Brevet FR2636062A1 — publié le 19900309

Procédé de préparation d' c(,U.-diamines aliphatiques, composé nouveau et son utilisation en teinture capillaire. La présente invention est relative à un nouveau procédé de préparation d'C., W -diamines aliphatiques N,N'-tétrasubsituées, au nouveau composé constitué par le N, N'-bis(B-hydroxyéthyl)N,N'-bis (amino-4' phényl)diamino-1,3 propanol-2 et a son utilisation en teinture capillaire d'oxydation. On a déjà décrit dans le brevet francais 2.016.123 un procédé de préparation de N,N'-diphényl alcoylènediamines, dont les cycles phényle sont substitués en para par un groupement OH ou amino, le groupement amino étant éventuellement substitué par un radical alkyle et ces groupements amine pouvant eux-mêmes être substitués par un groupement alkyle, hydroxyalkyle ou aminoalkyle. Le procédé de préparation de ces composés consiste essentiellement à effectuer, dans une première étape, une réaction de tosylation de la pacétamino aniline pour obtenir la N-acétyl N'-tosylparaphénylène diamine, à faire suivre, dans une seconde étape, par une condensation d'un dihalogénohydrocarbure sur un sel alcalin ou alcalino-terreux de la Nacétyl N'-tcsyl paraphénylènediamine, a procéder, dans une troisième étape, à une hydrolyse sélective des groupements tosyle de la N,N'-bistosyl N,N'-bis-(4'-acétamidophényl) alkylènediamine obtenue au cours de la deuxième étape. Cette hydrolyse s'effectue à l'aide d'acide sulfurique à froid et conduit à la N,N'-bis-(4'-acétamidophényl) alkylènediamine. La quatxième étape de ce procédé antérieur est une alkylation ou une hydroxyalkylatlon ou amino alkylation des fonctions amines secondaires. La cinquième étape consiste enfin à procéder a l'hydrolyse de la fonction acétamidc par action de l'acide chlorhydrique à chaud. Ce procédé présente l'inconvénient d'être long et coûteux et difficile a mettre en oeuvre industriellement. La demanderesse a découvert, ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau procédé de préparation beaucoup plus simple et rapide et mettant en oeuvre des matières premières couramment utilisées. Ce procédé est représenté par le schéma réactionnel A. SCHEMA REACTIONNEL A NHR ÈlR + X-CH2-Y-CH2-X (I) | (Il)- R - T - CH2 -Y - CH2 -y - R R1 R1 (III) NaNO2/HC1l R- -CH2-Y-C2- - R R1 it R1 (IV) 0o '0 Réduction R- -CH2- Y - CH2-J-R R1 Ri (V) H2 NH2 Lans les différentes formules (I), (II), (III), (IV) et (V) précitées, R désigne un radical alkyle en C1-C4, hydroxyalkyle en C2-C4, aminoalkyle (C2-C4); X désigne un atome d'halogène, de préférence chlore ou brome; R1 désigne un atome d'hydrogène, d'halogène, un radical alkyle en C1-C4; Y désigne le groupement--Ch2)-- avec n compris entre O et 8, ou bien le grcupement--CH2.n- -CH0H-4-CH2jnT oL n' est un nombre entier compris entre 0 et 4. Le procédé de préparation des composés de formule (V) ou de leurs sels, ccnforme à l'invention, est essentiellement caractérisé par le fait que: (1) on condense un hydrocarbure dihalogéné de formule (II) sur une aniline N-substituée (I), dans un solvant polaire et en présence d'un composé basique; (2) on procède à la nitrosation du composé ainsi formé (III); et (3) on réduit le dérivé nitrcsé (IV) pour obtenir le composé de fcrmule (V). On utilise dans la première étape du procédé conforme à l'invention, de préférence, des quantités stoechiométriques ou bien un léger excès de l'hydrocarbure dihalogéné de formule (II) par rapport à l'aniline N-substituée de formule (I). Le solvant polaire est de préférence de l'eau. Le composé basique est utilisé dans des quantités suffisantes pour capter l'acide halohydrique formé et il est de préférence choisi parmi les carbonates alcalins ou alcalino-terreux. La température de réaction varie de préférence entre 500C et la température de reflux du milieu réactionnel. La réaction de nitrosation s'effectue essentiellement par l'action d'un mélange nitrite de sodium/acide chlorhydrique dans l'eau, à une température inférieure à 10 C, de préférence comprise entre -25 et +5 C. La réduction mise en oeuvre dans la troisième