ES2199714T3 - Compuestos quirales y su empleo como bustancias de dopaje quirales para la obtencion de composiciones colestericas fluidocristalinas. - Google Patents
Compuestos quirales y su empleo como bustancias de dopaje quirales para la obtencion de composiciones colestericas fluidocristalinas.Info
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- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K2019/3095—Cyclohexane rings in which the end group is the monoterpene menthyl
Abstract
Substancias de dopaje quirales de la **fórmula** Z1-Y1-(A1)m-Y2-M-Y3-X-Z2en la que las variables, independientemente entre sí, tienen el siguiente significado: A1 un espaciador, seleccionado a partir del grupo constituido por -(CH2)q-, -(CH2CH2O)rCH2CH2-, -CH2CH2SCH2CH2-, -CH2CH2NHCH2CH2-.
Description
Compuestos quirales y su empleo como substancias
de dopaje quirales para la obtención de composiciones
colestéricas-fluidocristalinas.
La invención se refiere a compuestos quirales y a
su empleo como substancias de dopaje quirales para la obtención de
composiciones colestéricas-fluidocristalinas, que
se pueden emplear como filtro UV fotoestable en preparados
cosméticos y farmacéuticos para la protección de la epidermis
humana o cabellos humanos contra la radiación UV, especialmente en
el intervalo de 280 a 450 nm.
Los cristales líquidos colestéricos (Cholesteric
Liquid Cristal; CLC) reflejan la radiación electromagnética
polarizada circularmente en una zona de onda dependiente de la
estructura helicoidal del CLC. La longitud de onda central de la
banda de reflexión se determina mediante la altura de paso p de la
estructura helicoidal, la anchura de la banda a través de la
anisotropía de los mesógenos. La longitud de onda central de la
banda de reflexión, que a continuación se denomina longitud de onda
de reflexión, es dependiente del ángulo de observación. El sentido
de giro de la luz reflectada corresponde al sentido de giro de la
hélice colestérica.
Las mezclas fluidocristalinas colestéricas
contienen generalmente uno o varios componentes ópticamente activos
para la inducción de una estructura quiral. A modo de ejemplo, las
mezclas fluidocristalinas colestéricas pueden estar constituidas
por un material de base nemático y una o varias substancias de
dopaje ópticamente activas. En este caso, estas generan en el nemato
una torsión en sentido derecho, o bien izquierdo, que determina el
sentido de giro de la luz polarizada circularmente.
Como substancias de dopajes quirales para fases
fluidocristalinas son conocidos numerosos compuestos (por ejemplo
por la DE-A 43 42 280, la DE-A 195
41 820 y la DE-A 196 11 101, así como por la
GB-A-2 314 839 y la WO
98/00428).
Se encuentran otros ejemplos de substancias de
dopaje quirales, así como pigmentos obtenidos a partir de las
mismas, en la DE-A 197 38 368, la
EP-A-0 962 222, la
DE-A 43 42 280 y la WO 97/00600.
Para materiales helicoidales hacia la izquierda
entran en consideración frecuentemente compuestos de colesterol,
que, además de la quiralidad, conllevan propiedades suficientemente
mesógenas para generar una mesofase estable.
Se describen tales compuestos, a modo de ejemplo,
por H. Finkelmann, H. Rongsdorf et al., in Makromol, Chem. 179,
829-832 (1978). No obstante, estos compuestos
tienen el inconveniente de una síntesis complicada y un elevado
precio de obtención.
Ahora existía la tarea de poner a disposición
nuevos compuestos quirales que fueron apropiados para la obtención
de composiciones colestéricas-fluidocristalinas, y
que no presentaran los convenientes indicados anteriormente.
Según la invención, se solucionó este problema
mediante substancias de dopaje quirales de la fórmula general I
Z^{1}-Y^{1}-(A^{1})_{m}-Y^{2}-M-Y^{3}-X-Z^{2}I,
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente
significado:
A^{1} un espaciador, seleccionado a partir del
grupo constituido por -(CH_{2})_{q}-,
-(CH_{2}CH_{2}O)_{r}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}SCH_{2}
CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NHCH_{2}CH_{2}-,
CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NHCH_{2}CH_{2}-,
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.9mm CH _{3} \+ \hskip-3.2mm CH _{3} \+ \hskip-10mm CH _{3} \cr \+ \hskip-2.6mm | \+ \hskip-3.2mm | \+ \hskip-10mm |\cr --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm N--CH _{2} CH _{2} --, \hskip2cm --(CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CHO) _{x} CH _{2} CH--\+\cr}
y
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.8mm CH _{3} \+ \hskip-2.8mm Cl\cr \+ \hskip-2.8mm | \+ \hskip-2.8mm |\cr --(CH _{2} ) _{6} \+ \hskip-2.8mm CH-- \hskip1cm o \hskip1cm --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CH--,\cr}
representado r 1 a 3, y q 1 a 12.
Y^{1} a Y^{3} un enlace químico, -O-, -S-,
-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-,
-CH=CH-C(=O)-O-,
-O-C(=O)-O-,
-C(=O)-N(R)- o
-(R)N-C(=O)-, -CH_{2}-O-,
-O-CH_{2}-, -CH=N-, -N=CH- o -N=N-;
\newpage
M un grupo mesógeno seleccionado a partir del
grupo constituido por
R hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono;
Z^{1} y Z^{2} hidrógeno, alquilo con 1 a 4
átomos de carbono, un grupo polimerizable o un resto que porta un
grupo polimerizable, seleccionado a partir de CH_{2}=CH-,
CH\equivC-,
-N=C=O, -N=C=S, -O-C\equivN,
-COOH, -OH o NH_{2},
pudiendo ser los restos R^{2} iguales o
diferentes, y significar hidrógeno, o alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, sec.-butilo o terc.-butilo;
X un resto dianhidrohexita, seleccionado a partir
del grupo constituido por dianhidrosorbita, dianhidromanita y
dianhidroidita;
m 0 ó 1,
pudiendo ser los restos Z^{1}, Z^{2}, Y^{1}
a Y^{3} iguales o diferentes, y pudiendo significar al menos un
resto Z^{1} o Z^{2} un grupo polimerizable, o un resto que
contiene un grupo polimerizable.
Los espaciadores preferentes son etileno,
propileno, n-butileno, n-pentileno y
n-hexileno.
Además, también es posible enlazar el resto
mesógeno M sin espaciador, directamente con el resto Z^{1}. En
este caso, m representa 0 así como Y^{1} o Y^{2} se representa
un enlace químico.
Como restos alquilo cítense para R, así como para
Z^{1} y Z^{2}, preferentemente metilo, etilo,
n-propilo, 1-metiletilo,
n-butilo, 1-metilpropilo,
2-metilpropilo o
1,1-dimetiletilo.
