DE3231704C1 - Verzweigtkettige 3,5,5-Trimethylhexansäure-Ester und deren Verwendung in kosmetischen Mitteln - Google Patents

Description

• Hautöle (z.B. Sonnenschutzöle) können die Ester zu 90% enthalten. Aufgrund der hohen Spreitfähigkeit der Verbindungen A können auch größere Mengen an Paraffinöl im Gemisch verwendet werden, als dies sonst wünschenswert ist (Verkleben der Hautporen). Die Dosierung der Ester A in kosmetischen Produkten beträgt vorzugsweise 2-30%.
• R = S H2)",C HRI(CH2)CH CHR2-(CH2)0-CR3R4-CH3 Rl, R2, R3, R4: H, Me, Et m + n + o = 4-14 z. B. a-Ethylhexyl-Isooctyl-(Isomere) 3 .5.5-Trimethylhexyl-(Isononyl-) Isodecyl-(Isomere) Isotridecyl-(Isomere) Isooctadecyl-Die Darstellung der Ester A erfolgt durch übliche Veresterung der entsprechenden verzweigtkettigen Alkohole und Isononansäure (3), bzw. durch Umsetzen der verzweigtkettigen Alkohole mit Isononansäurechlorid. Die Isononansäure (3) wird industriell erzeugt durch Oxidation des Hydroformylierungsprodukts von dimerem Isobutylen und liegt in einer Reinheit von ca.
• 90% vor (z. B. US-PS 2470 859 oder GB-PS 6 64 180).
• Die Nebenprodukte dieser technischen Synthesen sind Konstitutionsisomere. Die daher neben A in geringen Mengen vorliegenden konstitutionsisomeren Ester- wirken sich nicht negativ auf die Verwendung als Kosmetikum aus.
• Die verzweigtkettigen Alkohole (R- OH) sind z.T.
• Produkte der Oxosynthese von Olefingemischen und liegen daher als Gemisch von Konstitutionsisomeren vor (insbesondere bei Isooctanol, Isodecanol und Isotridecanol). Eine Verschiebung der relativen Konzentrationen der daraus erhaltenen mehrfach verzweigten 3 ,5,5-Trimethylhexansäure-Ester beeinflußt deren Verwendung in Kosmetika nur geringfügig.
• In der DE-OS 27 57 559 wird die Verwendung von Isononan-Säureestern als Riechstoffe beschrieben, wobei der Alkoholteil 1-5 Kohlenstoffatome enthält. Die höheren und verzweigtkettigen Homologen oder deren Verwendung in hautpflegenden Mitteln waren nicht bekannt.
• Beispiel 1 Herstellung von 3 ,5,5-Trimethylhexansäure-2'-ethylhexylester Eine Lösung von 130 g (1 mol) 2-Ethylhexanol und 158 g (1 mol) 3,5,5-Trimethylhexansäure in 300ml Toluol wird mit 2 g konzentrierter Schwefelsäure versetzt und unter Wasserabscheidung zum Sieden erhitzt, bis die equimolare Menge Wasser abgeschieden ist (ca. 2 Stdn.). Nach Abkühlen wurde mit Wasser und anschließend mit 10%iger Natriumhydrogencarbonat-Lsg. gewaschen. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Das verbleibende Rohprodukt ergab nach Destillation über eine 15 cm-Vigreux-Kolonne 221 g (85%) 3,5,5-Trimethylhexansäure-2'-ethyl-hexylester als farbloses Öl mittlerer Viskosität; Kp. (1.3 mbar) = 118-1230C.
• d42: 0,8582 n20°: 1,4365 Beispiel 2 3,5,5-Trimethylhexansäure-3,5,5-trimethyl-hexylester Die Darstellung erfolgte aus 3,5,5-Trimethylhexansäure und 3,5,5-Trimethylhexanol in Analogie zu Beispiel 1; farblose Flüssigkeit mittlerer Viskosität [Kp. (1.3 mbar) = 134-1380C].
• d420°: 0,8547 ND0 1,4371 Beispiel 3 3,5,5-Trimethylhexansäure-isodecylester (Isomerengemisch) Die Darstellung erfolgte aus 3,5,5-Trimethylhexansäure und Isodecylalkohol (Gemisch methylverzweigter primärer Decanole der Fa. Hoechst) analog zu Bei spiel 1; farblose Flüssigkeit mittlerer Viskosität [Kp. (1.3 mbar) = 148-1540C].
