Способ получения 2,2-бис-[4-(2-окси-3-метакрилокси-1-пропилокси)фенил]пропана - компонента стоматологической композиции Советский патент 1992 года по МПК C07C69/54 A61K6/87 

водят при молярном соотношении ГМА:БФ: катализатор, равном 3:1:(0,25-0,5), и температуре 50-70°С.

При синтезе образуются побочные продукты, которые являются продуктами частичного гидролиза сложноэфирной связи или эпоксидного цикла в глицидилметакри- ла те. Аналогичное продукты образуются при синтезе эпоксидных смол:

с(сн 2- 5 о-сн2-сн-хсн2

, ..

с(сн 2Хо о:сн2-сн- снг

он он

Заместитель у второго кольца бисфено- ла может содержать нормальную группировку остатка глицидилметакрилата. Поскольку данные продукты нерастворимы в реакционной массе и других традиционных растворителях, их брутто-состав был охарактеризован по спектрам ИК и функциональному анализу (содержание эпоксидных групп). Содержание метакрилатных групп составляло менее 1 на структурное звено БФ, содержание эпоксидных групп 0,3-0,8, остальное - заместители с двумя гидроксильными группами - эфиры глицерина. При содержании метакрилатных групп выше 1 на группировку БФ продукт растворим в реакционной массе и его присутствие проявляется в Пониженной степени замещения по ЯМР-анализу.

В прототипе в качестве катализатора используют диметил-п-толуидин (ДМПТ), Синтез проводят при 60°С. Продолжительность реакции в среднем составляет 72 ч. ДМПТудаляютиз реакционной массы обычно методом жидкостной экстракции растворами кислот. Полученные таким образом мономеры используют в составе связующе- то стоматологической композиции, состоящей из двух паст, Отверждение материала происходит при смешении паст в соотношении 1:1 по объему. Для практического использования стоматологической композиции пасты должны выдерживать хранение при 25°С не менее одного года в присутствии перекиси бензоила (ПБ).

Использование в качестве катализатора ДМПТ понижает стабильность при хранении связующего на основе 2,2-бис- 4-(2-ок- си-3-метакрилокси-1-пропилокси)фенил пропана (Бис-ГМА) в присутствии ПБ, поскольку ДМПТ, являясь частью двухкомпо- нентной системы, не удаляется полностью из мономера за счет низкой растворимости ароматического амина 3. Кроме того, в ходе синтеза Бис-ГМА в присутствии ДМПТ протекают побочные реакции, приводящие

к образованию мономеров с группами четвертичного аммониевого основания, что также понижает стабильность при хранении.

Способ иллюстрируется следующими

примерами.

Пример 1. Синтез Бис-ГМА. К раствору 284 г (1,25 моль) БФ (ГОСТ 12138-76) в 500 мл (3,77 моль) ГМА (ТУ 6-090 15-350-78) без дополнительных инертных растворителей при интенсивном перемешивании добавляют 10 мл 50%-ного водного раствора едкого натра (0,3 моль), выдерживают смесь при комнатной температуре 1 ч,

5 затем добавляют еще 10 мл 50%-ного водного раствора едкого натра (0,3 моль).

Содержание реагентов (в молях) 1:3:0,5. Синтез ведут при 60°С до прекращения изменения содержания фенольных и эпоксид0 ных групп. Время синтеза составляет6 ч. По окончании реакции смесь охлаждают, разбавляют метиленхлоридом в соотношении 1:1 по объему, нейтрализуют расчетным количеством 10%-ного спиртового раствора

5 соляной кислоты. Избыток кислоты экстрагируют 5%-ным раствором хлористого натрия до нейтральной реакции промывных вод. К раствору мономера добавляют ингибиторы в количестве от расчетного выхода:

0 п-метоксифенол (ПМФ) 0,03%, ионол 0,02 мае. %. Метиленхлорид отгоняют H,J вакуумном испарителе. Полученный мономер сушат в вакуумном шкафу при 50°С. Выход мономера составляет 565 г (92%), остаточ5 ное количество фенольных групп 0,29%, остаточное содержание эпоксидных групп 0,5%. Степень замещения по ЯМР IT 2,2. ИК-спектр содержит полосы 3420 (ОН), 1730 см-1 (СОО), 1638 (CHj), 1610

0 () в ароматическом ядре.