Los restos preferentes para Z^{1} y Z^{2}
son
-N=C=O, -N=C=S, -O-C\equivN,
-COOH, -OH o NH_{2}
pudiendo ser los restos R^{2} iguales o
diferentes, y significar hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, sec.-butilo o terc.-butilo. De los
grupos polimerizables reactivos, los cianatos pueden trimerizar
espontáneamente para dar cianuratos, y por lo tanto son
preferentes. Los otros grupos citados requieren otros compuestos
con grupos reactivos complementarios para la polimerización. A modo
de ejemplo, se pueden polimerizar isocianatos con alcoholes para dar
uretanos, y con aminas para dar derivados de urea. Una analogía es
válida para tiiranos y aziridinas. Los grupos carboxilo se pueden
condensar para dar poliésteres y poliamidas. El grupo maleinimido
es apropiado especialmente para la copolimerización a través de
radicales con compuestos olefínicos, como estireno. En este caso,
los grupos complementarios reactivos pueden estar presentes en un
segundo compuestos según la invención, que se mezcla con el primero,
o se pueden incorporar en el retículo polímero mediante compuestos
auxiliares, que contienen 2 o más de estos grupos
complementarios.
Las agrupaciones Z^{1}, o bien Z^{2},
especialmente preferentes son acrilato y metacrilato.
Y^{1}-Y^{3} pueden tener los
significados citados anteriormente, debiéndose entender por un
enlace químico un enlace sencillo covalente.
Como resto dianhidroexita entra en consideración
restos seleccionados a partir del grupo constituido por
dianhidrosorbita, dianhidromanita y dianhidroidita. Los restos
preferentes son dianhidrosorbita y dianhidromanita, de modo
especialmente preferente dianhidromanita.
Son especialmente preferentes las substancias de
dopaje quirales que contienen dianhidromanita de la fórmula general
Ia.
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente
significado:
A^{1} un espaciador, seleccionado a partir del
grupo constituido por etileno, propileno,
n-butileno, n-pentileno y
n-hexileno;
Z^{1} y Z^{2} CH_{2}=CH-,
La obtención de los compuestos citados
anteriormente se efectúa de modo conocido en sí según los
procedimientos descritos en la
DE-A-195 32 408, la
DE-A-44 08 171, la
EP-A-0 750 029 así como en la WO
95/16007. Con respecto a datos más detallados remítase a estos
documentos.
Los compuestos quirales de la fórmula I según la
invención son apropiados, entre otras cosas, como substancias de
dopaje quirales para la obtención de composiciones
colestéricas-fluidocristalinas, en especial de
aquellos cristales líquidos colestéricos con torsión en sentido
izquierdo.
Por lo tanto, también son objeto de la invención
composiciones colestéricas-fluidocristalinas que
contienen
a) al menos un monómero quiral fluidocristalino
polimerizable de la fórmula general I,
Z^{1}-Y^{1}-(A^{1})_{m}-Y^{2}-M-Y^{3}-X-Z^{2}I
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente
significado:
A^{1} un espaciador, seleccionado a partir del
grupo constituido por -(CH_{2})_{q}-,
-(CH_{2}CH_{2}O)_{r}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}SCH_{2}
CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NHCH_{2}CH_{2}-,
CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NHCH_{2}CH_{2}-,
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.9mm CH _{3} \+ \hskip-3.2mm CH _{3} \+ \hskip-10mm CH _{3} \cr \+ \hskip-2.6mm | \+ \hskip-3.2mm | \+ \hskip-10mm |\cr --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm N--CH _{2} CH _{2} --, \hskip2cm --(CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CHO) _{x} CH _{2} CH--\+\cr}
y
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.8mm CH _{3} \+ \hskip-2.8mm Cl\cr \+ \hskip-2.8mm | \+ \hskip-2.8mm |\cr --(CH _{2} ) _{6} \+ \hskip-2.8mm CH-- \hskip1cm o \hskip1cm --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CH--,\cr}
representado r 1 a 3, y q 1 a 12.
Y^{1} a Y^{3} un enlace químico, -O-, -S-,
-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-,
-CH=CH-C(=O)-O-,
-O-C(=O)-O-,
-C(=O)-N(R)- o
-(R)N-C(=O)-, -CH_{2}-O-,
-O-CH_{2}-, -CH=N-, -N=CH- o -N=N-;
M un grupo mesógeno seleccionado a partir del
grupo constituido por
R hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono;
Z^{1} y Z^{2} hidrógeno, alquilo con 1 a 4
átomos de carbono, un grupo polimerizable o un resto que porta un
grupo polimerizable, seleccionado a partir de CH_{2}=CH-,
CH\equivC-,
-N=C=O, -N=C=S, -O-C\equivN,
-COOH, -OH y NH_{2},
pudiendo ser los restos R^{2} iguales o
diferentes, y significar hidrógeno, o alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, sec.-butilo o terc.-butilo;
X un resto dianhidrohexita, seleccionado a partir
del grupo constituido por dianhidrosorbita, dianhidromanita y
dianhidroidita;
m 0 ó 1,
pudiendo ser los restos Z^{1}, Z^{2}, Y^{1}
a Y^{3} iguales o diferentes, y pudiendo significar al menos un
resto Z^{1} o Z^{2} un grupo polimerizable, o un resto que
contiene un grupo polimerizable,
o
b) una mezcla constituida por
- b_{1}) al menos un monómero aquiral fluidocristalino polimerizable de la fórmula general II
Z^{3}-Y^{6}-(A^{3})_{o}-Y^{7}-M^{1}-Y^{8}-(A^{4})_{p}-Y^{9}-Z^{4}II
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente significado:
A^{3} y A^{4} un espaciador, seleccionado a
partir del grupo constituido por -(CH_{2})_{q}-,
-(CH_{2}CH_{2}O)_{r}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}
SCH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NH-CH_{2}CH_{2}-,
SCH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NH-CH_{2}CH_{2}-,
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.9mm CH _{3} \+ \hskip-3.2mm CH _{3} \+ \hskip-10mm CH _{3} \cr \+ \hskip-2.6mm | \+ \hskip-3.2mm | \+ \hskip-10mm |\cr --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm N--CH _{2} CH _{2} --, \hskip2cm --(CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CHO) _{x} CH _{2} CH--\+\cr}
y
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.8mm CH _{3} \+ \hskip-2.8mm Cl\cr \+ \hskip-2.8mm | \+ \hskip-2.8mm |\cr --(CH _{2} ) _{6} \+ \hskip-2.8mm CH-- \hskip1cm o \hskip1cm --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CH--,\cr}
representado r 1 a 3, y q 1 a 12.
M^{1} un grupo mesógeno seleccionado a partir
del grupo constituido por
Y^{6} a Y^{9} un enlace químico, -O-, -S-,
-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-,
-CH=CH-C(=O)-O-,
-O-C(=O)-O-,
-C(=O)-N(R^{1})- o
-(R^{1})N-C(=O)-,
-CH_{2}-O-, -O-CH_{2}-, -CH=N-,
-N=CH- o -N=N-;
R^{1} hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono;
o 0 ó 1;
p 0 ó 1;
Z^{3} y Z^{4} hidrógeno, alquilo con 1 a 4
átomos de carbono, un grupo polimerizable o un resto que porta un
grupo polimerizable, seleccionado a partir de CH_{2}=CH-,
CH\equivC-,
-N=C=O, -N=C=S, -O-C\equivN,
-COOH, -OH y NH_{2},
pudiendo ser los restos R^{2} iguales o
diferentes, y significar hidrógeno, o alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, sec.-butilo o terc.-butilo, y siendo al
menos un resto Z^{3} o Z^{4} un grupo polimerizable o un resto
que contiene un grupo polimerizable,
y
- b_{2})
- al menos un monómero quiral fluidocristalino polimerizable de la fórmula general I, definida según la reivindicación 1, con el que se puede alcanzar una fase colestérica-fluidocristalina con una altura de paso menor que 450 nm.
