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Die
vorliegende Erfindung betrifft Nitro-phenylendiamine auf Mono- benzolbasis,
die mindestens eine kationische Gruppe enthalten, die unter den
aliphatischen Gruppen ausgewählt
ist, die mindestens eine delokalisierte kationische Ladung an einem
5-gliedrigen, ungesättigten
Heterocyclus mit mehreren Stickstoffatomen aufweist, ihre Verwendung
als Direktfarbstoffe zum Färben
von Keratinsubstanzen und insbesondere menschlichen Keratinfasern,
besonders zum Färben
der Haare, und insbesondere Zusammensetzungen zum Färben, die
diese enthalten.
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Es
ist bekannt, menschliche Keratinfasern und insbesondere Haare mit
Farbmittelzusammensetzungen zu färben,
die Direktfarbstoffe enthalten, d. h. färbende Moleküle, die
eine Affinität
für die
Fasern aufweisen. Das Verfahren zum Färben unter Verwendung dieser
Farbstoffe ist eine so genannte Direktfärbung, die darin besteht, die
Direktfarbstoffe auf den Fasern zu belassen und anschließend zu
spülen.
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Die
daraus resultierenden Färbungen
sind temporäre
oder semipermanente Färbungen,
bei denen die Art der Wechselwirkungen zwischen den Direktfarbstoffen
und der Keratinfaser und die Desorption der Farbstoffe von der Oberfläche und/oder
aus dem Inneren der Faser für
die geringe Färbekraft
und ihre schlechte Beständigkeit
gegenüber
Wäschen
oder Schwitzen verantwortlich sind.
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Unter
den bekannten Direktfarbstoffen wurden bereits kationische Nitro-phenylendiamine
beschrieben, deren kationische Ladung ist jedoch am Stickstoffatom
einer aliphatischen Gruppe oder eines 6- gliedrigen, gesättigten Heterocyclus mit nur
einem Stickstoffatom, wie Morpholin oder Piperidin, lokalisiert.
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Solche
Nitro-phenylendiamine sind beispielsweise in dem britischen Patent
1 164 824, dem amerikanischen Patent 4 018 556 oder dem europäischen Patent
EP-A-0 673 926 beschrieben worden.
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Zum
Färben
der Haare werden jedoch ständig
Direktfarbstoffe gesucht, die immer noch bessere Eigenschaften besitzen.
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Die
Anmelderin hat daher nach umfangreichen, zu dieser Frage durchgeführten Untersuchungen
vollkommen überraschend
und unerwartet neue kationische Nitro-phenylendiamine auf Monobenzolbasis
aufgefunden, bei denen mindestens eine kationische Ladung an einem
ungesättigten,
5-gliedrigen Heterocyclus, der mehrere Stickstoffatome aufweist,
delokalisiert ist und die mindestens eine kationische Gruppe Z enthalten, wobei
Z unter den quaternisierten aliphatischen Gruppen, aliphatischen
Gruppen, die mindestens einen gesättigten quaternisierten Ring
enthalten, und aliphatischen Gruppen ausgewählt ist, die mindestens einen
ungesättigten
quaternisierten Ring enthalten.
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Diese
neue Gruppe von Farbstoffen hat die sehr vorteilhafte Besonderheit,
dass sie in den Färbemedien
sehr gut löslich
sind, und diese neuen Farbstoffe führen durch Direktfärbung zu
Färbungen,
die im Vergleich mit Färbungen,
die mit den im Stand der Technik bekannten kationischen Nitro-phenylendiaminen durchgeführt werden,
deren kationische Ladung an dem Stickstoffatom einer aliphatischen
Gruppe oder eines Heterocyclus mit nur einem Stickstoffatom lokalisiert
ist, besonders kräftig
und (gegenüber
verschiedenen Angriffen, denen das Haar ausgesetzt sein kann: Licht,
Reibung, ungünstige
Witterungseinflüsse,
Haarwäschen, Transpirieren)
sehr beständig
sind.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf dieser Feststellung.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher kationische Nitro-phenylendiamine
auf Monobenzolbasis der folgenden Formel (I):
worin
bedeuten:
- • die
Gruppen R1, R2,
R3 und R4, die identisch
oder voneinander verschieden sein können, ein Wasserstoffatom;
eine nachfolgend definierte Gruppe Z; C1-6-Alkyl;
C1-6-Monohydroxyalkyl; C2-6-Polyhydroxyalkyl;
Alkoxy(C1-6)alkyl(C1-6);
Aryl; Benzyl; N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoyl(C1-6); Thiocarbamoylalkyl(C1-6);
Trifluoralkyl(C1-6); Sulfoalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6)carboxyalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6)sulfinylalkyl(C1-6); Aminosulfonylalkyl(C1-6); N-Alkyl(C1-6)aminosulfonylalkyl(C1-6);
N,N-Dialkyl(C1-6)aminosulfonylalkyl(C1-6);
Alkyl(C1-6)carbonylalkyl(C1-6);
Aminoalkyl(C1-6), wobei die Alkylgruppe
unsubstituiert vorliegt oder mit einer oder mehreren Hydroxygruppen
substituiert ist; Aminoalkyl(C1-6), wobei
die Alkylgruppe unsubstituiert vorliegt oder mit einer oder mehreren
Hydroxygruppen substituiert ist und wobei die Aminogruppe mit einer
oder zwei Gruppen substituiert ist, die gleich oder verschieden
sind und unter den Gruppen Alkyl, Mono- hydroxyalkyl(C1-6),
Polyhydroxyalkyl(C2-6), Alkyl(C1-6)carbonyl,
Carbamoyl, N-Alkyl(C1-6)carbamoyl, N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoyl, Alkyl(C1-6)sulfonyl,
Formyl, Trifluoralkyl(C1-6)carbonyl, Alkyl(C1-6)carboxy oder Thiocarbamoyl ausgewählt sind;
- • die
Gruppen R5 und R6,
die gleich oder verschieden sein können, ein Wasserstoffatom;
