JP4004061B2 - ２−アリールベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッドの改良された製造方法 - Google Patents

Description

本発明は式Ｉの２−アリールベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッドの改良された製造方法に関係し、

この式においてはＡｒは置換されてないフェニルあるいは１あるいはそれ以上のＣ₁−Ｃ₆アルキルあるいはアルコキシグループで置換されたフェニルであり、ｍは１、２あるいは３であり、
この方法ではｏ−フェニレンジアミンが硫酸の存在下で室温および２５０℃間の温度で式ＩＩの安息香酸誘導体と反応するのである。
Ａｒ（−Ｘ）_m ＩＩ
ただし、式ＩＩにおいては、Ａｒおよびｍは上記の通りであり、ＸはＣＯＯ−アルキル、さらにそのアルキルは１から６個までの炭素原子を有するｎ−アルキルであり、ＣＯＯＨ、ＣＯＣｌ、ＣＯＢｒあるいはＣＮである。
２−フェニルベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド（ユーソレックス（Ｅｕｓｏｌｅｘ）２３２）は化粧品に広い利用範囲を持つ重要な水溶性のＵＶ−Ｂ光線フィルターである。ＵＶ光線フィルターとしてのその使用は例えばドイツ帝国特許６７６ １０３番に記載されている。
例えば、Ｖ．Ｇ．サヤピン等著、ＫｈＧＣ［ヘテロ環化合物の化学］６，１９７０，６３０−６３２による２段階反応による合成ではまず２−フェニルベンズイミダゾールが１，２−フェニレンジアミンおよびベンズアルデヒドの亜硫酸水素塩付加物あるいはフェニレンジアミンおよび安息香酸からポリ燐酸の存在下で合成され、その後にクロールスルフォニックアシッドと反応して進行する。２−置換ベンズイミダゾールの合成の調査が例えばケミカルレビュー（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ）７４巻３号１９７４年２７９頁以下に見いだすことができる。

この方法はしかしながら大きな欠点を持っている。
ａ） この反応は２段階方法であり、したがってもっと複雑であり、かつ、経費がかかる。
ｂ） クロロスルフォニックアシッドの工業的な処理は問題を持っており、その理由は２−フェニルベンズイミダゾールジスルフォニックアシッドが発生し、これの分離が極めて困難だからである。
ｃ） フェニールベンズイミダゾールを合成するための第一の方法では、亜硫酸水素ナトリウムが大過剰に使用され、その結果二酸化硫黄が加工処理中に大量に放出される。１−ベンジル−２−フェニルベンズイミダゾールが副生成物として生成され、これの分離は極めて困難である。安息香酸からフェニルベンズイミダゾールを合成するための第二の方法では、燐酸が廃水に入り、このことは水路および湖の冨栄養化のために好ましくない。
上記の方法の欠点は好都合なことには回避することができる。高温での硫酸中の１，２−フェニレンジアミンと安息香酸との縮合反応では、中間生成物が直接にスルフォン化され、その結果２−フェニルベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッドが中間体を分離することなく直接に形成される。
ＤＥ １２ ８２ ８５５は水溶性のＵＶ光線フィルターとして１，３−ビス−（５−スルフォベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンの使用を記載している。
その製造は２−フェニルベンズイミダゾールの製造に類似して２段階で進行する。
従って本発明は式Ｉの２−アリールベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッドを製造するための改良された方法に関係し、