Al igual que en la fórmula I, también es posible
unir los grupos mesógenos directamente con los restos Z^{3} o
Z^{4}. En estos casos, o y/o p representan 0, así como Y^{6} e
Y^{7} y/o Y^{8} e Y^{9}, representan conjuntamente un enlace
químico.
La mezcla b) contiene además como substancia
quiral b_{2}) al menos un compuesto de la fórmula I descrita
anteriormente.
Las substancias de dopaje apropiadas debían
poseer una alta capacidad de torsión, de modo que fueran
suficientes cantidades reducidas de substancias de dopaje para la
inducción de la estructura helicoidal. Además, las substancia de
dopaje quirales debían mostrar una buena compatibilidad con los
compuestos fluidocristalinos, de modo que se posibilitara una
interacción efectiva entre estos componentes.
La medida de la torsión depende respectivamente
de la capacidad de torsión de la substancia de dopaje quiral y de
su contracción. Por lo tanto, la altura de paso de la hélice, y de
nuevo la longitud de onda de interferencia, dependen de la
concentración de substancias de dopaje quiral. Por lo tanto, para la
substancia de dopaje no se puede indicar un intervalo de
concentración válido generalmente. La substancia de dopaje se añade
en la cantidad con la que se consigue la reflexión UV deseada.
Las substancias adicionales quirales preferentes
para b_{2}) son compuestos de la fórmula Ia
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente
significado:
A^{1} un espaciador con una longitud de cadena
de 1 a 6 átomos de carbono, preferentemente un espaciador
seleccionado a partir del grupo constituido por etileno, propileno,
n-butileno, n-pentileno y
n-hexileno;
Z^{1} y Z^{2} CH_{2}=CH-,
Como monómeros II especialmente preferentes se
deben citar las siguientes estructuras:
W^{1}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-,
W^{2}:
-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{3}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-,
W^{4}:
-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{5}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-,
W^{6}:
-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
W^{7}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-,
W^{8}:
-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
W^{9}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-O-,
W^{10}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{11}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-O-,
W^{12}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{13}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-O-,
W^{14}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
Se deben citar como monómeros I especialmente
preferentes aquellas estructuras que contienen dianhidromanita como
componente central:
W^{1}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-,
W^{2}:
-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{3}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-,
W^{4}:
-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{5}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-,
W^{6}:
-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
W^{7}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-,
W^{8}:
-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
W^{9}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-O-,
W^{10}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{11}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-O-,
W^{12}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{13}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-O-,
W^{14}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
W^{9}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-O-,
W^{10}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{11}:
CH_{2}=CH-C(=O)-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-O-,
W^{12}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-CH=CH_{2}
W^{13}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-O-,
W^{14}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{4}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}
W^{15}:
CH_{2}=C(CH_{3})-C(=O)-O-(CH_{2})6-O-C(=O)-O-,
W^{16}:
-O-(O=)C-O-(CH_{2})_{6}-O-C(=O)-C(CH_{3})=CH_{2}.
Las proporciones ponderales del componente II
respecto al componente I se sitúan en el intervalo de 99 a 1 hasta
40 a 60, preferentemente en el intervalo de 99 a 1 hasta 70 a 30,
de modo especialmente preferente de 98 a 2 hasta 85 a 15.
Empleo de las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas según la invención
preparados cosméticos y farmacéuticos:
Los agentes fotoprotectores empleados en
preparados cosméticos y farmacéuticos tienen el cometido de
impedir, o al menos reducir en sus repercusiones, las influencias
nocivas de la luz solar sobre la piel humana. No obstante, estos
agentes fotoprotectores sirven además para la protección de otras
substancias de contenido ante la descomposición o degradación
debida a la radiación UV. En formulaciones cosméticas capilares se
debe reducir un deterioro de las fibras de queratina a través de la
radiación UV.
La luz solar que llega a la superficie terrestre
tiene una fracción de radiación UV-B (280 a 320 nm)
y de radiación UV-A (> 320 nm), que siguen
directamente al intervalo de luz visible. La influencia sobre la
piel humana se hace notar especialmente en el caso de radiación
UV-B a través de la quemadura solar.
Correspondientemente, la industria ofrece un mayor número de
substancias que absorben la radiación UV-B y, por
lo tanto, impiden la quemadura solar.
Las investigaciones dermatológicas han mostrado
ahora que también la radiación UV-A puede provocar
deterioros de la piel y alergias bajo todo punto de vista,
dañándose, a modo de ejemplo, la queratina o elastina. De este modo
se reducen elasticidad y poder de almacenaje de agua de la piel, es
decir, la piel se vuelve menos flexible, y tiende a la formación de
arrugas. La frecuencia de cáncer de piel, sorprendentemente
elevada, en regiones de fuerte radiación solar muestra que,
aparentemente, también se provocan deterioros de la información
genética en las células debido a la luz solar, especialmente a
través de la radiación UV-A. Por lo tanto, todos
estos conocimientos muestran la necesidad de desarrollo de
substancias filtrantes eficientes para el intervalo
UV-A y UV-B.
Además de los absorbedores UV conocidos, como por
ejemplo 4-metoxi-cinamato de
2-etilhexilo o
3-(4'-metil)-benciliden-bornan-2-ona,
en formulaciones cosméticas y farmacéuticas también se emplean
frecuentemente agentes antisolares que reflejan, o bien absorben
los rayos UV en forma de pigmentos. Los más importantes de estos
pigmentos empleados son dióxido de titanio y óxido de cinc. En el
caso de concentraciones de empleo elevadas se puede conseguir con
pigmentos una cobertura completa de la piel. Sin embargo, las
partículas reflejan no sólo radiación UV, sino también luz visible,
lo que provoca la fuerte coloración propia de preparados que
contienen pigmentos, frecuentemente indeseable.
Mientras que los pigmentos de dióxido de titanio
groseramente divididos (tamaño de partícula >500 nm) en el
intervalo UV-B y UV-A actúan de
manera comparable, el espectro de acción en el caso del material
finamente dividido se desplaza con tamaño de partícula descendente
en el sentido UV-B. Esto muestra que la
característica de absorción / reflexión depende directamente del
tamaño y la distribución de partículas. Para una protección
UV-B y UV-A uniforme, por lo tanto,
son necesarias determinadas distribuciones de tamaños de
partícula.
En el caso de empleo de los pigmentos citados
anteriormente se muestra desfavorable que, durante el almacenaje de
las formulaciones antisolares cosméticas o farmacéuticas,
frecuentemente tienen lugar aglomeraciones, agregación y/o
separación de las partículas de pigmento. La consecuencia de las
propiedades ópticas modificadas de este modo puede ser una acción
antisolar drásticamente reducida.