• d420°°: 0,8596 nD° 1,4401 Beispiel 4 3,5,5-Trimethylhexansäure-isotridecylester (Isomerengemisch) Darstellung analog Beispiel 1 aus 3,5,5-Trimethylhexansäure und Isotridecylalkohol (Gemisch methylverzweigter primärer Tridecanole der Fa. Hoechst); farblose Flüssigkeit mittlerer Viskosität.
• d420°°: 0,8622 nDOO: 1,4458 Beispiel 5 3 ,5,5-Trimethylhexansäure-isooctadecylester 3,5,5-Trimethylhexansäure und Isooctadecanol wurden analog Beispiel 1 umgesetzt; farblose Flüssigkeit mittlerer Viskosität.
• d420°°: 0,8559 nD° 1,4490 Beispiel 6 Spreitfähigkeits-Bestimmung Auf ein kreisrundes Filterpapier ( = 110 mm, Gewicht 0.81 g; Fa. Schleicher & Schüll, Typ Nr. 587) wurden jeweils 0.1 ml der Verbindungen A, des Gemisches 1/2 oder Paraffinöl mit einer Pipette punktförmig in der Mitte aufgetragen. Die Substanzen verteilen sich durch Kapillarkräfte radial. Nach 20 min Aufbewahren (horizontal) bei Raumtemperatur, wobei das Papier lediglich am Rand auflag, wurde die durch Aufsaugen der Substanz(en) durchsichtig gewordene, fast kreisrunde Fläche planimetrisch bestimmt.
• Fläche von 20 min Einziehen von: Paraffinöl 19,8 cm2 PCL-liquid (1/2) 25,1 cm2 3,5,5-Trimethylhexansäure-2-ethyl- 38,8 cm2 ester 3,5,5-Trimethylhexansäure-3,5,5- 31,2 cm2 trimethylhexylester 3,5,5-Trimethylhexansäure-isodecylester 33,4 cm2 3,5,5-Trimethylhexansäure-isotridecyl- 2S,6 cm2 ester 3,5,5-Trimethylhexansäure-isooctadecyl- 23,7 cm2 ester Die erfindungsgemäßen Ester der allgemeinen Formel A haben eine ähnliche oder höhere, z. T. erheblich höhere Spreitfähigkeit als das Marktprodukt 1/2.
• Beispiel 7 Sonnenschutzöl Paraffinöl 50E 50 Isopropylmyristat 25 3,5,5-Trimethylhexansäure-Ester der Formel A 22 p-Methoxy-zimtsäure-octylester 2 Parfümöl 1 100 Das so erhaltene Öl kann der Haut direkt oder als Aerosol-Spray aufgetragen werden. Bei Einarbeitung der Ester mit längerem Alkoholrest (z. B. Isotearyl) ist eine etwas höhere Viskosität festzustellen.
• Beispiel 8 Tagescreme Glycerinmonostearat/Na-stearat 11,0 Isopropylmyristat 3,0 3,5,5-Trimethylhexansäure-Ester der Formel A 2,2 p-Hydroxybenzoesäureethylester 0,3 Sorbit F 3,0 Wasser 80,0 Parfümöl 0,5 100,0 Durch Emulgieren bei 60-700C wurde eine weiche, »softige« Hautcreme mit guter Stabilität und sehr gutem Einziehvermögen erhalten. Bei Einarbeitung der längerkettigen Ester A (z. B. Isotearyl) wird die Creme etwas pastöser.
• Beispiel 9 Salbengrundlage Paraffinum sol. 4,4 Lanolin anh. 4,4 Sorbitan-sesquioleat 2,6 Palmitinsäure-cetylester 2,2 Lanolinalkohol 1,8 Ölsäuredecylester 5,7 Stearinsäure 0,9 Butylhydroxytoluol 0,1 p-Hydroxybenzoesäureethylester 0,3 3 ,5,5-Trimethylhexansäure-Ester der Formel A 6,0 Magnesiumsulfat 0,5 1,2-Propandiol 3,0 Wasser 67,6 Parfümöl 0,5 100,0 Die durch Emulgieren bei 60-700C erhaltene Salbengrundlage besitzt ein sehr gutes Aufziehvermögen.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Verzweigtkettige 3,5,5-Trimethylhexansäure-Ester der allgemeinen Formel A, gebildet aus 3,5,5-Trimethylhexansäure und einem aliphatischen Alkohol mit 8-18 Kohlenstoffatomen und 1 - 3 Verzweigungen, wobei die Seitenketten Methyl- oder Ethylreste sind: 0 53C (CH3,- CHR'-(CH3,- CHR2-(CH2)0 CR3R4 CH3 0 A Rl, R2, R3, R4: H,Me,Et rn + n + o = 4-14 2. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 als Bestandteil kosmetischer Mittel zu Schutz und Pflege der menschlichen Haut, gekennzeichnet durch einen Anteil von 1-90%, vorzugsweise 2-30% der Verbindungen der Formel A.