ein Halogenatom; Alkyl(C1-6)carbonyl; Amino alkyl(C1-6)carbonyl; N-Alkyl(C1-6)aminoalkyl(C1-6)carbonyl; N,N-Dialkyl(C1-6)aminoalkyl(C1-6)carbonyl; Aminoalkyl(C1-6-)carbonylalkyl(C1-6); N-Alkyl(C1-6)aminoalkyl(C1-6)carbonylalkyl(C1-6); N,N-Dialkyl(C1-6)aminoalkyl(C1-6)carbonylalkyl(C1-6); Carboxy; Alkyl(C1-6)carboxy;
Alkyl(C1-6)sulfonyl; Aminosulfonyl; N-Alkyl(C1-6)aminosulfonyl; N,N-Dialkyl(C1-6)aminosulfonyl;
Aminosulfonylalkyl(C1-6); N-Alkyl(C1-6)aminosulfonylalkyl(C1-6);
N,N-Dialkyl(C1-6)aminosulfonylalkyl(C1-6); Carbamoyl; N-Alkyl(C1-6)carbamoyl;
N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoyl; Carbamoylalkyl(C1-6); N-Alkyl(C1-6)carbamoylalkyl(C1-6); N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoylalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6);
Monohydroxyalkyl(C1-6); Polyhydroxyalkyl(C2-6); Alkoxy(C1-6)alkyl(C1-6); Trifluoralkyl(C1-6);
Aminoalkyl(C1-6); wobei die Alkylgruppe
unsubstituiert vorliegt oder mit einer oder mehreren Hydroxygruppen
substituiert ist und wobei die Aminogruppe unsubstituiert vorliegt
oder mit einer oder zwei Gruppen substituiert ist, die gleich oder
verschieden sind und unter den folgenden Gruppen ausgewählt sind:
Alkyl(C1-6), Monohydroxyalkyl(C1-6),
Polyhydroxyalkyl(C2-6), Alkyl(C1-6)carbonyl,
Carbamoyl, N-Alkyl(C1-6)carbamoyl, N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoyl, Alkyl(C1-6)sulfonyl,
Formyl, Trifluoralkyl(C1-6)carbonyl, Alkyl(C1-6)carboxy, Thiocarbamoyl; oder eine nachfolgend
definierte Gruppe OR7 oder -SR7;
- • R7 ein Wasserstoffatom; Alkyl(C1-6);
Monohydroxyalkyl(C1-6); Polyhydroxyalkyl(C2-6); Alkoxy(C1-6)alkyl(C1-6); Aryl; Benzyl; Carboxyalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6)carboxyalkyl(C1-6); Cyanoalkyl(C1-6);
Carbamoylalkyl(C1-6); N-Alkyl(C1-6)carbamoylalkyl(C1-6); N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoylalkyl(C1-6); Trifluoralkyl(C1-6);
Aminosulfonylalkyl(C1-6); N-Alkyl(C1-6)aminosulfonylalkyl(C1-6);
N,N-Dialkyl(C1-6)aminosulfonylalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6)sulfinylalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6)sulfonylalkyl(C1-6); Alkyl(C1-6)carbonylalkyl(C1-6); Aminoalkyl(C1-6),
wobei die Alkylgruppe unsubstituiert oder mit einer oder mehreren
Hydroxygruppen substituiert ist; Aminoalkyl(C1-6),
wobei die Alkylgruppe unsubstituiert oder mit einer oder mehreren
Hydroxygruppen substituiert ist und wobei die Aminogruppe mit einer
oder zwei Grup pen substituiert ist, die gleich oder verschieden
sind und unter den Gruppen Alkyl(C1-6),
Monohydroxyalkyl(C1-6), Polyhydroxyalkyl(C2-6), Alkyl(C1-6)carbonyl,
Formyl, Trifluoralkyl(C1-6)carbonyl, Alkyl(C1-6)carboxy, Carbamoyl, N-Alkyl(C1-6)carbamoyl, N,N-Dialkyl(C1-6)carbamoyl,
Thiocarbamoyl, Alkyl(C1-6)sulfonyl ausgewählt sind;
- • Z
ist unter den ungesättigten
kationischen Gruppen der Formel (II) und den gesättigten kationischen Gruppen
der Formel (III) ausgewählt: worin
bedeuten:
- • D
eine Verbindungsgruppe, die eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe
ist, die vorzugsweise 1 bis 14 Kohlenstoffatome aufweist und die
mit einer oder mehreren Hydroxygruppen oder C1-6-Alkoxygruppen substituiert
sein kann;
- • die
Ringbestandteile E, G, J und L, die gleich oder verschieden sind,
ein Kohlenstoffatom oder ein Stickstoffatom;
- • n
0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4;
- • die
Gruppen R, die gleich oder verschieden sind, ein Halogenatom, eine
Hydroxygruppe, Alkyl(C1-6), Monohydroxyalkyl(C1-6), Polyhydroxyalkyl(C2-6),
Nitro, Cyano, Cyanoalkyl(C1-6), Alkoxy(C1-6), Trialkyl(C1-6)silanalkyl(C1-6), Amido, Aldehydo, Carboxy, Alkylcarbonyl(C1-6), Thio, Thioalkyl(C1-6),
Alkyl(C1-6)thio, Amino, Amino, wobei die
Aminogruppe mit Alkyl(C1-6)carbonyl, Carbamoyl
oder Alkyl(C1-6)sulfonyl geschützt ist: NHR'' oder NR''R''' wobei
die Gruppen R'' und R''',
die gleich oder verschieden sind, Alkyl(C1-6),
Monohydroxyalkyl(C1-6) oder Polyhydroxyalkyl(C2-6) bedeuten;
- • R8 Alkyl(C1-6), Monohydroxyalkyl(C1-6), Polyhydroxyalkyl(C2-6),
Cyanoalkyl(C1-6), Trialkyl(C1-6)silanalkyl(C1-6), Alkoxy(C1-6)alkyl(C1-6), Carbamoylalkyl(C1-6),
Alkyl(C1-6)carboxyalkyl(C1-6)
oder Benzyl;
- • die
Gruppen R9, R10 und
R11, die gleich oder verschieden sind, Alkyl(C1-6), Monohydroxyalkyl(C1-6),
Polyhydroxyalkyl(C2-6), Alkoxy(C1-6)alkyl(C1-6),
Cyanoalkyl(C1-6), Aryl, Benzyl, Amidoalkyl(C1-6), Trialkyl(C1-6)silanalkyl(C1-6) oder Aminoalkyl(C1-6),
wobei die Aminogruppe mit Alkyl(C1-6)carbonyl,
Carbamoyl oder Alkyl(C1-6)sulfonyl geschützt ist;
wobei zwei der Gruppen R9, R10 und
R11 auch gemeinsam mit dem Stickstoffatom,
an das sie gebunden sind, einen gesättigten, 5- oder 6-gliedrigen
Ring auf Kohlenstoffbasis oder Ring, der ein oder mehrere Heteroatome
enthalten kann, wie beispielsweise Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin oder
Morpholin, bilden können,
wobei der Ring unsubstituiert vorliegt oder mit einem Halogenatom,
Hydroxy, Alkyl(C1-6), Monohydroxyalkyl(C1-6), Polyhydroxyalkyl(C2-6),
Nitro, Cyano, Cyanoalkyl(C1-6), Alkoxy(C1-6), Trialkyl(C1-6)
silanalkyl(C1-6), Amido, Aldehydo, Carboxy,
Ketoalkyl(C1-6), Thio, Thioalkyl(C1-6), Alkyl(C1-6)thio und
eine Aminogruppe, die mit Alkyl(C1-6)carbonyl,
Carbamoyl oder Alkyl(C1-6)sulfonyl geschützt ist,
substituiert sein kann;
- • R12 Alkyl(C1-6); Monohydroxyalkyl(C1-6); Polyhydroxyalkyl(C2-6);