По аналогично проведенным синтезам выбраны соотношения основного катализатора: БФ, концентрация раствора основного катализатора, температура синтеза.

5 Данные приведены в табл, 1-3.

Анализ данных табл. 1 показывает, что увеличение состношения NaOH: БФ выше 0,5:1 приводит к образованию побочных продуктов, а снижение соотношения

0 №ОН:БФ ниже 0,25:1 заметно увеличивает время реакции.

Из данных табл. 2 следует, чтс при использовании щелочных растворов с концентрацией ниже 30% реакционная масса

5 содержит продукты гидролиза или замещенные метакрилаты с концевыми эпоксидными или гидроксильными группами. Количество продуктов гидролиза (побочных продуктов) увеличивается с увеличением продолжительности синтеза. Идентификация продуктов проводилась по ИК-спектрам из соотношения полос 1590 (С-О-С) и 1730 (СОО) или полос 1638 (СНз)- и 1610 ( бензольного ядра).

При использовании растворов NaOH с концентрацией 40-50 мае, % побочных продуктов не образуется.

При выходе за интервал 50-70°С реакционная масса содержит побочные продукты.

В табл. 4 приведены примеры проведения синтеза в присутствии различных катализаторов в оптимальных условиях, выбранных на примере гидроксида натрия. Использование карбонатов натрия и калия увеличивает время синтеза по сравнению со щелочами. Количество побочных продуктов меньше 5 мае. %.

В табл. 4 приведен также пример синтеза с использованием ДМПТ в качестве катализатора s соответствии с 2. Для достижения аналогичных показателей продукта время синтеза составляет 72 ч, Содержание ДМПТ, определенное методом газовой хроматографии, в конце синтеза снижается з четыре раза.

Стабильность полученных мономеров в присутствии ПБ испытывали по ускоренному методу при 60°С. Аналогичная методика определение стабильности при 40°С приведена в 8. Сравнительные данные для мономеров, синтезированных по предлагаемому способу и по способу прототипа 2, приведены в табл. 5. В качестве базового образца в предлагаемой рецептуре использован также Бис-ГМА фирмы Freeman Chem. Co., торговая марка Nupol 46-4005. Методика проведения эксперимента иллюстрирована примером 2.

Пример 2. Стабильность связующего и его компонентов в присутствии ПБ при 60°С. В качестве мономера-разбавителя использован бис-(метакрилоксиэтиленкарбо- нат) - (ОКМ-2). Готовили две смеси следующего состава (мае. ч.) по 10 г каждой:

А

60

40

2,0

0,05

0,05

Смесь Б

Бис-ГМА

ОКМДМПТ

ПМФ

Ионол

Смесь А в полиэтиленовой ампуле помещали в суховоздушный термостат при 60°С и через каждые 30 мин определяли наличие полимера в смеси А (время до начала полимеризации), содержание в ней ПБ, а также время отверждения при смешении равных

по объему количеств смесей А и Б. Смесь Б не подвергали прогреванию. Результаты приведены s табл. 5.

Как показывают данные табл. 5, наи5 большую стабильность имеет Бис-ГМА в отсутствии моно Ме ра-разбавителя. Снижение содержания ПБ для Бис-ГМА отражает термический распад перекиси и взаимодействие образующихся радикалов с инги10 биторами, так как одновременно уменьшается время отверждения. Для образца Бис-ГМА, синтезированного по способу прототипа 2, снижение содержания ПБ практически не изменяет времени отвер15 ждения, что свидетельствуете взаимодействии с остатками катализатора, так как эта реакция имеет существенно меньший выход по радикалам 9.

