmt die antimikrobielle Wirkung der im Stand der Technik konventionell verwendeten Stoffe nach der Aushärtung schnell ab, zum Beispiel durch Auswaschen der antimikrobiellen Stoffe aus der Polymermatrix (sogenanntes „Leaching”).The curable filler material mixture according to the invention optionally comprises as the third component (component (c)) an antimicrobial substance in the form of a quaternary ammonium salt. Quaternary ammonium salt (so-called "quat") is understood as meaning a positively charged, quaternary amine. The use of quaternary ammonium salts has the advantage that they can be polymerized into the resulting dental filling material upon curing of the dental filler mixture, whereby a long-term antimicrobial effect, in particular a long-term antibacterial effect, is obtained. In contrast, the antimicrobial effect of the conventionally used in the prior art materials after curing decreases rapidly, for example, by washing out of the antimicrobial substances from the polymer matrix (so-called "leaching").

Das polyquartäre Ammoniumsalz wirkt insbesondere dann antimikrobiell, wenn es zumindest eine lineare, verzweigte oder zyklische C_1-20-Alkyl- und/oder C_6-20-Arylkette, bevorzugt mindestens eine C_7-14-Alkyl- und/oder C_8-14-Arylkette, enthält, welche substituiert sein und/oder Heteroatome enthalten kann, bevorzugt eine lineare C_7-14-Alkylkette enthält.The polyquaternary ammonium salt has an antimicrobial effect, in particular if it contains at least one linear, branched or cyclic C _1-20 -alkyl and / or C _6-20 -aryl chain, preferably at least one C _7-14 -alkyl and / or C _{8- 14} -Arylkette, which may be substituted and / or contain heteroatoms, preferably contains a linear C _7-14 alkyl chain.

Vorzugsweise kommen die Aminfunktion der Komponente (b) und die quartäre Ammoniumfunktion der Komponente (c) in einem Molekül in Form eines Diamins vor, welches dann zur Härtung mit dem getrennt hiervon vorliegenden Epoxid (Komponente (a)) reagiert.Preferably, the amine function of component (b) and the quaternary ammonium function of component (c) occur in a molecule in the form of a diamine, which then reacts with the separately present epoxide (component (a)) for curing.

Das bevorzugte Diamin kann durch die allgemeine Formel (VII) dargestellt werden:

wobei n 1–20, bevorzugt 2–7 und besonders bevorzugt 3–5 ist,
m 1–25, bevorzugt 6–18 und besonders bevorzugt 8–14 ist,
X^– ein Halogenidion ist, bevorzugt ausgewählt aus Br^– oder Cl^–, besonders bevorzugt Br^–,
R¹ und R² voneinander unabhängig Wasserstoff, C_1-20-Alkyl oder C_6-20-Aryl sind, welche substituiert sein und/oder Heteroatome enthalten können, vorzugsweise R¹ und/oder R² Methyl sind, und
R³ Wasserstoff, C_1-20-Alkyl oder C_6-20-Aryl ist, welche substituiert sein und/oder Heteroatome enthalten können, bevorzugt Wasserstoff, ist.The preferred diamine can be represented by the general formula (VII):

where n is 1-20, preferably 2-7 and particularly preferably 3-5,
m is 1-25, preferably 6-18 and more preferably 8-14
X ^{- is} a halide ion, preferably selected from Br ^- or Cl ^- , particularly preferably Br ^- ,
R ¹ and R ² independently of one another are hydrogen, C _1-20 -alkyl or C _6-20 -aryl, which may be substituted and / or contain heteroatoms, preferably R ¹ and / or R ^{2 are} methyl, and
R ^{3 is} hydrogen, C _1-20 alkyl or C _6-20 aryl, which may be substituted and / or contain heteroatoms, preferably hydrogen.

Im Fall, dass R¹, R² und/oder R³ ein Alkylrest ist, kann dieser linear, verzweigt oder zyklisch sein, bevorzugt ein linearer Alkylrest.In the case that R ¹ , R ² and / or R ^{3 is} an alkyl radical, this may be linear, branched or cyclic, preferably a linear alkyl radical.

In einer weiteren Ausführungsform kann das quartäre Ammoniumsalz zwei oder mehre Ammoniumfunktionen pro Molekül aufweisen und/oder als polymeres Ammoniumsalz vorliegen (sogenanntes „Polyquat”).In a further embodiment, the quaternary ammonium salt may have two or more ammonium functions per molecule and / or be present as a polymeric ammonium salt (so-called "polyquat").

Der Gewichtsanteil der Komponente (c) in der erfindungsgemäßen härtbaren Füllmaterialmischung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 1,0 bis 5,0 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich um 2 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Komponenten (a), (b) und (c).The proportion by weight of component (c) in the curable filler material mixture according to the invention is preferably in the range from 0.3 to 10% by weight, preferably from 1.0 to 5.0% by weight, more preferably in the range around 2% by weight. %, based on the total weight of components (a), (b) and (c).

Füll- und HilfsstoffeFillers and auxiliaries

Die erfindungsgemäße härtbare Füllmaterialmischung kann ferner gegebenenfalls einen oder mehrere Füll- und/oder Hilfsstoffe enthalten (Komponente (d)), welche organisch oder anorganisch sein können. In den erfindungsgemäßen Materialmischungen eingesetzte Füll- und Hilfsstoffe sind insbesondere die in EP 0 673 637 B1 beschriebenen.The curable filler material mixture according to the invention may also optionally contain one or more fillers and / or auxiliaries (component (d)), which may be organic or inorganic. Fillers and auxiliaries used in the material mixtures according to the invention are especially those in EP 0 673 637 B1 described.

Ferner kann die härtbare Füllmaterialmischung einen anorganischen Füllstoff enthalten. Bevorzugt ist der anorganische Hilfsstoff ein röntgenopaker Hilfsstoff. Damit beispielsweise im Fall eines Wurzelkanalfüllmaterials sich diese in der Röntgenaufnahme deutlich vom Dentin abhebt und somit Randspalten erkennbar werden, sollte diese mindestens 200% röntgenopak sein (bezogen auf eine 1 mm dicke Aluminiumschicht (100%)). Dentin weist eine Röntgenopazität von etwa 118% auf. Anorganische Füllstoffe umfassen insbesondere Silikat, Silikatglass, Quarz, Zinkoxid, Bariumsulfat, Bariumsilikat, Strontiumsilikat, Bariumborosilikat, Bariumtitanat, Strontiumborosilikat, Borsilikat, Lithiumsilikat, amorphes Silikat, Bismutverbindungen wie Bismuthoxochlorid, Kalziumphosphat, Zinkoxid, Apatit, Calciumsilikat, Hydroxyapathit, Bariumsulfat, Bismutsubcarbonat, Bismuth(III)-oxid, Calciumwolframat, Calciumhydroxid, Gadoliniumoxid, Titan(IV)-oxid, Eisen(II)-oxid oder Mischungen davon. Further, the curable filler mixture may contain an inorganic filler. Preferably, the inorganic adjuvant is a radiopaque excipient. So that, for example, in the case of a root canal filling material, it stands out clearly from the dentin in the X-ray image and edge margins are recognizable, this should be at least 200% radiopaque (based on a 1 mm thick aluminum layer (100%)). Dentin has an X-ray opacity of about 118%. Inorganic fillers include in particular silicate, silicate glass, quartz, zinc oxide, barium sulfate, barium silicate, strontium silicate, barium borosilicate, barium titanate, strontium borosilicate, borosilicate, lithium silicate, amorphous silicate, bismuth compounds such as bismuth oxochloride, calcium phosphate, zinc oxide, apatite, calcium silicate, hydroxyapathite, barium sulfate, bismuth subcarbonate, bismuth (III) oxide, calcium tungstate, calcium hydroxide, gadolinium oxide, titanium (IV) oxide, iron (II) oxide or mixtures thereof.