Aryl; Benzyl; Aminoalkyl(C1-6), Aminoalkyl(C1-6), wobei die Aminogruppe mit Alkyl(C1-6)carbonyl, Carbamoyl oder Alkyl(C1-6)sulfonyl geschützt ist; Carboxyalkyl(C1-6); Cyanoalkyl(C1-6);
Carbamoylalkyl(C1-6); Trifluoralkyl(C1-6); Trialkyl(C1-6)silanalkyl(C1-6); Sulfonamidoalkyl(C1-6);
Alkyl(C1-6)carboxyalkyl(C1-6);
Alkyl(C1-6)sulfinylalkyl(C1-6);
Alkyl(C1-6)sulfonylalkyl(C1-6);
Alkyl(C1-6)ketoalkyl(C1-6);
N-Alkyl(C1-6)carbamoylalkyl(C1-6);
N-Alkyl(C1-6)sulfonamidoalkyl(C1-6);
- • x
und y bedeuten 0 oder 1; mit den folgenden Maßgaben:
– in den
ungesättigten
kationischen Gruppen der Formel (II):
– wenn x = 0, ist die Verbindungsgruppe
D an das Stickstoffatom gebunden,
– wenn x = 1, ist die Verbindungsgruppe
D an einen Ringbestandteil E, G, J oder L gebunden,
– y kann
nur unter den folgenden Bedingungen den Wert 1 annehmen:
1)
wenn die Ringbestandteile E, G, J und L gleichzeitig ein Kohlenstoffatom
bedeuten und sich die Gruppe R8 an dem Stickstoffatom
des ungesättigten
Rings befindet; oder
2) wenn mindestens ein Ringbestandteil
E, G, J oder L ein Stickstoffatom bedeutet, an das die Gruppe R8 gebunden ist;
– in den kationischen Gruppen
der Formel (III):
– wenn
y = 0, ist die Verbindungsgruppe D an das Stickstoffatom gebunden,
das die Gruppen R9 bis R11 trägt,
– wenn y
= 1, bilden zwei der Gruppen R9 bis R11 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an das
sie gebunden sind, einen 5- oder
6-gliedrigen gesättigten
Ring, wie er oben definiert wurde, und die Verbindungsgruppe D befindet
sich an einem Kohlenstoffatom dieses gesättigten Rings;
- • X– bedeutet
ein einwertiges oder zweiwertiges Anion und ist vorzugsweise unter
Halogenatomen, wie Chlor, Brom, Fluor oder Iod, Hydroxid, Hydrogensulfat
oder Alkyl(C1-6)-sulfat, wie beispielsweise
Methylsulfat oder Ethylsulfat, ausgewählt;
mit der Maßgabe, dass
die Anzahl der ungesättigten
kationischen Gruppen Z der Formel (II), bei denen mindestens einer
der Ringbestandteile E, G, J und L ein Stickstoffatom bedeutet,
mindestens 1 ist.
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Die
in den Formeln (I), (II) und (III) genannten Alkyl- und Alkoxygruppen
können
geradkettig oder verzweigt vorliegen.
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Die
Verbindungen der Formel (I) können
gegebenenfalls mit starken anorganischen Säuren, wie HCl, HBr, H2SO4, oder organischen
Säu ren,
wie Essigsäure,
Weinsäure,
Milchsäure,
Citronensäure
oder Bernsteinsäure,
in die Salze übergeführt sein.
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Von
den Ringen der ungesättigten
Gruppen Z der Formel (II) sind insbesondere beispielsweise Pyrrol, Imidazol,
Pyrazol und Triazol zu nennen.
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Die
Verbindungen der Formel (I) sind vorzugsweise unter den Verbindungen
der folgenden Formeln (I)
1 bis (I)
15 ausgewählt:
1-[3-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-propyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
1-[2-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-chlorid,
1-[2-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
1-[2-(4-Amino-2-methyl-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
1-[2-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
1-[2-(4-Amino-3-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-chlorid,
3-[3-(4-Diethylamino-2-nitro-phenylamino)-propyl]-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-methylsulfat,
3-[3-{4-[Bis-(2-hydroxyethyl)-amino]-2-nitro-phenylamino}-propyl]-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-methylsulfat,
1-Methyl-3-[3-(3-methylamino-4-nitro-phenylamino)-propyl]-3H-imidazol-1-ium-methylsulfat,
3-(3-{2-Chlor-5-[3-(3-methyl-3H-imidazol-1-ium)-propylamino]-4-nitro-phenylamino}-propyl)-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-dihydrogensulfat,
3-(3-{4-Chlor-5-[3-(trimethyl-ammonium)-propylamino]-2-nitro-phenylamino}-propyl)-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-dimethylsulfat,
3-(3-{3-[2-(Diethyl-methyl-ammonium)-ethylamino]-4-nitro-phenylamino}-propyl)-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-dimethylsulfat,
1-[2-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-2-methyl-2H-pyrazol-1-ium-bromid,
1-[2-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-2-methyl-2H-pyrazol-1-ium-bromid,
3-Methyl-1-{2-[methyl-(4-methylamino-3-nitro-phenyl)-amino]-ethyl}-3H-imidazol-1-ium-chlorid,
Monohydrat
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
der Formel (I) können
leicht nach im Stand der Technik allgemein bekannten Verfahren zur
Herstellung von quartären
Aminen erhalten werden, beispielsweise:
- – in einem
Schritt durch Kondensation eines Nitro-phenylendiamin, das eine
Halogenalkylgruppe aufweist, mit einer Verbindung, die eine tertiäre Aminogruppe
trägt,
oder durch Kondensation eines Nitro-phenylendiamin, das eine tertiäre Aminogruppe
aufweist, mit einer Verbindung, die eine Halogenalkylgruppe trägt; oder
- – in
zwei Schritten durch Kondensation eines Nitro-phenylendiamin, das
eine Halogenalkylgruppe aufweist, mit einer Verbindung, die eine
sekundäre
Aminogruppe trägt,
oder durch Kondensation eines halogenierten Nitro-phenylendiamin
mit einem Amino(disubstituiert)alkylamin, und anschließender Quaternisierung
mit einem Alkylierungsmittel.