étape du procédé s'effectue en milieu éthanolique en présence de chlorure d'ammonium et de zinc au reflux du solvant. La réduction peut 6galement s'effectuer par voie catalytique dans un solvant constitué d'alcool inférieur en C1-C4, d'un mélange eau-alcocl, d'acétate d'éthyle ou de têtrahydrofuranne en utilisant comme catalyseur, le nickel, le platine ou le palladium sur charbon. On peut également procéder à la réduction sous pression d'hydrogène A une température comprise entre C et 1000 C et à une pression, de préférence inférieure à 10 bars (1000 k.Pa.). Les composés de formule (IV) dans laquelle R représente un hydrcxyalkyle en C2-C4 ou aminoalkyle en C2-C4, R1 et Y ayant les mêmes significations que ci-dessus, sont nouveaux et constituent un autre objet de l'invention. Un autre objet de l'invention est constitué par le N,N'-bis-(úhydroxyéthyl)N,N'-bis(amino-4' phényl)diamino-1,3 propanol-2 et ses sels d'addition avec des acides. Un autre objet de l'invention est constitué par l'utilisation de ce composé ou de ses sels comme précurseur de colorants d'oxydation de type para dans des compositions tinctoriales d'oxydation pour cheveux. Ce composé conduit à des teintures stables aux lavages, a la lumière et aux intempéries et possède une bonne innocuité. Dans les compositions tinctoriales d'oxydation pour cheveux, le composé ci-dessus défini peut être utilisé en association avec des nuanceurs ou coupleurs choisis en particulier parmi les phénols, les méta dlphénols, les métaamincphénols, les métaphénylène diamines, les dérivés mono- ou polhydroxylés du naphtalène et de l'aminonaphtalène, les pyrazolones, les benzomorpholines, les coupleurs hétérocycliques dérivés de la pyridine, le sésamol et ses dérivés. Dans les compositions tinctoriales d'oxydation, la concentration du précurseur de colorant défini ci-dessus est comprise généralement entre 0,05 et 12% et de préférence entre O,1 et 5% en poids. Les coupleurs, lorsqu'ils sont présents, sont utilisés dans des concentrations comprises entre 0,05 et 10% en poids par rapport au poids total de la composition. Le pH de ces compositions est de préférence alcalin et compris en particulier entre 8 et 11. Ces compositions contiennent le précurseur de colorent dans un milieu approprié pour la teinture, connu en lui-même, qui peut être un liquide plus ou Moins épaissi ou gélifié, une émulsion, une mousse ou toute autre forme appropriée pour la teinture. Ce milieu est de préférence aqueux et peut être constitué par de l'eau ou un mélange d'eau et d'un solvant organique, tel que l'alcool éthylique, l'alcool propylique ou isopropylique, l'alcool tertiobutylique, l'alcool benzylique ou phén1léthylique, l'éthylène- glycol, les polyéthylèneglycols, les éthers monométhylique, monoéthylique ou monobutylique de l'éthyl&neglycol, l'acétate du monoéthyléther de l'éthylèneglycol, le propylènegllcol, les monométhyléthers du propylèneglycol et du dipropylènegllcol, le lactate de méthyle. Ces compositions peuvent contenir tout autre adjuvant habituellement utilisé en teinture des fibres kératiniques, en particulier des agents tensio-actifs anioniques, cationiques, non ioniques, amphotères ou leurs mélanges, des agents épaississants, des parfums, des agents séquestrants, des agents filmogènes, des agents de traitement, des agents dispersants, des agents de conditionnement, des agents conservateurs, des agents opacifiants, des agents de gonflement des fibres kératiniques, etc. Les comrpositicns conformes à l'inventicn peuvent également contenir des colorants directs destines à nuancer la coloration, tels que les dérivés nitres de la série benzénique, les colorants anthraquinoniques, naphtoquinoniques ou azoïques. Le procédé de teinture des fibres kératiniques, en particulier des cheveux humains, consiste à appliquer sur ces fibres une composition contenant le précurseur de colorant défini ci-dessus, en une quantité suffisante pour les teindre. De préférence, on mélange au préalable cette composition avec un agent oxydant, tel que le peroxyde d'hydrogène ou un persel, en vue de développer la coloration. On maintient la composition au contact des fibres pendant une durée de 5 minutes à 1 heure et on procède ensuite à un rinçage et éventuellement à un lavage, à nouveau un rinçage et un séchage. Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer l'invention sans pour autant présenter un caractère limitatif. EXEkPLE DE PREPARATION 1 Préparation de la N,N'-bis(L-hydroxyéthyl)N,I'bis (amino-4'phény1)diamino-1,3 propanol-2. lère étape: Prépazaticn de la N,N'-bis(E-hydrox?éthyl)N,N'-bis (phényl)diamino-1,3 propanol-2. On chauffe 6 heures, au reflux de l'eau, le mélange constitué par 2 moles (274,4 g) de N-ú-hydrcxy éthylaniline, de 140 g de carbonate de calcium et 1,2 moles (154,8 g) de dichloro-l,3 propanol-2 dans 1 litre d'eau. Après refroidissement et neutralisation par ml d'acide chlorhydrique concentré, le produit attendu cristallise. Après essorage, lavage à l'eau, le produit obtenu est recristallisé de l'alcool isopropylique. On obtient 238 g du produit attendu. Il fond à 120 C. L'analyse du produit obtenu donne les résultats suivants: Analyse pour C19H26N203 C% H% N% 0% Calculé 69,06 7,93 8,48 14,53 Trouvé 69,13 7,96 8,38 14,82 2ème étape: Préparation de la N,N'-bis-(e-h1droxyéthyl) N,N'-bis (nitroso-4'phényl)diamino-1,3 propanol-2. A une solution de 0,5 mole (165,2 g) de N,N'- bis-(E-hydroxyéthyl) N,N'-bis(phényl)diamino-1,3 prcpanol-2 préparée à l'étape précédente, de 290 ml d'acide chlorhydrique concentré et de 900 g de glace, cn ajoute goutte à goutte entre 0OC et 5 C, une solution de 1, 14 moles (78,7 g) de nitrite de sodium dans 150 ml d'eau. L'agitation est maintenue 1 h 30 après la fin de la coulée. Le milieu réactionnel est neutralisé par ajout de 300 ml d'ammoniaque à 20% à 10 C. Le produit obtenu est, après essorage, réempâté dans l'eau. Il peut être utilisé humide pour l'étape suivante. 3ème étape: Préparation de l'hydrate du tétrachlorhydrate de N,N'- bis-(B-hydroxyéthyl)N,N'-bisl amino4')phényl7diamino-1,3 propanol-2. A 930 ml d'alcool éthylique à 96" additionné de 135 ml d'eau, de 11,9 g de chlorure d'ammonium et 390 g de zinc en poudre fine portés au reflux, on ajoute par portions, 0,58 mole (22,6 g) du dérivé dinitroso préparé à l'étape précédente. Le chauffage est maintenu 1 heure à la fin de l'addition. Par filtration du milieu réactionnel à chaud, on élimine le zinc et précipite le produit attendu par ajout au filtrat, de 340 ml d'une solution d'acide chlorhydrique dans l'éthanol absolu (7,5 N). Par ajout d'éther éthylique, on obtient après séchage, 234 9 de produit attendu. L'analyse du produit obtenu donne les résultats suivants: Analyse pour C15H26N402C14 C% H% N% 0% Ci% Calculé 43,53 6,53 d10,68 12,21 27,05 Trouvé 43,72 6,57 10,37 12,16 27,10 EXEMPLE DE PREPARATION 2 Préparation du dichlorhydrate de N,N'-bis (2-hydroxy éthyl) N,N'-bis(amino-4'phénl)éthylènediamine. On opère comme dans l'exemple 1, mais dans la première étape, on utilise le dibromo-l,2 éthane à la place du dichloro-l,3 propanol-2. Analyse pour C18H28N402C12 C% R% N% 0% Ci% Calculé 53,60 7,00 13,89 7,93 17,58 Trouvé 53,43 6,84 13,81 8,12 17,78 EXEMPLE D'APPLICATION On prépare le mélange tinctorial suivant: - Hydrate de tétrachlorhydrate de N,N'-bis-(B-hydroxyéthyl)N,N'-bis (amino-4'phényl)diamino-l,3 propanol2 0,535 9 - 5-hydroxyéthylamino7-4 hydroxy-2 toluène 0,418 9 Métaaminophénol 0,112 g - Résorcine 0,139 g - Dichlorhydzate de (B-hydroxy- éthoxy)-4 phénylènediamine-1,3 0,05 g - Alcool cétylstéarylique vendu sous la dénomination ALPOL C 16/18 par la Société CONDEA 8,0 g Cétylstéarylsulfate de sodium vendu sous la dénomination CIRE DE LANETTE E par la Société HENKEL 0,5 g - Huile de ricin éthoxylée vendue sous la dénomination CEMULSOL B par la Société RHONE POULENC 1,0 9 Diéthanolamide oléique 1,5 g - Sel pentasodique de l'acide diéthylènetriamine pentacétique vendu sous la dénominaticn MASCUOL DTPA par la Société PROTEX 2,5 g - Ammoniaque 22 Be 11,0 9 - Eau qsp 100,0 g pH = 10,1 Au moment de l'emploi, on ajoute 10 g d'eau oxygénée à 20 volumes. Le mélange appliqué 20 minutes 