Bevorzugte röntgenopake Füllstoffe sind insbesondere ausgewählt aus Bismuth(III)-oxid, Calciumwolframat, Calciumhydroxid, Zinkoxid, Titan(IV)-oxid und/oder Eisen(II)-oxid.Preferred radiopaque fillers are in particular selected from bismuth (III) oxide, calcium tungstate, calcium hydroxide, zinc oxide, titanium (IV) oxide and / or iron (II) oxide.

Die Röntgenopazität lässt sich durch die oben beschriebenen beigemengten röntgenopaken Füllstoffe, wie zum Beispiel Bismutoxid (Bi₂O₃) oder Calciumwolframat (CaWO₄) regeln und geben unter anderem dem Zahnarzt die Möglichkeit, die Qualität der durchgeführten Behandlung durch eine anschließende Kontrollaufnahme zu überprüfen.The radiopacity can be controlled by the above-described admixed radiopaque fillers, such as bismuth oxide (Bi ₂ O ₃ ) or calcium tungstate (CaWO ₄ ) and among other things give the dentist the opportunity to check the quality of the treatment carried out by a subsequent control recording.

Der Füllstoffanteil der Erfindung beträgt vorzugsweise zwischen 20 und 90 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 40 und 85 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Füllmaterialmischung. Die Röntgenopazität beträgt im Allgemeinen wenigstens 3 mm/mm Al.The filler content of the invention is preferably between 20 and 90 wt .-%, more preferably between 40 and 85 wt .-%, based on the total filler material mixture. The radiopacity is generally at least 3 mm / mm Al.

Organische Hilfs- oder Füllstoffe umfassen ferner insbesondere Polymergranulate, Silikone und ggf. Farbstoffe. Organische Füllstoffe sind optional zur Mischung zu geben und liegen im Bereich von 0–10 Gew.-%, bevorzugt von 1–5 Gew.-%.Organic auxiliaries or fillers furthermore include in particular polymer granules, silicones and, if appropriate, dyes. Organic fillers are optional to blend and are in the range of 0-10 wt%, preferably 1-5 wt%.

Materialmischungen/KitMaterial mixtures / Kit

Die erfindungsgemäßen härtbaren Füllmaterialmischungen werden bevorzugt als Zwei- oder Mehrkomponentensystem bereitgestellt, besonders bevorzugt in Form eines Kits. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die härtbaren Füllmaterialmischungen als Zweikomponentensystem bereitgestellt, wobei die beiden Fraktionen (I) und (II) erst kurz vor der Verwendung, zum Beispiel zur Füllung eines Wurzelkanals, vermischt werden. Hierbei enthält die Fraktion (I) das erfindungsgemäße Epoxid (a), während das Amin (b) getrennt hiervon in der Fraktion (II) vorliegt. Das optionale quartäre Ammoniumsalz (c) kann entweder in der Fraktion (I) oder (II) vorkommen, wird aber typischerweise zusammen mit dem Amin (b) in der Fraktion (II) bereitgestellt.The curable filler material mixtures according to the invention are preferably provided as a two-component or multicomponent system, particularly preferably in the form of a kit. In a preferred embodiment, the curable filler mixtures are provided as a two-component system, wherein the two fractions (I) and (II) are mixed only shortly before use, for example for filling a root canal. Here, the fraction (I) contains the epoxide (a) according to the invention, while the amine (b) is present separately in the fraction (II). The optional quaternary ammonium salt (c) may be present in either fraction (I) or (II) but is typically provided together with amine (b) in fraction (II).

Fraktion (I) besteht somit bevorzugt aus dem erfindungsgemäßen Epoxid bzw. einer Epoxidmischung (Komponente (a)), gegebenenfalls versetzt mit Hilfs- und Füllstoffen (Komponente (d)), während die Fraktion (II) insbesondere ein Amin bzw. eine Aminmischung (Komponente (b)) und das polyquartäre Ammoniumsalz (Komponente (c)) und gegebenenfalls Hilfs- und Füllstoffe (Komponente (d)) enthält. Durch die getrennte Bereitstellung der Komponenten (a) und (b) kann eine vorschnelle Härtung vermieden und optimale Verarbeitungseigenschaften erhalten werden.Fraction (I) thus preferably consists of the epoxide according to the invention or of an epoxide mixture (component (a)), if appropriate mixed with auxiliaries and fillers (component (d)), while fraction (II) is in particular an amine or an amine mixture ( Component (b)) and the polyquaternary ammonium salt (component (c)) and optionally auxiliaries and fillers (component (d)). By providing the components (a) and (b) separately, overheating can be avoided and optimum processing properties can be obtained.

Mischungs-/HärtungsverfahrenMixing / curing

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Füllmaterials, wie beispielsweise einer Wurzelkanalfüllung, durch Härten der zuvor beschriebenen härtbaren Füllmaterialmischung.The present invention further relates to a method for producing a cured filling material, such as a root canal filling, by curing the curable filler material mixture described above.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Füllmaterialmischung erst kurz vor der Durchführung des Verfahrens durch Mischen der getrennt voneinander bereitgestellten Komponenten (a) und (b) hergestellt und die Mischung anschließend gehärtet (sogenannter 2-Komponentenkleber). Die getrennte Bereitstellung der Komponenten erfolgt bevorzugt durch die Verwendung des oben beschriebenen Kits.In a preferred embodiment of the invention, the filler material mixture is prepared only shortly before carrying out the process by mixing the components (a) and (b) provided separately from one another and then curing the mixture (so-called 2-component adhesive). The separate provision of the components is preferably carried out by using the kit described above.