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Der
Quaternisierungsschritt ist im Allgemeinen der Einfachheit halber
der letzte Syntheseschritt, er kann aber auch vorher im Laufe der
zur Herstellung der Verbindung der Formel (I) durchgeführten Umsetzungen
erfolgen.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Zusammensetzung zum Färben von
Keratinsubstanzen, die in einem zum Färben geeigneten Medium mindestens
ein kationisches Nitro-phenylendiamin auf Monobenzolbasis der oben
beschriebenen Formel (I) enthält.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf eine Zusammensetzung zum direkten
Färben
von menschlichen Keratinfasern, wie Haaren, die in einem zum Färben geeigneten
Medium mindestens ein kationisches Nitro-phenylendiamin auf Monobenzolbasis
der Formel (I), wie es oben beschrieben wurde, in einer wirksamen Menge
enthält.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung von kationischen
Nitro-phenylendiaminen auf Monobenzolbasis der Formel (I) als Direktfarbstoffe
in Zusammensetzungen zum Färben
von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern wie
den Haaren, oder zur Herstellung solcher Zusammensetzungen.
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Weitere
Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen noch klarer
aus der folgenden Beschreibung sowie den verschiedenen konkreten
Beispielen hervor, die zur Erläuterung
angegeben sind und keinesfalls einschränkend verstanden werden sollen.
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Das
oder die kationische(n) Nitro-phenylendiamin(e) auf Monobenzolbasis
der Formel (I) gemäß der Erfindung
und/oder ihr(e) Additionssalz(e) mit einer Säure machen vorzugsweise etwa
0,005 bis 12 Gew.-% des Gesamtgewichts der Farbmittelzusammensetzung
und noch bevorzugter etwa 0,05 bis 6 Gew.-% des Gesamtgewichts aus.
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Die
erfindungsgemäßen kationischen
Nitro-phenylendiamine auf Monobenzolbasis der Formel (I) können auch
in den bekannten Verfahren zum oxidativen Färben, bei denen oxidative Farbstoffe
(Farbstoffvorprodukte von Oxidationsfarbstoffen und gegebenenfalls
Kuppler) verwendet werden, dazu dienen, die mit den Oxidationsfarbstoffen
erhaltenen Färbungen
zu nuancieren oder mit Glanz anzureichern.
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Die
erfindungsgemäße Farbmittelzusammensetzung
kann neben den kationischen Nitro-phenylendiaminen auf Monobenzolbasis
der Formel (I) auch einen oder mehrere, herkömmlich eingesetzte(n) Direktfarbstoff(e)
enthalten, um die Farbpalette zu erweitern und unterschiedlichste
Färbungen
zu erzeugen, insbesondere nitrierte Benzolfarbstoffe, die von den
erfindungsgemäßen kationischen
Nitrophenylendiaminen der Formel (I) verschieden sind, Nitrodiphenylamine,
nitrierte Phenolether oder Nitrophenole, Nitropyridine, Anthrachinonfarbstoffe,
Nitroaniline, Mono- oder Diazofarbstoffe, Triarylmethan-Farbstoffe,
Azin-Farbstoffe, Acridin-Farbstoffe und Xanthen-Farbstoffe, oder
auch metallhaltige Farbstoffe.
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Der
Mengenanteil aller dieser weiteren Direktfarbstoffe kann im Bereich
von etwa 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelzusammensetzung,
liegen.
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Das
zum Färben
geeignete Medium (oder der Träger)
besteht im Allgemeinen aus Wasser oder einem Gemisch von Wasser
und mindestens einem organischen Lösungsmittel zur Solubilisierung
der Verbindungen, die nicht ausreichend wasserlöslich sind. Von den organischen
Lösungsmitteln
sind beispielsweise die niederen C1-4-Alkanole,
wie Ethanol und Isopropanol; Glycerin; Glykole und Glykolether,
wie 2-Butoxyethanol, Propylenglykol, Propylenglykolmonomethylether,
sowie die aromatischen Alkohole, wie Benzylalkohol oder Phenoxyethanol,
analoge Produkte und deren Gemische zu nennen.
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Die
Lösungsmittel
können
in Mengenanteilen von vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Farbmittelzusam mensetzung, und noch bevorzugter
von etwa 5 bis 30 Gew.-% enthalten sein.
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In
die erfindungsgemäße Zusammensetzung
können
auch Fettsäureamide,
wie Mono- und Diethanolamide von Säuren, die von Kopra abgeleitet
sind, von Laurinsäure
oder von Ölsäure, in
Konzentrationen von etwa 0,05 bis 10 Gew.-% gegeben werden.
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In
die erfindungsgemäße Zusammensetzung
können
auch im Stand der Technik wohlbekannte grenzflächenaktive Stoffe vom anionischen,
kationischen, nichtionischen, amphoteren, zwitterionischen Typ oder deren
Gemische vorzugsweise in einem Mengenanteil von etwa 0,1 bis 50
Gew.-% und vorzugsweise etwa 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung, eingearbeitet werden.
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Es
können
auch Verdickungsmittel in Mengen von etwa 0,2 bis 5 % verwendet
werden.
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Die
Farbmittelzusammensetzung kann außerdem verschiedene übliche Zusatzstoffe
enthalten, wie Antioxidantien, Parfums, Maskierungsmittel, Dispergiermittel,
Konditioniermittel für
die Haare, Konservierungsmittel, Trübungsmittel sowie alle anderen
Zusatzstoffe, die gewöhnlich
zum Färben
von Keratinsubstanzen verwendet werden.
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Der
Fachmann wird die gegebenenfalls enthaltene(n), oben angegebene(n),
zusätzlichen
Verbindung(en) so auswählen,
dass die mit der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzung
verbundenen vorteilhaften Eigenschaften durch den beabsichtigten
Zusatz oder die Zusätze
nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt werden.
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Die
erfindungsgemäße Farbmittelzusammensetzung
kann bei einem sauren, neutralen oder alkalischen pH-Wert formuliert
sein, wobei der pH-Wert im Bereich von etwa 3 bis 12 und vorzugsweise
etwa 5 bis 11 liegen kann. Er kann mit üblicherweise zum Färben von
Keratinsubstanzen verwendeten Mitteln zum Ansäuern oder Alkalischmachen oder
Puffern auf den gewünschten
Wert eingestellt werden.
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Die
Ansäuerungsmittel
sind in der Regel anorganische oder organische Säuren, beispielsweise Salzsäure, Orthophosphorsäure, Schwefelsäure, Carbonsäuren, wie
Essigsäure,
Weinsäure,
Citronensäure
und Milchsäure,
und Sulfonsäuren.
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Von
den Puffern ist beispielsweise Kaliumdihydrogenphosphat/Natriumhydroxid
zu nennen.