この式においては
Ａｒは置換されてないフェニルかあるいは１あるいはそれ以上のＣ₁−Ｃ₆アルキルあるいはアルコキシグループで置換されたフェニルであり、
ｍは１、２あるいは３であり、
この反応ではｏ−フェニレンジアミンが硫酸の存在下で室温および２５０℃間の温度で式ＩＩの安息香酸誘導体と反応するのである。
Ａｒ（−Ｘ）_m ＩＩ
ただし、式ＩＩにおいてはＡｒおよびｍは上記の通りであり、ＸはＣＯＯ−アルキル、さらにそのアルキルは１から６個までの炭素原子を有するｎ−アルキルであり、ＣＯＯＨ、ＣＯＣｌ、ＣＯＢｒあるいはＣＮであり、特にｏ−フェニレンジアミン１モル当たり１から１０モルまで、好ましくは３から８モルまで、特に４から７モルまでの硫酸が使用される。
本発明は更に安息香酸誘導体が硫酸中に導入され、式ＩＩのｏ−フェニレンジアミンがその後に添加され、その混合物が１５０℃から２２０℃に加熱される方法に関係し、あるいはｏ−フェニレンジアミンおよび安息香酸誘導体が−緒になって硫酸中に導入される方法に関係している。
さらに好ましい実施態様は硫酸を溶媒に使用し、特に５０−１００％硫酸を使用する方法および／または溶媒が１から５０％の水を含有する方法である。
本発明の方法の特に好ましい実施態様では、反応物の混合物が８０および１４０℃間の温度で約１から５時間攪拌され、その後に１７０および２５０℃間の温度で加熱されて、しかも更に０．５ないし５時間攪拌される。
本発明の方法を実行すること自体は簡単である。硫酸が、好ましくは５０−１００％の溶液の形で、特に約９６％の濃厚溶液として最初の投入物になる。一般に１から１０モル、好ましくは３から８モル、特に４から７モルの硫酸がフェニレンジアミン１モルあたりに使用される。
反応物である安息香酸およびフェニレンジアミンを添加する方法は決定的ではない。−般的には２種の反応物の１種を室温で添加し、このことは−般的には混合物が８０および１４０℃に上昇することの原因になる。第二の反応物がゆっくりこの温度で添加され、その間に反応混合物の温度は更に上昇することもある。
反応混合物はその後に徐々に１６５および２５０℃間の温度に加熱され、好ましくは１７５および２００℃間、特に混合物の沸点にまで加熱され、１時間から５時間この温度に維持され、場合によっては攪拌もする。反応混合物はその後に冷却され、好ましくは１００と１５０℃間の温度に冷却され、水が添加される。
短時間の攪拌後に、好ましくは２０分から２時間迄の間、５０℃から８０℃の温度まで、固体成分を分離し、好ましくは温水で洗浄し、さらに乾燥する。
式Ｉの化合物の一部は公知であり、また一部は新規である。本発明は式Ｉの新規な化合物にも関係し、特にｍが２であって、Ａｒが式