   Die Erfindung betrifft die neuen verzweigtkettigen 3,5,5-Trimethylhexansäure-Ester der Formel A sowie deren Verwendung als Bestandteil kosmetischer Mittel.

   Die für die Pflege der menschlichen Haut verwendeten kosmetischen Produkte bestehen aus Grundmassen, die speziell auf die jeweilige Verwendung abgestimmt sind. Diesen Grundmassen können verschiedenartige Wirkstoffe und Parfümöle eingearbeitet werden. Die kosmetischen Grundmassen sollen aber nicht nur ein Träger für Wirkstoffe sein, sondern selbst auch schon möglichst positive Effekte auf der Haut ausüben, z. B. die Hautoberfläche gegen äußere Schädigungen schützen und ein ausgewogenes Verhältnis von Feuchtigkeits- und Fettgehalt der Haut bewirken.

   Die in der Kosrnetik üblicherweise verwendeten Cremes und Loktionen sind Emulsionen aus Kohlenwasserstoffen, Fetten, natürlichen oder synthetischen Wachsen, Emulgatoren und Wasser. Konsistenz der Emulsion und Hautwirkung hängen von der Art und der Konzentration der Bestandteile ab. Es hat sich gezeigt, daß für ein kosmetisches Produkt eine möglichst hohe Wasserdampfdurchlässigkeit auf der Haut wünschenswert ist, da somit die normale Hautfunktion nicht beeinträchtigt wird. Die in großen Mengen verwendeten natürlichen Fette sind oft Triglyceride geradkettiger Fettsäuren (z. B. Stearin- und Palmitinsäure).

   Derartige höhermolekulare Triglyceride behindern auf der Haut den Durchtritt von Wasserdampf; die verzweigtkettigen Analoga haben hierbei deutlich günstigere Eigenschaften [G. Weitzel et al., Hoppe-Seyler's Zeitschrift. Physiol. Chemie, 301, 26 (1955)].

   Dementsprechend sind von der kosmetischen Industrie verzweigtkettige Verbindungen (Kohlenwasserstoffe, Carbonsäuren, Alkohole und Ester) entwickelt worden, die auch zur Erhöhung der Spreitfähigkeit verwendet werden [Ubersicht in: M. G. de Navarre, American Perfumer and Cosmetics, 79 (1963)]. Die Wirkung verzweigtkettiger Ester in Hautpflegeprodukten wurde als besonders günstig ermittelt [J. S. Jellinek, Cosmetics and Toiletries 95, 69 (1978)].

   Als eines der zur Zeit wirksamsten Produkte dieser Gruppe hat sich das »PCL-liquid« erwiesen [A. Berg, DRAGOCO-Report, 159 (1976)]. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um die Verbindungen 1,2, das Gemisch der Ester von 2-Ethylhexansäure und den geradkettigen C16/C15-n-Alkoholen.

   Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemåßen Substanzen der allgemeinen Formel A eine ausgesprochen hohe Spreitfähigkeit besitzen und auch das Estergemisch 1/2 darin übertreffen. Dadurch wird die Wasserdampfdurchlässigkeit von Kosmetika, die die Verbindungen A enthalten, auf der Haut deutlich verbessert.

   Außerdem verleihen die Verbindungen A verschiedenen kosmetischen Mischungen die Eigenschaft, sich sehr gut auf der Haut zu verteilen. Eine gleichmäßige Verteilung auf der Haut ist günstig für die Aufbringung bestimmter Wirkstoffe (z. B. Lichtschutzfiltersubstanzen) durch ein Kosmetikum.

   Die hohe Spreitfähigkeit der Verbindungen der allgemeinen Formel A kann als Folge der mehrfachen Substitution des Moleküls angesehen werden. Sowohl der Alkohol als auch der Säureteil sind verzweigtkettig. Die Substanzen der Formel A sind bei Raumtemperatur Flüssigkeiten mittlerer Viskosität und können gut verarbeitet werden. Aufgrund der mehrfachen Verzweigung und fehlender Unsättigungen sind die Verbindungen A nur schwer autoxidierbar und weisen somit praktisch keine Ranzidität auf. Die 3,5,5-Trimethylhexansäure-Ester der Formel A können daher vorteilhaft als Bestandteil kosmetischer Produkte verwendet werden.