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Von
den Alkalisierungsmitteln kommen beispielsweise Ammoniak, Alkalicarbonate,
Alkanolamine, wie Mono-, Di- und Triethanolamin und deren Derivate,
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und die Verbindungen der folgenden
Formel in Betracht:
worin W eine gegebenenfalls
mit einer Hydroxygruppe oder einer C
1-4-Alkylgruppe substituierte
Propylengruppe bedeutet; und die Gruppen R
13,
R
14, R
15 und R
16, gleichzeitig oder unabhängig voneinander
Wasserstoff, C
1-6-Alkyl oder C
1-6-Hydroxyalkyl
bedeuten.
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Die
erfindungsgemäße Farbmittelzusammensetzung
kann in unterschiedlichen Formen vorliegen, beispielsweise als Flüssigkeit,
Creme, Gel oder in beliebigen anderen Formen, die für die Durchführung einer
Färbung
von Keratinfasern geeignet sind, insbesondere von menschlichen Keratinfasern
und besonders zum Färben
der Haare.
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Sie
kann insbesondere unter Druck in einem Aerosolbehälter in
Gegenwart eines Treibmittels konfektioniert sein und einen Schaum
bilden.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von
Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern, beispielsweise
zum Färben
der Haare, durch Direktfärbung,
das darin besteht, eine Farbmittelzusammensetzung, die mindestens
ein kationisches Nitro-phenylendiamin auf Monobenzolbasis der Formel
(I) auf die trockenen oder feuchten Keratinfasern einwirken zu lassen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung
kann als Zusammensetzung, die nicht ausgespült wird, eingesetzt werden,
d. h., nach dem Auftragen der Zusammensetzung auf die Fasern wird
ohne zwischenzeitliches Spülen
getrocknet.
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Nach
weiteren Ausführungsformen
wird die Zusammensetzung während
einer Einwirkzeit von etwa 3 bis 60 Minuten und vorzugsweise 5 bis
45 Minuten auf die Fasern einwirken gelassen, man spült, wäscht gegebenenfalls,
spült nochmals
und trocknet.
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Im
Folgenden werden konkrete Beispiele angegeben, die die Erfindung
erläutern.
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HERSTELLUNGSBEISPIELE
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BEISPIEL 1: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)1, 1-[3-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylaminoj-propyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid
(Ladung im Imidazolring delokalisiert).
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– 1. Schritt:
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Synthese des N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-N-(3-brom-propyl)-benzolsulfonamid
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In
einem Reaktor wird in einem siedenden Wasserbad die Suspension aus
98,3 g (0,3 mol) N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-benzolsulfonamid
(RN 84741-80-0) und 25,3 g Calciumoxid in 250 ml Dimethylformamid
erwärmt.
Man gibt unter Rühren
in einer Portion 61,2 ml (0,6 mol) 1,3-Dibrompropan zu und erwärmt eine
weitere Stunde. Das Reaktionsmedium wird heiß filtriert und in 3 kg Eiswasser
gegossen; der ausgefallene Gummi wird dekantiert und mit Ethylacetat
extrahiert.
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Die
Ethylacetatphase wird über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck
zur Trockene eingedampft.
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Die
erhaltene Verbindung wird an einer Kieselgelsäule (Gradient Heptan und Ethylacetat)
gereinigt.
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Es
fallen 55,8 g gelbe Kristalle an, die bei 116 °C (Kofler) schmelzen und deren
für C
15H
15N
3O
4SBrCl berechnete Elementaranalyse ist:
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– 2. Schritt:
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Synthese des N1-(3-Brom-propyl)-2-chlor-5-nitro-benzol-1,4-diamin
-
Die
in Schritt 1 hergestellte Verbindung (55,8g – 0,125 mol) wird portionsweise
in 170 ml Schwefelsäure
gegeben, die stark gerührt
und mit einem Eisbad bei einer Temperatur von 15 bis 20 °C gehalten
wird.
-
Nach
beendigter Zugabe wird die Lösung
eine weitere Stunde bei 15 bis 20 °C gerührt. Man gießt die Lösung dann
auf 1 kg Eis und neutralisiert mit Ammoniak von 20 % teilweise bis
auf pH 5; der kristallisierte Niederschlag wird abgenutscht, in
Wasser angeteigt und unter Vakuum bei 40 °C über Phosphorsäureanhydrid getrocknet.
-
Man
erhält
35,4 g rote Kristalle, die nach Reinigung durch Umkristallisieren
in siedendem Isopropylacetat bei 128 °C schmelzen (Kofler) und deren
für C
9H
11N
3O
2BrCl berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 3. Schritt:
-
Quaternisierung der im
2. Schritt hergestellten Verbindung
-
Es
wird eine Suspension aus 12,3 g (0,04 mol) des in Schritt 2 hergestellten
N1-(3-Brom-propyl)-2-chlor-5-nitro-benzol-1,4-diamin und 3,9 g (0,048
mol) 1-Methyl-1H-imidazol (RN 616-47-7) in 40 ml Toluol hergestellt.
-
Man
erwärmt
unter Rühren
4 Stunden auf die Rückflusstemperatur
des Toluol, nutscht siedend ab und teigt zweimal mit Ethylacetat
und dann mit absolutem Ethanol wieder an.
-
Nach
dem Trocknen bei 40 °C
unter Vakuum fallen 15,0 g dunkelrote Kristalle von 1-[3-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-propyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid
an, die über
260 °C (Kofler) schmelzen
und deren für
C
13H
17N
5O
2BrCl berechnete Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 2: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)2, 1-[2-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-chlorid.
(Ladung im Imidazolring delokalisiert).
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-N-(2-chlor-ethyl)-benzolsulfonamid
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (1. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Ausgehend
von 98,3 g (0,3 mol) N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-benzolsulfonamid
(RN 84741-80-0) und 59,3 g (0,6 mol) 1,2-Dichlorethan erhält man 80,2
g gelbe Kristalle, die nach Reinigung durch Umkristallisieren in
siedendem Ethylacetat bei 144 °C
schmelzen (Kofler) und deren für
C
14H
13N
3O
4Cl
2 berechnete Elementaranalyse
ist:
-
– 2. Schritt:
-
Synthese des 2-Chlor-N1-(2-chlor-ethyl)-5-nitro-benzol-1,4-diamin
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
79,5 g (0,203 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-N-(2-chlor-ethyl)-benzolsulfonamid
erhält
man 45,0 g braunrote Kristalle, die nach Reinigung durch Umkristallisieren
in Toluol bei Rückflusstemperatur
bei 117 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
8H
9N
3O
2Cl
2 berechnete Elementaranalyse
ist:
-
– 3. Schritt:
-
Quaternisierung der im
Schritt 2 hergestellten Verbindung
-
Es
wird die in Beispiel 1 (3. Schritt) beschriebene Vorgehensweise
durchgeführt.
