專利名稱：由離析的3，4-二氨基苯磺酸制得的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸及其在制備化妝品中的應用的制作方法
技術領域：
2-苯基苯并咪唑-5-磺酸或其鈉鹽是重要的皮膚防護劑，可加入到防曬劑中，以吸收在280-320nm的紫外線(“UV-B線”)。這可從DE-A 676 103獲知。
這類產品一直可以在市場上得到，例如從Haarmann & Reimer GmbH以商品名NeoHeliopan獲得，這已為本領域技術人員所熟知。在例如EP-A 669 323，可發現涉及這種產物的有關現有技術。
為了合成，已提出一起加熱1，2-二氨基苯、苯甲酸或苯甲酸衍生物(如苯甲酸酯或芐腈)和磺酸。然而，純產物的收率僅達到49-60％(參見DE 4 203 072)。
這種方法難以工業規模實施，因為在要求的反應條件下，苯甲酸從混合物中升華并堵塞廢氣管道。
如果1，2-二氨基苯與苯甲酸烷基酯在酸催化下反應，則形成N-烷基化的化合物。
一種已知的方法包括在多磷酸存在下使1，2-二氨基苯與苯甲酸縮合，得到苯并咪唑，再例如用氯磺酸磺化(Am.Chem.Soc.79，427(1957))。
這種方法難以實現工業化，因為涉及到處理粘度很高且價高的多磷酸，是不經濟的，該方法中，大量磷酸相進入接收水道并使之超營養化。
另一種方法包括在亞硫酸存在下縮合1，2-二氨基苯與苯甲醛，得到2-苯基苯并咪唑，然后磺化；然而，已知，在這樣條件下，形成不需要的次要產物1-芐基-2-苯基苯并咪唑，而且它們很難分離。
磺化步驟同樣存在問題，因為，在其它次要組分中，還形成異構磺酸，該組分很難分離。而且，這一合成獲得的產物常常是變色形式，意味著該產物不適合化妝品領域要求的應用。
因此，仍需要一種方法，能以高純度和高收率制備2-苯基苯并咪唑-磺酸，同時，這種方法容易實施。所以，本發明目的是提供一種新穎的制備2-苯基苯并咪唑磺酸的方法。
令人驚奇的是，目前發現離析的3，4-二氨基苯磺酸能與苯甲醛和磺酸反應，產生2-苯基苯并咪唑-5-磺酸，并能以高收率和高純度獲得該產物。還可以在從含水介質中一次再溶解后，該產物為高純度，尤其是亮白，能夠用于化妝品用途。
由現有技術領域的描述是無法預測這種方法的。
因此，本發明提供一種制備2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的方法，其特點在于，在水溶液中，pH為4-7下每摩爾3，4-二氨基苯磺酸與0.9-1.5摩爾苯甲醛和1.0-3.0摩爾SO2、或包含1.0-3.0摩爾SO2的試劑反應，產生的產物還可以通過加入氧化劑進行提純。
在此需要的3，4-二氨基苯磺酸迄今尚不能從工業上得到；然而，通過磺化1，2-二氨基苯來制備該化合物的一種新的方法可以大量制備該化合物，因此具有在此所述的技術上的優勢。
按本發明方法，在一較好實施方案中，開始，在3，4-二氨基苯磺酸的含水懸浮液中加入足夠的堿，使任何粘附的硫酸和磺酸一樣被中和。合適的堿是LiOH、NaOH、KOH、鋰、鈉或鉀的碳酸鹽或碳酸氫鹽、MgO、MgCO3，但也可以使用有機堿，如三烷基胺或吡啶，以化學計量量或作為百分之幾的添加劑和與其它堿的混合物使用。
NaOH和KOH為優選的堿。
總之，由粘附和包含的酸量來調節堿量，pH應在7-4之間，在6-5范圍為宜。
水的用量同樣并不嚴格，一方面根據可攪拌性，另一方面根據為達到最高的時空收率的最高濃度來選擇。
水的特定量為每摩爾原料0.5-3升水，1-1.5升為宜。
然后，亞硫酸作為含SO2的試劑，較好以其堿金屬鹽形式如NaHSO3、Na2S2O5或Na2SO3加入，盡管也可以對SO2以氣態形式計量加入并就地與堿反應。
亞硫酸鹽的作用有兩個一方面，用作反應組分的苯甲醛以形成亞硫酸鹽加成物的中間體轉化為水溶性形式，使反應可以在均勻介質中進行；另一方面，亞硫酸鹽用作對最初形成的2-苯基苯并咪唑啉磺酸的氧化劑；然后，2-苯基苯并咪唑啉磺酸轉化為需要的苯基苯并咪唑磺酸。
使用的鹽宜為NaHSO3、Na2S2O5或Na2SO3。與任何SO2一樣，這些鹽以相應于每摩爾二氨基苯磺酸1-3摩爾SO2的量加入，較好是1.1-2.5摩爾，最好在1.2-2.2摩爾/摩爾范圍。
最后，加入約化學計量量的苯甲醛。
如果摩爾比例太低，收率下降，并且過量的苯甲醛會導致廢水被該過量苯甲醛污染。一般，采用的摩爾比為0.85-1.5，0.9-1.1為宜。
在25-130℃實施該方法，較好在50-90℃范圍，最好在60-80℃。該過程對溫度變化不敏感，但溫度不應太低，否則反應進行得太慢；在明顯高于100℃的處理溫度下，需要使用加壓設備。
本領域的技術人員如使用IR光譜、HPLC、薄層色譜或類似的分析方法能容易地確定在選擇范圍內的需要的反應時間。在60-80℃范圍，進行反應的時間一般在0.5-2小時范圍。