Die Härtung erfolgt üblicherweise durch thermische Einwirkung. Diese führt zu einer Polyadditionsreaktion zwischen der Epoxidkomponente und der Aminkomponente. Die Härtung erfolgt im Fall von medizinischen Füllmaterialien wie Dentalfüllmaterialien vorzugsweise bei Körpertemperatur, d. h. bei etwa 37°C, wobei für industrielle Anwendungen, beispielsweise als Verbundklebstoff oder Anwendungen in der Mikroelektronik auch Härtungen von Temperaturen von 50 bis 200°C, bevorzugt bei 100 bis 150°C vorteilhaft sein können. Die Härtung der Füllmaterialmischung zum Erhalt des dentalen Füllmaterials kann auch durch nicht-körpereigene, d. h. externe Wärmequellen, eingeleitet und/oder beschleunigt werden. Die erfindungsgemäßen Epoxide zeichnen sich hierbei gegenüber herkömmlichen Epoxiden durch eine besonders schnelle Härtung und geringem Volumenschrumpf aus.Curing usually takes place by thermal action. This leads to a polyaddition reaction between the epoxide component and the amine component. Curing takes place in the case of medical fillers such as dental filling preferably at body temperature, ie at about 37 ° C, and for industrial applications, such as a composite adhesive or microelectronics applications also curing of temperatures of 50 to 200 ° C, preferably 100 to 150 ° C may be advantageous. The curing of the filler material mixture to obtain the dental filling material can also be initiated and / or accelerated by non-body-specific, ie external heat sources. The epoxides of the invention are distinguished from conventional epoxides by a particularly rapid curing and low volume shrinkage.

Das durch das oben beschriebene Verfahren erhältliche Dentalfüllmaterial weist im gehärteten Zustand bevorzugt eine Glasübergangstemperatur von T_g = 10°C bis 80°C, vorzugsweise von 30°C bis 70°C, auf. Damit erfüllt es die Anforderungen an stabile Formgebung bei gleichzeitiger Flexibilität, wie sie zur Vermeidung von feinen Rissen durch Beanspruchung für einen Wurzelkanalfüllstoff gefordert werden. Für industrielle Anwendungen, beispielsweise als Verbundklebstoff oder Anwendungen in der Mikroelektronik können jedoch auch Glasübergangstemperaturen von T_g = 60°C bis 200°C, vorzugsweise von 90°C bis 150°C, vorteilhaft sein.The dental filling material obtainable by the method described above preferably has a glass transition temperature of T _g = 10 ° C to 80 ° C, preferably of 30 ° C to 70 ° C in the cured state. It therefore meets the requirements for stable shaping with simultaneous flexibility, as required to avoid fine cracks due to stress on a root canal filler. However, glass transition temperatures of T _g = 60 ° C. to 200 ° C., preferably of 90 ° C. to 150 ° C., may also be advantageous for industrial applications, for example as a composite adhesive or in applications in microelectronics.

Kalorimetrische Bestimmung der Glasübergangstemperatur können am DSC-822 der Firma Mettler-Toledo durchgeführt werden. Die Proben werden hierfür in einem Aluminiumtiegel bei einer Aufheiz- und Abkühlrate von 15 K/min vermessen. Das Temperaturprogramm durchläuft zweimal jeweils einen Aufheiz- und Abkühlzyklus zwischen –20°C und 100°C. Für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur wird der Mittelpunkt des Glasübergangs über alle Temperaturprogramm-Zyklen gemittelt.Calorimetric determination of the glass transition temperature can be carried out on DSC-822 from Mettler-Toledo. The samples are measured for this purpose in an aluminum crucible at a heating and cooling rate of 15 K / min. The temperature program cycles twice through a heating and cooling cycle between -20 ° C and 100 ° C. For the determination of the glass transition temperature the center of the glass transition is averaged over all temperature program cycles.

Die Verarbeitungsviskosität lässt sich durch den Anteil an Füllstoffen beeinflussen und liegt typischerweise zwischen 1 und 1000 cP. Die Aushärtezeit bei etwa 37°C beträgt bei Anmischung im Molverhältnis 1:1 (Epoxidanteil zu Aminanteil) im Allgemeinen weniger als 1,5 h, nach der eine Viskosität von > 10.000 cP erreicht wird.The processing viscosity can be influenced by the proportion of fillers and is typically between 1 and 1000 cP. The curing time at about 37 ° C is generally less than 1.5 h when mixed in a molar ratio of 1: 1 (epoxide content to amine content), after which a viscosity of> 10,000 cP is achieved.

Untersuchungen der Verarbeitungsviskosität bzw. der Aushärtegeschwindigkeit können an einem Rheometer des Typs Mars II der Firma Thermo-Fisher-Scientific im Platte-Platte-Aufbau erfolgen. Die Temperatur wird hierbei mittels eines Thermostaten SC150 der Firma Thermo-Fischer-Scientific auf 37°C geregelt. Der Platte-Platte-Abstand wird konstant auf 0,25 mm, bei einer Scherrate von y . = 100 s^–1 gehalten.Investigations of the processing viscosity or the curing rate can be carried out on a thermometer of the Mars II type from Thermo-Fisher Scientific in the plate-plate design. The temperature is controlled to 37 ° C by means of a thermostat SC150 from Thermo-Fischer-Scientific. The plate-to-plate distance becomes constant at 0.25 mm, at a shear rate of y. = 100 s ^-1 held.

Die Verarbeitungsviskosität ergibt sich aus dem Mittel der gemessenen Viskositätswerte ([cP]) im Bereich von 5 bis 25 min nach Anmischung. Zum Vergleich der Aushärtegeschwindigkeit wird jeweils die Dauer nach Anmischung bis zur Erreichung einer Viskosität von 10.000 cP ermittelt.The processing viscosity is the average of the measured viscosity values ([cP]) in the range of 5 to 25 minutes after mixing. To compare the curing rate, the duration after mixing is determined until a viscosity of 10,000 cP is reached.

Die erfindungsgemäße härtbare Füllmaterialmischung ist aufgrund optimaler Materialeigenschaften insbesondere als Medizinprodukt geeignet. Dies umfasst insbesondere die Anwendung als Dentalzement wie beispielsweise als Füllmaterialmischung zur Füllung und/oder Versiegelung von Wurzelkanälen. Weitere mögliche Anwendungsgebiete sind die Verwendung als Klebstoff für medizinische Implantate oder als Klebstoff für Medizinprodukte wie zum Beispiel Ultraschallgeräte oder Katheter.The curable filler material mixture according to the invention is suitable in particular as a medical device because of optimum material properties. This includes, in particular, the use as a dental cement, for example as a filling material mixture for filling and / or sealing root canals. Further possible fields of application are the use as an adhesive for medical implants or as an adhesive for medical devices such as ultrasound devices or catheters.

