ES2209846T3 - Compuestos organofosforados para composiciones dentales polimerizables. - Google Patents

Abstract

Un compuesto de fosfato orgánico que posee al menos un doble enlace radicalmente polimerizable, al menos un residuo fosfato que posee uno o dos grupos hidroxilo, y al menos un grupo hidrocarburo que tiene 4 o más átomos de carbono en una molécula, en el cual una solución en metanol al 10% en peso del compuesto de fosfato orgánico tiene una conductividad eléctrica a 25ºC de 0, 5 mS/cm o menor, y el compuesto de fosfato orgánico tiene una transmitancia de luz a 455 nm de 90% o mayor.

Description

Compuestos organofosforados para composiciones dentales polimerizables.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compuesto de fosfato orgánico (al que se puede denominar en lo sucesivo también "monómero de fosfato"), que posee un grupo polimerizable, y a un procedimiento para prepararlo, y a una composición dental polimerizable que comprende el compuesto de fosfato orgánico, en la que la composición dental polimerizable exhibe una excelente fuerza adhesiva.

Técnica anterior

Se ha utilizado un adhesivo dental para adherir un material de restauración a un punto defectuoso en los dientes, o recubrir el sitio con el material, y para mantener el material de restauración durante un prolongado espacio de tiempo, proporcionando, de esta forma, una importante ventaja a los actuales servicios de atención dental. Como se ha mencionado anteriormente, la razón principal por la que están ampliamente difundidas las técnicas clínicas que utilizan un adhesivo dental obedece al desarrollo de una técnica de adhesión a los dientes, particularmente a los tejidos de dentina.

Especialmente desde la década de 1970, se ha producido una activa participación en los estudios de adhesión a los dientes y, en particular, se ha ensayado la aplicación de un monómero polimerizable que posee un grupo ácido, tal como un grupo fosfato o un grupo ácido carboxílico, entre los compuestos que tienen reactividad frente a la hidroxiapatita, un componente principal de los dientes. Sin embargo, un monómero de fosfato, conocido en la época, por ejemplo, dihidrógeno-fosfato de 2-metacriloiloxietilo, carece por completo de resistencia al agua, aun cuando se le utilizó como adhesivo dental, sin exhibir adhesión alguna a los dientes y, en especial, a los tejidos de dentina.

Sin embargo, en los estudios realizados por el presente solicitante se ha descubierto que entre los monómeros que poseen un grupo fosfato, un monómero de fosfato que tenga un grupo hidrocarburo con una fuerte hidrofobia en la estructura molecular, exhibe una adhesión extremadamente alta a los dientes y una elevada duración de la adhesión incluso bajo condiciones de humedad, tal como en la cavidad bucal.

Una característica de los monómeros de fosfato propuestos por el presente solicitante consiste en que el grupo -P(O)(OH)_{2} o >P(O)(OH) está unido a un grupo polimerizable tal como un grupo (met)acrílico a través de un grupo hidrocarburo con fuerte hidrofobia, y que posee un elevado número de átomos de carbono. Los detalles de esta técnica se describen en las solicitudes de patente presentadas por el presente solicitante, tales como la Patente Japonesa Abierta al Público nº Sho 58-21607 y Sho 58-21687 (correspondientes a la Patente de EE.UU. 4.539.382).

No resulta exagerado afirmar que la técnica de adhesión a los dientes se ha establecido por primera vez utilizando estos monómeros de fosfato como adhesivos dentales, descritos en las publicaciones anteriormente citadas, y similares. Desde entonces, se han propuesto diversas formas de adhesivos dentales utilizando un grupo de estos monómeros de fosfato. Los mencionados monómeros de fosfato propuestos por el presente solicitante desempeñan una importante función para impartir la elevada adhesión alcanzada en estas técnicas.

En la preparación de los citados monómeros de fosfato, por ejemplo, un éster monofosfato de monoéster de ácido (met)acrílico (denominado en lo sucesivo también como "monoéster de fosfato"), se emplea principalmente un procedimiento de preparación que comprende hacer reaccionar un monoéster de ácido (met)acrílico, que es un producto de reacción de un diol y un ácido (met)acrílico, con oxicloruro de fósforo, e hidrolizar el compuesto resultante que tiene un grupo -P(O)Cl_{2}. Este procedimiento ha sido dado a conocer por el presente solicitante en la Patente Japonesa Abierta al Público nº Sho 59-139392, en el que el procedimiento comprende un proceso de cuatro etapas, las etapas (I) a (IV), descrito a continuación.

(I) Preparación del monoéster del ácido (met)acrílico

Se prepara un monoéster de ácido (met)acrílico por medio de una reacción de esterificación de un diol y un ácido (met)acrílico. En esta reacción, se obtiene un diéster de ácido (met)acrílico como producto secundario, conteniendo, asimismo, el producto un diol que no ha reaccionado.

(II) Separación del diol que no ha reaccionado de la mezcla de reacción

Cuando el diol es hidrosoluble, se le puede separar habitualmente lavando repetidamente la mezcla obtenida en la etapa (I) con agua. Por otra parte, cuando el diol es escasamente hidrosoluble, se selecciona de manera apropiada un disolvente orgánico no polar, tal como n-hexano, ciclohexano, benceno o tolueno, en el cual el diol es insoluble, y la mezcla de reacción se diluye 2 a 10 veces con este disolvente orgánico, separando de esta forma el diol precipitado por filtración. No obstante, dado que el diéster de ácido (met)acrílico obtenido como producto secundario presenta diversas solubilidades similares a las del monoéster de ácido (met)acrílico, la separación del mismo de la mezcla de reacción mediante este procedimiento es difícil. Por lo tanto, en el procedimiento subsiguiente, el monoéster de utiliza en forma de mezcla con el diéster.

(III) Preparación del monoéster de fosfato

Se hace reaccionar la mezcla que comprende el monoéster de ácido (met)acrílico y el diéster del ácido (met)acrílico con oxicloruro de fósforo o ácido pirofosfórico, para preparar un monoéster de fosfato. En este procedimiento, el monómero de fosfato se puede preparar de manera cuantitativa a partir del monoéster del ácido (met)acrílico.

(IV) Aislamiento del monoéster de fosfato

La mezcla de reacción se agrega a un disolvente orgánico no polar, tal como n- hexano o tolueno, y el diéster de ácido (met)acrílico, que es un producto secundario de la etapa (I), se disuelve en el disolvente orgánico, para separarlo por extracción, dando lugar a un monoéster de fosfato de una elevada pureza. De forma alternativa, el monoéster de fosfato se extrae en una capa acuosa, formando una sal sódica o una sal bárica de la misma, para separar el diéster de ácido (met)acrílico insoluble en agua y, a continuación, la capa acuosa se acidifica nuevamente para recuperar un monoéster de fosfato, determinando de este modo que el monoéster de fosfato tenga una elevada pureza.

El presente solicitante ha fabricado los monómeros de fosfato mencionados por sí mismo, comercializando materiales dentales que comprenden los monómeros de fosfato. Adicionalmente, el procedimiento de preparación descrito de manera concreta en las citadas publicaciones se puede llevar a cabo de forma relativamente sencilla a escala industrial, y los monómeros de fosfato tienen un rendimiento satisfactorio en su aplicación práctica. Sin embargo, los presentes inventores intentan mejorar las siguientes características con el fin de proporcionar monómeros de fosfato de calidad incluso superior.

1) Mejora del rendimiento del monómero de fosfato (monoéster de fosfato)

La mezcla de reacción obtenida en la etapa (I) contiene una cantidad considerable del diéster del ácido (met)acrílico, un producto no deseado, además del diol que no ha reaccionado, y el monoéster del ácido (met)acrílico, que es fundamental en la preparación subsiguiente del monoéster de fosfato. Los estudios de los presentes inventores han puesto de manifiesto que la relación de monoéster/diéster/diol que no ha reaccionado es 0,8-2/1/0,5-1,5. La formación del diéster del ácido (met)acrílico sencillamente degrada el diol, lo que representa una desventaja de tipo económico. En especial, cuando el diol es caro, surge un importante problema de costes.

Además, en la etapa (IV), si la cantidad del diéster del ácido (met)acrílico mezclada en proporción con el monoéster de fosfato deseado es elevada, resulta menos probable que aumente la pureza cuando el diéster se purifica por separación de extracción con hexano o similares. Adicionalmente, si se intenta incrementar la pureza, la cantidad de disolvente utilizada en la extracción aumenta, o lo hace el número de etapas de extracción repetidas, surgiendo también problemas de inconvenientes económicos y eficacia.

2) Disminución de la coloración

El monoéster de fosfato que se obtiene mediante el procedimiento de preparación anteriormente descrito posee una elevada pureza satisfactoria, según se determina por análisis de cromatografía líquida. Sin embargo, a medida que se purifica el monoéster de fosfato, se puede observar en algunos casos una coloración que va desde amarillo pálido hasta pardo pálido. En un adhesivo dental que comprende un monómero de fosfato coloreado de esta forma surgen los defectos de la dificultad de adaptar el tono de color del adhesivo al deseable, con un excelente aspecto, visualmente aceptable, y que el color de la parte restaurada con el adhesivo no corresponde al de los dientes adyacentes.

3) Mejora de la estabilidad al almacenamiento

Cuando se almacena un monómero de fosfato propiamente dicho o en forma de un adhesivo dental que comprende un monómero de fosfato durante un período prolongado de tiempo, su viscosidad puede aumentar, provocando, de esta forma, gelificación o solidificación en algunos casos. Surge, además, el problema de disminución de la calidad de los productos, de modo que el adhesivo tiene una fuerza de adhesión reducida tras su gelificación o solidificación.

En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un compuesto de fosfato orgánico (monómero de fosfato) que disponga, adicionalmente, de una estabilidad mejorada al almacenamiento y una adecuación del tono de color para los dientes y para el material de restauración de dientes, particularmente útil para un adhesivo dental, teniendo el compuesto de fosfato orgánico un grupo polimerizable.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para preparar el monómero de fosfato de manera eficaz, específicamente un éster monofosfato de monoéster de ácido (met)acrílico a partir de un diol como materia prima.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar una composición dental polimerizable que comprenda el monómero de fosfato.

Estos y otros objetos de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción.

Descripción de la invención

Como resultado de estudios intensivos, los presentes inventores han encontrado que la mencionada estabilidad al almacenamiento se asocia con sustancias iónicas contenidas en cantidades indiciarias en un monómero de fosfato. Las sustancias iónicas se pueden atribuir, presuntamente, a materias primas y reactivos utilizados, impurezas en el disolvente, productos secundarios, el recipiente de reacción, y similares. Los presentes inventores han observado la tendencia de que a mayor contenido en estas sustancias iónicas, más evidente resulta el problema asociado con la estabilidad al almacenamiento. Adicionalmente, cuando se mide la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, como un método para cuantificar las sustancias iónicas presentes en el monómero de fosfato, resulta evidente que mientras mayor sea la conductividad eléctrica, peor será la estabilidad al almacenamiento. Concretamente, cuando la conductividad eléctrica de una solución en metanol al 10% en peso del monómero de fosfato es 0,5 mS/cm o menor, más preferentemente 0,4 mS/cm o menor, la estabilidad al almacenamiento del monómero de fosfato y de la composición dental polimerizable, que comprende el monómero de fosfato, es excelente.

Además, los presentes inventores han encontrado un método para cuantificar el nivel de coloración del monómero de fosfato, reconociendo que el problema asociado a la adecuación del tono del color se puede resolver cuando la transmitancia de luz del monómero de fosfato, determinada a 455 nm, es 90% o superior, más preferentemente, 95% o superior. Adicionalmente, los presentes inventores han estudiado y encontrado que una causa de la coloración del monómero de fosfato es un compuesto que tiene un grupo carbonilo contenido en el diol de la materia prima. Han encontrado, además, que cuando la cantidad del compuesto carbonilo anteriormente descrito es mayor que 0,1% en moles o menor, más preferentemente, 0,05% en moles o menor, en relación con el diol de la materia prima, se puede preparar un monómero de fosfato con una excelente adecuación del tono de color, que se puede utilizar como materia prima para una composición dental polimerizable.

Adicionalmente, los presentes inventores han estudiado materias primas, intermedios, condiciones de preparación, métodos de lavado, y similares en el procedimiento de preparación, encontrando que es posible mejorar el rendimiento del monómero de fosfato, específicamente un éster monofosfato de monoéster de ácido (met)acrílico agregando una nueva etapa al procedimiento. En consecuencia, la presente invención ha sido perfeccionada.

De manera específica, la presente invención se refiere a:

[1] un compuesto de fosfato orgánico que posee al menos un doble enlace radicalmente polimerizable, al menos un residuo fosfato que tiene uno o dos grupos hidroxilo, y al menos un grupo hidrocarburo que tiene 4 o más átomos de carbono en una molécula, en el cual una solución en metanol al 10% en peso del compuesto de fosfato orgánico tiene una conductividad eléctrica a 25ºC de 0,5 mS/cm o menor, y el compuesto de fosfato orgánico tiene una transmitancia de luz a 455 nm de 90% o mayor;

[2] una composición dental polimerizable que comprende:

(a)

un compuesto de fosfato orgánico que posee al menos un doble enlace radicalmente polimerizable, al menos un residuo fosfato que tiene uno o dos grupos hidroxilo, y al menos un grupo hidrocarburo que posee 4 o más átomos de carbono en la molécula, en el cual una solución en metanol al 10% en peso del compuesto de fosfato orgánico tiene una conductividad eléctrica a 25ºC de 0,5 mS/cm o menor, y el compuesto de fosfato orgánico tiene una transmitancia de luz a 455 nm de 90% o más; y

(b)

un monómero polimerizable capaz de copolimerizar con el compuesto de fosfato orgánico;

[3] un procedimiento para preparar un éster monofosfato del monoéster de ácido (met)acrílico, que comprende:

hacer reaccionar 1 a 5 moles de un diol que tiene 4 a 30 átomos de carbono con 1 mol de un ácido (met)acrílico en una relación de reacción del ácido (met)acrílico de 60 a 90% en moles, para dar una mezcla de reacción que comprende un monoéster de ácido (met)acrílico del diol y un diéster de ácido (met)acrílico del diol, siendo la relación molar del monoéster de ácido (met)acrílico del diol al diéster del ácido (met)acrílico del diol 2 a 8; y

hacer reaccionar el monoéster de ácido (met)acrílico del diol resultante con un oxicloruro de fósforo, para dar el éster monofosfato del monoéster del ácido (met)acrílico;

[4] un procedimiento para preparar un éster monofosfato de éster del ácido (met)acrílico, que comprende:

hacer reaccionar un éster de ácido monohidroxi- (met)acrílico, que comprende un grupo hidroxilo, al menos un grupo (met)acrilo, y un residuo de ácido orgánico que tiene al menos un grupo hidrocarburo que posee 4 a 30 átomos de carbono, con un oxicloruro de fósforo, en presencia de un compuesto de amina, para dar una mezcla de reacción que comprende el éster monofosfato del éster de ácido (met)acrílico, un cloruro del éster monofosfato del éster de ácido (met)acrílico, y una sal de amina;

lavar la mezcla de reacción con una solución ácida acuosa para extraer la sal de amina en una capa acuosa; y

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lavar la mezcla de reacción resultante con una solución acuosa de electrolitos, acidificada con cloruro de hidrógeno formado por hidrólisis del cloruro del éster monofosfato del éster de ácido (met)acrílico;

[5] un procedimiento para preparar un compuesto de fosfato orgánico que comprende someter un compuesto de (met)acrilato que posee al menos un grupo hidroxilo como materia prima, a esterificación con fosfato del grupo hidroxilo de la materia prima con un oxihaluro de fósforo, en el que el compuesto de (met)acrilato se prepara por esterificación con ácido (met)acrílico de un compuesto de poliol que contiene un grupo orgánico que posee 4 o más átomos de carbono, y dos o más grupos hidroxilo en una molécula, con un derivado de ácido (met)acrílico, manteniendo al menos un grupo hidroxilo, y en el cual el contenido de un compuesto carbonilo en el compuesto de poliol es 0,1% en moles o menor; y

[6] un procedimiento para preparar un éster monofosfato de monoéster de ácido (met)acrílico, que comprende:

hacer reaccionar 1 a 5 moles de un diol que contiene un compuesto carbonilo en una cantidad de 0,1% en moles o menor, y que posee 4 a 30 átomos de carbono, con 1 mol de un ácido (met)acrílico, para dar una mezcla de reacción que comprende un monoéster de ácido (met)acrílico del diol y un diéster de ácido (met)acrílico del diol;

hacer reaccionar el monoéster de ácido (met)acrílico resultante con un oxicloruro de fósforo, en presencia de un compuesto de amina, para dar una mezcla de reacción que comprende el éster monofosfato del monoéster de ácido (met)acrílico; y

lavar la mezcla de reacción con una solución ácida acuosa y con una solución acuosa de electrólitos.