Como alternativa a los pigmentos citados
anteriormente, la DE-A-196 19 460
describe el empleo de mezclas fluidocristalinas con fase colestérica
que contiene a) organosiloxanos fluidos cristalinos que presentan
derivados de dianhidrohexita como grupos quirales, y b) aditivos
monómeros quirales que inducen la misma helicidad que los
respectivos organosiloxanos, para la obtención de capas protectora
ultravioleta apropiadas para fines cosméticos en forma de películas
o planetas. Las mezclas fluidocristalinas descritas en este caso
tienen el inconveniente de poderse elaborar para dar pigmentos sólo
de manera insatisfactoria debido a su viscosidad elevada.
La DE-A-196 29
761 describe preparados cosméticos o farmacéuticos que contienen
pigmentos constituidos con poliorganosiloxanos con color dependiente
del ángulo de observación. En el caso de los pigmentos se trata de
al menos una substancia orientada reticulada de una estructura
fluidocristalina de la fase quiral. Los pigmentos dados a conocer
en este caso en las recetas cosméticas y farmacéuticas poseen
ciertas propiedades de absorción en el intervalo UV. No obstante,
para determinadas aplicaciones tiene el inconveniente de que, en
este caso, se trata de compuestos coloreados cuyo campo de empleo
está limitado de este modo. No obstante, muy frecuentemente se
solicitan precisamente aquellos preparados cosméticos y
farmacéuticos con los que consigue una protección UV, pero en los
cuales es indeseable un teñido del preparado.
Por lo tanto, también es objeto de la invención
el empleo de las denominadas composiciones
colestéricas-fluidocristalinas como filtro UV en
preparados cosméticos y farmacéuticos para la protección de la piel
humana o cabellos humanos contra la radiación solar, por separado o
junto con compuestos que absorben en el intervalo UV, conocidos en
sí para preparados cosméticos y farmacéuticos.
Las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas empleadas
preferentemente para el empleo como filtro UV en preparados
cosméticos y farmacéuticos contienen una mezcla constituida por al
menos un monómero aquiral fluidocristalino polimerizable de la
fórmula II y al menos un monómero quiral polimerizable de la
fórmula I.
Para el empleo según la invención de las
composiciones colestéricas-fluidocristalinas a) y
b) citadas anteriormente como filtro UV en preparados cosméticos y
farmacéuticos, se pueden incorporar directamente en los preparados
cosméticos y farmacéuticos los componentes de la fórmula I y II
contenidos en estas composiciones.
No obstante, preferentemente se emplean las
composiciones colestéricas-fluidocristalinas
empleadas según la invención en forma de pigmentos. Estos pigmentos
son obtenibles transformándose los monómeros I y II contenidos en
las composiciones colestéricas-fluidocristalinas,
con ayuda de sus grupos polimerizables, mediante procedimientos de
polimerización a través de radicales o iónicos, que se pueden
iniciar mediante una reacción fotoquímica, en polímeros altamente
reticulados con estructura ordenada fluidocristalina congelada.
La obtención de tales pigmentos es conocida, y se
describe detalladamente, entre otras, en la solicitud de patente
alemana P 19738369.6.
Además se encuentra una recopilación sobre
procedimientos para reticular por vía fotoquímica substancias de
partida orientadas, en C. G. Roffey, Photopolymerisation of Surface
Coatings, (1982) John Willey & Sons, Chichester, páginas 137 a
208.
En una forma de realización preferente se aplican
los monómeros polimerizables reticulables tridimensionalmente sobre
una base, se retícula sobre esta base, y se desprende de la base
tras el reticulado.
Las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas reticuladas para dar
una película se pueden desmenuzar tras la polimerización mediante
molturado para dar el tamaño de grano deseado en cada caso. Según
la aplicación deseada, o bien según tipo de formulación cosmética o
farmacéutica, se pueden obtener tamaños de grano con un diámetro de
1 a 1000 \mum. Los tamaños de grano preferentes se sitúan en el
intervalo entre 1 y 100 \mum, de modo especialmente preferente
entre 15 y 50 \mum.
El grosor de los pigmentos se sitúa entre 1 y 100
\mum, preferentemente entre 1 y 50 \mu de modo especialmente
preferente entre 1,5 y 10 \mum.
Las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas a), o bien b), que
son apropiadas como substancias de partida para la obtención de
pigmentos, poseen una estructura torsionada con una altura de paso
que corresponde a una longitud de onda de la luz hasta 450 nm. Como
se muestra en la forma de realización preferente b) estas
estructuras distorsionadas de una altura de paso definida se pueden
obtener a partir de estructuras nemáticas b_{1}), añadiéndose a
las mismas una substancia quiral b_{2}). El tipo y la fracción de
substancia quiral determinan la altura de paso de la estructura
torsionada, y con ello la longitud de onda de la luz reflejada.
Según quiralidad de los aditivos ópticamente activos empleados, el
torsionado de la estructura puede ser de paso izquierdo, como
también de paso derecho.
Los denominados reflectores de banda ancha se
pueden generar mediante mezclado simple de varios de los pigmentos
colestéricos fluidocristalinos a emplear según la invención con
máximos de reflexión en UV diferentes en cada caso.
Además es posible, mediante mezclado de al menos
dos pigmentos diferentes de las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas a) y/o b) con torsión
opuesta respectivamente (helicidad), conseguir una reflexión
completa de los rayos UV. Los pigmentos de tales estructuras
colestéricas-fluidocristalinas, torsionadas en
sentido opuesto respectivamente, son obtenibles mediante adición de
los isómeros especulares aislados respectivamente (enantiómeros) o
diastereómeros de los aditivos quirales b_{2}) a los monómeros
aquirales fluidocristalinos polimerizables b_{1}). La altura de
paso de las estructuras torsionadas en sentido opuesto
respectivamente puede ser en este caso igual o diferente.
También es posible mezclar en primer lugar las
composiciones colestéricas-fluidocristalinas a) o
b) respectivamente de torsión opuesta, transformar estas a
continuación en los pigmentos ya descritos mediante el reticulado
citado anteriormente, y emplear como reflectores ultravioleta en
preparados cosméticos y farmacéuticos.
Además de las mezclas citadas anteriormente de
pigmentos colestéricos fluidocristalinos, también es posible
generar pigmentos multicapa, cuyas capas aisladas contienen
diferentes composiciones colestéricas fluidocristalinas a emplear
según la invención, reticuladas tridimensionalmente. El diseño de
tales pigmentos multicapa puede variar de múltiples maneras.
De este modo, se pueden apilar, entre otras,
- \bullet
- capas aisladas de composiciones colestéricas fluidocristalinas reticuladas de torsión opuesta, o
- \bullet
- capas aisladas de composiciones colestéricas fluidocristalinas reticuladas del mismo sentido de paso pero diferente altura de paso, y por consiguiente diferentes propiedades de reflexión.
Son preferentes los denominados pigmentos de tres
capas, en los que ambas capas externas están constituidas
respectivamente por al menos una de las composiciones colestéricas
fluidocristalinas reticuladas a emplear según la invención, y la
capa central puede contener, a modo de ejemplo, una matriz de
agente aglutinante, en la que puede estar incorporado adicionalmente
un absorbedor UV adicional. Se pueden extraer particularidades con
respecto a obtención, propiedades y componentes adicionales de
tales pigmentos colestéricos multicapa de la solicitud de patente
alemana P 19738368.8.