BeispieleExamples

1) Synthese erfindungsgemäßer Epoxide1) Synthesis of epoxides according to the invention

Beispiel 1 (R, R' = CH₂, X = (CH₂)₆, Y, Y' = SO₂, Z, Z' = Toluolrest):Example 1 (R, R '= CH ₂ , X = (CH ₂ ) ₆ , Y, Y' = SO ₂ , Z, Z '= toluene radical):

Stufe 1: Darstellung von N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methylbenzolsulfonamid)

Step 1: Preparation of N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methylbenzenesulfonamide)

In einem 500 ml Dreihalskolben ausgestattet mit Innenthermometer und KPG-Rührer werden 20 g (105 mmol) para-Toluolsulfonsäurechlorid in 50 ml Diethylether suspendiert. Die Suspension wird in einem Eisbad auf 0°C gekühlt und eine Mischung aus 4,2 g (105 mmol) Natriumhydroxid und 6,1 g (52,5 mmol) Hexamethylendiamin in 50 ml Wasser zugetropft. Die Suspension wird 12 h bei Raumtemperatur gerührt, bevor diese abfiltriert wird. Der Rückstand im Filter wird in Methanol umkristallisiert und N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methylbenzolsulfonamid) als Zwischenprodukt erhalten.
Ausbeute: 20,4 g (91,6% d. Th.) an farblosen Kristallen; FT-IR (Diamant, cm^–1) λ^–1 = 3269, 2943, 2858, 1496, 1312, 1149, 1093, 937, 813, 723, 665, 547; MS-ESI (m/z): [m⁺] = 424. Stufe 2: Darstellung von N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methyl-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid) aus N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methylbenzolsulfonamid)

In a 500 ml three-necked flask equipped with internal thermometer and KPG stirrer, 20 g (105 mmol) of para-toluenesulfonyl chloride are suspended in 50 ml of diethyl ether. The suspension is cooled to 0 ° C. in an ice bath and a mixture of 4.2 g (105 mmol) of sodium hydroxide and 6.1 g (52.5 mmol) of hexamethylenediamine in 50 ml of water is added dropwise. The suspension is stirred for 12 h at room temperature before it is filtered off. The residue in the filter is recrystallized in methanol and N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methylbenzenesulfonamide) obtained as an intermediate.
Yield: 20.4 g (91.6% of theory) of colorless crystals; FT-IR (diamond, cm ^-1 ) λ ^-1 = 3269, 2943, 2858, 1496, 1312, 1149, 1093, 937, 813, 723, 665, 547; MS-ESI (m / z): [m ⁺ ] = 424. Step 2: Preparation of N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methyl-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide) from N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methylbenzenesulfonamide)

In einem 500 ml Dreihalskolben ausgestattet mit Rückflusskühler und KPG-Rührer werden 10 g (24 mmol) N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methylbenzolsulfonamid) in einem Überschuss Epichlorhydrin gelöst. Zu dieser Lösung werden Portionsweise 2,83 g (71 mmol) 60%iges Natriumhydrid in Mineralöl zugegeben. Die Lösung wird für 3 h zum Rückfluss erhitzt bevor das Epichlorhydrin im Vakuum abdestilliert wird. Der Rückstand wird in Ethylacetat gelöst und unlösliche Rückstände abfiltriert. Das Filtrat wird über Magnesiumsulfat getrocknet und von überschüssigem Lösungsmittel befreit. N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methyl-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid) wird als Produkt erhalten.
Ausbeute: 7,3 g (56,7% d. Th.) an gelb-braunem, viskosem Öl; FT-IR (Diamant, cm^–1): λ^–1 = 1334, 2928, 2861, 1494, 1452, 1089, 1153, 934, 893, 815, 722, 652, 546; MS-ESI (m/z): [m⁺] = 536.In a 500 ml three-necked flask equipped with reflux condenser and KPG stirrer, 10 g (24 mmol) of N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methylbenzenesulfonamide) are dissolved in an excess of epichlorohydrin. To this solution are added portionwise 2.83 g (71 mmol) of 60% sodium hydride in mineral oil. The solution is heated to reflux for 3 h before the epichlorohydrin is distilled off in vacuo. The residue is dissolved in ethyl acetate and insoluble residues are filtered off. The filtrate is dried over magnesium sulfate and freed from excess solvent. N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methyl-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide) is obtained as a product.
Yield: 7.3 g (56.7% of theory) of yellow-brown, viscous oil; FT-IR (diamond, cm ^-1 ): λ ^-1 = 1334, 2928, 2861, 1494, 1452, 1089, 1153, 934, 893, 815, 722, 652, 546; MS-ESI (m / z): [m ⁺ ] = 536.

Beispiel 2 (R, R' = CH₂, X = (CH₂)₆, Y, Y' = SO₂, Z, Z' = o-Nitrobenzolrest):Example 2 (R, R '= CH ₂ , X = (CH ₂ ) ₆ , Y, Y' = SO ₂ , Z, Z '= o-nitrobenzene radical):

Stufe 1: Darstellung von N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2-nitrobenzolsulfonamid)

Step 1: Preparation of N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2-nitrobenzenesulfonamide)

In einem 500 ml Dreihalskolben ausgestattet mit Innenthermometer und KPG-Rührer werden 20 g (90 mmol) 2-Nitrobenzolsulfonylchlorid in 50 ml Diethylether suspendiert. Die Suspension wird in einem Eisbad auf 0°C gekühlt und eine Mischung aus 3,61 g (90 mmol) Natriumhydroxid und 5,23 g (45 mmol) Hexamethylendiamin in 50 ml Wasser zugetropft. Die Suspension wird 12 h bei Raumtemperatur gerührt, bevor diese abfiltriert wird. Der Rückstand im Filter wird in Aceton umkristallisiert und N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2-nitrobenzolsulfonamid) als Zwischenprodukt erhalten.
Ausbeute: 19,6 g (89,6% d. Th.) an farblosen Kristallen; FT-IR (Diamant, cm^–1): λ^–1 = 3286, 2950, 2864, 1593, 1537, 1338, 1161, 855, 779, 657; ¹H-NMR (600 MHz, DMSO-d₆, ppm): δ = 1.13 (m, 4H), 1.33 (m, 4H), 2.84 (m, 4H), 7.80–7.88 (4H, m), 7.93–8.00 (m, 4H), 8.03 (t, 2H, 5.95); MS-ESI (m/z): [m⁺] = 486. Stufe 2: Darstellung von N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid) aus N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2-nitrobenzolsulfonamid)