Mejor manera para llevar a cabo la invención

Un compuesto de fosfato orgánico de la presente invención, concretamente un monómero de fosfato que tiene al menos un doble enlace radicalmente polimerizable, al menos un residuo fosfato con uno o dos grupos hidroxilo, y al menos un grupo hidrocarburo que posee 4 o más átomos de carbono en una molécula, resulta particularmente útil como monómero adhesivo. De acuerdo con los estudios realizados por el presente solicitante, se ha descubierto que la existencia del grupo hidrocarburo, que tiene 4 o más átomos de carbono, con una elevada hidrofobia, en una molécula contribuye en gran medida a la adhesión a los dientes y a su durabilidad.

La expresión "residuo fosfato que tiene un grupo hidroxilo" en el monómero de fosfato según la presente invención se refiere a una unidad estructural:

> P (O) (OH).

Además, la expresión "residuo fosfato que tiene dos grupos hidroxilo" se refiere a una unidad estructural:

- P (O) (OH)_{2}.

En este caso, cada uno de los residuos fosfato corresponde a un grupo fosfato y a un grupo fosfonato.

Además, los ejemplos del doble enlace radicalmente polimerizable, al que se hace referencia en la presente invención, incluyen un grupo estireno, un grupo cianoacrílico, un grupo éter vinilo, un grupo (met)acrílico, y similares, siendo más preferible el grupo (met)acrílico.

El monómero de fosfato según la presente invención comprende al menos un grupo hidrocarburo que tiene 4 o más átomos de carbono en una molécula. El grupo hidrocarburo puede ser aquel en el que el átomo de hidrógeno está sustituido con un halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo carboxilo, un grupo mercapto, un grupo ciano, un grupo ácido fosfónico, un grupo fosfato, y similares.

Se prefiere, además, un monómero de fosfato que tenga una estructura en la que los átomos de carbono del grupo hidrocarburo no sea superior a 20 y que la suma de los átomos de carbono de la totalidad de los grupos hidrocarburo en la molécula esté dentro de 40, desde el punto de vista de la facilidad de preparación y disponibilidad de materia prima.

El monómero de fosfato preferible desde el punto de vista de obtener una elevada adhesión incluye aquéllos que tienen una estructura en la que cada uno de los grupos hidrocarburo que tienen 4 o más átomos de carbono, un grupo orgánico que tiene un grupo (met)acrilato y un grupo hidroxilo, está unido con el residuo fosfato. Un ejemplo de un monómero de fosfato incluye lo siguiente.

CH_{2}=

\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}

---COO---CH_{2}CH_{2}---O---

\melm{\delm{\para}{OH}}{P}{\uelm{\dpara}{O}}

---O---R_{2}

CH_{2}=

\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}

---COO---CH_{2}CH_{2}---O---

\melm{\delm{\para}{OH}}{P}{\uelm{\dpara}{O}}

---R_{2}

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Entre estos monómeros de fosfato, son particularmente preferibles aquéllos que tienen una estructura en la que el grupo hidrocarburo unido al residuo fosfato es un grupo aromático.

Además, como monómero de fosfato diferente, que exhibe una adhesión similarmente alta, se prefiere el monómero de fosfato que tiene una estructura en la que el residuo fosfato, que posee uno o dos grupos hidroxilo, está unido con un grupo (met)acrilato por medio de un grupo orgánico que tiene al menos un grupo hidrocarburo con hidrofobia, que posee 4 o más átomos de carbono, a modo de grupo de conexión (espaciador).

De manera específica, los monómeros de fosfato se ejemplifican del modo siguiente.

Los monómeros de fosfato están representados por las fórmulas

[H_{2}C=C(R^{1})COO-]_{p}-X-(Z)_{q}-P(O) (OH)_{2} y

[H_{2}C=C(R^{1})COO-]_{p}-X-(Z)_{q}-P(O) (OH)-(Z)_{r}-A

en las que R^{1} es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; p es un número entero de 1 a 4; q y r son 0 ó 1; X es un grupo orgánico que tiene una valencia p+1, conteniendo el grupo orgánico un grupo hidrocarburo que tiene 4 o más átomos de carbono; Z es un átomo de oxígeno o un átomo de azufre; y A es un residuo orgánico monovalente. Ejemplos del grupo orgánico (espaciador), representado por X, son los siguientes.

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Además, ejemplos del residuo orgánico A son los siguientes.

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Entre ellos, se prefiere particularmente un monómero de fosfato que tiene una estructura en la que el grupo de conexión (espaciador) es un grupo alifático que posee 4 o más átomos de carbono, o un grupo orgánico que tiene 8 o más átomos de carbono y al menos un grupo aromático. Estos monómeros de fosfato poseen una excelente penetrabilidad en los dientes en interfaz de adhesión, exhibiendo de esta forma una adhesión particularmente alta.

Adicionalmente, como monómero de fosfato se prefiere un monómero de fosfato que tiene una estructura en la que el residuo fosfato, que posee dos grupos hidroxilo, está unido con un grupo (met)acrilato por medio de un grupo de conexión que tiene al menos un grupo alifático, que posee 8 a 16 átomos de carbono.

Los presentes inventores han estudiado intensamente (1) la mejora del tono del color, y (2) la mejora de la estabilidad al almacenamiento del monómero de fosfato.

(1) Mejora del tono de color del monómero de fosfato

Como se ha descrito anteriormente, el monómero de fosfato presenta una coloración que va desde amarillo pálido a pardo pálido. En primer lugar, se ha considerado que la coloración está causada por la influencia de las impurezas del monómero de fosfato preparado. Existen varios procedimientos para preparar un monómero de fosfato propuesto por el presente solicitante. Por ejemplo, cuando se prepara un dihidrógeno-fosfato de metacriloxialquilo de monoéster de fosfato con un monometacrilato de hidroxialquilo de un alquildiol tal como decanodiol, mediante un procedimiento descrito en la Patente Japonesa Abierta al Público nº Sho 59-139392, la pureza del propio monoéster de fosfato deseado es de 90 a 96%, pudiendo determinarse la pureza por análisis de RMN y HPLC.

Como impurezas contenidas en el producto resultante, se reconocen, a través de los medios de análisis anteriormente mencionados, un diéster de fosfato, un metacrilato de hidroxialquilo y un alquildiol, que son materias primas, un dimetacrilato de un alquildiol, un derivado de pirofosfato, ácido metacrílico y similares. Sin embargo, se ha encontrado que estas impurezas no afectan a la coloración del monoéster de fosfato.

Seguidamente, los presentes inventores se han centrado en cantidades indiciarias de impurezas diferentes de los compuestos mencionados anteriormente, analizándolas adicionalmente. Sin embargo, por lo general resulta difícil analizar la sustancia responsable de la coloración de un compuesto orgánico que, originalmente, es incoloro. Ello se debe a que la coloración se produce incluso con una muy pequeña cantidad de la sustancia responsable; la sustancia responsable es una mezcla complicada; y la estabilidad de la propia sustancia responsable es escasa.

No obstante, estudios adicionales han avanzado y se analiza el espectro de la coloración. Como resultado, se ha encontrado la posibilidad de que un compuesto que tiene un grupo carbonilo sea el responsable de la coloración, a partir de la determinación de absorbancia del monoéster de fosfato.

En general, los compuestos carbonilo contenidos en cantidades indiciarias en sustancias orgánicas se analizan por un método de cuantificación de un grupo carbonilo mediante una reacción de formación de oximas, en el que los compuestos carbonilo se tratan con una solución acuosa de hidrocloruro de hidroxilamina, al que se hace referencia como la determinación del valor carbonilo (COV) en el terreno industrial. Los presentes inventores han intentado, asimismo, realizar análisis sobre la base de este método. Sin embargo, cuando se efectúa este análisis frente un monoéster de fosfato, puesto que el propio monoéster de fosfato tiene un grupo (met)acrílico que posee un grupo carbonilo, no fue posible determinar solamente el compuesto carbonilo responsable de la coloración.

Al progresar más los estudios, los presentes inventores han encontrado, basándose en el mencionado método de análisis, que el alquildiol, que es una materia prima para el monoéster de fosfato y utilizable en la reacción anteriormente descrita, contiene una cantidad considerable de compuesto carbonilo. Se ha descubierto, adicionalmente, que existe una clara correlación entre el contenido de compuesto carbonilo en el diol y el grado de coloración del monoéster de fosfato preparado a partir del diol. En otras palabras, el compuesto carbonilo en el diol se puede mezclar en el monoéster de fosfato, sin separarlo durante el procedimiento de preparación.

De acuerdo con los estudios de los presentes inventores, cuando se utiliza un diol que tiene un bajo contenido en compuesto carbonilo, se obtiene un monómero de fosfato que posee escasa coloración, de manera que se mejora de manera manifiesta la adecuación del tono de color del adhesivo dental que comprende este monómero de fosfato. Como se ha descrito anteriormente, los presentes inventores han encontrado por primera vez el hecho de que el contenido en un compuesto carbonilo en un diol de materia prima afecta en cierto grado a la coloración de un monómero de fosfato obtenido a partir del mismo.

Adicionalmente, se ha observado que mientras más bajo sea el contenido en compuesto carbonilo, menor será el grado de coloración del monómero de fosfato resultante, y menor será el cambio de coloración del monómero de fosfato con el paso del tiempo.

Aun cuando no está del todo claro que se produzca un incremento de coloración del monómero de fosfato con el paso del tiempo, en el caso en que el compuesto carbonilo esté contenido en una gran cantidad, los presentes inventores han deducido que en el procedimiento de esterificación del ácido (met)acrílico y de esterificación del fosfato, el compuesto carbonilo (en especial, un aldehído) sufre auto-oxidación, o se le permite que determine una reacción de condensación con otros componentes de las impurezas, formando de este modo un compuesto con una intensa coloración, que tiene un cromóforo conjugado.

De forma específica, el monómero de fosfato de la presente invención tiene un bajo contenido en compuesto carbonilo, que es la sustancia responsable de la coloración; concretamente, el monómero de fosfato tiene un nivel determinado o mayor de transmitancia de luz cuando se almacena el monómero de fosfato a 45ºC durante 14 días y, a continuación, se mide la transmitancia de luz a 455 nm. El almacenamiento del monómero de fosfato a 45ºC durante 14 días es equivalente a un almacenamiento de aproximadamente dos años a 4ºC en un refrigerador, lo que se puede considerar como un período razonable de almacenamiento para el uso real del monómero de fosfato.

Además, los presentes inventores han encontrado que un grado de coloración del monómero de fosfato obtenido de la forma anteriormente descrita afecta en gran medida a la adecuación del tono de color del adhesivo dental que comprende el monómero de fosfato. Dicho en otras palabras, mientras más alto sea el grado de coloración del monómero de fosfato, mayor será la incidencia de la coloración de la propia composición que comprende el monómero de fosfato, de modo que no se puede obtener un tono de color deseado de la misma. Se ha encontrado, por consiguiente, una clara correlación de que mientras menor sea la transmitancia de luz del monómero de fosfato a 455 nm, peor será la adecuación del tono de color.

Adicionalmente, con el fin de mejorar el problema relativo a la adecuación del tono de color anteriormente descrito, los presentes inventores han encontrado que la transmitancia de luz a 455 nm del monómero de fosfato es 90% o mayor, más preferentemente, 95% o superior.

La transmitancia de luz de un monómero de fosfato al que se hace referencia en la presente invención se mide con un espectrofotómetro, y la transmitancia de luz se expresa como una proporción de la intensidad de la luz que pasa a través de una célula de medición fabricada de vidrio o sílice, cargada con un monómero de fosfato sin diluir, con respecto a la intensidad de la luz que atraviesa una célula vacía.

La transmitancia de luz del monómero de fosfato se describirá adicionalmente a continuación. La transmitancia de luz varía en una zona de longitud de onda de luz visible, desde 370 a 800 nm, según el grado de coloración, siendo máximo el grado de cambio de coloración próxima a 455 nm. Además, al medir la transmitancia de luz sin dilución, se puede lograr que la exactitud de detección de la variación de la transmitancia de luz sea marcadamente alta. En relación con esto, algunos monómeros de fosfato pueden ser sólidos a temperatura ambiente y, en estos casos, se acopla un termostato al espectrofotómetro y se calienta la célula hasta fundir el monómero de fosfato. A continuación, se efectúa la medición de la transmitancia de luz del monómero de fosfato.

(2) Mejora de la estabilidad al almacenamiento

En primer lugar, se analizan las impurezas en el monómero de fosfato obtenido de la misma forma que en el apartado (1) anteriormente mencionado. No obstante, los estudios de los presentes inventores han puesto de manifiesto que la pureza del monómero de fosfato, así como los tipos y contenidos de las citadas impurezas, determinados a partir de los resultados de los análisis de RMN y HPLC, carecen de una correlación sustancial con el presente problema.

Seguidamente, los presentes inventores se centraron en las cantidades indiciarias de impurezas diferentes de estos compuestos. Por lo tanto, se realizaron diversos análisis con respecto al monómero de fosfato resultante, habiéndose encontrado como consecuencia que una cantidad considerable de sustancias iónicas se encuentra mezclada con el producto resultante. Cuando se analiza por cromatografía iónica, se detectan iones tales como Na^{+}, SO_{4}^{2-}, Cl^{-}, PO_{4}^{3-}, NH_{4}^{+}, NO_{3}^{-} y Fe^{+}. Estos iones se pueden atribuir a las materias primas y reactivos utilizados, impurezas en el disolvente, productos secundarios, recipientes de reacción y similares.

Como resultado de los avances en los estudios realizados sobre los efectos de estas sustancias iónicas, se ha observado la tendencia de que mientras mayor sea el contenido en estas sustancias iónicas, más pronunciado es el problema mencionado anteriormente. Además, cuando se determina la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, como método para cuantificar estas sustancias iónicas mezcladas en el monómero de fosfato, se ha encontrado una correlación clara de que mientras mayor sea la conductividad eléctrica, menor es la estabilidad al almacenamiento.

Los estudios de los presentes inventores han revelado que la conductividad eléctrica del monómero de fosfato que no contiene sustancialmente impurezas iónicas se encuentra en el intervalo de 0,1 a 0,2 mS/cm, y que la estabilidad al almacenamiento cuando se utiliza un monómero de fosfato que tiene una pureza así de elevada está en un nivel satisfactorio. Sin embargo, se observa la tendencia a que mientras mayor sea la cantidad de sustancias iónicas mezcladas, mayor será la conductividad eléctrica y peor la estabilidad al almacenamiento. Con el fin de mejorar el problema relativo a la estabilidad al almacenamiento anteriormente descrito, los presentes inventores han encontrado que es preciso ajustar la conductividad eléctrica del monómero de fosfato a 0,5 mS/cm o menos, más preferentemente a 0,4 mS/cm o menos. La citada relación entre la conductividad eléctrica y la estabilidad al almacenamiento del monómero de fosfato es un hecho puesto de manifiesto por primera vez por los presentes inventores. La conductividad eléctrica del monómero de fosfato en la presente invención se refiere a un valor obtenido por la preparación de una solución en metanol al 10% en peso del monómero de fosfato resultante, determinando seguidamente la conductividad eléctrica de la solución a 25ºC.

En un monómero de fosfato que tiene solamente un grupo orgánico, que posee 3 o menos átomos de carbono, no existe sustancialmente correlación alguna entre la conductividad eléctrica y el problema de estabilidad al almacenamiento tratado en la presente invención, siendo dicha estabilidad al almacenamiento excelente, aun cuando la conductividad eléctrica sea elevada. Estos hechos también son hallazgos recientes de los presentes inventores.