である式Ｉａに関係し、ここでＲはＣ_1-6−アルキルあるいはアルコキシであり、しかもｎが０、１、２、３あるいは４である。驚くべきことに式Ｉａの化合物は水溶性のＵＶ−Ａフィルターとして妥当であることが見いだされ、一方類似の公知の化合物はＵＶ−Ｂフィルターである。
乾燥した未精製の生成物を精製するためには、この未精製品を好ましくは水中に懸濁し、希薄な塩基で中和する。このようにして得られた溶液の精製後に、好ましくは活性炭で精製後に、好ましくは５０および１００℃間の温度に加熱し鉱酸で、好ましくは濃厚塩化水素酸で酸性にする。沈殿したスルフォニックアシッドを分離し、好ましくは温水で洗浄し、乾燥する。
式Ｉでは、Ａｒは置換されてないフェニルあるいは１あるいはそれ以上のＣ_1-6アルキルグループあるいはアルコキシグループで置換されたフェニルであり、好ましくは置換されてないフェニルあるいは１個あるいは２個のＣ₁−Ｃ₃アルキルあるいはアルコキシグループで置換されたフェニル、特に４−、３−、３，４−あるいは３，５−位置で置換されたフェニルであり、特に置換されてないフェニルである。ｍ＝２である場合には、Ａｒは好ましくは１，３−あるいは１，４−フェニレンであり、特に１，４−フェニレンである。ｍ＝３である場合には、Ａｒは好ましくはベンゼン−１，３，５−トリイルである。式ＩＩではＸはＣＯＯアルキルであり、この式においてはアルキルは１個から６個までの、好ましくは１個あるいは２個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、ＣＯＯＨ、ＣＯＣｌあるいはＣＮであり、好ましくはＣＯＯＨ、ＣＯＯＣＨ₃、ＣＯＣｌあるいはＣＮであり、特にＣＯＯＨあるいはＣＮである。
上記の方法より本方法の優れた点は
ａ）単純な単段階の方法、ｐＨコントロールの困難がないこと。
ｂ）生成品に１−ベンジル−２−フェニルベンズイミダゾール−６−スルフォニックアシッドおよび２−フェニルベンズイミダゾールジスルフォニックアシッドの汚染がないこと。
ｃ）元素状の硫黄が生成しないこと、その結果廃水が十分に低いＣＯＤ値を有すること。
ｄ）中間体生成物が極めて簡単にしかも速やかに遠心分離および洗浄可能なこと。
ｅ）その収率が先行技術による公知の方法と比較して匹敵出来るかあるいはより大きいこと。
ｆ）亜硫酸水素ナトリウムの添加が不要なこと、その結果二酸化硫黄の処理も不要なこと。
本発明はさらに化粧品に妥当な担体の中に式Ｉａの少なくとも１種の化合物を有効量含有する化粧品製品に関係する。
式Ｉａの少なくとも１種の化合物を０．１から１０重量％、好ましくは０．４から１．０重量％、特に約０．５重量％含有する化粧品、特にＵＶ−Ｂフィルターを更に追加して含有する製品に関係している。
本発明はさらに式Ｉａの化合物を化粧品あるいは薬物として使用することにも関係している。
本発明はさらに皮膚の炎症およびアレルギーの予防処置およびある種の癌の予防に式Ｉａの化合物を使用することに関係している。
本発明は同様に生理的に耐容可能な担体あるいは賦形剤中で、特に局所投与用に式Ｉａの少なくとも１種の化合物を有効量含有する医薬品にも関係する。
本発明は式Ｉａの化合物を薬物として使用することにも関係している。
これ以上の説明が無くても当業者は上記の記載を最も広い範囲で使用することが出来ると考えられる。好ましい実施態様は従って説明するだけであって、決して制限をする開示であると考えてはならない。
以上および以下に引用した全ての出願、特許、公告および１９９２年２月４日に出願し、１９９２年７月３日にドイツ特許ＤＥ−４２ ０３ ０７２Ｃとして特許付与された対応する出願Ｐ ４２ ０３ ０７２の完全な開示を引用文献としてこの出願に引用する。
以下の実施例は発明を説明するためである。
実施例１
１ｌの三つ口フラスコにまず９６％硫酸２７５ｇ（２．７０モル）を導入し、その後に１，２−フェニレンジアミン５４．１ｇ（０．５０モル）を注意深く導入する。安息香酸８５．５ｇ（０．７０モル）をこの懸濁液に添加し、懸濁液はこの時約１２０℃の温度を有している。この混合物を攪拌しながら（約１３０℃から透明な溶液）５時間２００℃に加熱する。その間に少量の安息香酸が昇華する。混合物を１５０℃に冷却し、さらに冷水１ｌ中に注ぎ出す。更にその水を約６５℃に加熱する。混合物を６５℃でさらに１時間攪拌し、沈殿物を吸引濾過し、８０℃の水で硫酸塩が無くなるまで洗浄した。乾燥した未精製品（８３ｇ）は水８３０ｍｌ中に懸濁し、ｐＨを３２％の水酸化ナトリウム溶液で８に調節した。活性炭６．５ｇの添加後に、混合物を室温で更に３０分間攪拌し、その後に濾過によって透明になった。濾液を８０℃に加熱し、ｐＨを濃厚塩化水素酸で３に調節した。沈殿したユーソレックス２３２は加熱吸引濾過し、９０℃の水２ｌで洗浄し、７５℃および２０ミリバールの真空乾燥ボックス中で一定重量になるまで乾燥した。２−フェニレンベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド６７．０ｇ（２４５ミリモル、理論値の４９％）が得られた。４１０℃で分解した。
以下の化合物が同様に合成された：
２−（４’−メトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（３’−メトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（４’−エトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（３’−エトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（３’，５’−ジメトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（３’，４’−ジメトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（３’，５’−ジエトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド、