In a 500 ml three-necked flask equipped with internal thermometer and KPG stirrer, 20 g (90 mmol) of 2-nitrobenzenesulfonyl chloride are suspended in 50 ml of diethyl ether. The suspension is cooled to 0 ° C. in an ice bath and a mixture of 3.61 g (90 mmol) of sodium hydroxide and 5.23 g (45 mmol) of hexamethylenediamine in 50 ml of water is added dropwise. The suspension is stirred for 12 h at room temperature before it is filtered off. The residue in the filter is recrystallized in acetone and N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2-nitrobenzenesulfonamide) obtained as an intermediate.
Yield: 19.6 g (89.6% of theory) of colorless crystals; FT-IR (diamond, cm ^-1 ): λ ^-1 = 3286, 2950, 2864, 1593, 1537, 1338, 1161, 855, 779, 657; ¹ H-NMR (600 MHz, DMSO-d ₆ , ppm): δ = 1.13 (m, 4H), 1.33 (m, 4H), 2.84 (m, 4H), 7.80-7.88 (4H, m), 7.93- 8.00 (m, 4H), 8.03 (t, 2H, 5.95); MS-ESI (m / z): [m ⁺ ] = 486. Step 2: Preparation of N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide) from N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2-nitrobenzenesulfonamide)

In einem 500 ml Dreihalskolben ausgestattet mit Rückflusskühler und KPG-Rührer werden 10 g (21 mmol) N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2-nitrobenzolsulfonamid) in ausreichend Epichlorhydrin gelöst. Zu dieser Lösung werden Portionsweise 2,48 g (62 mmol) 60%ige Natriumhydrid in Mineralöl zugegeben. Die Lösung wird für 3 h zum Rückfluss erhitzt bevor das Epichlorhydrin im Vakuum abdestilliert wird. Der Rückstand wird in Ethylacetat gelöst und unlösliche Rückstände abfiltriert. Das Filtrat wird über Magnesiumsulfat getrocknet und von überschüssigem Lösungsmittel befreit. Es wird N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid) als Produkt erhalten.
Ausbeute: 8,7 g (69,3% d. Th.) an braunem, viskosem Öl; FT-IR (Diamant, cm^–1): λ^–1 = 3522, 3344, 3098, 2934, 2857, 1708, 1591, 1538, 1343, 1158, 935, 852, 771, 652; MS-ESI (m/z): [m⁺] = 598.In a 500 ml three-necked flask equipped with reflux condenser and KPG stirrer, 10 g (21 mmol) of N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2-nitrobenzenesulfonamide) are dissolved in sufficient epichlorohydrin. Portionwise 2.48 g (62 mmol) of 60% sodium hydride in mineral oil are added to this solution. The solution will be heated to reflux for 3 h before the epichlorohydrin is distilled off in vacuo. The residue is dissolved in ethyl acetate and insoluble residues are filtered off. The filtrate is dried over magnesium sulfate and freed from excess solvent. N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide) is obtained as product.
Yield: 8.7 g (69.3% of theory) of brown, viscous oil; FT-IR (diamond, cm ^-1 ): λ ^-1 = 3522, 3344, 3098, 2934, 2857, 1708, 1591, 1538, 1343, 1158, 935, 852, 771, 652; MS-ESI (m / z): [m ⁺ ] = 598.

Beispiel 3 (R, R' = CH₂, X = Isophoron-Derivat, Y, Y' = C = O, Z, Z' = CF₃):Example 3 (R, R '= CH ₂ , X = isophorone derivative, Y, Y' = C = O, Z, Z '= CF ₃ ):

Stufe 1: Darstellung von 2,2,3-trifluor-N-(3,3,4-trimethyl-5-((2,2,2-trifluoracetamido)methyl)cyclohexyl)-acetamid

Step 1: Preparation of 2,2,3-trifluoro-N- (3,3,4-trimethyl-5 - ((2,2,2-trifluoroacetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide

In einem Kolben werden 3,4 g (20 mmol) Isophorondiamin in 10 ml Dichlormethan gelöst und in einem Eisbad auf 0°C abgekühlt. Zu dieser Lösung werden 9,2 g (44 mmol) Trifluoressigsäureanhydrid langsam zugetropft. Die Lösung wird eine Stunde bei 0°C und eine weitere bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wird mit Wasser ausgeschüttelt und die org. Phase mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen. Die org. Phase wird über Magnesiumsulfat getrocknet und überschüssiges Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Es wird 2,2,3-trifluor-N-(3,3,4-trimethyl-5-((2,2,2-trifluoracetamido)methyl)cyclohexyl)-acetamid als Zwischenprodukt erhalten.
Ausbeute: 5,9 g (81% d. Th.). FT-IR (Diamant, cm^–1): λ^–1 2958, 1699, 1555, 1180; MS-ESI (m/z): [m⁺] = 362. Stufe 2: Darstellung von 2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-methyl)-N-(3,3,5-trimethyl-5-((2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)acetamido)methyl)cyclohexyl)acetamid

In a flask, 3.4 g (20 mmol) of isophoronediamine are dissolved in 10 ml of dichloromethane and cooled to 0 ° C. in an ice bath. 9.2 g (44 mmol) of trifluoroacetic anhydride are slowly added dropwise to this solution. The solution is stirred for one hour at 0 ° C and another at room temperature. The solution is shaken out with water and the org. Phase washed with saturated sodium bicarbonate solution. The org. Phase is dried over magnesium sulfate and excess solvent removed in vacuo. There is obtained 2,2,3-trifluoro-N- (3,3,4-trimethyl-5 - ((2,2,2-trifluoroacetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide as an intermediate.
Yield: 5.9 g (81% of theory). FT-IR (diamond, cm ^-1 ): λ ^-1 2958, 1699, 1555, 1180; MS-ESI (m / z): [m ⁺ ] = 362. Step 2: Preparation of 2,2,2-trifluoro-N- (oxirane-2-methyl) -N- (3,3,5-trimethyl- 5 - ((2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl) acetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide

In einem 500 ml Dreihalskolben ausgestattet mit Rückflusskühler und KPG-Rührer werden 10 g (28 mmol) 2,2,3-trifluor-N-(3,3,4-trimethyl-5-((2,2,2-trifluoracetamido)methyl)cyclohexyl)-acetamid in ausreichend Epichlorhydrin gelöst. Zu dieser Lösung werden Portionsweise 3,32 g (83 mmol) 60%ige Natriumhydrid in Mineralöl zugegeben. Die Lösung wird für 3 h zum Rückfluss erhitzt bevor das Epichlorhydrin im Vakuum abdestilliert wird. Der Rückstand wird in Ethylacetat gelöst und unlösliche Rückstände abfiltriert. Das Filtrat wird über Magnesiumsulfat getrocknet und von überschüssigem Lösungsmittel befreit. Es wird 2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-methyl)-N-(3,3,5-trimethyl-5-((2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)acetamido)methyl)cyclohexyl)-acetamid als Produkt erhalten.
Ausbeute: 7,2 g (54,3% d. Th.) MS-ESI (m/z): [m⁺] = 474.In a 500 ml three-necked flask equipped with reflux condenser and KPG stirrer, 10 g (28 mmol) of 2,2,3-trifluoro-N- (3,3,4-trimethyl-5 - ((2,2,2-trifluoroacetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide dissolved in sufficient epichlorohydrin. 3.32 g (83 mmol) of 60% sodium hydride in mineral oil are added in portions to this solution. The solution is heated to reflux for 3 h before the epichlorohydrin is distilled off in vacuo. The residue is dissolved in ethyl acetate and insoluble residues are filtered off. The filtrate is dried over magnesium sulfate and freed from excess solvent. 2,2,2-trifluoro-N- (oxirane-2-methyl) -N- (3,3,5-trimethyl-5 - ((2,2,2-trifluoro-N- (oxirane-2-) ylmethyl) acetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide as a product.
Yield: 7.2 g (54.3% of theory) MS-ESI (m / z): [m ⁺ ] = 474.