-
Aus
10,0 g (0,04 mol) des im 2. Schritt erhaltenen 2-Chlor-N1-(2-chlor-ethyl)-5-nitro-benzol-1,4-diamin und
3,9 g (0,048 mol) 1-Methyl-1H-imidazol
(RN 616-47-7) werden 6,2 g ziegelrote Kristalle erhalten, die bei 221 °C (Kofler)
schmelzen und deren für
C
12H
15N
5O
2Cl
2 + 1/2 H
2O berechnete Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 3: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)3,
-
1-[2-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
(Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-N-(2-brom-ethyl)-benzolsulfonamid
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (1. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
145,5 g (0,44 mol) N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-benzol-sulfonamid (RN 84741-80-0)
und 115 ml (1,32 mol) 1,2-Dibromethan erhält man gelbe Kristalle, die
nach Reinigung durch Umkristallisieren in Ethanol 96° bei Rückflusstemperatur
bei 115 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
14H
13N
3O
4BrCl berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 2. Schritt:
-
Synthese des N1-(2-Brom-ethyl)-2-chlor-5-nitro-benzol-1,4-diamin
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
191,0 g (0,44 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N-(4-Amino-2-chlor-5-nitro-phenyl)-N-(2-brom-ethyl)-benzolsulfonamid
werden 114,5 g dunkelrote Kristalle hergestellt, die nach Reinigen durch
Umkristallisieren in Isopropylacetat bei Rückflusstemperatur bei 120 °C (Kofler)
schmelzen und deren für
C
8H
9N
3O
2BrCl berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 3. Schritt:
-
Quaternisierung der in
Schritt 2 hergestellten Verbindung.
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
11,8 g (0,04 mol) N1-(2-Brom-ethyl)-2-chlor-5-nitro-benzol-1,4-diamin, das im vorhergehenden Schritt
hergestellt wurde, und 3,9 g (0,048 mol) 1-Methyl-1H-imidazol (RN
616-47-7) erhält
man 11,9 g ziegelrote Kristalle, die bei 224 °C (Kofler) schmelzen und deren
für C
12H
15N
5O
2BrCl berechnete Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 4: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)4, 1-[2-(4-Amino-2-methyl-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
(Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des N-(4-Amino-2-methyl-5-nitro-phenyl)-N-(2-brom-ethyl)-4-methyl-benzolsulfonamid
-
Es
wird nach der in Beispiel 1 (1. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
57,0 g (0,177 mol) N-(4-Amino-2-methyl-5-nitro-phenyl)-4-methyl-benzolsulfonamid
(RN 82576-78-1) und 38,2 g (0,44 mol) 1,2-Dibromethan erhält man 66,0 g gelbe Kristalle,
die nach Reinigung durch Umkristallisieren in Ethylacetat bei Rückflusstemperatur
bei 159 °C
(Kofler) schmelzen und deren für C
16H
18N
3O
4SBr berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 2. Schritt:
-
Synthese des N1-(2-Brom-ethyl)-2-methyl-5-nitro-benzol-1,4-diamin
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
66,0 g (0,154 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N-(4-Amino-2-methyl-5-nitro-phenyl)-N-(2-brom-ethyl)-4-methyl-benzolsulfonamid
erhält
man 36,0 g braunrote Kristalle, die nach Reinigung durch Umkristallisieren
in Isopropylacetat bei Rückflusstemperatur
bei 120 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
9H
12N
3O
2Br berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 3. Schritt:
-
Quaternisierung der in
Schritt 2 hergestellten Verbindung.
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
11,0 g (0,04 mol) N1-(2-Brom-ethyl)-2-methyl-5-nitro-benzol-1,4-diamin und 3,9 g
(0,048 mol) 1-Methyl-1H-imidazol (RN 616-47-7) in Isobutanol werden
9,9 g braunrote Kristalle erhalten, die bei 200 °C (Kofler) schmelzen und deren
für C
13H
18N
5O
2Br berechnete Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 5: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)5, 1-[2-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-bromid,
(Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des N-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenyl)-benzolsulfonamid
-
In
einem Reaktor werden bei Umgebungstemperatur 132 g (0,662 mol) 2-Methylsulfanyl-5-nitro-benzol-1,4-diamin
(RN 171968-54-0)
in 400 ml Pyridin gelöst.
-
Unter
Rühren
werden tropfenweise 120,8 g (0,684 mol) Benzolsulfonylchlorid in
die Lösung
gegossen, wobei die exotherme Reaktion bei 40 bis 45 °C gehalten
wird; nach einer halben Stunde ist die rote Lösung gelb-orange geworden;
die Lösung
wird auf 2,7 kg Eis gegossen und mit 400 ml Salzsäure von
36 % angesäuert.
-
Der
gelb-ockerfarbene kristallisierte Niederschlag wird abgenutscht,
in Wasser bis zur Neutralität
angeteigt und im Vakuum bei 40 °C über Phosphorsäureanhydrid
getrocknet.
-
Es
fallen gelbe Kristalle an, die nach Umkristallisieren in Acetonitril
bei Rückflusstemperatur
bei 212 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
13H
13N
3O
4S
2 berechnete Elementaranalyse
ist:
-
– 2. Schritt:
-
Synthese des N-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenyl)-N-(2-brom-ethyl)-benzolsulfonamid
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (1. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
116,0 g (0,33 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenyl)-benzolsulfonamid
und 57,0 ml (0,66 mol) 1,2-Dibromethan erhält man gelbe Kristalle, die nach
Reinigung durch Umkristallisieren in Methylethylketon bei Rückflusstemperatur
bei 216 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
15H
15N
3O
4S
2Br berechnete
Elementaranalyse ist:
-
– 3. Schritt:
-
Synthese des N1-(2-Brom-ethyl)-2-methylsulfanyl-5-nitro-benzol-1,4-diamin
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
147,3 g (0,33 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N-(4-Amino-2-methylsulfanyl-5-nitro-phenyl)-N-(2-brom-ethyl)-benzolsulfonamid
erhält
man 72,0 g rote Kristalle, die nach Reinigen durch Umkristallisieren
in Ethylacetat bei Rückflusstemperatur
bei 131 °C
(Kofler) schmelzen und deren für C
9H
12N
3O
2SBr berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 4. Schritt:
-
Quaternisierung der im
3. Schritt hergestellten Verbindung.
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
12,2 g (0,04 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N1-(2-Brom-ethyl)-2-methylsulfanyl-5-nitro-benzol-1,4-diamin
und 3,9 g (0,048 mol) 1-Methyl-1H-imidazol (RN 616-47-7) in Toluol
erhält
man 11,0 g ziegelrote Kristalle, die bei 196 °C (Kofler) schmelzen und deren
für C
13H
18N
5O
2SBr + 1/2 H
2O berechnete
Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 6: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)6, 1-[2-(4-Amino-3-nitro-phenylamino)-ethyl]-3-methyl-3H-imidazol-1-ium-chlorid, (Ladung
im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des N-(4-Amino-3-nitro-phenyl)-N-(2-chlor-ethyl)-4-methyl-benzolsulfonamid
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (1. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
23,0 g (0,075 mol) N-(4-Amino-3-nitro-phenyl)-4-methyl-benzol-sulfonamid (RN 59457-54-4)
und 29,7 g (0,3 mol) 1,2-Dichlorethan erhält man gelbe Kristalle, die
nach Reinigen durch Umkristallisieren in Ethylalkohol 96° bei Rückflusstemperatur
bei 146 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
15H
16N
3O
4SCl berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 2. Schritt:
-
Synthese des N4-(2-Chlor-ethyl)-2-nitro-benzol-1,4-diamin
und Quaternisierung.