Por consiguiente, también son objeto de la
invención los pigmentos descritos anteriormente, en especial
pigmentos multicapa, que contienen las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas citadas al
inicio.
Una ventaja de los pigmentos empleados según la
invención consiste en que su composición se puede ajustar a medida,
para poder conseguir con estos pigmentos la reflexión UV deseada,
sin mostrar una coloración propia (en la zona visible).
Otra ventaja de los pigmentos consiste en sus
propiedades físicas. Debido a su baja densidad (a modo de ejemplo
en comparación con TiO_{2}), los pigmentos se pueden incorporar
convenientemente en emulsiones sin llegar a agregación o separación
de las partículas de pigmento.
Los pigmentos a emplear según la invención se
pueden incorporar en los preparados cosméticos y farmacéuticos
mediante mezclado simple.
Además son objeto de la presente invención
preparados cosméticos y farmacéuticos que contienen un 0,1 a un 20%
en peso, preferentemente un 0,5 a un 10% en peso, de modo
especialmente preferente un 1 a un 7% en peso, referido a la
cantidad total de preparado cosmético y farmacéutico, de una o
varias composiciones colestéricas-fluidocristalinas
constituidas por a) al menos un monómero quiral fluidocristalino
polimerizable de la fórmula general I
[Z^{1}-Y^{1}-(A^{1})_{m}-Y^{2}-M-Y^{3}-X-Y^{4}-(A^{2})_{n}-Y^{5}-Z^{2}],
con el que se pueden conseguir una fase
colestérica-fluidocristalina con una altura de paso
menor que 450 nm, o b) una mezcla constituida por al menos un
monómero aquiral fluidocristalino polimerizable de la fórmula
general II
[Z^{3}-Y^{6}-(A^{3})_{o}-Y^{7}-M^{1}-Y^{8}-(A^{4})_{p}-
Y^{9}-Z^{4}] y al menos un monómero quiral
fluidocristalino polimerizable de la fórmula general I, con el que
se puede conseguir una fase
colestérica-fluidocristalina con una altura de paso
menor que 450 nm, junto con compuestos que absorben en la zona
UV-A y UV-B, conocidos en sí para
preparados cosméticos y farmacéuticos, como agentes antisolares.
Las variables de las fórmulas I y II, así como la clase de
substancias de aditivos quirales empleados corresponden en este
caso a las explicaciones expuestas ya anteriormente en su forma de
realización tanto general, como también preferente.
Son preferentes aquellos preparados cosméticos y
farmacéuticos citados anteriormente que contienen las composiciones
colestéricas-fluidocristalinas a emplear según la
invención en forma de los pigmentos ya descritos, en especial en
forma de pigmentos multicapa.
Los preparados cosméticos y farmacéuticos que
contienen agentes fotoprotectores están constituidos generalmente
por un soporte, que contiene al menos una fase oleaginosa. No
obstante, también son posibles preparados únicamente de base acuosa
en el caso de empleo de compuestos con substituyentes hidrófilos.
Correspondientemente, entran en consideración aceites, emulsiones de
aceite en agua, y de agua en aceite, cremas y pastas, masas para
lápices protectores para labios, o geles exentos de grasas.
Por consiguiente, tales preparados antisolares se
pueden presentar en forma líquida, pastosa o sólida, a modo de
ejemplo como cremas de agua en aceite, cremas y lociones de aceite
en agua, cremas espumosas en aerosol, geles, aceites, lápices
grasos, polvos, sprays, o lociones
alcohólico-acuosas.
Los componentes oleaginosos habituales en
cosmética son, a modo de ejemplo, aceite de parafina, estearato de
glicerilo, miristato de isopropilo, adipato de diisopropilo,
2-etilhexanoato de estearilo, poliisobuteno
hidrogenado, vaselina, triglicéridos de ácido caprílico/ácido
caprínico, cera microcristalina, lanolina y ácido esteárico.
Las substancias auxiliares cosméticas que entran
en consideración como aditivos son, por ejemplo,
co-emulsionantes, grasas y ceras, estabilizadores,
agentes espesantes, principios activos biógenos, filmógenos,
perfumes, colorantes, agentes de brillo nacarado, agentes
conservantes, pigmentos, electrólitos (por ejemplo sulfato de
magnesio), y reguladores de pH. Entran en consideración como
co-emulsionantes preferentemente los conocidos
emulsionantes W/O, y además también O/W, como por ejemplo éster
poliglicérico, éster de sorbitano, o glicéridos parcialmente
esterificados. Son ejemplos típicos los glicéridos; se deben citar
como ceras, entre otras, cera de abeja, cera de parafina o
microceras, en caso dado en combinación con ceras hidrófilas. Se
pueden emplear como estabilizadores sales metálicas de ácidos
grasos, como por ejemplo estearato de magnesio, aluminio y/o cinc.
Los agentes espesantes apropiados son, a modo de ejemplo, ácidos
poliacrílicos reticulados y sus derivados, polisacáridos, en
especial goma de xantano, goma de guar, agar-agar,
alginatos y tilosas, carboximetilcelulosa e hidroximetilcelulosa,
además alcoholes grasos, monoglicéridos y ácidos grasos,
poliacrilatos, alcohol polivinílico y polivinilpirrolidona. Se debe
entender por principios activos biógenos, a modo de ejemplo,
extractos vegetales, hidrolizados proteicos y complejos vitamínicos.
Los agentes filmógenos habituales son, a modo de ejemplo,
hidrocoloides, como quitosano, quitosano microcristalino, o
quitosano cuaternizado, polivinilpirrolidona, copolímeros de
vinilpirrolidona-acetato de vinilo, polímeros de la
serie de ácido acrílico, derivados de celulosa cuaternizados, y
compuestos similares.
Son apropiados como agentes conservantes, a modo
de ejemplo, disolución de formaldehído,
p-hidroxibenzoato o ácido sórbico. Entran en
consideración como agentes de brillo nacarado, a modo de ejemplo,
diestearato de glicol, como diestearato de etilenglicol, pero
también ácidos grasos y ésteres monoglicólicos de ácidos grasos. Se
pueden emplear como colorantes las substancias apropiadas y
permitidas para fines cosméticos, como se reúnen, a modo de
ejemplo, en la publicación "Kosmetische Färbemittel" de la
Farbstoffkommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft, publicada
en la editorial Chemie, Weinheim, 1984. Estos colorantes se emplean
habitualmente en concentración de un 0,001 a un 0,1% en peso,
referido a la mezcla total.
Los preparados según la invención contienen
ventajosamente uno o varios antioxidantes. Como antioxidantes
convenientes, pero a emplear facultativamente, se pueden aplicar
todos los antioxidantes naturales, sintéticos y/o parcialmente
sintéticos apropiados o de uso común para aplicaciones cosméticas
y/o dermatológicas.