Beispiel 4: Example 4:

Vergleichende Untersuchung der Aushärtezeit bei Polymerisation erfindungsgemäßer Diepoxide mit einem Amin.Comparative examination of the curing time when polymerizing diepoxides according to the invention with an amine.

Es wurde die Aushärtezeit erfindungsgemäßer Diepoxide gemäß Tabelle 1 bei Polyadditionsreaktion mit 3-Dimethylaminopropylamin (CAS 109-55-7) im Molverhältnis 1:1 bei 37°C bestimmt und mit der Aushärtezeit eines konventionellen Diepoxids verglichen. Die Ergebnisse sind in 1 und Tabelle 2 dargestellt.The curing time of inventive diepoxides according to Table 1 in polyaddition reaction with 3-dimethylaminopropylamine (CAS 109-55-7) in a molar ratio of 1: 1 was determined at 37 ° C and compared with the curing time of a conventional diepoxide. The results are in 1 and Table 2.

Untersuchungen der Aushärtegeschwindigkeit wurden an einem Rheometer des Typs Mars II der Firma Thermo-Fisher-Scientific im Platte-Platte-Aufbau durchgeführt. Die Temperatur wurde mittels eines Thermostaten DC30/K10 der Firma Thermo-Fischer-Scientific auf 37°C geregelt. Der Platte-Platte-Abstand wurde konstant auf 0,25 mm, bei einer Scherrate von y . = 100 s^–1 gehalten.Cure speed tests were carried out on a Thermo-Fisher-Scientific plate-in-plate rheometer of the Mars II type. The temperature was controlled at 37 ° C. by means of a thermostat DC30 / K10 from Thermo-Fischer-Scientific. The plate-to-plate distance became constant at 0.25 mm, at a shear rate of y. = 100 s ^-1 held.

Kalorimetrische Bestimmung der Glasübergangstemperatur wurde am DSC-822 der Firma Mettler-Toledo durchgeführt. Die Proben wurden in einem Aluminiumtiegel bei einer Aufheiz- und Abkühlrate von 15 K/min vermessen. Das Temperaturprogramm durchlief dreimal jeweils einen Aufheiz- und Abkühlzyklus zwischen –20°C und 100°C. Für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur wurde der Mittelpunkt des Glasübergangs über alle Temperaturprogramm-Zyklen gemittelt. Tabelle 1: Eingesetzte Diepoxide

Tabelle 2: Aushärtungszeiten der Diepoxide bei Umsetzung mit einem Amin

Calorimetric determination of the glass transition temperature was carried out on DSC-822 from Mettler-Toledo. The samples were measured in an aluminum crucible at a heating and cooling rate of 15 K / min. The temperature program went through a heating and cooling cycle between -20 ° C and 100 ° C three times. For the determination of the glass transition temperature, the center of the glass transition was averaged over all temperature program cycles. Table 1: Diepoxides used

Table 2: Curing times of diepoxides when reacted with an amine

Die in Tabelle 2 angegebenen Aushärtezeiten sind in 1 graphisch dargestellt. Erkennbar aus 1 und Tabelle 2 ist, dass die erfindungsgemäßen Diepoxide eine deutlich reduzierte Aushärtezeit bei Polymerisation mit einem Amin aufweisen, als das handelsübliche BADGE. Darüber hinaus sind die Werte der Glasübergangstemperatur vergleichbar. Die erfindungsgemäßen Diepoxide weisen darüber hinaus eine exzellente Hydrolysestabilität auf.The curing times indicated in Table 2 are in 1 shown graphically. Recognizable off 1 and Table 2 is that the diepoxides according to the invention have a significantly reduced curing time when polymerized with an amine, as the commercial BADGE. In addition, the values of the glass transition temperature are comparable. The diepoxides according to the invention moreover have excellent stability to hydrolysis.

Wie durch die gezeigten Beispiele verdeutlicht, weisen die durch Härtung erhaltenen Füllungen, welche durch die erfindungsgemäßen Füllmaterialmischungen erhalten wurden, eine anhaltende antimikrobielle Wirkung auf, bei gleichzeitig langer Haltbarkeit, guter Gewebeverträglichkeit und optimalen Härtungseigenschaften. Die erfindungsgemäßen Mischungen lassen sich darüber hinaus leicht verarbeiten. Auf die Verwendung des gesundheitsgefährdenden BADGE oder anderer auf Bisphenol A basierender potentiell schädlicher Substanzen kann hierdurch verzichtet werden.As illustrated by the examples shown, the fillings obtained by curing obtained by the filler mixtures according to the invention have a sustained antimicrobial effect, at the same time long shelf life, good tissue compatibility and optimal curing properties. Moreover, the mixtures according to the invention can be easily processed. The use of the harmful BADGE or other potentially harmful substances based on bisphenol A can be dispensed with.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• WO 03/015718 [0012] WO 03/015718 [0012]
• US 2006/0128978 A1 [0013] US 2006/0128978 A1 [0013]
• US 2011/0067812 A1 [0014] US 2011/0067812 A1 [0014]
• EP 0673637 B1 [0077] EP 0673637 B1 [0077]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• ISO 6876 [0008] ISO 6876 [0008]
• M. A. Marciano et al., (2011), „Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers” JOE, 37(10), 1417–1421 [0008] MA Marciano et al. (2011) "Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers" JOE, 37 (10), 1417-1421 [0008]
• M. A. Marciano et al., (2011), „Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers” JOE, 37(10), 1417–1421 [0011] MA Marciano et al., (2011) "Physical Properties and Interfacial Adaptation of Three Epoxy Resin-based Sealers" JOE, 37 (10), 1417-1421 [0011]

Claims (17)

Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel (I):

wobei X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander aliphatische oder aromatische Reste sind, welche substituiert oder unsubstituiert sein und/oder ein oder mehrere Heteroatome enthalten können, und Y und Y' unabhängig voneinander eine einfache Bindung, -C(O)-, -C(O)-NR¹-, -C(O)-O-, -S(O₂)- oder -S(O₂)-O- sind, wobei R¹ Wasserstoff oder wie R definiert ist, als Comonomer in einem härtbaren Füllmaterial.Use of a compound of general formula (I):

wherein X, Z, Z ', R and R' are independently aliphatic or aromatic radicals which may be substituted or unsubstituted and / or contain one or more heteroatoms, and Y and Y 'independently of one another a simple bond, -C (O ) -, -C (O) -NR ¹ -, -C (O) -O-, -S (O ₂ ) - or -S (O ₂ ) -O-, wherein R ^{1 is} hydrogen or as R is defined , as a comonomer in a curable filler. Verwendung nach Anspruch 1, wobei X, R und R' unabhängig voneinander, lineares oder verzweigtes, substituiertes oder unsubstituiertes, C_1-20-Alkylen, C_3-20-Cycloalkylen, C_5-22-Arylen oder C_5-22-Heteroarylen sind, bevorzugt unabhängig voneinander, substituiertes oder unsubstituiertes, C_1-10-Alkylen, C_3-12-Cycloalkylen, C_6-12-Arylen, C_6-12-Heteroarylen oder eine Gruppe der Struktur -C(O)- oder -C(O)O-(CR¹R²)_n-O(O)C- sind, wobei R¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes C_1-20-Alkyl, C_3-20-Cycloalkyl, C_5-22-Aryl, oder C_5-22-Heteroaryl sind, und n von 1–10, bevorzugt von 2 bis 6 ist, bevorzugt R¹ und R² beide Wasserstoff oder lineares C_2-6-Alkyl, verzweigtes C_3-10-Alkyl, oder C_5-20-Aryl sind, wobei X, R und R' unabhängig voneinander gegebenenfalls eine oder mehrere funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Ether, Ester, Amin, Amid, Sulfid, Sulfat, Nitrat und Phosphat, und/oder oligomere oder polymere Gruppen, deren Wiederholungseinheiten bevorzugt C_1-20-aliphatisch, C_5-22-aromatisch sind und gegebenenfalls Heteroatome enthalten, enthalten.Use according to claim 1, wherein X, R and R 'independently, linear or branched, substituted or unsubstituted, C _1-20 alkylene, C _3-20 cycloalkylene, C _5-22 arylene or C _5-22 heteroarylene are, preferably independently of each other, substituted or unsubstituted, C _1-10 alkylene, C _3-12 cycloalkylene, C _6-12 arylene, C _6-12 heteroarylene or a group of the structure -C (O) - or - C (O) O- (CR ¹ R ² ) _n -O (O) C- wherein R ¹ and R ^{2 are} independently hydrogen or substituted or unsubstituted C _1-20 alkyl, C _3-20 cycloalkyl, C _{5-22 are} aryl, or C _5-22 heteroaryl, and n is 1-10, preferably from 2 to 6, preferably R ¹ and R ^{2 are} both hydrogen or linear C _2-6 alkyl, branched C _{3- 10} -alkyl, or C _5-20 -aryl, wherein X, R and R 'independently of one another optionally one or more functional groups selected from ether, ester, amine, amide, sulfide, sulfate, nitrate and phosphate, and / or oligomeric or polymeric group groups whose repeat units are preferably C _1-20 -aliphatic, C _5-22 -aromatic and optionally contain heteroatoms. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Y und Y' unabhängig voneinander -C(O)-, -C(O)-O-, -S(O₂)- oder eine einfache Bindung sind, und Z und Z' unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes C_1-20-Alkyl, C_3-20-Cycloalkyl, C_5-22-Aryl oder C_5-22-Heteroaryl sind, bevorzugt Z und Z' ausgewählt sind aus C_2-6-Alkyl, C_3-12-Cycloalkyl und C_5-12-Aryl, wobei Z und Z' unabhängig voneinander gegebenenfalls eine oder mehrere funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Ether, Ester, Amin, Amid, Sulfid, Sulfat, Nitrat und Phosphat, und/oder oligomere oder polymere Gruppen, deren Wiederholungseinheiten C_1-20-aliphatisch oder C_5-22-aromatisch sind, welche gegebenenfalls Heteroatome enthalten, enthalten.Use according to claim 1 or 2, wherein Y and Y 'independently of one another are -C (O) -, -C (O) -O-, -S (O ₂ ) - or a simple bond, and Z and Z' independently substituted or unsubstituted C _1-20 alkyl, C _3-20 cycloalkyl, C _5-22 aryl or C _5-22 heteroaryl, preferably Z and Z 'are selected from C _2-6 alkyl, C _{3- 12} -cycloalkyl and C _5-12 -aryl, wherein Z and Z 'independently of one another optionally one or more functional groups selected from ether, ester, amine, amide, sulfide, sulfate, nitrate and phosphate, and / or oligomeric or polymeric groups whose repeating units are C _1-20 -aliphatic or C _5-22 -aromatic, which may contain heteroatoms. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei X -C(O)-, C_2-6-Alkylen oder C_3-10-Cycloalkylen ist.Use according to any one of the preceding claims, wherein X is -C (O) -, C _2-6 -alkylene or C _3-10 -cycloalkylene. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei R und R' CH₂ sind.Use according to any one of the preceding claims, wherein R and R 'are CH ₂ . Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Z und Z' unabhängig voneinander halogeniertes C_1-3-Alkyl oder C_1-3-Alkoxy, oder in ortho- und/oder para-Stellung substituiertes C_5-22-Aryl oder C_5-22-Heteroaryl sind, bevorzugt ausgewählt ist aus CF₃, 4-Trifluoromethylphenyl, 2,4-Trifluorodimethylphenyl, 4-Methoxyphenyl, 4-Nitrophenyl, 2,4-Dinitrophenyl oder 4-Methoxy-2-nitrophenyl.Use according to any one of the preceding claims, wherein Z and Z 'independently of one another are halogenated C _1-3 -alkyl or C _1-3 -alkoxy, or ortho and / or para-substituted C _5-22 -aryl or C _{5- 22 are} heteroaryl, preferably selected from CF ₃ , 4-trifluoromethylphenyl, 2,4-trifluorodimethylphenyl, 4-methoxyphenyl, 4-nitrophenyl, 2,4-dinitrophenyl or 4-methoxy-2-nitrophenyl. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche durch die allgemeinen Formeln (II), (III), (IV), (V) und (VI) dargestellt werden kann:

wobei X, R, R', Z und Z' wie in einem der vorhergehenden Ansprüche definiert sind und Y und Y' der Formel (V) eine einfache Bindung sind.Use according to one of the preceding claims, which can be represented by the general formulas (II), (III), (IV), (V) and (VI):