Таким образом, мономеры, синтезиро20 ванные в присутствии основных катализаторов, придают связующему стабильность в 2-3 раза выше, чем мономер, полученный.по способу прототипа в присутствии ДМПТ, а также образец Бис-ГМА Freeman Chem. Co.

25 Предлагаемый способ синтеза мономера обладает следующими преимуществами: существенно сокращаегврёмя проведе- чия реакции;

в синтезе испол зуют сырье, произво30 димсе в промышленном масштабе;

катализатор может быть полностью удален из полученного продукта нейтрализации растворами кислот;

при использовании мономера, получен35 ного по предлагаемому способу, в составе связующего пломбировочного материала стабильность пасты, содержащей ПБ, возрастает в 2-3 раза по сравнению с; пастой, содержащей мономер, полученный по спо40 собу прототипа, или мономер фирмы Freeman Chern. Co.

Формула изобретения Способ получения 2,2-бис- 4-(2-окси-3- метакрилокси-1-пропилокси)фенил пропа

45 на - компонента стоматологической композиции присоединением 2,2-бис-(4-гидрокси- фенил)пропана к глицидилметакрилату в присутствии основного катализатора при нагревании, отличающийся тем, что,

50 с целью сокращения продолжительности процесса и повышения стабилизирующего действия компонента в составе стоматологической композиции, в качестве катализатора используют гидроксид или карбонат

55 щелочного металла или (R4N)OH, где R - низший алкил, в виде водного раствора с концентрацией 40-50 мае. % и процесс проводят при молярном соотношение1 глици- дилметакрилат:би с фенол: катализатор 3:1:0,25-0,5 и 50-70°С.

Таблица 1

Выбор соотношения гидроксид натрия:БФ (молярное соотношение БФ:ГМА 1:3, концентрация раствора NaOH 50 мае. % , температура 70°С)

Использование: метакриловые мономеры в составе связующего адгезивов в стоматологии. Сущность изобретения: получение 2,2-бис- 4-(2-окси-3-метакрилокси-1 -пропило кси)фенил пропана ведут присоединением 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропана к гли- цидилметакрилату при 50-70°С. Катализатор: гидроксид или карбонат щелочного металла или R4NJOH, где R - низший алкил, в виде их водного 40-50%-ного раствора. Мол. отношение глицидилметакригат : бис- фенол : катализатор 3:1:(0,25-0,Б). Сокращается продолжительность реакции, получают мономер высокого качества. 5 табл. СО с билизирующего действия е составе стоматологической композиции. Способ включает присоединение 2,2- бис-(4-гидроксифенил)пропана (БФ) к гли- цидилметакрилату (ГМА) в присутствии основного катализатора. В качества катализатора используют гидроксид или к.чрбонат щелочного металла или (, где R - низший алкил, в виде водного раствора с концентрацией 40-50 мае. %. Процесс проXI о ON Ю О 00

Выбор концентрации раствора катализатора (молярное соотношение №ОН:БФ 0,5:1, температура 70°С)

Температура 80ЧГ

Выбор температуры синтеза (сооно.шение №ОН:БФ 0,5:1, концентрация

раствора NaOH 50 мае. % )

Примеры проведения синтеза в присутствии различных основных катализаторов. Полярное соотношение основный катали- затор:БФ:ПЙ 0,5: М

Таблица 2

Таблица 3

Таблицей

Таблица

Q

Стабильность связующего и его компонентов в присутствии ПБ при 60 С, стэбплизируюцее действие Бис-П-W в составе стоматологической композиции

Связующее и его компоненты

Время до ня- чала полимеризации ч

I.OKII-22

II.Бис-ГНА по п.1 тябл. |21)

III Смесь А по примеру 2, где Бис-ГИД

по п.I табл.7

по п,5 табл.

Концентрация ПБД I Время отверждения, мин исходная конечная | исходное конечное

2,0 1,6

м I,

0,5 3,5

5,2 1,5

0,3 1,5

3,5 1,5