Son especialmente preferentes los antioxidantes
seleccionados a partir del grupo constituido por:
Aminoácidos (por ejemplo glicina, histidina,
tirosina, triptófano) y sus derivados, imidazoles (por ejemplo
ácido urocanínico) y sus derivados, péptidos, como
D,L-carnosina, D-carnosina,
L-carnosina y sus derivados (por ejemplo anserina),
carotinoides (por ejemplo \beta-caroteno,
licopina) y sus derivados, ácido lipónico y sus derivados (por
ejemplo ácido dihidrolipónico), aurotioglucosa, propiltiouracilo y
otros tiocompuestos (por ejemplo tioredoxina, glutatión, cisteina,
cistina, cistamina y sus ésteres de glicosilo,
N-acetilo, metilo, etilo, propilo, amilo, butilo y
laurilo, palmitoilo, oleilo, \gamma-linoilo,
colesterilo y glicerilo (así como sus sales, tiodipropionato de
dilaurilo, tiodipropionato de diestearilo, ácido tiodipropiónico) y
sus derivados (ésteres, éteres, péptidos, lípidos, nucleótidos,
nucleósidos y sales), así como compuestos de sulfoximina (por
ejemplo butioninsulfoximina, homocisteinsulfoximina,
butioninsulfona, penta-,
hexa-, heptationsulfoximina) en dosificaciones compatibles muy reducidas (por ejemplo pmol a \mumol/kg), además queladores (metálicos) (por ejemplo ácidos \alpha-hidroxigrasos, ácido palmítico, ácido fítico, lactoferrina), \alpha-hidroxiácidos (por ejemplo ácido cítrico, ácido láctico, ácido málico), ácido humínico, ácido biliar, extractos biliares, bilirrubina, biliverdina, EDTA, EGTA y sus derivados, ácidos grasos insaturados y sus derivados (por ejemplo ácido \gamma-linolénico, ácido linoleico, ácido oleico), ácido fólico y sus derivados (por ejemplo ácido 5-metiltetrahidrofólico), ubiquinona y ubiquinol y sus derivados, vitamina C y sus derivados (por ejemplo palmitato de ascorbilo, fosfatos de ascorbilo, acetatos de ascorbilo), tocoferoles y derivados (por ejemplo acetato de tocoferilo, tocotrienol), vitamina A y derivados (por ejemplo palmitato de vitamina A), ácido rutínico y sus derivados, ácido ferúlico y sus derivados, butilhidroxitolueno, butilhidroxianisol, ácido nordihidroguayarético, ácido nordihidroguayarético, trihidroxibutirofenona, ácido úrico y sus derivados, estilbenos y sus derivados.
hexa-, heptationsulfoximina) en dosificaciones compatibles muy reducidas (por ejemplo pmol a \mumol/kg), además queladores (metálicos) (por ejemplo ácidos \alpha-hidroxigrasos, ácido palmítico, ácido fítico, lactoferrina), \alpha-hidroxiácidos (por ejemplo ácido cítrico, ácido láctico, ácido málico), ácido humínico, ácido biliar, extractos biliares, bilirrubina, biliverdina, EDTA, EGTA y sus derivados, ácidos grasos insaturados y sus derivados (por ejemplo ácido \gamma-linolénico, ácido linoleico, ácido oleico), ácido fólico y sus derivados (por ejemplo ácido 5-metiltetrahidrofólico), ubiquinona y ubiquinol y sus derivados, vitamina C y sus derivados (por ejemplo palmitato de ascorbilo, fosfatos de ascorbilo, acetatos de ascorbilo), tocoferoles y derivados (por ejemplo acetato de tocoferilo, tocotrienol), vitamina A y derivados (por ejemplo palmitato de vitamina A), ácido rutínico y sus derivados, ácido ferúlico y sus derivados, butilhidroxitolueno, butilhidroxianisol, ácido nordihidroguayarético, ácido nordihidroguayarético, trihidroxibutirofenona, ácido úrico y sus derivados, estilbenos y sus derivados.
La fracción total de substancias auxiliares y
aditivos puede ascender a un 1 hasta un 80, preferentemente un 6 a
un 40% en peso, y la fracción no acuosa ("substancia activa")
puede ascender a un 20 hasta un 80, preferentemente un 30 a un 70%
en peso -referido a los agentes-. La obtención del preparado se
puede efectuar de modo conocido en sí, es decir, a modo de ejemplo
mediante emulsión en caliente, frío, caliente/frío, o bien PIT. En
este caso se trata de un procedimiento puramente mecánico, no tiene
lugar una reacción química.
Finalmente se pueden emplear de modo concomitante
otras substancias que absorben en el intervalo UV conocidas en sí,
en tanto éstas sean estables en el sistema total de la combinación
de filtros UV a emplear según la invención.
La mayor parte de agentes fotoprotectores en los
preparados cosméticos y farmacéuticos que sirven para la protección
de la epidermis humana está constituida por compuestos que absorben
luz UV en el intervalo UV-B, es decir, en el
intervalo de 280 a 320 nm. A modo de ejemplo, la fracción de
absorbente UV-A a emplear según la invención
asciende a un 10 hasta un 90% en peso, preferentemente un 20 a un
70% en peso, referido a la cantidad total de substancias que
absorben en UV-B y UV-A.
Entra en consideración como substancia filtrante
en UV, que se aplica en combinación con los compuestos de la
fórmula I a emplear según la invención, cualquier substancia
filtrante en UV-A y UV-B. A modo de
ejemplo se deben citar:
\newpage
Nº | Substancia | Nº CAS (= ácido) |
1 | ácido p-aminobenzoico | 150-13-0 |
2 | sulfato de 3-(4'-trimetilamonio)-bencilidenbornan-2-ona | 52793-97-2 |
3 | salicilato de 3,3,5-trimetil-ciclohexilo (homosalatum) | 118-56-9 |
4 | 2-hidroxi-4-metoxi-benzofenona (oxibenzonum) | 131-57-7 |
5 | ácido 2-fenilbenzimidazol-5-sulfónico y sus sales potásicas, sódicas y | 27503-81-7 |
trietanolamínicas | ||
6 | ácido 3,3'-(1,4-fenilendimetin)-bis(7,7-dimetil-2-oxobiciclo[2,2,1]- heptan- | 90457.82-2 |
1-metanosulfónico) y sus sales | ||
7 | 4-bis(polietoxi)amino-benzoato de polietoxietilo | 113010-52-9 |
8 | 4-dimetilamino-benzoato de 2-etilhexilo | 21245-02-3 |
9 | salicilato de 2-etilhexilo | 118-60-5 |
10 | 4-metoxi-cinamato de 2-isoamilo | 71617-10-2 |
11 | 4-metoxi-cinamato de 2-etilhexilo | 5466-77-3 |
12 | 2-hidroxi-4-metoxi-benzofenon-5-sulfona (sulisobenzonum) y la sal sódica | 4065-45-6 |
13 | 3-(4'-metil)benciliden-bornan-2-ona | 36861-47-9 |
14 | 3-bencilidenbornan-2-ona | 15087-24-8 |
15 | 1-(4'-isopropilfenil)-3-fenilpropan-1,3-diona | 63250-25-9 |
16 | salicilato de 4-isopropilbencilo | 94134-93-7 |
17 | 2,4,6-trianilin-(o-carbo-2'-etilhexil-1'-oxi)-1,3,5-triazina | 88122-99-0 |
18 | ácido 3-imidazol-4-il-acrílico y su éster etílico | 104-98-3 |
19 | 2-ciano-3,3-difenilacrilato de etilo | 5232-99-5 |
20 | 2-ciano-3,3-difenilacrilato de 2'-etilhexilo | 6197-30-4 |
21 | mentil-o-aminobenzoatos o: 5-metil-2-(1-metiletil)-2-aminoben-zoatos | 134-09-08 |
22 | p-aminobenzoato de glicerilo o: 4-aminobenzoato de 1-glicerilo | 136-44-7 |
23 | 2,2'-dihidroxi-4-metoxibenzofenona (dioxibenzona) | 131-53-3 |
24 | 2-hidroxi-4-metoxi-4-metilbenzofenona (mexonona) | 1641-17-4 |
25 | salicilato de trietanolamina | 2174-16-5 |
26 | ácido dimetoxifenilglioxálico o: sal sódica de ácido 3,4-dimetoxi-fenil- | 4732-70-1 |
glioxálico | ||
27 | 3-(4'-sulfo)benciliden-bornan-2-ona y sus sales | 56039-58-8 |
28 | 4-terc-butil-4'-metoxi-dibenzoilmetano | 70356-09-1 |
29 | 2,2',4,4'-tetrahidroxibenzofenona | 131-55-5 |
Finalmente se deben citar también pigmentos
micronizados, como dióxido de titanio y óxido de cinc.