２−（３’，４’−ジエトキシフェニル）ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド。
実施例２：
方法は実施例１と同様であるが、しかしながら安息香酸のかわりにベンゾニトリル７２．２ｇ（０．７０モル）を使用した。２−フェニル−ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド７２．０ｇ（２６３ミリモル、理論値の５３％）が得られた。
実施例３：
方法は実施例１と同様であるが、しかしながら安息香酸のかわりにメチルベンゾエート９５．３ｇ（０．７０モル）を使用した。２−フェニル−ベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド６４．０ｇ（２３３ミリモル、理論値の４７％）が得られた。
実施例４：
１ｌの三つ口フラスコにまず９６％硫酸２７５ｇ（２．７０モル）を導入し、その後に安息香酸８５．５ｇ（０．７０モル）を導入し、この懸濁液に１，２−フェニレンアミン５４．１ｇ（０．５０モル）を注意深く導入し、その間に混合物は約１００℃になっている。この混合物を攪拌しながら（約１３０℃から透明な溶液）２時間１８０℃に加熱する。その間に少量の安息香酸が昇華する。混合物を冷水１ｌ中に注ぎ出す。その際にその水は約６５℃になっている。混合物を６５℃でさらに１時間攪拌し、沈殿物を吸引濾過し、８０℃の水で硫酸塩が無くなるまで洗浄した。乾燥した未精製品（８３ｇ）は水８３０ｍｌ中に懸濁し、ｐＨを３２％の水酸化ナトリウム溶液で８に調節した。活性炭６．５ｇの添加後に混合物を室温で更に３０分間攪拌し、その後に濾過によって透明になった。濾液を８０℃に加熱し、ｐＨを濃厚塩化水素酸で３に調節した。沈殿したユーソレックス２３２は加熱吸引濾過し、９０℃の温水２ｌで洗浄し、７５℃および２０ミリバールの真空乾燥ボックス中で一定重量になるまで乾燥した。２−フェニルベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド６７．０ｇ（２４５ミリモル、理論値の４９％）が得られた。
実施例５：
２ｌの４口フラスコに蒸留水１８２ｍｌを導入し、ついで９６％硫酸１５３３ｍｌ（１５モル）を注意深く添加した。安息香酸３６７ｇ（３．０モル）をこの時約１００℃になっている硫酸溶液に激しく攪拌しながら約１０分間以内に添加する。（この間に温度は約８０℃に低下する。）引き続き内部の温度を１００℃にまで加熱し、安息香酸がほぼ完全に溶解する。１，２−フェニレンジアミン３２５ｇ（３．０モル）を添加するが、その添加速度は混合物の温度を１２５℃以上に上昇させないことである。添加終了後に混合物をリフラックス温度（約１７８℃）に加熱し、この温度でさらに６時間攪拌し、その間に少量の安息香酸が昇華する。混合物を１００℃の水６ｌに攪拌しながら注ぎ出し、１００℃でさらに３０分攪拌し、沈殿物を吸引濾過し８０℃の水２ｌで硫酸塩が無くなるまで洗浄した。乾燥した未精製品（５８０ｇ、理論値の７０％）を水２．５ｌ中に懸濁し、３２％の水酸化ナトリウム溶液でｐＨを８に調節した。活性炭２０ｇを添加した後に、混合物をさらに６０分間室温で攪拌し、その後濾過によって透明になった。濾液を８０℃に加熱し、ｐＨを濃厚硫酸溶液によって３に調節した。沈殿した製品は加熱吸引濾過し、９０℃の水４ｌで洗浄し、７５℃２０ミリバールの真空乾燥ボックス中で一定重量になるまで乾燥した。２−フェニルベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド４９３ｇ（１．８モル、理論値の６０％）が得られた。
実施例６：
２ｌの４口フラスコに９６％の硫酸１０２２ｍｌ（１０モル）を導入する。激しく攪拌しながらこの中にテレフタール酸１６６．１ｇ（１モル）を約１０分以内に導入した。１，２−フェニレンジアミン２１６．６ｇ（２．０モル）を完全脱イオン水１４０ｍｌに溶解した８０℃の溶液を硫酸中に注ぎ、その時混合物の温度が１３０℃以上にならないようにする。添加完了後に、混合物を１７５から１８０℃に加熱し、この温度で約４時間加熱する。この間に水は減圧下で蒸発する。反応終了時に熱混合物を８０℃の水４ｌの中に注ぐ。混合物を再び８０℃に冷却し、沈殿物を吸引濾過し８０℃の水２ｌで洗浄した。未精製品を水２．５ｌ中に懸濁し、３２％の水酸化ナトリウム溶液でｐＨを８に調節した。活性炭２０ｇを添加した後に混合物をさらに６０分間室温で攪拌し、その後濾過によって透明になった。濾液をｐＨを濃厚硫酸溶液によって６．０に調節し、その後に８０℃に加熱した。濃厚硫酸溶液によってｐＨをその後に２．０に調節した（温度は約１００℃に上昇した）。混合物を再び８０℃に冷却させて、沈殿を吸引濾過し、８０℃の水１ｌで洗浄した。最終製品を７５℃、約２０ミリバールの真空乾燥ボックス中で一定重量になるまで乾燥した。１，４−ビス−（５−スルフォベンズイミダゾール−２’−イル）ベンゼン３０６ｇ（６５％）がこのようにして得られた。新規化合物のスペクトルは予想通りであったλ_max＝３４９ｎｍ）．
以下の化合物が同様にして合成された：
イソフタル酸から：
１，３−ビス−１（５−スルフォベンズイミダゾール−２’−イル）ベンゼン（λ_max＝３０７ｎｍ）。
１，３，５−ベンゼントリカルボキシリックアシッドから：
１，３，５−トリス（５−スルフォベンズイミダゾール−２’−イル）ベンゼン。

Claims (5)

1. 式Ｉａのアリールベンズイミダゾール−５−スルフォニックアシッド
   

   

   この式において
   ＲはＣ₁−Ｃ₆アルキルあるいはアルコキシであり、ｎは０、１、２、３あるいは４である。
2. 化粧品が化粧品用の妥当な担体中に請求項１に記載の式Ｉａの化合物を少なくとも１種有効量含有していることを特徴とする化粧品。
3. 化粧品が請求項１に記載の式Ｉａの化合物を少なくとも１種０．１ないし１０重量％含有している請求項２に記載の化粧品。
4. 化粧品が追加としてＵＶ−Ｂフィルターを含有している請求項２または３に記載の化粧品。
5. 請求項１に記載の式Ｉａの化合物を化粧品用の妥当な担体中に少なくとも１種有効量含有させることを特徴とする化粧品の製造方法。