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
136,0 g (0,365 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten
N-(4-Amino-3-nitro-phenyl)-N-(2-chlor-ethyl)-4-methyl-benzolsulfonamid
erhält
man 75,7 g braunrote Kristalle von N4-(2-Chlor-ethyl)-2-nitro-benzol-1,4-diamin,
die nach Reinigung durch Umkristallisieren in Benzol bei Rückflusstemperatur
bei 107 °C
(Kofler) schmelzen.
-
Für die Quaternisierung
wird gemäß der im
Beispiel 1 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise gearbeitet.
-
Aus
10,8 g (0,05 mol) des zuvor hergestellten N4-(2-Chlor-ethyl)-2-nitro-benzol-1,4-diamin
und 4,9 g (0,06 mol) 1-Methyl-1H-imidazol (RN 616-47-7) in Toluol
erhält
man 11,5 g braun-rote Kristalle, die bei 204 °C schmelzen und deren für C
12H
16N
5O
2Cl + 1/4 H
2O berechnete
Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 7: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)7, 3-[3-(4-Diethylamino-2-nitro-phenylamino)-propyl]-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-methylsulfat,
(im Imidazolring delokalisierte Ladung)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese von ssDiethyl-(4-fluor-3-nitro-phenyl)-amin
-
Während einer
Zeitspanne von 2 Stunden werden unter Rühren 197 ml (1,5 mol) Diethylsulfat
in ein auf 65 °C
erwärmtes
Gemisch gegossen, das 63,0 g (0,5 mol) 4-Fluor-3-nitro-phenylamin
(RN 364-76-1) und 110
g Calciumcarbonat in 150 ml Dimethylformamid enthält; dann
erwärmt
man 2 Stunden auf 85 bis 90 °C.
-
Man
filtriert in der Wärme
und gießt
in 2 kg Eiswasser.
-
Das
dekantierte Öl
wird mit Ethylacetat extrahiert; man trocknet über Natriumsulfat, filtriert
und dampft unter vermindertem Druck zur Trockene ein.
-
Es
fallen 46,3 g rot-oranges Öl
an, das nach Reinigen an einer Kieselgelsäule (Gradient Heptan und Ethylacetat)
kristallisiert (F < 50 °C – Kofler)
und dessen für
C
10H
13N
2O
2F berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 2. Schritt:
-
Synthese des N4,N4-Diethyl-N1-(3-imidazol-1-yl-propyl)-2-nitro-benzol-1,4-diamin
-
Ein
Gemisch von 8,8 g (0,041 mol) Diethyl-(4-fluor-3-nitro-phenyl)-amin, das im vorhergehenden Schritt
hergestellt wurde, 17,0 g (0,136 mol) 3-Imidazol-1-yl-propylamin
(RN 5036-48-6) und 6,7 ml Triethylamin wird unter Rühren 2 Stunden
auf Rückflusstemperatur
erwärmt.
-
Man
gießt
in 100 g Eiswasser; das dekantierte Öl wird mit Ethylacetat extrahiert.
Man trocknet über Natriumsulfat,
filtriert und dampft unter vermindertem Druck zur Trockene ein.
-
Man
erhält
12,8 g violettes Öl,
das nach Reinigung an einer Kieselgelsäule (Gradient Heptan und Ethylacetat)
kristallisiert (F > 260 °C – Kofler)
und dessen für
C
16H
23N
5O
2 berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 3. Schritt:
-
Quaternisierung der in
Schritt 2 hergestellten Verbindung
-
Man
stellt eine Suspension aus 6,3 g (0,02 mol) des im vorhergehenden
Schritt hergestellten N4,N4-Diethyl-N1-(3-imidazol-1-yl-propyl)-2-nitro-benzol-1,4-diamin
und 2,09 ml (0,022 mol) Dimethylsulfat in 100 ml Ethylacetat her
und belässt
sie unter Rühren
3 Stunden bei Raumtemperatur.
-
Der
erhaltene kristallisierte Niederschlag wird abgenutscht, mehrmals
mit Ethylacetat gewaschen und unter Vakuum bei 50 °C getrocknet.