Para la protección de la piel humana ante la
radiación UV se pueden incorporar las composiciones colestéricas
fluidocristalinas a) y/o b) a emplear según la invención en
champúes, lociones, geles, sprays para el cabello, cremas espumosas
en aerosol, o emulsiones, en concentraciones de un 0,1 a un 20% en
peso, preferentemente un 0,5 a un 10% en peso. En este caso se
pueden emplear las respectivas formulaciones, entre otras cosas,
para el lavado, teñido, así como el moldeado de los cabellos.
Las composiciones a emplear según la invención se
distinguen generalmente por un poder de absorción especialmente
elevado en el intervalo de radiación UV-A y
UV-B con estructura de bandas nítida. Además se
pueden incorporar fácilmente en formulaciones cosméticas y
farmacéuticas. Además se distinguen especialmente por su alta
fotoestabilidad, y los preparados obtenidos con los mismos se
distinguen por su agradable sensación cutánea.
La acción filtrante en UV de los compuestos de la
fórmula I según la invención se puede aprovechar también para el
estabilizado de principios activos y substancias auxiliares en
formulaciones cosméticas y farmacéuticas.
Los siguientes ejemplos explicarán más
detalladamente el empleo inventivo de las composiciones
colestéricas fluidocristalinas.
Se disolvieron 289 g (2,0 moles) de isomanita,
276 g (2,0 moles) de ácido 4-hidroxibenzoico y 16 g
de ácido p-toluenosulfónico en 1 litro de xileno, y
se calentaron 3,5 horas bajo reflujo y eliminación de agua. A
continuación se añadieron gota a gota 2 litros de agua/metanol
(1:1) para la separación azeótropa de xileno. Tras adición de otros
2 litros de agua y enfriamiento a temperatura ambiente se separó el
producto por cristalización. Tras filtración, recristalización a
partir de isobutanol, y subsiguiente purificación cromatográfica,
se obtuvo 39,2 g de compuesto 1.
Se combinó una mezcla constituida por 28,2 g
(0,106 moles) de isomanita monoacilada de la fórmula I, obtenida en
la etapa 1, y en 36,96 g (0,12 moles) de ácido
4-acriloxibutiloxicarboniloxibenzoico en 150 ml de
diclorometano a 0 a 5ºC con 0,1 g de
4-dimetilaminopiridina, y gradualmente durante 1
hora con 24,72 g de diciclohexildicarbodiimida. Se agitó la mezcla
de reacción 2,5 h a 0 hasta 5ºC y 12 h a RT se separó mediante
filtración por succión, y se purificó el filtrado concentrado por
evaporación mediante cromatografía en gel de sílice. Se obtuvo 45,9
g de compuesto 2.
Se disolvieron 34,89 g (0,056 moles) de producto
de la etapa 2 en 120 ml de diclorometano junto con 27,7 ml (0,2
moles) de trietilamina, y se mezclaron a 0 a 5ºC con 9,53 ml (0,12
moles) de cloruro de ácido acrílico, disuelto en 50 ml de
diclorometano. Después de 2 horas de tiempo de agitación
subsiguiente a 0 a 5ºC con 12 h a RT se vertió la mezcla de
reacción sobre ácido clorhídrico diluido, y se lavó la fase
orgánica con agua. Tras secado de la fase orgánica sobre sulfato
sódico se inhibió la disolución con Uvinul®; FK 4245 (firma BASF
AG), y se cromatografió y purificó el producto a través de gel de
sílice. Se obtuvo 18,4 g de compuesto Ib.
Claims (15)
1. Substancias de dopaje quirales de la fórmula
general I
Z^{1}-Y^{1}-(A^{1})_{m}-Y^{2}-M-Y^{3}-X-Z^{2}I
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente significado:
A^{1} un espaciador, seleccionado a partir del
grupo constituido por -(CH_{2})_{q}-,
-(CH_{2}CH_{2}O)_{r}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}SCH_{2}
CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NHCH_{2}CH_{2}-,
CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NHCH_{2}CH_{2}-,
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.9mm CH _{3} \+ \hskip-3.2mm CH _{3} \+ \hskip-10mm CH _{3} \cr \+ \hskip-2.6mm | \+ \hskip-3.2mm | \+ \hskip-10mm |\cr --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm N--CH _{2} CH _{2} --, \hskip2cm --(CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CHO) _{x} CH _{2} CH--\+\cr}
y
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.8mm CH _{3} \+ \hskip-2.8mm Cl\cr \+ \hskip-2.8mm | \+ \hskip-2.8mm |\cr --(CH _{2} ) _{6} \+ \hskip-2.8mm CH-- \hskip1cm o \hskip1cm --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CH--,\cr}
representado r 1 a 3, y q 1 a 12.
Y^{1} a Y^{3} un enlace químico, -O-, -S-,
-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-,
-CH=CH-C(=O)-O-,
-O-C(=O)-O-,
-C(=O)-N(R)- o
-(R)N-C(=O)-, -CH_{2}-O-,
-O-CH_{2}-, -CH=N-, -N=CH- o -N=N-;
M un grupo mesógeno seleccionado a partir del
grupo constituido por
R hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono;
Z^{1} y Z^{2} hidrógeno, alquilo con 1 a 4
átomos de carbono, un grupo polimerizable o un resto que porta un
grupo polimerizable, seleccionado a partir de CH_{2}=CH-,
CH\equivC-,
-N=C=O, -N=C=S, -O-C\equivN,
-COOH, -OH y NH_{2},
pudiendo ser los restos R^{2} iguales o
diferentes, y significar hidrógeno, o alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, sec.-butilo o terc.-butilo;
X un resto dianhidrohexita, seleccionado a partir
del grupo constituido por dianhidrosorbita, dianhidromanita y
dianhidroidita;
m 0 ó 1,
pudiendo ser los restos Z^{1}, Z^{2}, Y^{1}
a Y^{3} iguales o diferentes, y pudiendo significar al menos un
resto Z^{1} o Z^{2} un grupo polimerizable, o un resto que
contiene un grupo polimerizable.
