DE69929659T2

DE69929659T2 - Riechstoff freigebende olefinische Silane

Info

Publication number: DE69929659T2
Application number: DE69929659T
Authority: DE
Inventors: Robert James Niskayuna Perry
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: JP4562224B2; EP0982313A2; EP0982313A3; US6153578A; JP2000109489A; US6046156A; DE69929659D1; EP0982313B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Silane, die eine terminale olefinische Einheit enthalten und eine oder mehrere Substituentengruppen, erhalten aus Geruchsverbindungen, wobei die Geruchsverbindung regeneriert und freigesetzt wird durch eine Hydrolysereaktion.
Hintergrund der Erfindung
Die langsame verzögerte Freisetzung von Geruchsmolekülen ist eine hocherwünschte Aufgabe in vielen persönlichen Hygieneprodukten. Eine Anzahl von Hilfsmitteln wurde vorgeschlagen und implementiert, um dieses Ziel zu erreichen. Unter diesen Hilfsmitteln sind Auflösen oder Suspendieren von Geruchsverbindungen in persönlichen Pflegeemulsionen (US-Patente 5,525,588; 5,525,555; 5,490,982 und 5,372,806), Verkapselung einer Geruchsverbindung (US-Patente 5,500,223; 5,324,444; 5,185,155; 5,176,903 und 5,130,171), Auflösen einer Geruchsverbindung in einer hydrophoben Phase, wie z. B. einem Silikon (US-Patente 5,449,512; 5,160,494 und 5,234,689), Einbringen einer Geruchsverbindung in vernetzte Polymere (US-Patente 5,387,622 und 5,387,411), Einbringen von Geruchsverbindungen in durchlässige Laminate (US-Patente 5,071,704 und 5,008,115), Einbringen von Geruchsverbindungen in Matrizen, die bei Körpertemperatur erweichen (US-Patent 4,908,208), Einbringen von Geruchsverbindungen in geschwindigkeitskontrollierende Membranen (US-Patent 4,445,641) und Derivatisierung von Silanen mit Geruchsalkoholen, um Alkoxysilane zu bilden (US-Patente 4,524,018 und 4,500,725). Keine dieser Annäherungen lehrt oder schlägt vor, dass ein olefinisch substituiertes Silan, welches eine oder mehrere Geruchssubstituentengruppen enthält, hergestellt werden kann, oder, falls hergestellt, für die Herstellung von persönlichen Pflegezusammensetzungen geeignet sein kann.
GB-A-2041964 offenbart Seifenzusammensetzungen und GB-A-2042890 offenbart Antitranspirant- und/oder Deodorantzusammensetzungen, die als geruchsvermittelnde Komponente zumindest eine Siliziumverbindung enthalten, die an Silizium zumindest eine Gruppe der allgemeinen Formel -OR angeheftet enthält, wobei R den Rest repräsentiert, der nach der Entfernung der Hydroxylgruppe aus einem Alkohol verbleibt, ausgewählt aus cyclischen und acyclischen Monoterpenalkoholen, im Wesentlichen Aryl substituierten aliphatischen Alkoholen und im Wesentlichen aliphatisch substituierten Phenolen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Siliziumverbindung mit der Formel: (R¹O)_a(R²O)_b(R³O)_c(R⁴)_d(R⁵)_eSiR⁶ zur Verfügung, wobei R¹, R² und R³ erhalten werden aus der Gruppe von Geruchsalkoholen bestehend aus R¹OH, R²OH und R³OH wie in den Ansprüchen definiert, wobei R⁴ und R⁵ ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit von einem bis vierzig Kohlenstoffatomen, R⁶ ein zwei bis vierzig Atome großer, einwertiger ungesättigter Kohlenwasserstoffrest ist, enthaltend eine terminale olefinische oder acetylenische Einheit, wobei der Index a einen Wert hat im Bereich von 1 bis 2 und die Indizes b, c, d und e Werte haben im Bereich von 0 bis 2, während sie der Einschränkung unterliegen, dass a + b + c + d + e = 3 ist und d oder e zumindest 1 sind. Die Erfindung betrifft ebenfalls Zusammensetzungen, die die oben genannten Siliziumverbindungen enthalten.