Además, existe la tendencia a que mientras mayor sea el número de átomos de carbono del grupo orgánico en un monómero de fosfato, menor deberá ser la conductividad eléctrica, con el fin de conservar el mismo nivel de estabilidad al almacenamiento. Por ejemplo, en el caso en que el grupo hidrocarburo de un monómero de fosfato tenga 4 a 7 átomos de carbono, se obtiene una estabilidad satisfactoria al almacenamiento cuando la conductividad eléctrica del monómero de fosfato es 0,5 mS/cm o menos, y cuando el grupo hidrocarburo tiene 8 o más átomos de carbono, resulta deseable que la conductividad eléctrica sea de 0,4 mS/cm o menor.

De momento, no están claros los motivos por los que, en un monómero de fosfato que posee un grupo hidrocarburo con un número elevado de átomos de carbono, la estabilidad al almacenamiento de la composición disminuye cuando la cantidad de sustancias iónicas es alta, si bien se puede hacer la siguiente deducción: cuando hay sustancias iónicas presentes, los monómeros de fosfato se asocian entre sí en una solución a través de las sustancias iónicas como puntos de reticulación. Además, cuando el monómero de fosfato tiene un grupo hidrocarburo dotado de una alta hidrofobia y que posee un número elevado de átomos de carbono, es posible que se forme fácilmente una estructura de aglomerado molecular a modo de una red muy extensa, de forma que aumente la viscosidad y se acelere la gelificación.

Adicionalmente, cuando se encuentra presente una estructura de aglomerado molecular de este tipo en una composición dental polimerizable, la penetración del monómero de fosfato en la dentina, en la interfaz de adhesión tras la adhesión a los dientes, especialmente a los tejidos de dentina, se torna escasa, de forma que se inhibe la formación de una capa de resina-inmersión, reduciendo de esta manera la fuerza adhesiva.

A continuación, se describirá un procedimiento para preparar un monómero de fosfato según la presente invención.

En general, se conocen varios procedimientos para preparar un monómero basado en fosfato. Por ejemplo, el monómero de fosfato se prepara por la reacción de esterificación de ácido fosfórico, o de un derivado activo del mismo, con un alcohol, o por la reacción de pentóxido fosforoso con un alcohol. Por otra parte, como procedimiento para la preparación de un monómero de fosfato de la presente invención, es deseable utilizar un procedimiento de preparación en el que la cantidad de sustancias responsables de la coloración, o la cantidad de sustancias iónicas mezcladas en el producto resultante, se reduzca tanto como sea posible. Desde este punto de vista, se emplea el procedimiento de someter un compuesto que posee dos o más grupos hidroxilo a esterificación de ácido (met)acrílico con un derivado de ácido (met)acrílico, manteniendo el compuesto al menos un grupo hidroxilo; y someter el compuesto de (met)acrilato resultante, que posee al menos un grupo hidroxilo, como materia prima, a esterificación de fosfato del grupo hidroxilo del compuesto con un oxihaluro de fósforo. En este procedimiento, una variante especialmente ventajosa desde el punto de vista económico y sencilla es un procedimiento en el cual se utiliza oxicloruro de fósforo como oxihaluro de fósforo, y se hacen reaccionar el oxicloruro de fósforo y un compuesto de (met)acrilato que contiene un grupo hidroxilo, añadiendo una amina terciaria, tal como trietilamina, como reactivo para separar el cloruro de hidrógeno. Seguidamente, se agrega agua para hidrolizar el enlace P-Cl para formar un grupo fosfato, dando así lugar al monómero de fosfato deseado. En este sentido, si la cantidad inicial del compuesto de (met)acrilato que tiene un grupo hidroxilo con respecto a la de oxicloruro de fósforo es de 1 mol o menos, el monómero de fosfato resultante comprende principalmente un monoéster de fosfato que tiene un grupo dihidrógeno-fosfato, y si la cantidad inicial del compuesto de (met)acrilato es mayor que 1 mol, aumenta la proporción de diéster de fosfato que posee un grupo monohidrógeno-fosfato.

Además, en el procedimiento de preparación anteriormente descrito, como compuesto de (met)acrilato se puede utilizar también un éster de ácido monohidroxi-(met)acrílico que comprende un grupo hidroxilo, al menos un grupo (met)acrílico y al menos un residuo orgánico que tiene un grupo hidrocarburo con 4 a 30 átomos de carbono como materia prima. El residuo orgánico se refiere a un grupo que tiene una estructura de grupo hidrocarburo, que no está sustituido o que está sustituido con un átomo de halógeno, o similar, en el que el grupo hidrocarburo puede contener una o más unidades de fijación tal como un enlace éter, un enlace éster y un enlace amida.

Ejemplos concretos de los ésteres de ácido monohidroxi-(met)acrílico anteriormente citados incluyen los siguientes:

8

9

En este sentido, cuando el monómero de fosfato según la presente invención se prepara por el procedimiento descrito anteriormente, se puede utilizar preferentemente, como compuesto que posee dos o más grupos hidroxilo, un compuesto poliol que posea un grupo orgánico con 4 o más átomos de carbono y dos o más grupos hidroxilo en la molécula, especialmente un diol que tenga 4 a 30 átomos de carbono. Se utiliza, preferentemente, un diol que tenga 5 a 30 átomos de carbono. Adicionalmente, entre los monómeros de fosfato obtenidos por el procedimiento anteriormente citado, es preferible, en este caso, un monoéster de fosfato. En este contexto, la estructura del diol, además de sus dos grupos hidroxilo, puede contener un grupo hidrocarburo que no está sustituido o que está sustituido con un átomo halógeno, o similar, en el que el grupo hidrocarburo puede contener una o más unidades de fijación tales como un enlace éter, un enlace éster y un enlace amida, con la condición de que dos grupos hidroxilo del diol no estén directamente unidos a estas unidades de fijación.

Ejemplos concretos de dioles son los siguientes:

10

100

11

Entre los dioles, se puede utilizar de manera adecuada un monoéster de fosfato preparado a partir de un compuesto:

HO-(CH_{2})_{n}-OH

\hskip2cm

n = 9 a 16

como materia prima para una composición dental polimerizable dotada de una excelente fuerza adhesiva y un alto nivel de resistencia al agua.

De igual forma, si se prepara un monoéster de fosfato usando el diol, la diferencia en las solubilidades entre el monoéster de fosfato deseado y el diéster de ácido (met)acrílico que se debe separar, es elevada en un disolvente no polar tal como hexano, usado para el proceso de extracción en el procedimiento de purificación de la etapa (IV), de modo que sólo el diéster del ácido (met)acrílico se puede disolver fácilmente en hexano, para separar con facilidad el diéster de la mezcla de reacción. Por lo tanto, es preferible el uso de un diol.

Como medio para obtener un monómero de fosfato que tenga una alta transmitancia de luz, previniendo la mezcla de sustancias responsables de la coloración en el procedimiento anteriormente descrito, existe un procedimiento en el que se selecciona el uso de materias primas, reactivos, disolventes y similares con una elevada pureza. En este aspecto, como se ha descrito anteriormente, resulta especialmente útil un procedimiento en el que se utiliza un compuesto que tiene dos o más grupos hidroxilo, que contiene un compuesto carbonilo como impureza en la menor cantidad posible, cuando se somete el compuesto que tiene dos o más grupos hidroxilo a una reacción de esterificación de ácido metacrílico.

El compuesto carbonilo contenido en un compuesto que tiene un grupo hidroxilo se detecta por el método siguiente. De manera específica, cuando se trata con una solución de hidrocloruro de hidroxilamina una solución preparada por la dilución del diol de materia prima con un disolvente apropiado, las impurezas que tengan un grupo carbonilo contenidas en el diol de materia prima liberan un ácido clorhídrico equimolar al grupo carbonilo por la reacción de formación de oxima, y el ácido clorhídrico liberado se somete a titulación de neutralización con una solución alcohólica de hidróxido de potasio; el número de grupos carbonilo se obtiene convirtiendo la cantidad de hidróxido de potasio consumido en la titulación. Este procedimiento se emplea como método para medir el valor de carbonilo (COV) en el campo industrial. De acuerdo con los estudios de los presentes inventores, cuando se mide por este método, la cantidad de compuestos carbonilo en el compuesto poliol, tal como el diol de materia prima, expresado como el número de grupos carbonilo frente al compuesto poliol, es, preferentemente, 0,1% en moles o menor, más preferentemente, 0,05% en moles o menor.

Adicionalmente, como medio para prevenir la mezcla de sustancias iónicas, no se deben utilizar en exceso reactivos tales como oxicloruro de fósforo o amina, en la proporción a un (met)acrilato de materia prima que posee grupos hidroxilo, además de seleccionar para su uso materias primas, reactivos, disolventes y similares con una gran pureza. La adición excesiva da lugar a la permanencia de iones fosfato e hidrocloruro de aminas.

El procedimiento para preparar un monómero de fosfato según la presente invención, en especial el procedimiento para preparar un monoéster de fosfato, se explicará concretamente para cada proceso, tomando como ejemplo el uso de un diol como compuesto poliol.

(A) Preparación del monoéster de ácido (met)acrílico

Se prepara un monoéster de ácido (met)acrílico llevando a cabo una reacción de esterificación de un ácido (met)acrílico y un diol a 130ºC o menos, en ausencia de disolventes o en un disolvente inerte tal como benceno, tolueno o un benceno halogenado, en presencia de un catalizador ácido. La relación molar del monoéster de ácido (met)acrílico del diol/diéster del ácido (met)acrílico del diol en la mezcla de reacción resultante se ajusta, preferentemente, a 2 a 8, desde el punto de vista de mejorar el rendimiento del monoéster de fosfato que se debe obtener finalmente. Cuando la cantidad inicial del diol es muy pequeña en la proporción con el ácido (met)acrílico, es probable que se forme el diéster de ácido (met)acrílico, que es innecesario en la etapa final, de forma que es probable que la relación molar de monoéster/diéster de la mezcla de ésteres de ácido (met)acrílico resultante sea, de manera indeseable, igual a 2 o menos. Por lo tanto, se aspira a que la cantidad inicial del diol sea 1 a 5 moles, preferentemente, 1 a 3 moles, por mol de ácido (met)acrílico.

Como catalizador ácido se puede emplear un ácido fuerte tal como ácido sulfúrico, ácido sulfónico o ácido fosfórico, y el catalizador ácido se añade en una cantidad de 0,1% a 15% en peso a las cantidades iniciales completas de materias primas. Además, con el fin de inhibir la polimerización durante la reacción de esterificación, se puede agregar un inhibidor o supresor de la polimerización tal como éter monometílico de hidroquinona (abreviatura: MEHQ), hidroquinona y 2,6-di-terc-butil-p-cresol (abreviatura: BHT), en una cantidad de 50 a 10.000 ppm al ácido (met)acrílico. Adicionalmente, la inhibición de la polimerización se consigue también administrando aire u oxígeno a la mezcla de reacción, pero persiste el riesgo de polimerización cuando la temperatura de reacción es superior a 130ºC. Por lo tanto, es preferible llevar a cabo la reacción a 130ºC o menos, preferentemente a 100ºC o menos. Además, la reacción se puede llevar a cabo a presión ambiente, si bien también se puede realizar a presión reducida con el fin de acelerar el progreso de la reacción al estimular la separación del agua formada por destilación.

La mezcla durante la reacción se controla de forma secuencial utilizando medios analíticos tales como cromatografía líquida o cromatografía gaseosa. La formación del monoéster y diéster de ácido (met)acrílico se inicia al mismo tiempo que el comienzo de la reacción, y la velocidad de formación del monoéster es rápida en la etapa inicial de la reacción, en tanto que, por otra parte, la velocidad de formación del diéster se acelera más bien a medida que avanza la reacción. Como resultado de los estudios, los presentes inventores han encontrado que cuando el ácido (met)acrílico agregado inicialmente se usa para la reacción en una proporción de 60 a 90%, se detiene el incremento de monoéster, de manera que el aumento de diéster se transforma en la reacción principal.

Al detener la reacción en esta etapa, el monoéster de ácido (met)acrílico, esencial para la preparación de un monoéster de fosfato, se puede obtener con un elevado rendimiento con respecto al diéster de ácido (met)acrílico innecesario, siendo la relación de monoéster de ácido (met)acrílico/diéster de ácido (met)acrílico de 2 a 8 como relación de formación molar.

De acuerdo con la etapa (II), se separa el diol que no ha reaccionado a partir de un disolvente orgánico que contiene la mezcla de reacción. Este diol se puede recuperar para ser reutilizado. La capa orgánica obtenida por la separación de la capa acuosa se puede someter, de forma opcional, a un tratamiento decolorante con carbón activado. Además, simultáneamente con el tratamiento decolorante, se pueden agregar sulfato sódico, sulfato de magnesio, tamices moleculares y similares para llevar a cabo también procedimientos de deshidratación.

A continuación, el agente decolorante, el desecante y los disolventes se separan para dar una mezcla que comprende el monoéster y diéster de ácido (met)acrílico del diol.

El monoéster del ácido (met)acrílico se puede preparar también por una reacción de transesterificación de un diol y un (met)acrilato metílico, o una condensación, con separación del HCl, de un diol y un cloruro de ácido (met)acrílico, así como por una reacción de esterificación de un diol y un ácido (met)acrílico. El objeto de la presente invención se puede alcanzar, de forma similar, haciendo reaccionar el diol en una cantidad de 1 a 5 moles por mol de (met)acrilato metílico o del cloruro del ácido (met)acrílico, y ajustando la relación de reacción del (met)acrilato metílico o del cloruro de ácido (met)acrílico a 60 hasta 90%.

(B) Preparación del monoéster de fosfato

Se recupera el diol que no ha reaccionado y, a continuación, se somete un grupo hidroxilo del monoéster de ácido (met)acrílico a esterificación de fosfato. Aunque no se puede utilizar ninguna de las numerosas técnicas conocidas, el proceso siguiente, que usa oxicloruro de fósforo, es un proceso sencillo con un elevado rendimiento. Este proceso se puede considerar que está dividido en las dos etapas siguientes (i) y (ii).

(i) Preparación del compuesto que tiene un grupo -P(O)Cl_{2} (Primera etapa de eliminación de amina)

El proceso de reacción se representa por la siguiente ecuación química (m)

(m)X-O-R-OH + P(O)Cl_{2} \rightarrow X-O-R-O-P(O)Cl_{2} + HCl

en la que X-O-R-OH es un monoéster de ácido (met)acrílico; X es un grupo (met)acroílo; y R es un residuo orgánico que tiene 4 a 30 átomos de carbono.

Como se muestra en la ecuación química (m), el monoéster de ácido (met)acrílico se hace reaccionar con oxicloruro de fósforo. Como monoéster de ácido (met)acrílico es preferible utilizar aquellos con una gran pureza, siendo posible someterlo a reacción en forma de mezcla con el diéster de ácido (met)acrílico preparado en (A), según se ha descrito anteriormente. Cuando la reacción se lleva a cabo a 0ºC o más, es probable que se forme diéster fosfato como producto secundario, y cuando la reacción se lleva a cabo a -60ºC o menos, se reduce drásticamente la velocidad de reacción. Por consiguiente, la reacción se lleva a cabo, preferentemente, a una temperatura desde -60ºC hasta 0ºC, más preferentemente desde -50ºC hasta -10ºC.

Además, en esta reacción, y con el objeto de recuperar el cloruro de hidrógeno formado, se añade un compuesto de amina como ayuda de reacción. El compuesto de amina es, preferentemente, una amina terciaria tal como trietilamina, tributilamina o piridina, debido a la facilidad para formar hidrocloruros por su fuerte basicidad. En particular, se utiliza más preferentemente trietilamina por su fácil separación durante la purificación.

Cuando se utilizan oxicloruro de fósforo y el compuesto de amina en cantidades excesivas, aumentan las sustancias iónicas, dando lugar, de esta forma, a la aparición de una escasa estabilidad al almacenamiento del monoéster de fosfato, el producto final, como se ha descrito anteriormente. Por lo tanto, es preferible que la cantidad de oxicloruro de fósforo y del compuesto de amina utilizados sea equimolar o muestre un ligero exceso con respecto a un mol del monoéster de ácido (met)acrílico.

Concretamente, se hacen reaccionar 1 a 2 moles de oxicloruro de fósforo y 1 a 1,2 moles del compuesto de amina, preferentemente trietilamina, con la mezcla de monoéster y diéster del ácido (met)acrílico anteriormente preparada, por mol de monoéster presente en la mezcla, a una temperatura de -60ºC a 0ºC.