-
Es
fallen 8,2 g dunkelviolette Kristalle an, die bei 101 °C (Kofler)
schmelzen und deren für
C
18H
29N
5O
2S berechnete Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 8: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)8, 3-(3{4-[Bis-(2-hydroxyethyl)-amino]-2-nitro-phenylamino}-propyl)-1-methyl-3H-imidazol-1-ium-methylsulfat,
(Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des 2-{(2-Hydroxyethyl)-[4-(3-imidazol-1-yl-propyl-amino)-3-nitro-phenyl-amino}-ethanol
-
Es
wird nach der in Beispiel 7 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
29,3 g (0,12 mol) 2-[(4-Fluor-3-nitro-phenyl)-(2-hydroxyethyl)-amino]-ethanol (RN
29705-38-2) und 50,0 g (0,4 mol) 3-Imidzol-1-yl-propylamin (RN 5036-48-6) werden 39,0
g violette Kristalle erhalten, die nach Reinigen durch Umkristallisieren
in Ethylalkohol 96° bei
Rückflusstemperatur
bei 141 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
16H
23N
5O
4 berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 2. Schritt:
-
Quaternisierung der in
Schritt 1 hergestellten Verbindung
-
Es
wird nach der im Beispiel 7 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
14,0 g (0,04 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten 2-{(2-Hydroxyethyl)-[4-(3-imidazol-1-yl-propyl-amino)-3-nitro-phenyl-amino}-ethanol und
4,2 ml (0,044 mol) Dimethylsulfat erhält man 17,9 g eines blau-violetten Öls, dessen
für C
18H
29N
5O
8S + 1/2 H
2O berechnete
Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 9: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)9, 1-Methyl-3-[3-(3-methylamino-4-nitro-phenylamino)-propyl]-3H-imidazol-1-ium-methylsulfat,
(Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des N1-(3-Imidazol-1-yl-propyl)-N3-methyl-4-nitro-benzol-1,3-diamin
-
Es
wird nach der in Beispiel 7 (2. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
37,3 g (0,2 mol) (5-Chlor-2-nitro-phenyl)-methyl-amin (RN 35966-84-8)
und 37,5 g (0,3 mol) 3-Imidzol-1-yl-propylamin (RN 5036-48-6) erhält man gelbe
Kristalle (52,0 g), die nach Reinigung durch Umkristallisieren in
Ethylalkohol 96° bei
Rückflusstemperatur
bei 145 °C
(Kofler) schmelzen und deren für C
13H
17N
5O
2 berechnete Elementaranalyse ist:
-
– 2. Schritt:
-
Quaternisierung der in
Schritt 1 hergestellten Verbindung
-
Es
wird nach der im Beispiel 7 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
8,2 g (0,03 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten N1-(3-Imidazol-1-yl-propyl)-N3-methyl-4-nitro-benzol-1,3-diamin
und 3,2 ml (0,034 mol) Dimethylsulfat werden 11,9 g gelbe Kristalle
erhalten, die bei 120 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
15H
23N
5O
5S berechnete Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 10: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)10, 3-(3-{2-Chlor-5-[3-(3-methyl-3H-imidazol-1-ium)-propylamino]-4-nitro-phenylamino}-propyl)-1-methyl-3H-imidzol-1-ium-dihydrogensulfat,
(Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
– 1. Schritt:
-
Synthese des 4-Chlor-N1,N3-bis-(3-imidazol-1-yl-propyl)-6-nitro-benzol-1,3-diamin
-
Ein
Gemisch aus 113,2 g (0,5 mol) 1,2,4-Trichlor-5-nitrobenzol (RN 89-69-0),
250,4 g (2 mol) 3-Imidazol-1-yl-propylamin (RN 5036-48-6) und 138
g (1 mol) Calciumcarbonat in 660 ml Dioxan wird unter Rühren 9 Stunden
auf Rückflusstemperatur
erwärmt.
Man gießt
in 3,3 1 Eiswasser, nutscht den kristallisierten Niederschlag ab,
teigt in Wasser an und trocknet unter Vakuum bei 50 °C über Phosphorsäureanhydrid.
-
Nach
Reinigen durch Umkristallisieren in absolutem Alkohol bei Rückflusstemperatur
fallen 139,3 g gelbe Kristalle an, die bei 108–110 °C (Kofler) schmelzen und deren
für C
18H
22N
7O
2Cl + 1/2 H
2O berechnete Elementaranalyse
ist:
-
– 2. Schritt:
-
Quaternisierung der in
Schritt 1 hergestellten Verbindung
-
Es
wird nach der im Beispiel 7 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
21,5 g (0,05 mol) des im vorhergehenden Schritt hergestellten, mit
1,5 Wassermolekülen
kristallisierten 4-Chlor-N1,N3-bis-(3-imidazol-1-yl-propyl)-6-nitro-benzol-1,3-diamin
und 14,3 g (0,113 mol) Dimethylsulfat erhält man nach Aufschlämmen in
auf 30 °C
erwärmtem,
absoluten Alkohol 12,0 g gelbe Kristalle, die bei 188–190 °C (Kofler)
schmelzen und deren für
C
20H
30N
7O
10S
2Cl berechnete
Elementaranalyse ist:
-
BEISPIEL 11: Herstellung
der Verbindung der Formel (I)15, 3-Methyl-1-{2-[methyl-(4-methylamino-3-nitro-phenyl)-amino]-ethyl}-3H-imidazol-1-ium-chlorid,
Monohydrat (Ladung im Imidazolring delokalisiert)
-
Es
wird nach der im Beispiel 1 (3. Schritt) beschriebenen Vorgehensweise
gearbeitet.
-
Aus
41,4 g (0,17 mol) N4-(2-Chlor-ethyl)-N1,N4-dimethyl-2-nitro-benzol-1,4-diamin
(RN 14607-54-6) und 41,8 g (0,51 mol) 1-Methyl-1H-imidazol (RN 616-47-7) in 100 ml
Toluol erhält
man nach Umkristallisieren in Ethanol bei Rückflusstemperatur 37,8 g violette
Kristal le des 3-Methyl-1-{2-[methyl-(4-methylamino-3-nitro-phenyl)-amino]-ethyl}-3H-imidazol-1-ium-chlorid,
Monohydrat, die bei 135 °C
(Kofler) schmelzen und deren für
C
14H
20N
5O
2Cl + H
2O berechnete
Elementaranalyse ist:
-
BEISPIELE FÜR FARBMITTELZUSAMMENSETZUNGEN
-
Es
wird die folgende Farbmittelzusammensetzung hergestellt: (Mengenanteile
in Gramm angegeben – Ws
bedeutet Wirkstoff)
Farbstoff
der Formel (I)9 Hydroxyethylcellulose, unter der
Bezeichnung | 0,344 |
NATROSOL
250 MR von der Firma Aqualon erhältlich | 0,72 |
Benzylalkohol | 4 |
Polyethylenglykol
mit 6 Ethylenoxid | 6 |
Alkyl(C8-10)polyglucosid in wässriger Lösung mit 60 % Ws, unter der
Bezeichnung ORAMIX CG 110 von Seppic erhältlich | 4,5
Ws |
Phosphatpuffer
pH 9 (Borsäure/Kaliumchlorid/Natriumhydroxid)
qsp | 100 |
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Die
Zusammensetzung wird auf natürliche
oder dauergewellte graue Haarsträhnen
mit 90 % weißen Haaren
aufgetragen und 20 Minuten einwirken gelassen. Nach Spülen unter
fließendem
Wasser und Trocknen sind die Haare in einer irisierenden violetten
Farbnuance gefärbt.
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BEISPIELE 2 bis 7:
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Es
werden die folgenden Farbmittelzusammensetzungen hergestellt: (Mengenanteile
in Gramm angegeben)
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Die
oben angegebenen Zusammensetzungen werden jeweils auf dauergewellte
graue Haarsträhnen mit
90 % weißen
Haaren aufgebracht und 20 Minuten einwirken gelassen. Nach Spülen unter
fließendem
Wasser und Trocknen sind die Haare in einer Nuance gefärbt, die
in der folgenden Tabelle angegeben ist.
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BEISPIELE 8 und 9:
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Es
werden die folgenden Farbmittelzusammensetzungen hergestellt (Mengenanteile
in Gramm angegeben)
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Die
Zusammensetzungen werden jeweils auf dauergewellte graue Haarsträhnen mit
90 % weißen Haaren
aufgetragen und 20 Minuten einwirken gelassen. Nach Spülen unter
fließendem
Wasser und Trocknen sind die Haare in einer Farbnuance gefärbt, die
in der folgenden Tabelle angegeben ist.
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