2. Substancias de dopaje quirales según la
reivindicación 1, en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente significado:
A^{1} un espaciador, seleccionado a partir del
grupo constituido por etileno, propileno,
n-butileno, n-pentileno y
n-hexileno;
Y^{1} a Y^{3} un enlace químico, -O-, -S-,
-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-;
M un resto mesógeno del grupo constituido por
y
Z^{1} y Z^{2} CH_{2}=CH-,
X un resto dianhidromanita;
m 0 ó 1.
3. Substancias de dopaje quirales según la
reivindicación 1 de la fórmula general Ia
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente
significado:
A^{1} un espaciador seleccionado a partir del
grupo constituido por etileno, propileno,
n-butileno, n-pentileno y
n-hexileno;
Z^{1} y Z^{2} CH_{2}=CH-,
4. Composiciones
colestéricas-fluidocristalinas, que contienen
a) al menos un monómero quiral fluidocristalino
polimerizable de la fórmula general I,
Z^{1}-Y^{1}-(A^{1})_{m}-Y^{2}-M-Y^{3}-X-Z^{2}I
definida según la reivindicación 1,
con la que se puede conseguir una fase
colestérica-fluidocristalina con una altura de paso
menor que 450 nm, en la que las variables tienen el significado
citado en la reivindicación 1, o
b) una mezcla constituida por
- b_{1})
- al menos un monómero aquiral fluidocristalino polimerizable de la fórmula general II
Z^{3}-Y^{6}-(A^{3})_{o}-Y^{7}-M^{1}-Y^{8}-(A^{4})_{p}-Y^{9}-Z^{4}II
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente significado:
A^{3} y A^{4} un espaciador, seleccionado a
partir del grupo constituido por
-(CH_{2})_{q}-,
-(CH_{2}CH_{2}O)_{r}CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH_{2}
SCH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NH-CH_{2}CH_{2}-,
SCH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}NH-CH_{2}CH_{2}-,
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.9mm CH _{3} \+ \hskip-3.2mm CH _{3} \+ \hskip-10mm CH _{3} \cr \+ \hskip-2.6mm | \+ \hskip-3.2mm | \+ \hskip-10mm |\cr --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm N--CH _{2} CH _{2} --, \hskip2cm --(CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CHO) _{x} CH _{2} CH--\+\cr}
y
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+ \hskip-2.8mm CH _{3} \+ \hskip-2.8mm Cl\cr \+ \hskip-2.8mm | \+ \hskip-2.8mm |\cr --(CH _{2} ) _{6} \+ \hskip-2.8mm CH-- \hskip1cm o \hskip1cm --CH _{2} CH _{2} \+ \hskip-2.8mm CH--,\cr}
representado r 1 a 3, y q 1 a 12.
M^{1} un grupo mesógeno seleccionado a partir
del grupo constituido por
Y^{6} a Y^{9} un enlace químico, -O-, -S-,
-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-,
-CH=CH-C(=O)-O-,
-O-C(=O)-O-,
-C(=O)-N(R^{1})- o
-(R^{1})N-C(=O)-,
-CH_{2}-O-, -O-CH_{2}-, -CH=N-,
-N=CH- o -N=N-;
R^{1} hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono;
o 0 ó 1;
p 0 ó 1;
Z^{3} y Z^{4} hidrógeno, alquilo con 1 a 4
átomos de carbono, un grupo polimerizable o un resto que porta un
grupo polimerizable, seleccionado a partir de CH_{2}=CH-,
CH\equivC-,
-N=C=O, -N=C=S, -O-C\equivN,
-COOH, -OH y NH_{2},
pudiendo ser los restos R^{2} iguales o
diferentes, y significar hidrógeno, o alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, sec.-butilo o terc.-butilo, y siendo al
menos un resto Z^{3} o Z^{4} un grupo polimerizable o un resto
que contiene un grupo polimerizable, y
- b_{2})
- al menos un monómero quiral fluidocristalino polimerizable de la fórmula general I, definida según la reivindicación 1, con el que se puede alcanzar una fase colestérica-fluidocristalina con una altura de paso menor que 450 nm.
5. Composiciones
colestéricas-fluidocristalinas según la
reivindicación 4, que contienen como monómero quiral
fluidocristalino polimerizable a) o b_{2}) al menos un compuesto
quiral de la fórmula Ia,
en la que las variables, independientemente entre
sí, tienen el siguiente
significado:
A^{1} un espaciador, seleccionado a partir del
grupo constituido por etileno, propileno,
n-butileno, n-pentileno y
n-hexileno;
Z^{1} y Z^{2} CH_{2}=CH-,
6. Composiciones
colestéricas-fluidocristalinas según una de las
reivindicaciones 4 ó 5, caracterizadas porque reflejan luz
polarizada circularmente en sentido a la izquierda en el intervalo
UV.
7. Empleo de composiciones
colestéricas-fluidocristalinas, definidos según una
de las reivindicaciones 4 a 6, como filtro UV en preparados
cosméticos y farmacéuticos para la protección de la piel humana
cabellos humanos contra la radiación solar, por separado o junto
con compuestos que absorben en el intervalo UV, conocidos en sí
para preparados cosméticos y farmacéuticos.
8. Empleo de composiciones
colestéricas-fluidocristalinas según la
reivindicación 7 como reflectores UV fotoestables.
9. Empleo de composiciones
colestéricas-fluidocristalinas, definidas según una
de las reivindicaciones 4 a 6, como estabilizadores ultravioleta en
formulaciones cosméticas y farmacéuticas.
10. Empleo de composiciones
colestéricas-fluidocristalinas según una de las
reivindicaciones 7 a 9 en forma de pigmentos.
11. Pigmentos que contienen composiciones
colestéricas-fluidocristalinas definidas según una
de las reivindicaciones 4 a 6.
12. Pigmento según la reivindicación 11,
caracterizados porque se trata de pigmentos multicapa.
13. Preparados cosméticos y farmacéuticos para la
protección de la epidermis humana o cabellos humanos contra la luz
UV en el intervalo de 280 a 400 nm, caracterizados porque
contienen en un soporte apropiado desde el punto de vista cosmético
y farmacéutico, por separado o junto con compuestos que absorben en
el intervalo UV, conocidos en sí para preparados cosméticos y
farmacéuticos, como filtro UV fotoestable cantidades eficaces de
composiciones colestéricas-fluidocristalinas,
definidas según una de las reivindicaciones 4 a 6.
14. Preparados cosméticos y farmacéuticos según
la reivindicación 13, que contienen como filtro UV composiciones
colestéricas-fluidocristalinas en forma de
pigmentos.
\newpage
15. Preparados cosméticos y farmacéuticos según
una de las reivindicaciones 13 ó 14, que contienen como filtro UV
composiciones colestéricas-fluidocristalinas en
forma de pigmentos multicapa.
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