El oxicloruro de fósforo se diluye con un disolvente tal como éter etílico, tetrahidrofurano, 1,4-dioxano, acetato etílico, diclorometano, cloroformo y benceno, y se conserva, preferentemente, a una temperatura de -50ºC a -10ºC. El monoéster de ácido (met)acrílico y el compuesto de amina se pueden utilizar sin dilución o diluyendo de manera apropiada con un disolvente tal como éter, agregándolos al oxicloruro de fósforo. En este punto, el monoéster de ácido (met)acrílico y el compuesto de amina se pueden agregar en ese orden, o se les puede mezclar previamente, agregándolos después. Además, después de la adición, la mezcla de reacción se mantiene a -50ºC a -10ºC y bajo agitación continua durante 30 a 60 minutos.

En esta fase, se forma un cloruro de un monoéster de fosfato que tiene el grupo -P(O)Cl_{2} que se muestra en la ecuación química (m).

(ii) Preparación del monoéster de fosfato por hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato (Segunda etapa de separación de amina)

El proceso de reacción se representa por la siguiente ecuación química (n).

(n)X-O-R-O-P(O)Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow X-O-R-O-P(O)(OH)_{2} + 2HCl

en la cual X y R son como se han definido en la reacción química (m).

Como se muestra en la ecuación química (n), se permite la hidrólisis del cloruro de un monoéster de fosfato para preparar el monoéster de fosfato. En esta etapa, con el fin de que la reacción progrese de forma suave, se eleva la temperatura de reacción para que sea superior a la de la Primera etapa de separación de amina. Sin embargo, puesto que los productos de reacción no se pueden controlar si la temperatura de reacción es demasiado elevada, la temperatura de reacción es, preferentemente, de 20ºC o menor, más preferentemente de 0º a 10ºC. Se añade agua en exceso al oxicloruro de fósforo, pero cuando la cantidad de agua es extremadamente alta, es probable que la mezcla de reacción resultante sea indeseablemente no homogénea. Por lo tanto, es preferible agregar agua en una cantidad de 3 a 30 moles o similar.

También en esta reacción se agrega un compuesto de amina para recuperar el cloruro de hidrógeno formado. Es preferible utilizar trietilamina como compuesto de amina por las mismas razones señaladas en la reacción de (1) anterior. El compuesto de amina se agrega de forma que la cantidad completa de amina de las etapas de Primera separación y Segunda separación sea de 2,5 a 2,9 moles por mol de oxicloruro de fósforo. Además, el agua y el compuesto de amina se pueden agregar en ese orden, o formar una mezcla líquida de agua y el compuesto de amina y agregarla gota a gota.

En esta etapa, se forma un producto deseado, el monoéster de fosfato, conteniendo también la mezcla de reacción una sal de amina formada por reacción con el cloruro de hidrógeno como producto secundario. Además, cuando el monoéster de ácido (met)acrílico en la etapa de Primera separación de amina se somete a la reacción, en forma de mezcla, con el diéster de ácido (met)acrílico, también este último se mezcla en forma de impureza. Adicionalmente, dado que se ajusta una cantidad completa de la amina a una cantidad menor que la cantidad estequiométrica (3 veces en moles de oxicloruro de fósforo), permanece en la mezcla de reacción una cantidad indiciaria de un cloruro de monoéster de fosfato que no ha reaccionado.

En este sentido, en un caso, por ejemplo, en el que se prepara un monómero de fosfato de acuerdo con el procedimiento anterior, con el éster de ácido monohidroxi-(met)acrílico anteriormente ejemplificado y similares, un resto de éster de ácido (met)acrílico no es necesariamente uno en el producto deseado, en cuyo caso el producto es un éster monofosfato de éster de éster del ácido (met)acrílico, y una cantidad indiciaria de un cloruro que no ha reaccionado de un éster monofosfato de éster de ácido (met)acrílico permanece en la mezcla de reacción, como es el caso del monoéster de fosfato anteriormente descrito.

Como consecuencia de intensos estudios, los presentes inventores han encontrado que cuando se lleva a cabo un procedimiento de purificación para separar la sal de amina de la forma descrita más adelante, en presencia de una cantidad indiciaria de cloruro del monoéster de fosfato, se puede suprimir la formación de sustancias iónicas, proporcionando de esta forma un monoéster de fosfato que posee una excelente estabilidad al almacenamiento. En este contexto, cuando el producto es el éster monofosfato del éster del ácido (met)acrílico, se puede emplear el mismo procedimiento de purificación.

(C) Procedimiento de purificación de monoéster de fosfato

La mezcla de reacción obtenida en las etapas (i) y (ii) contiene sustancias iónicas tales como sales formadas a partir de un monoéster de fosfato y un metal alcalino o una amina, un hidrocloruro de amina, ácido clorhídrico y ácido fosfórico, encontrándose que la sal de monoéster de fosfato está presente en la mayor cantidad.

Cuando se separan las sustancias iónicas, las sales de amina que precipitan con el avance de la reacción se pueden separar por filtración tras la hidrólisis, pudiéndose emplear también la purificación y aislamiento por cromatografía de columna, usando gel de sílice o similar como vehículo, o un procedimiento de tratamiento con un adsorbente tal como carbón activado o tamices moleculares. Mediante la repetición de estos procedimientos de purificación, o utilizándolos en combinación, las sustancias iónicas se separan rápidamente, de forma que la conductividad eléctrica de la mezcla de reacción se puede ajustar a 0,5 mS/cm o menos. Sin embargo, la manera más sencilla y económicamente ventajosa para separar sustancias iónicas de una mezcla de reacción que contiene grandes cantidades de sustancias iónicas, es un procedimiento que comprende lavar la mezcla de reacción con agua, para separar las sustancias iónicas a una capa acuosa por extracción. Por ejemplo, un procedimiento general comprende disolver un monoéster de fosfato en un disolvente orgánico tal como éter o tolueno, agitar y remover la solución resultante con agua destilada, separando de esta forma las sustancias iónicas a una capa acuosa por extracción. Además, como procedimiento similar, existe un proceso que comprende agitar y dispersar una mezcla de reacción con un gran exceso de agua durante un período prolongado de tiempo, y agregar un disolvente orgánico a la suspensión resultante, extrayendo de esta forma sólo un monoéster de fosfato a una capa orgánica. Como se ha descrito anteriormente, cuando se separan las sustancias iónicas por extracción con agua, resulta altamente eficaz llevar a cabo un procedimiento de extracción similar con una solución acuosa de un ácido fuerte a baja concentración, lavando seguidamente con agua destilada. Ello se debe aparentemente a que los cationes presentes en el monoéster de fosfato se incorporan en forma de una sal del grupo fosfato de un monoéster de fosfato, y los cationes se disocian mediante la adición de un ácido fuerte y se transfieren de forma fácil a una capa acuosa. No obstante, en este procedimiento, el ácido fuerte utilizado debe ser suficientemente separado en el proceso subsiguiente. Cuando se utiliza un ácido que es gaseoso a temperatura ambiente, tal como ácido clorhídrico, éste también se puede separar cuando el disolvente orgánico se separa por destilación bajo presión
reducida.

Sin embargo, de acuerdo con el procedimiento anterior, aun cuando se puede llevar a cabo un procedimiento que comprende lavar una mezcla de reacción con una solución acuosa de ácido para separar una sal de amina a una capa acuosa por extracción, aislando de esta forma un monoéster de fosfato a una capa orgánica [cuando se encuentra presente un diéster de ácido (met)acrílico, el diéster migra igualmente a la capa orgánica]; y, seguidamente, lavar la capa orgánica con un disolvente acuoso para separar las sustancias iónicas contenidas en el ácido agregado y en la mezcla de reacción, ha sido difícil permitir la separación de capas de la mezcla de reacción porque ésta adquiere un color blanco turbio (próxima al estado de emulsión) en la etapa final.

Los presentes inventores han encontrado que cuando se lava una mezcla de reacción con un disolvente acuoso mediante el lavado con una solución acuosa de electrolitos tal como una solución salina, se permite que la mezcla de reacción experimente una fácil separación de capas, permitiendo de esta forma lavar la capa orgánica. Como consecuencia de estudios adicionales, los presentes inventores han encontrado que los cationes de los electrolitos en solución acuosa de electrolitos migran hacia la capa orgánica que contiene el monoéster de fosfato, formando, de este modo, sustancias iónicas.

Esta sustancia iónica comprende, como componente principal, una sal (a la que se hará referencia en lo sucesivo como "sal de un monoéster de fosfato") que comprende un monómero de fosfato y cationes de electrolitos, dando lugar dicha sal a un incremento de la conductividad eléctrica del producto final, el monoéster de fosfato, lo que determina una escasa estabilidad al almacenamiento, como se ha descrito anteriormente. Como resultado de intensos estudios, los presentes inventores han encontrado que cuando el pH de la mezcla de reacción durante el lavado con una solución acuosa de electrolitos es 3,0 o menor, preferentemente, 1,5 o menor, resultaría difícil formar una sal de un monoéster de fosfato, lo cual significa que resulta eficaz conservar algunos de los cloruros del monoéster de fosfato, sin hidrolizar todos los cloruros de un monoéster de fosfato en la Segunda etapa de separación de aminas, según se ha descrito anteriormente. En este principio, los presentes inventores han encontrado que el pH de la mezcla de reacción disminuye por el cloruro de hidrógeno formado por hidrólisis del cloruro de un monoéster de fosfato durante el lavado, de modo que la incorporación de cationes está controlada, impidiendo de esta forma la formación de una sal de un monoéster de fosfato. De manera alternativa, se puede agregar un ácido diferente para reducir el pH de la mezcla de reacción, si bien en este caso las sustancias iónicas sufren un incremento no deseado. Además, puesto que el cloruro de hidrógeno formado por este procedimiento representa una cantidad muy pequeña, se observa que no habría problema alguno si permaneciese en el producto deseado.

Los presentes inventores han encontrado que la formación de sustancias iónicas disminuye mediante el lavado con una solución acuosa de un ácido y electrolitos, según se ha descrito anteriormente, de modo que la sal de amina se puede separar por extracción. No obstante, cuando la concentración del líquido de lavado es demasiado alta, el ácido y los electrolitos tienden a permanecer en el extracto, provocando de esta forma un incremento de las sustancias iónicas. Adicionalmente, dado que el monoéster de fosfato tiene probabilidades de ser hidrolizado en agua, en particular en una solución acuosa de un ácido, la solución acuosa de ácidos tales como ácido clorhídrico se utiliza, preferentemente, a 0,1 a 2,0 N, y la solución acuosa de electrolitos, tal como salmuera, se utiliza, preferentemente, a concentraciones de 0,1 a 5% en peso. Además, cuando el número de lavados es reducido, el lavado es insuficiente, y cuando el número de lavados es demasiado alto, es probable que se produzca un incremento de sustancias iónicas. Por lo tanto, el lavado se lleva a cabo, preferentemente, dos o tres veces.

Adicionalmente, se considera que el cloruro remanente de un monoéster de fosfato se convierte en un monoéster de fosfato, del cual una cantidad total se hidroliza sustancialmente en la etapa de lavado con soluciones acuosas de un ácido y electrolitos. No obstante, cuando el cloruro de un monoéster de fosfato permanece, el procedimiento puede comprender, además, una etapa de hidrólisis con agua. En este sentido, en la hidrólisis empleada en este etapa, no se utiliza una amina para poder omitir la etapa de purificación anteriormente descrita.

Después de la etapa de lavado con las soluciones acuosas de un ácido y electrolitos, se puede llevar a cabo, de manera opcional, un tratamiento decolorante, de forma que la mezcla de reacción se someta a purificación y aislamiento por cromatografía de columna, con gel de sílice o similar como vehículo, o se someta a tratamiento con un adsorbente tal como carbón activado y tamices moleculares. Mediante la repetición de estos procedimientos de purificación, o utilizándolos de manera combinada, la transmitancia de luz a 455 nm del producto purificado se puede ajustar a 90% o más. Además, cuando el producto final, el monoéster de fosfato, contiene un diéster de ácido (met)acrílico, se obtiene un monoéster de fosfato de gran pureza mediante la separación del diéster de ácido (met)acrílico según la etapa (IV) anteriormente descrita.

Después de la obtención del monoéster de fosfato como producto final, el disolvente orgánico se separa por destilación. Durante la separación por destilación, se agrega un inhibidor de la polimerización, tal como BHT, si la ocasión así lo exige. La separación por destilación se puede llevar a cabo por cualquier medio tal como calentamiento, presión reducida, o una combinación de calor y presión reducida, siendo preferible separar el disolvente por destilación bajo presión reducida a temperatura ambiente, con el fin de separar eficazmente el disolvente por destilación, suprimiendo la descomposición del monoéster de fosfato. Además, mediante la separación del disolvente por destilación en la etapa final de la separación por destilación, manteniendo una presión reducida a 40º hasta 60ºC, se puede separar el cloruro de hidrógeno, formado como producto secundario por la hidrólisis, en un breve período de tiempo.

Además, la humedad del monoéster de fosfato se elimina mediante la desecación del producto obtenido bajo presión reducida, tras la separación del disolvente por destilación, o introduciendo aire seco en el producto. Se lleva a cabo un procedimiento general de desecación alimentando sulfato sódico, sulfato de magnesio, tamices moleculares, o similares, antes de la separación del disolvente por destilación. No obstante, este procedimiento no es deseable, porque los presentes inventores han encontrado que cuando se utilizan estos desecantes en la etapa de preparar el monoéster de fosfato, provocan la formación de sustancias iónicas.

El procedimiento para preparar un monoéster de fosfato según la presente invención proporciona un mayor rendimiento de producto de un monoéster de ácido (met)acrílico, requerido para la preparación del monoéster de fosfato, que un procedimiento convencional, de forma que la tasa de producto del diéster de ácido (met)acrílico innecesario se reduce. Cuando disminuye la cantidad de diol utilizado para la reacción, se puede recuperar un diol que no ha reaccionado, pudiendo reutilizarlo de manera repetida, lo cual mejora el rendimiento de monoéster de fosfato formado a partir del diol agregado en la primera reacción. Desde el punto de vista industrial, resulta eficaz repetir el ciclo que comprende someter el diol recuperado a esterificación de ácido (met)acrílico varias veces, y recoger una mezcla que comprende un monoéster y un diéster obtenida después de cada repetición, para utilizarla en la subsiguiente esterificación de fosfato.

Además, en la etapa (IV) que comprende separar un diéster de ácido (met)acrílico para aislar un monoéster de fosfato, cuando la mezcla de reacción se purifica por la separación del diéster por extracción con, por ejemplo, hexanos o similares, la cantidad de disolvente utilizada para la extracción y el número de extracciones se pueden reducir, de forma que resulta posible obtener un monoéster de fosfato con una elevada pureza de manera económicamente muy ventajosa y eficaz.

El monómero de fosfato según la presente invención es de utilidad para una composición adhesiva, en especial como ingrediente principal de una composición dental polimerizable. El monómero de fosfato se puede utilizar solo como iniciador adhesivo dental o como adhesivo dental, o se le puede usar como composición dental polimerizable preparada por la mezcla del monómero de fosfato y un monómero polimerizable capaz de copolimerizar con el monómero de fosfato, con el fin de ajustar la viscosidad, mejorar la tensión mecánica del producto curado, y regular otras propiedades físicas. Además, el monómero de fosfato se puede utilizar también para otros materiales dentales de los que se espera que tengan funciones tanto como residuo de fosfato y un grupo polimerizable. Adicionalmente, el monómero de fosfato se puede utilizar como ingrediente para diversos adhesivos industriales.

El monómero polimerizable puede ser uno conocido, sin limitaciones particulares, utilizándose habitualmente, de manera preferente, un monómero basado en ácido (met)acrílico. Ejemplos preferidos del monómero basado en ácido (met)acrílico incluyen (met)acrilatos monofuncionales tales como (met)acrilato metílico, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, ácido (met)acrílico y anhídrido ftálico de 4-(met)acriloil-oxi-etoxicarbonilo; (met)acrilatos bifuncionales tales como di(met)acrilato de trietilenglicol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato de bisfenol A glicidilo (designado en general como "Bis-GMA") y 2 moles de aducto de (met)acrilato de 2-hidroxietilo de 2,2,4-trimetil- hexametileno diisocianato (designado, en general, como "UDMA"); (met)acrilatos trifuncionales tales como tri(met)acrilato de trimetilol-metano; y (met)acrilatos tetrafuncionales tales como 2 moles de aducto de di(met)acrilato de glicerol de 2,2,4-trimetil-hexametileno diisocianato.