350C sur des cheveux naturellement blancs a 90% leur confère, après shampooing et rinçage, une coloration gris légèrement pourpre. REVENDICATICNS 1. Procédé de préparation d'un composé répondant à la formule: R- CH2 - Y - CH2 - -R R1 a Rl (V) H2 H2 dans laquelle: R désigne un groupement alkyle en C1-C4, hydroxyalkyle en C2-C4, aminoalkyle en C2-C4; R1 désigne un atome d'hydrogène, d'halogène ou un radical alkyle en C1-C4; Y désigne (CH2-Y- avec n ayant une valeur de O à 8, ou bien-(CH2-n, -CHOH--CH2tn-, dans laquelle n' a une valeur de O à 4 ou de ses sels, caractérisé par le fait que: (1) on condense un hydrocarbure dihalogéné de formule: X - CH2 - Y - CH2 - X sur une aniline N-substituée: -HR (I) I '11R1 dans un solvant polaire en présence d'un composé basique; (2) que l'on procède a la nitrosation du composé en résultant, de formule: R- -CH2 - Y - CH2 1R 1 (III) (3) que l'on procède à la réduction du compose ainsi obtenu, de formule: R - - Ch2 - Y - CH2 - N - R R1 j Rl (IV) Rl i{O[ NO pour préparer le composé de formule (V). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le composé de formule (II) est utilisé dans des quantités stoechiométriques ou en léger excès par rapport au composé de formule (I). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on procède à la nitrosation par action d'un mélange nitrite de sodium/ acide chlorhydrique dans l'eau a une température inférieure à 10O. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on effectue la réduction en milieu éthanolique, en présence de chlorure d'ammonium et de zinc au reflux du solvant. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on procède à une réduction catalytique en milieu solvant constitué d'alcool en Cl-C4, d'un mélange eau-alcool, d'acétate d'éthyle ou de tétrahydrofuranne. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on procède à la réduction sous pression d'hydrogène à une température comprise entre 20 et 10C. 7. Composé nouveau, caractérisé par le fait qu'il s'agit du N,N'-bis-(B-hydrox}éthyl) N,N'-bis- (amino-4' phényl) diamino-1,3 propanol-2 ou l'un de ses sels d'addition avec des acides. 8. Utilisation du composé selon la revendication 7, pour la teinture des fibres kératiniques, en particulier des cheveux. 9. Composition tinctoriale pour fibres kératiniques, en particulier pour cheveux, caractérisée par le fait qu'elle contient, au moins, a titre de précurseur de colorant d'oxydation de type para, le N,N'-bis-(Bhydroxyéthyl) N,N'-bis-(amino-4'phényl) diamino-1,3 prppanol-2 ou l'un de ses sels d'addition avec des acides, dans un milieu approprié pour la teinture. 10. Composition selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle contient également, au moins, un coupleur. 11. Composition selon la revendication 9 ou , caractérisée par le fait que le précurseur de colorant est présent dans des proportions comprises entre 0,05 et 12% en poids par rapport au pcids total de la composition. 12. Composition selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée par le fait que les coupleurs sont choisis parmi les phénols, les métadiphénols, les métaphénylènediamines, les métaamino phénols; les coupleurs hétérocycliques dérivés de la pyridine, le sésamol et ses dérivés, les dérivés mono- ou polyhydroxylés du naphtalène et de l'aminonaphtalène, les pyrazolones, les benzomorpholines. 13. Composition selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée par le fait que le milieu est aqueux et qu'il est ajusté a un pH alcalin. 14. Procédé de teinture des fibres kératiniques, caractérisé par le fait que l'on applique sur ces fibres au moins une composition telle que définie dans l'une quelconque des revendications 9 A 13, en présence d'une solution oxydante. 15. Composés utilisables comme intermédiaires dans le procédé selon la revendication 1, caractérisés par le fait qu'ils répondent à la formule: R- - CH2 - Y CH - R R1 Ri 0 NO dans laquelle R désigne un radical hydroxyalkyle en C2-C4 ou aminoalk3le en C2-C4, R1 et Y ayant les mêmes significations que celles indiquées dans la revendication 1.