Eingehende Beschreibung der Erfindung
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung führen Geruchseinheiten in olefinische Silanmoleküle ein. Das olefinische Silanmolekül ist dazu fähig, unter Hydrosilylierungsbedingungen weiter zu reagieren, um eine Vielzahl von Siloxanen zu bilden, die auch Geruchseinheiten besitzen. Diese Siloxanmoleküle sind für eine Vielzahl von persönlichen Pflegezusammensetzungen geeignet. Die vorliegende Erfindung ist auf neue Zusammensetzungen der Art von Silanen gerichtet, die einen Geruchsalkohol, Ester, Keton oder Aldehyd aufgrund von besonderen nachfolgenden chemischen Reaktionen freisetzen. Typischerweise ist die nachfolgende chemische Reaktion, die den Geruchsalkohol freisetzt, eine Hydrolysereaktion. Weiterhin können diese Silane zur Reaktion gebracht werden, um Siloxane zu bilden, welche einen Geruchsalkohol aufgrund der gleichen besonderen nachfolgenden chemischen Reaktionen freisetzen, wobei der olefinische Silanprecursor ebenfalls einen Geruchsalkohol, Ester, Keton oder Aldehyd freisetzt.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden durch die Formel (R¹O)_a(R²O)_b(R³O)_c(R⁴)_d(R⁵)_eSiR⁶ beschrieben, wobei R¹, R² und R³ ausgewählt werden (oder erhalten werden) aus der Gruppe von Alkoholen, bestehend aus R¹OH, R²OH und R³OH, wobei R¹OH, R²OH und R³OH Geruchsalkohole sind wie in Anspruch 1 definiert, wobei R⁴ und R⁵ ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit von ein bis vierzig Kohlenstoffatomen, R⁶ ein zwei bis vierzig Atome großer, einwertiger ungesättigter Kohlenwasserstoffrest ist, der eine terminale olefinische oder acetylenische Einheit enthält, wobei der Index a einen Wert im Bereich von 1 bis 2 hat und die Indizes b, c, d und e Werte haben, die im Bereich von 0 bis 2 liegen und der Einschränkung unterliegen, dass a + b + c + d + e = 3 ist und d oder e zumindest 1 sind.
Sowie hier verwendet beinhaltet die Bezeichnung einwertiger Kohlenwasserstoffrest sowohl aliphatische als auch aromatische einwertige Kohlenwasserstoffreste, die auch Heteroatome wie z. B. Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und die Halogene Fluor, Chlor, Brom und Jod einschließt.
Die folgenden synthetischen Beispiele sind dazu gedacht, die allgemeinen Synthesereaktionsschemata zu veranschaulichen, die ein Fachmann auf dem Bereich der Silikonchemie typischerweise einsetzen würde, um die erfindungsgemäßen Verbindungen herzustellen. Diese Reaktionsschemata sind somit lediglich veranschaulichend und repräsentieren nicht die einzigen synthetischen Wege, über welche die Verbindungen der vorliegenden Erfindungen hergestellt werden können.
Wenn das Ausgangsmaterial ein Geruchsalkohol ist, wie z. B. Phenethanol, können olefinische Halogensilane oder olefinische Silikonalkoxide als Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, um geruchsfreisetzende Silane gemäß vorliegende Erfindung herzustellen. Der Erfinder definiert hierbei die Bezeichnung Olefinsiliziumalkoxid so, dass es sich um eine monomere Siliziumverbindung handelt, wobei ein einzelnes Siliziumatom substituiert ist mit vier einwertigen organischen Substituenten, von denen einer ein Olefin und einer ein Alkoxid ist.