En la composición dental polimerizable de la presente invención, se puede agregar, adicionalmente, un iniciador de la polimerización conocido, de acuerdo con sus propósitos. Por ejemplo, dicho iniciador incluye un catalizador de polimerización por calor tal como peróxido de benzoílo, en especial cuando se lleva a cabo una polimerización a temperatura ambiente (polimerización química), sistemas redox tales como el sistema peróxido/amina de benzoílo, y se puede utilizar, preferentemente, un sistema de ácido organosulfínico (o una sal del mismo)/amina/peróxido.

Adicionalmente, un catalizador de fotopolimerización incluye, por ejemplo, sistemas de agentes reductores/\alpha-dicetona, o catalizadores de polimerización ultravioleta tales como bencil-dimetil-cetal y óxido de fosfito de acilo.

Por otra parte, se puede proporcionar también una composición dental polimerizable que no contenga un iniciador de polimerización. Por ejemplo, en un método de tratamiento que comprende aplicar la composición polimerizable de la presente invención como iniciador en la superficie de una cavidad formada por la eliminación de una caries dental, aplicar una resina compuesta dentro de la cavidad, y polimerizar y curar la resina compuesta, aun cuando la composición polimerizable no contenga un iniciador de polimerización, ésta se polimeriza y cura, exhibiendo de esta forma una función adhesiva de la misma, al permitir que el iniciador de polimerización contenido en la resina compuesta, o los radicales formados durante la polimerización de la resina compuesta, migren hacia la capa de composición.

La aplicación de la composición dental polimerizable que comprende el monómero de fosfato de la presente invención, incluye iniciadores adhesivos dentales, adhesivos dentales, cemento dental, selladores de cavidades y fisuras, resinas compuestas dentales, resinas de base dental y similares.

Un ejemplo de adhesivo dental incluye una composición polimerizable líquida que comprende el monómero de fosfato según la presente invención, un monómero a base de (met)acrilato, y un iniciador de polimerización conocido. Resulta especialmente útil una composición homogénea que comprende agua y un monómero hidrófilo a base de (met)acrilato para un iniciador auto-grabable que exhibe una excelente adhesión a los tejidos de dentina.

Además, cuando se utiliza un adhesivo dental como compuesto o cemento dental, se preferible usar una composición que comprenda una composición monómera que incluya el monómero de fosfato de la presente invención y una carga.

Las cargas incluyen cargas inorgánicas tales como sílice, vidrio que comprende sílice como componente principal, tal como vidrio de boro-aluminosilicato de bario, vidrio de boro-aluminosilicato de estroncio y vidrio de fluoro-aluminosilicato y alúmina; polvo de compuestos orgánicos tales como poli(metacrilato metílico); cargas compuestas orgánicas-inorgánicas, y similares.

En estas composiciones se puede proporcionar una composición pastosa, preparada por la mezcla previa de la composición monómera (líquida) y la carga (polvo) o, de forma alternativa, se agregan un agente oxidante y un agente reductor tanto a la carga como a la composición monómera, mezclando adecuadamente la carga y la composición monómera inmediatamente antes de su uso, para activar el catalizador para la polimerización química.

La composición dental polimerizable que emplea el monómero de fosfato de la presente invención puede comprender, adicionalmente, un disolvente, un inhibidor de la polimerización, un absorbente de ultravioletas, un agente colorante, un agente antibacteriano y similares, en función de que lo exija la ocasión. Además, aparte de aplicaciones dentales, la composición que comprende el monómero de fosfato de la presente invención es útil como cemento óseo, adhesivos de arquitectura, adhesivos de porcelana, selladores, y similares.

La presente invención se explicará mediante los siguientes ejemplos de trabajo, sin pretender limitar el alcance o espíritu de la presente invención a los mismos. En este caso, los métodos de medición de diversas propiedades en los ejemplos de trabajo se muestran, de manera colectiva, más adelante. En los ejemplos de trabajo y en los ejemplos comparativos, el compuesto diol y el compuesto de amina usados se designan sólo como "diol" o "amina" cuando es preciso.

(1) Medición de la conductividad eléctrica

Se agregó metanol (Wako Pure Chemical, Producto Químico de Categoría Especial) a 1 g del monoéster de fosfato para preparar una dilución al 10% en peso. Manteniendo la dilución a 25ºC se midió la conductividad eléctrica. En cuanto al dispositivo de medición, se utilizó un dispositivo digital de medición de la conductividad eléctrica "Modelo CM-117" (fabricado por Kyoto Denshi Kogyo).

(2) Transmitancia de luz del monoéster de fosfato

Se dispuso una cantidad apropiada de un monoéster de fosfato almacenado a 45ºC durante 14 días en una célula de vidrio para espectrofotometría, con una vía óptica de 10 mm, y se midió la transmitancia de luz (%) a 455 nm y a 25ºC por medio de un espectrofotómetro de luz visible-ultravioleta "Modelo UV-2400" (fabricado por Shimadzu Corporation).

(3) Cuantificación del compuesto carbonilo en el diol (valor de carbonilo)

Se midieron con exactitud 40 g de un diol, agregándolo a 160 ml de un disolvente mixto de tolueno y etanol neutro (relación de volumen de tolueno:etanol neutro = 1:1), y se disolvió con agitación.

A esta solución se agregaron 10 ml de una solución de hidrocloruro de hidroxilamina al 5% en peso/volumen. Después de dejar reposar la mezcla durante una hora, se llevó a cabo la titulación con KOH alcohólico 1/10 N utilizando un titulador potenciométrico automático "Modelo AT-410" (fabricado por Kyoto Denshi Kogyo) y se calculó la relación molar (%) como el número de grupos carbonilo con respecto al diol mediante la siguiente ecuación:

Relación molar de compuestos carbonilo (como número de grupos carbonilo) frente a diol (%) = \frac{\text{[(A - B) x f x M]}}{\text{(100 x S)}}

en la que

A es el título de una muestra (ml);

B es el título del blanco (ml);

S es una cantidad de la muestra recogida;

M es el peso molecular del diol; y

f es un factor de KOH alcohólico 1/10 N.

(4) Evaluación de la adecuación del tono de color del adhesivo dental

Se preparó un producto curado de resina compuesta para carga dental "CLEARFIL Aproximadamente-X" (fabricada por Kuraray Co., Ltda.), con una cavidad de 150 \mum de ancho (denominada en lo sucesivo "producto de resina curada"), y se aplicó en la cavidad del producto curado de resina dental anteriormente mencionado un adhesivo dental que comprendía un monoéster de fosfato.

La irradiación se llevó a cabo durante 10 segundos, utilizando un dispositivo de irradiación de luz visible dental "LIGHTEL II" (fabricado por Ushio Electric) sobre la cavidad para curar el adhesivo dental. La adecuación del tono de color se evaluó en dos rangos como excelente o escasa en función de que el producto curado del adhesivo dental destacara visiblemente o no con respecto al producto curado de resina en aproximadamente 1000 Lx bajo una lámpara fluorescente.

(5) Número de días para la gelificación del adhesivo dental

Se dispusieron 5 gramos de un adhesivo dental que comprendía un monoéster de fosfato en un frasco de vidrio y se almacenó bajo condiciones ambientales interiores a 25ºC para observación diaria. Precipitaron impurezas transparentes, similares a un gel, en forma de partículas finas con el paso del tiempo, y se designó el momento en el que se observó visiblemente un producto insoluble como número de días para la gelificación.

(6) Medición de la fuerza adhesiva a la dentina

Se preparó una solución de etanol con la siguiente composición.

Componentes	Partes en peso
Etanol	100
N,N-dietanol-p-toluidina	2
Bencenosulfinato sódico	4

Se adhirió una cinta con una perforación de 3 mm de diámetro a la superficie de dentina de un diente bovino, sometido a abrasión con papel abrasivo del nº 1000, vertiendo agua para formar una superficie adhesiva. Se aplicó una solución acuosa de ácido fosfórico al 40% sobre la superficie adhesiva y se dejó reposar durante 20 segundos, enjuagándola seguidamente con agua. Se mezclaron un adhesivo dental que comprendía un monoéster de fosfato y la citada solución de etanol en volumen igual, aplicando la mezcla sobre la superficie adhesiva, aplicando a continuación una breve corriente de aire administrada con una jeringa dental de aire.

La fotopolimerización se llevó a cabo irradiando luz visible durante 20 segundos, usando el dispositivo LIGHTEL II. Se aplicó como láminas una resina dental compuesta "AP-X", con un espesor de 1 mm y se sometió a foto-curado irradiando luz visible durante 40 segundos con el dispositivo LIGHTEL II. Se fijó una varilla de acero inoxidable a la superficie de la resina compuesta curada con un cemento adhesivo dental "PANAVIA 21" (fabricado por Kuraray Co., Ltda..) para preparar una muestra de ensayo adhesivo. La muestra de ensayo adhesivo se sumergió en agua a 37ºC durante 24 horas y, seguidamente, se midió la fuerza adhesiva usando un instrumento de ensayo universal INSTRON (velocidad cruzada del cabezal de 2 mm/min). El valor de la fuerza adhesiva es la media de cinco muestras de ensayo.

Ejemplo 1-1 Preparación de dihidrógeno-fosfato de 10-metacriloiloxidecilo (MDP)

Se cargó un matraz separable, equipado con un agitador mecánico y un embudo de salida, con una solución mixta de 18,4 g (0,12 moles) de oxicloruro de fósforo en 100 ml de éter dietílico, y la solución mixta se enfrió a -40º hasta -30ºC (temperatura interna). Se dispuso en el embudo de salida una solución mixta de 24,2 g (0,1 moles) de metacrilato de 10-hidroxidecilo y 12,1 g (0,12 moles) de trietilamina en 100 ml de éter dietílico, y se añadió gota a gota, con agitación, a la solución mixta anterior enfriada, durante un plazo de una hora (Primera Etapa de Separación).

La temperatura interna se elevó a 0ºC, con agitación de la mezcla de reacción durante una hora, y se agregó adicionalmente, gota a gota y con agitación, una solución mixta de 6,3 g (0,35 moles) de agua destilada y 20,2 g (0,2 moles) de trietilamina (Segunda Etapa de Separación). Después de la adición gota a gota, la mezcla de reacción se agitó durante 2 horas adicionales y el hidrocloruro de trietilamina precipitado se separó por filtración con un filtro de vidrio. El filtrado (capa orgánica) se lavó dos veces con agua y una vez con una solución salina al 1%.

Tras la separación de la capa orgánica, se agregaron 100 mg de éter monometílico de hidroquinona como inhibidor de la polimerización y, a continuación, se separó por destilación el éter bajo presión reducida, para dar un producto oleoso. Se agregaron 100 g de n-hexano al producto oleoso para lavarlo. Seguidamente, se separó por destilación el hexano disuelto en un componente insoluble en hexano bajo presión reducida, para dar 25 g de un monoéster de fosfato deseado (dihidrógeno-fosfato de 10-metacriloiloxidecilo, designado en lo sucesivo simplemente como MDP).

El producto oleoso se analizó por HPLC [columna: CAPCELL PAK C18-SG120, fase móvil: agua/metanol = 2/8 (que contiene ácido fosfórico 0,005 M), longitud de onda de detección: 254 nm]. La pureza de MDP fue 93,5%.

Se agregó metanol (Wako Pure Chemical, Producto Químico de Categoría Especial) a 1 g de MDP para preparar una dilución al 10% en peso. Manteniendo la dilución a 25ºC, se midió la conductividad eléctrica, que resultó ser de 0,308 mS/cm.

Ejemplos 1-2 a 1-4 y Ejemplos comparativos 1-1 a 1-3

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 1-1 para preparar MDP, con la excepción de que se utilizaron oxicloruro de fósforo y trietilamina en las cantidades que se muestran en la Tabla 1, que fueron las mismas que se usaron en la Primera Etapa de Separación y en la Segunda Etapa de Separación anteriormente descritas. La pureza, determinada por HPLC, y la conductividad eléctrica para cada uno de los MDP resultantes se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 1-5

Se agregaron 200 ml de agua destilada a 10 g del MDP con una elevada conductividad eléctrica, obtenida en el método del Ejemplo Comparativo 1-1, y la mezcla se agitó vigorosamente para dar una suspensión coloidal. Después de agitar esta suspensión a temperatura ambiente durante 10 horas, se agregó éter dietílico a la suspensión resultante, para extraer el MDP en una capa de éter. El éter se separó por destilación bajo presión reducida y se recuperaron aproximadamente 9 g de MDP. Este procedimiento se repitió dos veces para separar las sustancias iónicas y, como resultado, se obtuvo un MDP con una conductividad eléctrica de 0,356 mS/cm.

Ejemplo 1-6

De la misma forma que en el Ejemplo 1-1, se hicieron reaccionar 48,4 g (0,2 moles) de metacrilato de 10-hidroxidecilo con 36,8 g (0,24 moles) de oxicloruro de fósforo, en presencia de 24,3 g (0,24 moles) de trietilamina, usando éter dietílico como disolvente (Primera Etapa de Separación). Seguidamente, se llevó a cabo la Segunda Etapa de Separación agregando gota a gota 12,6 g (0,7 moles) de agua destilada y 40,5 g (0,4 moles) de trietilamina a la mezcla de reacción.

La mezcla de reacción se agregó a ácido clorhídrico acuoso diluido 0,4 N y la mezcla se agitó, agregando adicionalmente el éter para permitir la separación de una capa orgánica. Empleando un embudo de separación, la capa orgánica se lavó adicionalmente tres veces con ácido clorhídrico acuoso diluido 0,4 N y, subsiguientemente, dos veces con solución salina al 1%.

Se agregaron 200 ml de agua con intercambio de iones a la capa orgánica, y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 12 horas, para convertir una cantidad indiciaria de compuesto de P-Cl que no ha reaccionado en P-OH (hidrólisis). Se agregaron 5 g de carbón activado (Wako Pure Chemical) a la capa orgánica para decolorarla y, a continuación, se separó por destilación el éter bajo presión reducida, para dar el monoéster de fosfato (MDP) deseado en forma de producto oleoso. La pureza del MDP en este producto oleoso, determinada por HPLC, fue 94,0% y la conductividad eléctrica fue 0,245 mS/cm.

Ejemplo comparativo 1-4

De idéntica manera que en el Ejemplo 1-6, se llevaron a cabo los procedimientos hasta la Segunda Etapa de Separación. Después de finalizar la adición gota a gota, la mezcla de reacción se agitó en este estado durante 2 horas adicionales. El hidrocloruro de trietilamina se sometió a filtración con succión con un papel filtro y el filtrado obtenido se lavó con agua (tres veces con sendos 200 ml de agua), utilizando un embudo de separación. La capa orgánica se deshidrató y secó con sulfato sódico anhidro y el éter se separó por destilación de la capa orgánica bajo presión reducida, para dar un monoéster de fosfato que contenía MDP como principal componente. La conductividad eléctrica del producto resultante fue 0,632 mS/cm.

Se prepararon los siguientes adhesivos dentales usando cada uno de estos monoésteres de fosfato. De manera específica, se mezclaron y disolvieron 50 partes en peso de 2,2-bis[metacriloiloxi polietoxifenil]propano [que posee grupos etoxi en un número medio de 2,6 en una molécula, designado en lo sucesivo como D-2,6E], 10 partes en peso de dimetacrilato de neopentilglicol (designado en lo sucesivo como NPG), 15 partes en peso de metacrilato de hidroxietilo (HEMA), 25 partes en peso del monoéster de fosfato (MDP) preparado en los Ejemplos 1-1 a 1-6 y en el Ejemplos comparativos 1-1 a 1-4. 1,5 partes en peso de peróxido de benzoílo (BPO) como catalizador de polimerización, 0,5 partes en peso de canfor-quinona, 0,02 partes en peso de dibutil-hidroxitolueno (BHT) como estabilizante, y 0,01 partes en peso de éter monometílico de hidroquinona, para dar un adhesivo dental. El número de días necesario para la gelificación de estos adhesivos dentales se obtuvo por el método anteriormente descrito.

Además, la fuerza adhesiva a loa dentina para cada uno de los adhesivos dentales se midió por el método anteriormente descrito. En este ensayo, la prueba de adhesión se llevó a cabo después de almacenar el adhesivo dental que comprendía el monoéster de fosfato, a 45ºC durante 30 días. La fuerza adhesiva resultante se comparó con la obtenida inmediatamente después de la preparación del adhesivo (antes del almacenamiento). Los resultados se muestran también en la Tabla 2.