采用本領域技術人員已知的方法可除去少量固體和/或混濁物，例如，用活性炭、硅膠、纖維素粉、高嶺土或類似助劑處理，助劑能在如過濾、離心、膜滲析和類似方法處理后分離出。
較好的，使用還能從溶液除去變色的次要組分的吸附劑；最合適的是各種標準商品類型的活性炭例如Norite。
過濾后的清徹溶液用酸進行酸化。適于進行酸化用的酸是硫酸、以及鹽酸或乙酸。已經證實使用乙酸特別成功。
通過控制合適的溫度和/或加入晶種，沉淀出需要的產物，并轉變為特別容易過濾的形式。這種類型的方法為本領域技術人員所了解。
最后，通過過濾、離心或類似的方法分離產物，洗滌(以除去鹽)，并干燥或在濕態下進一步處理。
如果得到的純度，尤其是光學方面仍不能滿足要求，可將產物再溶解在堿中，或用少量氧化劑進行處理。可使用的合適氧化劑的例子有KMnO4、FeCl3、氯堿液、過氧化氫、也可用和脲或硼酸鈉的加成物、K2S2O8、活性氧。
優選高錳酸鉀。其用量為每摩爾0.5-3克，1-2克/摩爾為宜。
反應后，宜分離和溶解產物；然后加入氧化劑，該混合物用一種上述的吸附劑進行澄清、分離，通過酸化使提純后的產物沉淀出。
然而，如果使用足夠純的3，4-二氨基苯磺酸，大多數情況下，可以無需加入氧化劑。
如果使用上述1，2-二氨基苯磺酸，這種方法足以獲得滿足大多數要求的產物。
與此不同，通過2-硝基苯胺-4-磺酸在Raney鎳催化劑或Pd/C在水溶液中加氫獲得1，2-二氨基苯磺酸溶液，并從該溶液不分離出磺酸，這樣，1，2-二氨基苯磺酸溶液得到的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸粗產物必須至少再沉淀3次，大多數情況下4-5次，以滿足化妝品工業的純度要求，尤其是對純白色方面的要求。
因此，本發明還提供了本發明的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸在化妝品制備中的用途。
實施例1首先加入1250毫升水，再加入1.0摩爾3，4-二氨基苯磺酸(約50％濃度，硫酸-潤濕的；由1，2-二氨基苯和硫酸制得)。
滴加足夠的NaOH(45-50％濃度)，形成清徹溶液，調節pH至5.5。加入200克Na2S2O5，該混合物加熱至60℃，逐漸滴加116克(1.08摩爾)苯甲醛。此混合物加熱至80℃，攪拌1小時，用8克活性炭進行澄清，過濾后，濾除活性炭，在80℃用酸進行酸化(例如用乙酸)。
攪拌該混合物直至冷卻，抽吸過濾，用水洗滌。
得到320克濕產物，由此獲得245克干產物(收率89.3％)。
對大多數用途，這一產物的純度已足夠。
如果要求特別純和特別白的產物，上述產物可以溶解在稀NaOH(或不進行中間干燥)中，加入幾克高錳酸鉀，與活性炭一起加熱，并澄清，并通過酸化再次沉淀。
然后，得到240克干產物(收率98.0％)。
權利要求
1.制備2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的方法，其特征在于，在水溶液中，pH為4-7下每摩爾3，4-二氨基苯磺酸與0.9-1.5摩爾苯甲醛和1.0-3.0摩爾SO2、或包含1.0-3.0摩爾SO2的試劑反應。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使用通過磺化1，2-二氨基苯獲得的3，4-二氨基苯磺酸。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述反應在pH為5-7范圍內進行。
4.如權利要求1-3中任一權利要求所述的方法，其特征在于苯甲醛用量為1.05-1.1摩爾/摩爾。
5.如權利要求1-4中任一權利要求所述的方法，其特征在于所述反應在25-130℃范圍進行。
6.純白色的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸，其特征在于，如權利要求1-5中任一權利要求所述的方法獲得的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸通過用氧化劑處理來變白。
7.如權利要求1-6中任一權利要求所述的獲得的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸在化妝品制備中的應用。
全文摘要
制備2－苯基苯并咪唑－5－磺酸的方法，其特征在于，在水溶液中，pH為4－7下每摩爾3，4－二氨基苯磺酸與0.9－1.5摩爾苯甲醛和1.0－3.0摩爾SO
文檔編號A61Q17/04GK1486982SQ0315899
公開日2004年4月7日 申請日期2003年9月17日 優先權日2002年9月17日
發明者G·勞赫斯奇瓦爾彼, H·埃姆德, W·基貝訥, K·－C·佩特茲, G 勞赫斯奇瓦爾彼, づ逄刈, 躥, 返 申請人:拜爾公司