Reaktionsschema I:
Reaktionsschema II:
Ähnlich kann 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-4-penten-2-ol mit Chlormethylvinylsilan in ähnlicher Art und Weise reagieren, Reaktionsschema IV:
sowie auch Allyldimethylchlorsilan mit Citronellol in einer ähnlichen Weise reagieren wird, Reaktionsschema V:
Die Geruchsalkohole, welche Precursor der erfindungsgemäßen Silane sind, werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-4-penten-2-ol, 2-Methylbutanol, 3-Pentanol, n-Pentanol, 2-Pentanol, n-Hexanol, 2-Methylpentanol, 1-Decanol, Sandela, Nonadyl, Dimetol, Thymol, 1-Heptanol, Menthol, Eugenol, Vanillan, o-Vanillan, 4-(p-Hydroxyphenyl)-2-butanon, Syringaaldehyd, Prenol, cis-3-Hexenol, trans-3-Hexenol, cis-4-Heptenol, trans-2-Octenol, trans-2-cis-6-Nonadienol, Geraniol, Nerol, Citronellol, Crotylalkohol, Oleylalkohol, Linalool, α-Terpineol, β-Phenethylalkohol, Zimtalkohol, Benzylalkohol, α-Methylbenzylalkohol, Nonylalkohol, 1-Octanol, 3-Octanol, Phenethylsalicylat, Hydrozimtalkohol, cis-6-Nonen-1-ol, trans-2-Nonen-1-ol, Methylsalicylat, cis-3-Octenol, Anisylalkohol, Carvacrol, Dihydrocarveol, Benzylsalicylat, Tetrahydrogeraniol, Ethylsalicylat, Ethylvanillin, Isoeugenol, Isopulegol, Laurylalkohol, Tetrahydrolinalool und 2-Phenoxyethanol.
Die erfindungsgemäßen geruchsfreisetzenden Verbindungen sind besonders geeignet für das Einbringen in persönliche Pflegeprodukte, um den Produkten eine wünschenswerten langandauernden Geruch zu verleihen. Geeignete Verwendungen beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Deodorantien, Antitranspirantien, Hautcremes, Gesichtcremes, Haarpflegeprodukte wie z. B. Shampoos, Mousses, Stylinggels, Schutzcremes, Rasiercremes, After Shaves, Kölnisch Wasser, Parfüm, Farbkosmetika wie z. B. Lippenstifte, Grundlagen, Rouges, Make-up und Mascara, sowie andere kosmetische Formulierungen, in welche Silizium enthaltende Komponenten zugegeben wurden und bei welchen es gewünscht ist, Geruch zu verleihen. Einbringen von geringen Mengen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Geruchsprodukte wie z. B. Rasierlotionen, Kölnisch Wasser, Eau de Toilette und Parfüme kann diesen Produkten einen erwünschten langanhaltenden Geruch verleihen. Weiter können die erfindungsgemäßen Silane in andere Produkte eingebracht werden, wo es erwünscht ist, unerwünschte Gerüche mit angenehmem Duft zu maskieren, z. B. bei Haushaltsreinigungsprodukten wie z. B. Wachsen und Polituren, Automobilreinigungsprodukten wie z. B. Wachsen und Polituren, Detergenzien, Textilbeschichtungen, Farben, Lacken und ähnlichen Gegenständen, die der Einschränkung unterliegen, dass das erfindungsgemäße Silan kompatibel sein muss oder dazu fähig, kompatibel mit dem Produkt gemacht zu werden, in welches es eingebracht wird.
Experimentelle Herstellung von Dimethylvinylphenethyloxysilan
Dimethylvinylchlorsilan (150 ml, 1,099 Mol) werden zu einer gerührten Lösung aus Phenethylalkohol (124,5 ml, 1,042 Mol), Triethylamin (TEA, 155 ml, 1,112 Mol) und Toluol (300 ml) über 1,5 Stunden zugegeben. Nach Zugabe wird die Reaktion eine halbe Stunde lang auf 65°C erwärmt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert und der Filterkuchen mit Toluol (200 ml) gewaschen, das Filtrat im Vakuum konzentriert und dann vakuumdestilliert (81–85°C/533 Pa (4 mm Hg)), um das Produkt zu ergeben (180,5 g, 84%).