A partir de la Tabla 2 resulta evidente que existe una marcada correlación entre la conductividad eléctrica del MDP contenido en el adhesivo dental y el número de días necesarios para la gelificación, y que los adhesivos dentales que comprenden MDP cuya conductividad eléctrica es 0,5 mS/cm o menor tienen una excelente estabilidad al almacenamiento. Adicionalmente, mientras más baja sea la conductividad eléctrica, menor será el grado de disminución de la fuerza adhesiva del adhesivo dental después del almacenamiento.

TABLA 1

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TABLA 2

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Ejemplo 2-1 (Preparación de MDP)

(1) Preparación del compuesto de monohidroxi-(met)acrilato (10-metacriloiloxidecan-1-ol) como materia prima

Se hicieron reaccionar 21,8 g (0,25 moles) de ácido metacrílico y 52,9 g (0,30 moles) de 1,10-decanodiol, a 80ºC, para preparar un éster. A esta reacción se agregaron 3,6 g de ácido p-toluenosulfónico como catalizador y 0,2 g de 2,2'-metilen-bis-(4-etil-6-terc-butilfenol) como inhibidor de la polimerización.

Se llevaron a cabo una filtración y el lavado con una solución alcalina acuosa para separar el diol, ácido metacrílico y ácido catalizador que no habían reaccionado. Después de la separación por destilación del disolvente, se obtuvieron 51,5 g de una mezcla que comprendió un monoéster de ácido metacrílico (= 10-metacriloil-oxidecan-1-ol, que es la materia prima para la preparación del monoéster de fosfato) y un diéster de ácido metacrílico como producto secundario. La anterior mezcla de ésteres se identificó por cromatografía líquida y, como resultado, la mezcla contuvo 71% en moles de monoéster y 29% en moles de diéster.

(2) Preparación de un compuesto que tiene un grupo -P(O)Cl_{2} (Primera etapa de separación de amina)

Se disolvió la cantidad de 51,5 g de la mezcla de ésteres anterior (contenido en 10-metacriloil-decan-1-ol: 0,14 moles) y 17,1 g (0,17 moles) de trietilamina en 100 ml de éter dietílico, y la solución resultante se dispuso en un embudo de separación a conectar a un matraz de reacción. El matraz de reacción se cargó con una solución preparada por la disolución de 25,8 g (0,17 moles) de oxicloruro de fósforo en 100 ml de éter dietílico, y la temperatura interna se bajó a -40ºC. Con fuerte agitación de la solución de oxicloruro de fósforo, se agregó gradualmente, gota a gota, la solución de 10-metacriloil-decan-1-ol y trietilamina en el embudo de separación, durante un período de una hora, a la solución de oxicloruro de fósforo. Después de finalizar la adición gota a gota, la mezcla de reacción se agitó durante 30 minutos adicionales a -20ºC.

(3) Preparación de monoéster de fosfato por hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato (Segunda etapa de separación de amina)

La mezcla de reacción obtenida en la etapa (2) se calentó a 0ºC y se agitó durante una hora adicional. Se agregó, gota a gota, una solución mixta de 15,3 g (0,85 moles) de agua destilada y 28,5 g (0,28 moles; una cantidad total de amina, junto con la cantidad agregada en la Primera etapa de separación, de 0,45 moles, que fue 2,65 veces en moles con respecto al oxicloruro de fósforo), de trietilamina a la mezcla de reacción. La mezcla de reacción se mantuvo a 0ºC y se hidrolizó gradualmente durante un período de 30 minutos.

(4) Etapa de lavado

La mezcla de reacción se lavó tres veces con sendos 100 ml de ácido clorhídrico 0,4 N para extraer y separar el hidrocloruro de trietilamina precipitado y, adicionalmente, se lavó dos veces con sendos 100 ml de una solución salina al 2%.

(5) Etapa de purificación

Se agregaron 5 gramos de carbón activado (fabricado por Wako Pure Chemical) a la capa orgánica después de la extracción de agua, y la mezcla se agitó durante una hora para decolorarla. Se agregaron 100 mg de BHT como inhibidor de la polimerización a la capa orgánica, de la cual se separó el carbón activado por filtración con papel filtro, y el disolvente se separó por destilación bajo presión reducida, para dar aproximadamente 61,0 g de un residuo líquido altamente viscoso. El citado residuo se identificó por cromatografía líquida, encontrándose que el residuo era una mezcla de MDP, que es un monoéster de fosfato de 10-metacriloil-decan-1-ol, y un diéster de ácido metacrílico de 1,10-decanodiol.

El diéster de ácido metacrílico contenido en el residuo se extrajo con 180 ml de n-hexano. El residuo resultante se secó bajo presión reducida para separar la humedad, para dar 43,6 g de un compuesto líquido. Se realizó un ensayo de cromatografía líquida y, como consecuencia, se confirmó que el compuesto fue MDP con una pureza de 97,5%. Se midió la conductividad eléctrica del MDP resultante, siendo de 0,412 mS/cm.

Ejemplo 2-2

Se llevaron a cabo los procedimientos anteriores hasta la etapa de lavado (4) de la misma forma que en el Ejemplo 2-1. Seguidamente, se agregaron 200 ml de agua destilada a una capa orgánica y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 12 horas (hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato remanente). A continuación, se efectuaron los procedimientos anteriores de la etapa de purificación (5) del Ejemplo 2-1 para preparar MDP. La conductividad eléctrica del MDP fue 0,245 mS/cm.

Ejemplo 2-3 y Ejemplos comparativos 2-1 y 2-2

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos del Ejemplo 2-2, con la excepción de que se utilizó trietilamina en una cantidad que aparece en la Tabla 3, como cantidad completa de separación de trietilamina frente al oxicloruro de fósforo, para preparar MDP. La conductividad eléctrica de cada uno de los MDP resultantes se resumen en la Tabla 3.

Además, se prepararon los siguientes adhesivos dentales usando cada uno de estos MDP. De manera específica, se mezclaron y disolvieron 50 partes en peso de D-2,E6, 30 partes en peso de NPG, 20 partes en peso del MDP preparado, 1 parte en peso de BPO como catalizador de polimerización, 0,05 partes en peso de BHT como estabilizante, y 0,1 partes en peso de éter monometílico de hidroquinona, para dar un adhesivo dental. El número de días necesario para la gelificación para cada uno de estos adhesivos dentales se obtuvo por el método anteriormente descrito. Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Adicionalmente, se evaluó la fuerza de adhesión a la dentina del adhesivo por el método anteriormente descrito. En este ensayo, la prueba de adhesión se llevó a cabo después de almacenar el adhesivo dental que comprendió el monoéster de fosfato a 50ºC durante 30 días. La fuerza adhesiva resultante se comparó con la alcanzada inmediatamente después de la preparación del adhesivo (antes del almacenamiento). Los resultados se muestran en la Tabla 3.

TABLA 3

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Resulta evidente de la Tabla 3 que existen destacadas correlaciones entre cada uno de los valores de conductividad eléctrica del MDP, el número de días necesario para la gelificación del adhesivo dental que comprende el MDP y, además, la fuerza adhesiva a la dentina (en especial, después de almacenar a 50ºC durante 30 días), y la cantidad total de separación de amina, así como que aquellos MDP que poseen una conductividad eléctrica de 0,5 mS/cm o menor, particularmente 0,3 mS/cm o menor, como en el Ejemplo 2-2, tienen una excelente estabilidad al almacenamiento.

Ejemplo 3-1 (Preparación de MDP)

(1) Preparación del monoéster de ácido (met)acrílico (10-metacriloil-oxidecan-1-ol)

Se cargó un matraz de tres cuellos con 71,7 g (0,83 moles) de ácido metacrílico y 174,0 g (1,00 mol, 1,2 veces en moles con respecto al ácido metacrílico) de 1,10-decanodiol, con un índice carbonilo de 0,03% en moles, y se agregaron a la misma 12 g de ácido p-toluenosulfónico como catalizador y 0,5 g de 2,2'-metilen-bis-(4-etil-6-terc-butilfenol) como inhibidor de polimerización. La mezcla resultante se calentó a 80ºC para dar una solución uniforme, y la mezcla en el matraz se controló de manera secuencial por cromatografía líquida (columna: Unisil OC18, fabricada por G.L. Science).

La presión en el interior del matraz se redujo gradualmente, y con la administración de oxígeno al matraz y agitando la mezcla, se llevó a cabo la reacción de esterificación a 80ºC, separando por destilación el agua formada. Cuando se utilizó 50% del ácido metacrílico para la reacción, la mezcla de reacción se neutralizó con 750 ml de una solución acuosa al 10% de hidrógeno-carbonato sódico para detener la reacción. La mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente y se diluyó agregando 200 ml de n-hexano. En esta fase, se separó por filtración y recuperó una cantidad de diol precipitado y que no había reaccionado de 100,4 g (0,58 moles). El filtrado se lavó con una solución acuosa al 2% de carbonato sódico. Se agregaron 100 mg de carbón activado y 14 g de sulfato sódico anhidro a la capa orgánica después de la separación de la capa acuosa, y se dejó reposar la mezcla a temperatura ambiente durante 12 horas, filtrando a continuación.

Se agregaron 50 mg de MEHQ al filtrado recuperado y el n-hexano se separó por destilación a 30ºC o menos, bajo presión reducida, para dar 108,7 g de una mezcla de un monoéster de ácido metacrílico y un diéster de ácido metacrílico del diol. Esta mezcla de ésteres se identificó por cromatografía líquida y, como resultado, la mezcla contuvo 78% en moles de monoéster y 22% en moles de diéster (monoéster/diéster = 3,5), estando contenido el diol que no reaccionó sólo en una cantidad indiciaria.

(2) Preparación de un compuesto que tiene un grupo -P(O)Cl_{2} (Primera etapa de separación de amina)

Se disolvieron la cantidad de 108,7 g de la mezcla de ésteres (contenido en 10-metacriloil-decan-1-ol: 0,33 moles) y 39,9 g (0,40 moles) de trietilamina en 120 ml de éter dietílico, disponiendo la solución resultante en un embudo de separación que se conectó a un matraz de reacción. Éste se cargó con una solución preparada por la disolución de 60,4 g (0,40 moles) de oxicloruro de fósforo en 120 ml de éter dietílico, reduciendo la temperatura interna a -40ºC. Agitando vigorosamente la solución de oxicloruro de fósforo, se agregó gradualmente, gota a gota, la solución de la mezcla de ésteres y trietilamina en el embudo de separación, durante un período de una hora, a la solución de oxicloruro de fósforo. Después de finalizar la adición gota a gota, se agitó la mezcla de reacción a -20ºC durante 30 minutos adicionales.

(3) Preparación de monoéster de fosfato por hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato (Segunda etapa de separación de amina)

La mezcla de reacción obtenida en la etapa (2) se calentó a 0ºC y se agitó durante una hora adicional. Se agregó gota a gota a la mezcla de reacción una solución mixta de 30 g (1,67 moles) de agua destilada y 65,8 g (0,65 moles; una cantidad total de amina, junto con la cantidad agregada en la Primera etapa de separación, de 1,06 moles, que fue 2,65 veces en moles con respecto al oxicloruro de fósforo) de trietilamina. La mezcla de reacción se mantuvo a 0ºC y se hidrolizó gradualmente durante un período de 30 minutos.

(4) Etapa de separación de la sal de amina por extracción

La mezcla de reacción se lavó tres veces con sendos 100 ml de ácido clorhídrico 0,4 N para extraer y separar el hidrocloruro de trietilamina precipitado, y se lavó adicionalmente dos veces con sendos 100 ml de una solución salina al 2%. Seguidamente, se agregaron 200 ml de agua destilada a la capa orgánica, y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 12 horas (hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato remanente).

(5) Etapa de purificación

Se agregaron 100 mg de carbón activado a la capa orgánica tras la extracción de agua, y se dejó reposar la mezcla durante 12 horas a temperatura ambiente. Se agregaron 100 mg de BHT como inhibidor de polimerización a la capa orgánica obtenida después de separar por filtración el carbón activado, y el disolvente se separó por destilación bajo presión reducida, para dar aproximadamente 131,1 g de un residuo líquido altamente viscoso. El residuo se identificó por cromatografía líquida, demostrándose que era una mezcla de un monoéster de fosfato (MDP) y un diéster de ácido metacrílico de 1,10-decanodiol. Además, la relación molar de MDP/diéster de ácido metacrílico fue de 3,5, que es igual a la relación molar de monoéster de ácido metacrílico/diéster de ácido metacrílico mencionada anteriormente, de modo que se encontró que todos los monoésteres de ácido metacrílico se convirtieron en MDP por esterificación de fosfato.

El diéster de ácido metacrílico contenido en el residuo se extrajo con 400 ml de n-hexano. El extracto se secó bajo presión reducida para separar la humedad y dar 102,0 g de un compuesto líquido. Se practicó un ensayo de cromatografía líquida, confirmándose como resultado que el compuesto demostró ser MDP con una pureza de 97,5%.

Adicionalmente, la cantidad total del diéster de ácido metacrílico del diol, obtenido como producto secundario, fue de 29,1 g (0,09 moles).

Se midió la conductividad eléctrica del MDP resultante, que fue de 0,287 mS/cm. Del mismo modo, la transmitancia de luz del MDP fue de 97,5%.

Ejemplo 3-2

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que se usó 1,10-decanodiol con un valor carbonilo de 0,07% en moles, y de que se cambió la relación de reacción de ácido metacrílico a 85% y la cantidad total de separación de trietilamina con respecto al oxicloruro de fósforo fue de 2,83 veces en moles, para preparar MDP.

Ejemplo comparativo 3-1

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que se usó 1,10-decanodiol con un valor carbonilo de 0,14% en moles, y de que se cambió la relación de reacción de ácido metacrílico a 98% y la cantidad total de separación de trietilamina con respecto al oxicloruro de fósforo fue de 3,23 veces en moles, para preparar MDP.

Se evaluaron en cada uno de los adhesivos dentales que contuvieron los MDP preparados en los Ejemplos 3-1, 3-2 y en el Ejemplo comparativo 3-1, el número de días necesario para la gelificación, la fuerza de adhesión a la dentina y la adecuación del tono de color, como se ha mencionado anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 5.

En este sentido, en la evaluación del número de días necesario para la gelificación y de la fuerza adhesiva a la dentina, se preparó y utilizó el siguiente adhesivo dental. De manera específica, se mezclaron y disolvieron 50 partes en peso de D-2.6E, 30 partes en peso de NPG, 20 partes en peso del monoéster de fosfato (MDP), 1 parte en peso de BPO, 0,05 partes en peso de BHT, y 0,1 partes en peso de éter monometílico de hidroquinona, para dar un adhesivo dental. Además, en la evaluación de la adecuación del tono de color, se utilizó el adhesivo dental preparado en la Tabla 4. En lo sucesivo, los adhesivos dentales utilizados en la evaluación de estos aspectos se prepararon también de la misma forma anterior.

TABLA 4

Componentes	Partes en peso
MDP	30
Metacrilato de 2-hidroxietilo	35
Bis-GMA	30
dl-Canfor-quinona	1
Dimetilaminobenzoato de etilo	2

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TABLA 5

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De la Tabla 5 resulta evidente que los problemas convencionales, como se recogen en el Ejemplo comparativo 3-1, es decir, I) bajo rendimiento del monoéster de fosfato, II) coloración, y III) escasa estabilidad al almacenamiento, se resuelven en los Ejemplos 3-1 y 3-2.

Ejemplo 3-3 y Ejemplos comparativos 3-2 y 3-3

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que se hizo reaccionar el ácido metacrílico en las relaciones de reacción que se muestran en la Tabla 6, para preparar MDP. La relación molar de MDP/diéster, el rendimiento de MDP, la pureza del MDP, la cantidad del producto secundario diéster y la cantidad de diol que no reaccionó se resumen en la Tabla 6.

Ejemplo comparativo 3-4

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que se hizo reaccionar el diol en la cantidad de 0,6 veces en moles con respecto al ácido metacrílico y que se cambió la relación de reacción de ácido metacrílico a 83%, para preparar MDP. La relación molar de MDP/diéster, el rendimiento de MDP, la pureza del MDP, la cantidad del producto secundario diéster y la cantidad de diol que no reaccionó se resumen en la Tabla 6.