wherein X, R, R ', Z and Z' are as defined in any one of the preceding claims and Y and Y 'of formula (V) are a single bond. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung ausgewählt ist aus – 1,3-bis(4-nitrobenzol)-1,3-bis(oxiran-2-ylmethyl)harnstoff, – bis(4-methoxyphenyl)hexamethylenbis((oxiran-2-ylmethyl)carbamat), – N,N'-(methylenbis(4,1-phenylen))bis(2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)acetamid), – 2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)-N-(3,3,5-trimethyl-5-((2,2,2-trifluor-N-(oxiran-2-ylmethyl)acetamido)methyl)cyclohexyl)acetamid, – N,N'-hexamethylenbis(4-methyl-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid), – N,N'-hexamethylenbis(4-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid), – N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-methoxy-2-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid), – N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(2,6-dichlor-N-(oxiran-2-ylmethyl)-4-(trifluormethyl)benzolsulfonamid), – N,N'-((ethan-1,2-diylbis(oxy))bis(ethan-2,1-diyl))bis(2-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid), – N,N'-(propan-1,3-diyl)bis(4-nitro-N-(oxiran-2-ylmethyl)benzolsulfonamid), – N,N'-(hexan-1,6-diyl)bis(4-nitro-N-(4-(oxiran-2-ylmethyl)phenyl)benzolsulfonamid) und – Propan-1,3-diyl bis((4-nitrophenyl)(oxiran-2-ylmethyl)carbamat).Use according to one of the preceding claims, wherein the compound is selected from 1,3-bis (4-nitrobenzene) -1,3-bis (oxiran-2-ylmethyl) urea, Bis (4-methoxyphenyl) hexamethylenebis ((oxiran-2-ylmethyl) carbamate), N, N '- (methylenebis (4,1-phenylene)) bis (2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl) acetamide), 2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl) -N- (3,3,5-trimethyl-5 - ((2,2,2-trifluoro-N- (oxiran-2-ylmethyl ) acetamido) methyl) cyclohexyl) acetamide, N, N'-hexamethylenebis (4-methyl-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide), N, N'-hexamethylenebis (4-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide), N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-methoxy-2-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide), N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (2,6-dichloro-N- (oxiran-2-ylmethyl) -4- (trifluoromethyl) benzenesulfonamide), N, N '- ((ethane-1,2-diylbis (oxy)) bis (ethane-2,1-diyl)) bis (2-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide), N, N '- (propane-1,3-diyl) bis (4-nitro-N- (oxiran-2-ylmethyl) benzenesulfonamide), N, N '- (hexane-1,6-diyl) bis (4-nitro-N- (4- (oxiran-2-ylmethyl) phenyl) benzenesulfonamide) and Propane-1,3-diyl bis ((4-nitrophenyl) (oxiran-2-ylmethyl) carbamate). Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Comonomer in einem härtbaren Dentalfüllmaterial, bevorzugt in einem Wurzelkanalfüllmaterial.Use according to one of the preceding claims as a comonomer in a curable dental filling material, preferably in a root canal filling material. Härtbare Dentalfüllmaterialmischung, umfassend als Komponente (a) ein Epoxid wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert, als Komponente (b) ein Amin und gegebenenfalls als Komponente (c) ein quartäres Ammoniumsalz. A hardenable dental filler mixture comprising as component (a) an epoxide as defined in any one of claims 1 to 8, as component (b) an amine and optionally as component (c) a quaternary ammonium salt. Verwendung der härtbaren Dentalfüllmaterialmischung nach Anspruch 10 zur Herstellung eines härtbaren Dentalzements, bevorzugt zum Füllen und/oder Versiegeln von Wurzelkanälen, besonders bevorzugt als härtbares Wurzelkanalfüllmaterial.Use of the curable dental filler mixture according to claim 10 for the preparation of a curable dental cement, preferably for filling and / or sealing root canals, particularly preferably as curable root canal filling material. Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Dentalzements, umfassend die Schritte (a) Bereitstellen der härtbaren Dentalfüllmaterialmischung nach Anspruch 10 und (b) Härten der Dentalfüllmaterialmischung, wobei die Härtung bevorzugt bei Körpertemperatur erfolgt.A method of making a cured dental cement comprising the steps (a) providing the curable dental filler mixture according to claim 10 and (b) curing the dental filler mixture, wherein the curing is preferably at body temperature. Dentalfüllmaterial, erhältlich durch Härten der Dentalfüllmaterialmischung nach Anspruch 10.Dental filling material obtainable by curing the dental filler mixture according to claim 10. Kit zur Bereitstellung einer härtbaren Dentalfüllmaterialmischung wie in Anspruch 10 definiert, umfassend die getrennt voneinander vorliegenden Fraktionen (I) und (II), wobei die Fraktion (I) die Epoxidkomponente (a) umfasst, die Fraktion (II) die Aminkomponente (b) umfasst, und gegebenenfalls das quartäre Ammoniumsalz (Komponente (c)) in der Fraktion (I) oder in der Fraktion (II) enthalten sein kann, bevorzugt in der Fraktion (II).A kit for providing a curable dental filler mixture as defined in claim 10, comprising fractions (I) and (II) separately, wherein fraction (I) comprises epoxy component (a), fraction (II) comprises amine component (b) , and optionally the quaternary ammonium salt (component (c)) may be contained in the fraction (I) or in the fraction (II), preferably in the fraction (II). Verbindung der allgemeinen Formel (Ib):

wobei X, Z, Z', R und R' unabhängig voneinander aliphatische oder aromatische Reste sind, welche substituiert oder unsubstituiert sein und/oder ein oder mehrere Heteroatome enthalten können, und Y und Y' unabhängig voneinander eine einfache Bindung, -C(O)-, -C(O)-NR¹-, -C(O)-O- oder -S(O₂)-O- sind, wobei R¹ Wasserstoff oder wie R definiert ist.Compound of the general formula (Ib):

wherein X, Z, Z ', R and R' are independently aliphatic or aromatic radicals which may be substituted or unsubstituted and / or contain one or more heteroatoms, and Y and Y 'independently of one another a simple bond, -C (O ) -, -C (O) -NR ¹ -, -C (O) -O- or -S (O ₂ ) -O-, wherein R ^{1 is} hydrogen or as R is defined. Verwendung der Verbindung nach Anspruch 15 als Comonomer in einem härtbaren Epoxidharz.Use of the compound of claim 15 as a comonomer in a curable epoxy resin. Verwendung des Epoxidharzes nach Anspruch 16 als medizinisches Füllmaterial, bevorzugt als Knochenzement oder Dentalfüllmaterial, als Isolatormaterial, Korrosionsschutz oder Klebstoff, bevorzugt als Verbundklebstoff.Use of the epoxy resin according to claim 16 as medical filling material, preferably as bone cement or dental filling material, as insulator material, corrosion protection or adhesive, preferably as composite adhesive.

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