Bisphenethyloxymethylvinylsilan
Dichlormethylvinylsilan (80 g, 0,567 Mol) werden zu einer gerührten Lösung aus Phenethylalkohol (140 g, 114 Mol), Triethylamin (TEA, 121 g, 1,2 Mol) und Isopar C (700 ml) über eine Stunde lang zugegeben, wobei während dieser Zeit die Reaktionsmischung auf 70°C erwärmt wird. Nach einer weiteren Stunde wird die Reaktion auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, in Vakuum konzentriert, und dann abgezogen und unter Hochvakuum abdestilliert (110°C bei 533 Pa (4 mm Hg)), um das Produkt zu ergeben (116 g, 94%)
Dimethyl-3-methyl-5-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-4-penten-2-oxyvinylsilan
Dimethylchlorvinylsilan (10,0 ml, 0,073 Mol), verdünnt mit Toluol (25 ml), wird zu einer gerührten Lösung aus 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-4-penten-2-ol (16,40 g, 0,077 Mol), Triethylamin (TEA, 7,8 g, 0,077 Mol) und Toluol (100 ml) während 20 Minuten zugegeben. Die Mischung wird dann auf 60°C erwärmt. Nach 6 Stunden wird die Reaktion auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, in Vakuum konzentriert und dann abgezogen und unter Hochvakuum destilliert (75–77°C/40 Pa (0,3 mm Hg)), um das Produkt zu ergeben (166 g, 94%).

Claims

Eine Siliziumverbindung mit der Formel: (R¹O)_a(R²O)_b(R³O)_c(R⁴)_d(R⁵)_eSiR⁶ worin R¹, R² und R³ von Riechstoffalkoholen abgeleitet sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-4-penten-2-ol, 2-Methylbutanol, 3-Pentanol, n-Pentanol, 2-Pentanol, n-Hexanol, 2-Methylpentanol, 1-Decanol, Sandela, Nonadyl, Dimetol, Thymol, 1-Heptanol, Menthol, Eugenol, Vanillan, o-Vanillan, 4-(p-Hydroxyphenyl)-2-butanon, Syringa-Aldehyd, Prenol, cis-3-Hexenol, trans-3-Hexenol, cis-4-Heptenol, trans-2-Octenol, trans-2-cis-6-Nonadienol, Geraniol, Nerol, Citronellol, Crotylalkohol, Oleylalkohol, Linalool, α-Terpineol, β-Phenethylalkohol, Zimtalkohol, Benzylalkohol, α-Methylbenzylalkohol, Nonylalkohol, 1-Octanol, 3-Octanol, Phenethylsalicylat, Hydrozimtalkohol, cis-6-Nonen-1-ol, trans-2-Nonen-1-ol, Methylsalicylat, cis-3-Octen-ol, Anisylalkohol, Carvacrol, Dihydrocarveol, Benzylsalicylat, Tetrahydrogeraniol, Ethylsalicylat, Ethylvanillin, Isoeugenol, Isopulegol, Laurylalkohol, Tetrahydrolinalool und 2-Phenoxyethanol mit R⁴ und R⁵ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus monovalenten Kohlenwasserstoffresten, die 1 bis 40 Kohlenstoffatome haben, R⁶ ist ein 2- bis 40-atomiger monovalenter ungesättigter Kohlenwasserstoffrest enthaltend einen endständigen olefinischen oder acetylenischen Rest, worin der Index a einen Wert hat im Bereich von 1 bis 2 und die Indices b, c, d und e Werte haben im Bereich von 0 bis 2 mit der Einschränkung, dass a + b + c + d + e = 3 und d oder e wenigstens 1 ist.
Zusammensetzung aufweisend eine Siliziumverbindung nach Anspruch 1.
Verbindung nach Anspruch 1 oder Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin der Index a einen Wert von 2 hat.
Kosmetische Zusammensetzung aufweisend die Zusammensetzung nach Anspruch 2.