Ejemplo 3-4

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos para la esterificación del ácido metacrílico que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que el diol se hizo reaccionar a 2,5 veces en moles con respecto al ácido metacrílico y que se cambió la relación de reacción de ácido metacrílico a 89%, para dar una mezcla de un monoéster y un diéster. Se agregó ácido metacrílico a un diol que no había reaccionado en una cantidad tal que la relación de diol a ácido metacrílico es la misma que en la primera esterificación, es decir, 2,5 veces en moles, y la reacción se llevó a cabo en una relación de reacción de ácido metacrílico de 89%.

Se combinaron cada una de las mezclas de monoéster y diéster obtenidas en las dos reacciones de esterificación de ácido metacrílico, y se preparó MDP a partir de las mismas bajo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1. La relación molar de MDP/diéster, el rendimiento de MDP, la pureza de MDP, la cantidad de producto secundario diéster, y la cantidad de diol que no ha reaccionado, se resumen en la Tabla 6.

TABLA 6

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Los Ejemplos 3-1 y 3-3, así como los Ejemplos comparativos 3-2 y 3-3, tienen la misma cantidad inicial de diol/ácido metacrílico, variando la relación de reacción del ácido metacrílico. En el Ejemplo comparativo 3-2, en el que la relación de reacción es baja, el rendimiento de MDP es demasiado reducida, aun cuando la pureza sea elevada; por otra parte, en el Ejemplo comparativo 3-3, en el que la relación de reacción es alta, sólo aumenta un diéster innecesario, sin que se produzca un incremento del rendimiento de MDP, en comparación con el Ejemplo 3-3. Por lo tanto, estos ejemplos comparativos no son deseables. Por consiguiente, como ocurre en los Ejemplos 3-1 y 3-3, resulta deseable mejorar el rendimiento de MDP mediante el control de la relación de reacción del ácido metacrílico desde 60 a 90%, reduciendo, de esta forma, la cantidad del producto secundario diéster.

Adicionalmente, en el Ejemplo comparativo 3-4, en el cual la cantidad inicial de diol con respecto al ácido metacrílico es baja, reaccionan prácticamente todos los dioles, pero también aumenta el diol usado en la formación del diéster, lo que lo torna indeseable. Por otra parte, en el Ejemplo 3-4 (en el que la esterificación de ácido metacrílico se llevó a cabo dos veces), y donde la cantidad inicial de diol con respecto al ácido metacrílico es alta, el rendimiento de MDP aumenta, mientras que la cantidad del producto secundario diéster disminuye, proporcionando así resultados deseables.

Adicionalmente, cuanto más pequeña sea la cantidad del producto secundario diéster (la relación de MDP/diéster es alta), mayor será la pureza del MDP obtenido, debido a una simplificación de los procedimientos de extracción.

En base a lo anterior, se puede obtener un monoéster de fosfato (MDP) de alta pureza, con un elevado rendimiento, alimentando una cantidad igual o ligeramente excesiva de diol a ácido metacrílico como cantidad inicial del diol, y controlando que la relación de reacción de ácido metacrílico sea de 60 a 90%.

Ejemplo 3-5 y Ejemplo comparativo 3-5

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que se utilizó un diol con un valor carbonilo diferente del que se muestra en el Ejemplo 3-1, como se ve en la Tabla 7, para preparar MDP. Se evaluaron la transmitancia de luz del MDP y la adecuación del tono de color del adhesivo dental preparado con el uso del MDP, de la forma descrita anteriormente. Los resultados se resumen en la Tabla 7.

Ejemplo 3-6

Se llevó a cabo la purificación con carbón activado en el MDP del Ejemplo comparativo 3-5, cuya transmitancia de luz fue baja. De manera específica, el MDP del Ejemplo comparativo 3-5 se disolvió en etanol a aproximadamente 10% en peso, y se dispersó el carbón activado en una concentración de 5% en peso en la solución de etanol, y la mezcla se agitó. A continuación, se separó el polvo de carbón activado por filtración con succión, y el etanol en el filtrado se separó por destilación en un evaporador rotativo, para dar un MDP oleoso. Se evaluaron la transmitancia de luz del MDP, y la adecuación del tono de color del adhesivo dental preparado con el uso del MDP, según se ha descrito anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 7.

Ejemplo 3-7

Se llevó a cabo la purificación por cromatografía de columna en el MDP del Ejemplo comparativo 3-5, cuya transmitancia de luz fue baja. De manera específica, el MDP del Ejemplo comparativo 3-5 se trató con cromatografía de columna, utilizando gel Wako 40C_{18} (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltda.) como vehículo para cromatografía de fase inversa, y agua/etanol = 3/7 como eluyente. Los disolventes se separaron por destilación en un evaporador rotativo para dar un MDP oleoso. Se evaluaron la transmitancia de luz del MDP y la adecuación del tono de color del adhesivo dental preparado utilizando MDP, como se ha descrito anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 7.

TABLA 7

	Ej.	Ej.	Ej.	Ej.	Ej.
	3-1	3-5	3-6	3-7	comp.
					3-5
Valor carbonilo del diol (%
en moles/mol de diol)	0,03	0,07	0,14	0,14	0,14
Transmitancia de luz (%)
del MDP	97,5	92,2	95,7	93,3	87,9
Adecuación del
tono de color	Excelente	Excelente	Excelente	Excelente	Escasa

En el Ejemplo comparativo 3-5, en el cual el valor carbonilo del diol es 0,1 o mayor, la transmitancia de luz del MDP es 90% o menor y, además, el adhesivo dental preparado a partir del mismo no es satisfactorio en lo que respecta a la adecuación del tono de color. Por otra parte, en los Ejemplos 3-1 y 3-5, en los que el MDP se prepara a partir de un diol que tiene un bajo valor carbonilo, los adhesivos dentales preparados tienen una excelente adecuación del tono de color.

Adicionalmente, incluso en el caso del Ejemplo comparativo 3-5, en el que el MDP tiene una baja transmitancia de luz, se observa que la purificación mediante carbón activado (Ejemplo 3-6), cromatografía de columna (Ejemplo 3-7), o similar aumenta la transmitancia de luz del MDP, obteniéndose, por lo tanto, adhesivos dentales con una excelente adecuación del tono de color. Sin embargo, teniendo en consideración una simplificación de las etapas y una reducción de costes dedicados a la purificación, resulta preferible preparar el MDP usando un diol que tenga un bajo valor carbonilo, con el fin de obtener una composición de MDP exenta de coloración.

Ejemplo 3-8

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1 hasta la etapa de lavado en el aspecto (4) y, a continuación, la etapa de purificación del aspecto (5) o posterior, omitiendo la hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato remanente, para preparar MDP. En la Tabla 8 se resumen la conductividad eléctrica del MDP, el número de días necesario para la gelificación del adhesivo dental preparado a partir del MDP, y las fuerzas adhesivas a la dentina inmediatamente después de la preparación del adhesivo dental (antes del almacenamiento), y después del almacenamiento a 50ºC durante 30 días.

Ejemplo 3-9 y Ejemplos comparativos 3-6 y 3-7

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que se utilizó trietilamina en la cantidad que se muestra en la Tabla 8 como la cantidad total de separación de trietilamina con respecto al oxicloruro de fósforo, para preparar MDP. En la Tabla 8 se resumen la conductividad eléctrica del MDP, el número de días necesario para la gelificación del adhesivo dental preparado a partir del MDP, y las fuerzas adhesivas a la dentina inmediatamente después de la preparación del adhesivo dental (antes del almacenamiento), y después del almacenamiento a 50ºC durante 30 días.

TABLA 8

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De la Tabla 8 resulta evidente que se observa una destacada correlación entre la conductividad eléctrica del MDP, el número de días necesario para la gelificación del adhesivo dental preparado a partir del MDP, y la fuerza adhesiva a la dentina (en particular, tras el almacenamiento a 50ºC durante 30 días), y la cantidad total de separación de amina, observándose que la estabilidad al almacenamiento del MDP que tiene una conductividad eléctrica de 0,5 mS/cm o menor, en especial 0,3 mS/cm o menor, como en el Ejemplo 3-1, es excelente. Además, cuando se compara el Ejemplo 3-1 con el 3-8, teniendo ambos la misma cantidad de separación de amina, se aprecia que el MDP que posee, adicionalmente, una excelente estabilidad al almacenamiento, se obtiene en el Ejemplo 3-1, en el que el cloruro de monoéster de fosfato remanente se hidroliza.

Ejemplo 4-1 Preparación de dihidrógeno-fosfato de 6-metacriloil-oxihexilo (Compuesto 1a de la Tabla 9) (1) Preparación del monoéster del ácido (met)acrílico (6-metacriloiloxihexan-1-ol)

Se cargó un matraz de tres cuellos con 71,7 g (0,83 moles) de ácido metacrílico y 118,18 g (1,00 mol, 1,2 veces en moles con respecto al ácido metacrílico) de 1,6-hexanodiol (Compuesto 6a de la Tabla 10), con un valor carbonilo de 0,03% en moles, y se agregaron 12 g de ácido p-toluenosulfónico como catalizador, y 0,5 g de 2,2'-metilen-bis-(4-etil-6-terc-butilfenol) como inhibidor de la polimerización. La mezcla resultante se calentó a 80ºC para dar una solución uniforme, y se controló secuencialmente la mezcla en el matraz por cromatografía líquida (columna: Unisil QC18, fabricada por G.L. Science).

La presión en el interior del matraz se redujo gradualmente y administrando oxígeno al matraz y agitando la mezcla, se llevó a cabo la reacción de esterificación a 80ºC, separando por destilación el agua formada. Cuando se utilizó 65% del ácido metacrílico para la reacción, la mezcla de reacción se neutralizó con 750 ml de una solución acuosa al 10% de hidrógeno-carbonato sódico para detener la reacción. La mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente y se diluyó agregando 200 ml de n-hexano. En ese momento, se separó por filtración, y se recuperó, una cantidad de diol precipitado y que no había reaccionado de 66,2 g (0,56 moles). El filtrado se lavó con una solución acuosa al 2% de carbonato sódico. Se agregaron a la capa orgánica 100 mg de carbón activado y 14 g de sulfato sódico anhidro después de la separación de la capa acuosa, y se dejó reposar la mezcla a temperatura ambiente durante 12 horas, filtrando a continuación.

A partir del filtrado recuperado, se separó por destilación n-hexano a 30ºC o menos, bajo presión reducida, para dar una mezcla de un monoéster de ácido metacrílico y un diéster de ácido metacrílico del diol.

(2) Preparación de un compuesto que tiene un grupo -P(O)Cl_{2} (Primera etapa de separación de amina)

Se disolvieron en 120 ml de éter dietílico la cantidad de 85,0 g de la mezcla de ésteres (contenido en 6-metacriloiloxihexan-1-ol: 0,32 moles) y 39,9 g (0,40 moles) de trietilamina, y la solución resultante se dispuso en un embudo de separación, que se conectó al matraz de reacción. Éste se cargó con una solución preparada por la disolución de 60,4 g (0,40 moles) de oxicloruro de fósforo en 120 ml de éter dietílico, y la temperatura interna se redujo a -40ºC. Agitando fuertemente la solución de oxicloruro de fósforo, se agregó gradualmente, gota a gota, la solución de la mezcla de ésteres y trietilamina, durante un período de una hora. Después de finalizar la adición gota a gota, se agitó la mezcla de reacción a -20ºC durante 30 minutos adicionales.

(3) Preparación del monoéster de fosfato por hidrólisis de cloruro de monoéster de fosfato (Segunda etapa de separación de amina)

La mezcla de reacción obtenida en la etapa (2) se calentó a 0ºC y se agitó durante una hora adicional. Se agregó gota a gota a la mezcla de reacción una solución mixta de 30 g (1,67 moles) de agua destilada y 65,8 g (0,65 moles; una cantidad total de amina, junto con la cantidad agregada en la Primera etapa de separación de 1,06 moles, que fue 2,65 veces en moles con respecto al oxicloruro de fósforo) de trietilamina. La mezcla de reacción se mantuvo a 0ºC y se hidrolizó gradualmente durante un período de 30 minutos.

(4) Etapa de separación de la sal de amina por extracción

La mezcla de reacción se lavó tres veces con sendos 100 ml de ácido clorhídrico 0,4 N para extraer y separar un hidrocloruro de trietilamina precipitado, y se lavó adicionalmente dos veces con sendos 100 ml de una solución salina al 2%. A continuación, se agregaron 200 ml de agua destilada a la capa orgánica y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 12 horas (hidrólisis del cloruro de monoéster de fosfato remanente).

(5) Etapa de purificación

Tras la extracción del agua, se agregaron 100 mg de carbón activado a la capa orgánica, y se dejó reposar la mezcla durante 12 horas a temperatura ambiente. Se agregaron 100 mg de BHT como inhibidor de polimerización a la capa orgánica obtenida después de la separación por filtración del carbón activado, y el disolvente se separó por destilación bajo presión reducida, para dar aproximadamente 112 g de un residuo líquido altamente viscoso. El residuo se identificó por cromatografía líquida, determinándose en consecuencia que era una mezcla de un monoéster de fosfato (dihidrógeno-fosfato de 6-metacriloiloxihexilo) y un diéster de ácido metacrílico de 1,6-hexanodiol. Adicionalmente, la relación molar de monoéster de fosfato/diéster de ácido metacrílico fue 3,2.

El diéster de ácido metacrílico contenido en el residuo se extrajo con 400 ml de n-hexano. El extracto se secó bajo presión reducida para separar la humedad, dando 84,8 g de un compuesto líquido. Se llevó a la práctica un ensayo de cromatografía líquida y, como resultado, se confirmó que el compuesto fue dihidrógeno-fosfato de 6-metacriloiloxihexilo (Compuesto 1a de la Tabla 9), con una pureza de 98,1%.

La conductividad eléctrica del monoéster de fosfato resultante fue 0,361 mS/cm y la transmitancia de luz fue 98,1%. Además, se preparó un adhesivo dental que tuvo la misma composición que en el Ejemplo 1-1, usando este monoéster de fosfato, evaluándose el número de días necesario para la gelificación. Como resultado, se encontró que el número de días fue de 350 días o más (Tabla 11).

Ejemplos 4-2 a 4-6

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 4-1, con la excepción de que se utilizaron como materia prima dioles de los Compuestos 6b, 6c, 6d, 7a y 7b de la Tabla 10, para preparar cada uno de los monoésteres de fosfato (Compuestos 1b, 1c, 1d, 2a y 2b de la Tabla 9). Las relaciones entre los dioles y sus valores carbonilo y entre los dioles y los monoésteres de fosfato deseados se resumen en la Tabla 11. En este caso, la relación molar del diol de materia prima al ácido metacrílico, la relación molar de monoéster de ácido metacrílico a trietilamina, y la relación molar de trietilamina a oxicloruro de fósforo se ajustaron para ser iguales a las del Ejemplo 4-1. La transmitancia de luz y la conductividad eléctrica de cada uno de los monoésteres de fosfato resultantes, y el número de días necesario para la gelificación del adhesivo dental se evaluaron de la misma forma que en el Ejemplo 4-1. Los resultados se resumen en la Tabla 11.

Ejemplo 4-7 Preparación de dihidrógeno-fosfato de 4-metacriloiloxibutilo (Compuesto 1e de la Tabla 9)

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 4-1, con la excepción de que se utilizó 4-metacriloiloxibutan-1-ol (47,4 g, 0,30 moles) como material de partida (compuesto éster) para la Primera etapa de separación de amina de la sección (2) del Ejemplo 4-1, y que las reacciones se efectuaron con las mismas relaciones molares y procedimientos según la sección (2) del Ejemplo 4-1, para dar dihidrógeno-fosfato de 4-metacriloiloxibutilo (Compuesto 1e). La transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, y el número de días necesario para la gelificación del adhesivo dental, se evaluaron de la misma forma que en el Ejemplo 4-1. Los resultados se resumen en la Tabla 11.

Ejemplo 5-1 Preparación de fosfato de ácido 2-metacriloiloxietil-fenílico (Compuesto 3a de la Tabla 9)

Se disolvieron 54,9 g (0,42 moles) de metacrilato de 2-hidroxietilo y 44,8 g (0,44 moles) de trietilamina, utilizada como agente para la separación de ácido clorhídrico, en éter dietílico, y la solución resultante se dispuso en un embudo de separación conectado al matraz de reacción. Éste se cargó con una solución en éter dietílico de 93,3 g de diclorofosfato de fenilo, 1,05 veces en moles con respecto al metacrilato de 2-hidroxietilo, y los ingredientes se enfriaron a - 20ºC, agitando fuertemente, y se agregó gradualmente, gota a gota, la mezcla en el interior del embudo de separación. Además, se agregó, gota a gota, una solución acuosa de 55,6 g (0,55 moles) de trimetilamina a la mezcla de reacción, y se finalizó la reacción. La trietilamina utilizada fue 2,25 veces en moles con respecto al diclorofosfato de fenilo. Se agregó éter dietílico a la mezcla de reacción, y se separó por filtración el hidrocloruro de trietilamina precipitado. La capa orgánica se lavó dos veces con agua de intercambio iónico. Se agregó dibutil-hidroxitolueno al filtrado para la extracción. El tolueno se separó por destilación bajo presión reducida, para dar 96,5 g del compuesto deseado, el fosfato de ácido 2-metacriloiloxietilo-fenílico (Compuesto 3a).

Se determinaron la transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante. Adicionalmente, se preparó el mismo adhesivo dental que en el Ejemplo 1-1 utilizando este monómero de fosfato, y se evaluaron el número de días necesario para la gelificación y la fuerza adhesiva del adhesivo dental a la dentina. Además, se preparó el mismo adhesivo dental que en el Ejemplo 3-1 utilizando este monómero de fosfato y se evaluó la adecuación del tono de color del adhesivo dental. Los resultados se muestran en la Tabla 12.

Ejemplo 5-2 Preparación de fosfato de ácido 2-metacriloiloxietil-fenílico (Compuesto 3a de la Tabla 9)

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 5-1 hasta la etapa de filtración del hidrocloruro de trietilamina. Se agregó dibutil- hidroxitolueno al filtrado y, a continuación, el disolvente se separó mediante un evaporador rotativo. El filtrado concentrado se agregó a agua destilada y se agregó poco a poco una cantidad total de 66,5 g (0,34 moles) de carbonato de bario, con agitación, agitando la mezcla durante 15 minutos. Seguidamente, la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 15 minutos para formar fosfato de bario. Se filtró el carbonato de bario que no había reaccionado y el filtrado se lavó tres veces con tolueno. Se agregó ácido clorhídrico 6 N y, a continuación, se sometió la mezcla a extracción con tolueno. Se agregó carbón activado a la capa orgánica separada y se dejó reposar la mezcla durante 12 horas, tras lo cual se separó por filtración el carbón activado. La capa orgánica se lavó cuatro veces con agua de intercambio iónico y, seguidamente, se separó por destilación el tolueno, para dar el producto deseado: fosfato de ácido 2-metacriloiloxietil-fenílico (Compuesto 3a).

Se evaluaron la transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, así como el número de días necesario para la gelificación, la fuerza adhesiva a la dentina y la adecuación del tono de color del adhesivo dental, de la misma forma que en el Ejemplo 5-1. Los resultados se muestran en la Tabla 12.

Ejemplo 6-1 Preparación de ácido 2-metacriloiloxietil-fenilfosfónico (Compuesto 3b de la Tabla 9)

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 5-2 con las mismas relaciones molares de materia prima que en el Ejemplo 5-2, con la excepción de que en la sección (1) del Ejemplo 5-2, se utilizó ácido diclorofosfónico en lugar del diclorofosfato de fenilo usado como materia prima, para dar el producto deseado: ácido 2-metacriloiloxietil-fenilfosfónico (Compuesto 3b).

Se evaluaron la transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, así como el número de días necesario para la gelificación, la fuerza adhesiva a la dentina y la adecuación del tono de color del adhesivo dental, de la misma manera que en el Ejemplo 5-1. Los resultados se muestran en la Tabla 12.

Ejemplo 7 Preparación de una mezcla de dihidrógeno-fosfato de 10-metacriloiloxidecilo e hidrógeno-fosfato de bis(10-metacriloiloxidecilo) (Compuesto 4 de la Tabla 9)

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en el Ejemplo 3-1, con la excepción de que en la sección (2) del Ejemplo 3-1, se hizo reaccionar oxicloruro de fósforo en una cantidad 0,8 veces en moles con respecto al monoéster de ácido metacrílico en la mezcla, y que las relaciones molares de las otras materias primas fueron las mismas que en el Ejemplo 3-1, para dar una mezcla de monoéster de fosfato y diéster fosfato. La mezcla del monoéster de fosfato y el diéster fosfato resultante se analizó por HPLC, obteniéndose una relación molar del monoéster de fosfato al diéster fosfato de 58/42. Se evaluaron la transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, así como el número de días necesario para la gelificación, la fuerza adhesiva a la dentina y la adecuación del tono de color del adhesivo dental, de la misma manera que en el Ejemplo 5-1. Los resultados se muestran en la
Tabla 12.

Ejemplo 8-1 Preparación de 3-fosfonopropionato de 5-metacriloiloxipentilo (Compuesto 5a de la Tabla 9) (1) Preparación de metacrilato de 5-hidroxipentilo

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en la sección (1) del Ejemplo 4-1, con las mismas relaciones molares de materia prima, con la excepción de que se utilizó 1,5-pentanodiol como materia prima, y el monoéster y diéster resultantes se purificaron por cromatografía de columna, para dar un monoéster de metacrilato de 5-hidroxipentilo.

(2) Preparación de 3-dietil-fosfonopropionato etílico

Se mezclaron cantidades equimolares de fosfito trietílico y \beta-propiolactona y se sometió la mezcla a reflujo a 160ºC durante 18 horas, para hacer reaccionar los componentes. La mezcla de reacción se sometió a destilación bajo presión reducida, recogiéndose una fracción de destilación a 130º a 135ºC (267 a 533 Pa) para dar 3-dietil-fosfonopropionato etílico.

(3) Preparación de fosfonato de 2-carboxietilo

Se mezclaron 100 g (0,42 moles) de 3-dietil-fosfonopropionato etílico obtenido en la anterior sección (2), 300 g de ácido bromhídrico al 48% y 200 g de ácido fórmico, y el bromuro etílico formado se separó por destilación con hidrólisis a 90ºC. Después de que cesara la formación de bromuro etílico, se concentró la mezcla de reacción por calentamiento y se enfrió con hielo para permitir la precipitación de los cristales del producto. Los cristales se sometieron a filtración con succión y se lavaron con una pequeña cantidad de acetona. Seguidamente, los cristales lavados se secaron al vacío para dar fosfonato de 2-carboxietilo.

(4) Preparación de 3-fosfonopropionato de 5-metacriloiloxipentilo (Compuesto 5a de la Tabla 9)

Se cargó un matraz de reacción con 68,8 g (0,40 moles) de metacrilato de 5- hidroxipentilo, obtenido en la sección (1), 96,3 g (0,35 moles) de fosfonato de 2-carboxietilo obtenido en la sección (3), 3,5 g de ácido p-toluenosulfónico, 3,5 g de dibutil-hidroxitolueno y 80 g de tolueno, haciendo reaccionar los ingredientes bajo presión reducida de aproximadamente 40 kPa a aproximadamente 80ºC con agitación. Después de reaccionar durante 6 horas, se enfrió la mezcla de reacción a temperatura ambiente y se transfirió a un embudo de separación. Se agregó acetato etílico a la mezcla en el embudo de separación, y la mezcla se lavó dos veces con agua. Se agregó sulfato sódico anhidro a la capa orgánica separada para permitir la deshidratación, y se separaron por destilación los disolventes bajo presión reducida para dar un producto oleoso. Se agregó al producto oleoso una solución acuosa de carbonato sódico y se extrajo el producto deseado a la capa acuosa. Se agregó ácido clorhídrico 6 N a la capa acuosa para acidificar la mezcla y la mezcla se extrajo tres veces con éter dietílico. Se agregó carbón activado a la capa etérica y se dejó reposar la mezcla durante 12 horas. A continuación, se separó por filtración el carbón activado y la mezcla se lavó cuatro veces con agua de intercambio iónico. Seguidamente, se separó por destilación el éter bajo presión reducida, para dar 48 g del producto deseado: 3-fosfonopropionato de 5-metacriloiloxipentilo (Compuesto 5a).

De la misma forma que en el Ejemplo 5-1, se evaluaron la transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, así como el número de días necesario para la gelificación, la fuerza adhesiva a la dentina y la adecuación del tono de color del adhesivo dental. Los resultados se muestran en la Tabla 12.

Ejemplo 8-2 Preparación de 3-fosfonopropionato de 10-metacriloiloxidecilo (Compuesto 5b de la Tabla 9) (1) Preparación de metacrilato de 10-hidroxidecilo

Se llevaron a cabo los mismos procedimientos que en la sección (1) del Ejemplo 5-1 y el monoéster y diéster resultantes se purificaron por cromatografía de columna para dar metacrilato de 10-hidroxidecilo.

(2) Preparación de 3-fosfonopropionato de 10-metacriloiloxidecilo (Compuesto 5b de la Tabla 9)

Se sometieron 58,3 g (0,24 moles) de metacrilato de 10-hidroxidecilo obtenido en la sección (1), 30,7 g (0,20 moles) de ácido 2-carboxietil-fosfónico, 3,5 g de ácido p-toluenosulfónico y 0,35 g de dibutil-hidroxitolueno, a una reacción de esterificación a aproximadamente 40 kPa y aproximadamente 100ºC con agitación. Se llevaron a cabo tratamientos subsiguientes de la misma manera que en el Ejemplo 7-1, para dar 28 g del producto deseado: 3-fosfonopropionato de 10- metacriloiloxidecilo (Compuesto 5b).

De la misma forma que en el Ejemplo 5-1, se evaluaron la transmitancia de luz y la conductividad eléctrica del monómero de fosfato resultante, así como el número de días necesario para la gelificación, la fuerza adhesiva a la dentina y la adecuación del tono de color del adhesivo dental. Los resultados se muestran en la Tabla 12.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 9

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TABLA 10

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19

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TABLA 11

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Aplicabilidad industrial

De acuerdo con la presente invención, se puede obtener un compuesto fosfato de alta pureza y elevado rendimiento, que carece prácticamente de problemas relativos a la gelificación o solidificación debida al aumento de viscosidad durante el almacenamiento a largo plazo, disminución de la fuerza adhesiva tras el almacenamiento y similares, teniendo, además, el compuesto fosfato un tono de color mejorado. Este compuesto fosfato se puede utilizar para una composición dental polimerizable que comprende el monómero de fosfato, teniendo la composición dental polimerizable una excelente adecuación del tono de color, una excelente estabilidad al almacenamiento y una alta fuerza adhesiva.

Equivalente

Los expertos en la técnica reconocerán, o podrán determinar, utilizando sencilla experimentación convencional, muchos equivalentes de las realizaciones específicas de la invención descrita en la presente memoria descriptiva.

Claims (15)

1. Un compuesto de fosfato orgánico que posee al menos un doble enlace radicalmente polimerizable, al menos un residuo fosfato que posee uno o dos grupos hidroxilo, y al menos un grupo hidrocarburo que tiene 4 o más átomos de carbono en una molécula, en el cual una solución en metanol al 10% en peso del compuesto de fosfato orgánico tiene una conductividad eléctrica a 25ºC de 0,5 mS/cm o menor, y el compuesto de fosfato orgánico tiene una transmitancia de luz a 455 nm de 90% o mayor.

2. El compuesto de fosfato orgánico según la reivindicación 1, en el cual el compuesto de fosfato orgánico tiene una estructura en la que un residuo fosfato está unido a un grupo hidrocarburo que tiene 4 o más átomos de carbono, un grupo orgánico que posee un grupo (met)acrilato, y un grupo hidroxilo.

3. El compuesto de fosfato orgánico según la reivindicación 1, en el que el compuesto de fosfato orgánico tiene una estructura en la que un residuo fosfato, que tiene uno o dos grupos hidroxilo, está unido a un grupo (met)acrilato a través de un grupo de conexión que tiene al menos un grupo hidrocarburo que posee 4 o más átomos de carbono.

4. El compuesto de fosfato orgánico según la reivindicación 3, en el que el grupo de conexión es un grupo alifático que posee 4 o más átomos de carbono.

5. El compuesto de fosfato orgánico según la reivindicación 3, en el que el compuesto de fosfato orgánico tiene una estructura en la que un residuo fosfato que tiene dos grupos hidroxilo está unido a un grupo (met)acrilato a través de un grupo de conexión que posee al menos un grupo alifático con 8 a 16 átomos de carbono.

6. El compuesto de fosfato orgánico según la reivindicación 3, en el que el grupo de conexión es un grupo orgánico que posee 8 o más átomos de carbono y al menos un grupo aromático.

7. El compuesto de fosfato orgánico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que una solución en metanol al 10% en peso tiene una conductividad eléctrica a 25ºC de 0,4 mS/cm o menor.

8. Una composición dental polimerizable que comprende:

(a)

un compuesto de fosfato orgánico que tiene al menos un doble enlace radicalmente polimerizable, al menos un residuo fosfato que tiene uno o dos grupos hidroxilo, y al menos un grupo hidrocarburo que posee 4 o más átomos de carbono en una molécula, en el que una solución en metanol al 10% en peso del compuesto de fosfato orgánico tiene una conductividad eléctrica a 25ºC de 0,5 mS/cm o menor, y el compuesto de fosfato orgánico tiene una transmitancia de luz a 455 nm de 90% o mayor; y

(b)

un monómero polimerizable capaz de copolimerizar con el compuesto de fosfato orgánico.

9. Un procedimiento para preparar un éster monofosfato de un monoéster de ácido (met)acrílico, que comprende:

hacer reaccionar 1 a 5 moles de un diol que tiene 4 a 30 átomos de carbono con 1 mol de un ácido (met)acrílico, a una relación de reacción de ácido (met)acrílico de 60 a 90% en moles, para dar una mezcla de reacción que comprende un monoéster de ácido (met)acrílico del diol y un diéster de ácido (met)acrílico del diol, siendo la relación molar del monoéster del ácido (met)acrílico del diol al diéster de ácido (met)acrílico del diol 2 a 8, en el que la cantidad de un compuesto carbonilo en el diol, expresada como el número de grupos carbonilo al diol, es 0,1% en moles o
menor;

hacer reaccionar el monoéster de ácido (met)acrílico del diol resultante con un oxicloruro de fósforo en presencia de un compuesto de amina, para dar el éster monofosfato del monoéster de ácido (met)acrílico, en el que la cantidad total de amina es de 2,5 a 2,9 moles por mol de oxicloruro de fósforo; y

lavar la mezcla de reacción con una solución ácida acuosa para extraer la sal de amina a una capa acuosa y, a continuación, lavar la capa orgánica con una solución acuosa de electrolitos para separar las sustancias iónicas contenidas en la misma.

10. Un procedimiento para preparar un éster monofosfato de éster de ácido (met)acrílico, que comprende:

hacer reaccionar un éster de ácido monohidroxi-(met)acrílico que comprende un grupo hidroxilo, al menos un grupo (met)acrílico, y un residuo ácido orgánico que tiene al menos un grupo hidrocarburo que posee 4 a 30 átomos de carbono, con un oxicloruro de fósforo en presencia de un compuesto de amina, para dar una mezcla de reacción que comprende el éster monofosfato del éster de ácido (met)acrílico, un cloruro del éster monofosfato del éster de ácido (met)acrílico, y una sal de amina, en la que la cantidad total de amina es de 2,5 a 2,9 moles por mol de oxicloruro de fósforo;

lavar la mezcla de reacción con una solución ácida acuosa para extraer la sal de amina a una capa acuosa; y

lavar la mezcla de reacción resultante con una solución acuosa de electrolitos, acidificada con cloruro de hidrógeno, formado por hidrólisis del cloruro de éster monofosfato del éster de ácido (met)acrílico.

11. El procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, en el que el lavado con la solución acuosa se lleva a cabo bajo condiciones ácidas de pH 3 o menor.

12. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que el contenido del compuesto carbonilo en el diol es 0,05% en moles o menor.

13. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que se utiliza un diol que tiene un grupo alquileno de 8 a 16 átomos de carbono.

14. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que el diol es 1,10-decanodiol.

15. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que el éster del ácido monohidroxi-(met)acrílico es 10-metacriloiloxidecan-1-ol.