Derivados de benzofuranona y aplicación de los mismos.

Derivado de benzofuranona con capacidad antioxidante, que presenta la siguiente fórmula (I):

**Fórmula**

en el que n ≥ 0, 1, 2 o 3;

R1 y R2 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C8;

R3 y R4 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, y excluyendo un grupo alquilo C1-C6simultáneamente;

R5 y R6 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, y excluyendo un grupo alquilo C1-C6simultáneamente; y

R7 es H u OH.

Derivados de benzofuranona y aplicación de los mismos.

Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a derivados de benzofuranona. Además, la presente invención se refiere a derivados de benzofuranona que se utilizan para su adición en plásticos a fin de mejorar la capacidad antioxidante de los polímeros.

Antecedentes de la técnica Cuando se producen y se procesan plásticos, es necesario un tratamiento térmico a alta temperatura. Durante el proceso, la generación de radicales libres y peróxidos provoca el rápido deterioro del plástico y empeora sus propiedades físicas y mecánicas. Para mantener las propiedades físicas del plástico, en su procesamiento se utilizan ampliamente aditivos, tales como antioxidantes, que pueden capturar y desactivar los radicales libres y peróxidos.

Los antioxidantes se pueden clasificar en 3 tipos, según sus diferentes mecanismos. Los del primer tipo funcionan mediante la captura y la desactivación de radicales centrados en el carbono, y se llaman “antioxidantes de radicales centrados en el carbono”. Los del segundo tipo tienen una estructura de fenol impedido, que actúa capturando y desactivando los peróxidos de carbono o los radicales libres de óxidos, y se llaman “antioxidantes primarios”. Los del tercer tipo están representados por el fosfato, que actúa capturando y desactivando los peróxidos, y se llaman “antioxidantes secundarios”. Dado que los radicales centrados en el carbono se generan en la primera etapa, durante la oxidación del plástico, desactivar el radical inmediatamente es la forma más eficaz de proteger los materiales deseados.

Existen algunos tipos de antioxidantes de radicales centrados en el carbono; uno de ellos es el compuesto con estructura de benzofuranona, que se muestra a continuación (fórmula (A) ) . Los antioxidantes que presentan este tipo de estructura fueron desarrollados por Sandoz en la década de los ochenta (US 4.325.863, US 4.338.244) .

Pero no fue hasta mediados de los noventa cuando Ciba introdujo el primer producto con estructura de benzofuranona, el Irganox HP-136 (mostrado a continuación, fórmula (B) ) . Este antioxidante proporciona excelentes efectos cuando se combina con los antioxidantes primarios y secundarios, particularmente para los plásticos poliolefínicos. Sin embargo, no es termoestable debido al pequeño tamaño de su molécula.

Desafortunadamente, el producto intermedio (mostrado a continuación, fórmula (C) ) del proceso de producción del HP-136 plantea problemas de salud. Finalmente, el producto se retiró del mercado.

En el documento US 2003/0109611 se da a conocer un nuevo antioxidante con estructura de benzofuranona, que se muestra en la siguiente fórmula (D) . Sin embargo, la utilización de este antioxidante se limita a plásticos de ingeniería, tales como PBT y PU. No se facilitan datos de aplicación en plásticos poliolefínicos.

El mecanismo de los antioxidantes de benzofuranona se publicó por primera vez en J. Am. Chem. Soc., 2006, vol.

128, p. 16.432-16.433. El experimento demostró que el hidrógeno activo del furano se puede transferir a la posición estéricamente libre del grupo carbonilo por resonancia, de modo que una molécula de este tipo puede desactivar eficazmente los radicales centrados en el carbono.

Actualmente, los antioxidantes primarios fenólicos impedidos constituyen la mayor familia de antioxidantes, e incluyen muchos derivados. Entre estos derivados, los que tienen un grupo COOH son los antioxidantes primarios más populares para su aplicación a la síntesis de grandes moléculas. A continuación se dan algunos ejemplos de antioxidantes primarios fenólicos impedidos.

Se ha dado a conocer y se ha comercializado (con la fórmula que se muestra a continuación) la combinación de un antioxidante primario de la serie de fenoles impedidos y diversos antioxidantes secundarios. La adición de la molécula que combina funcionalmente los antioxidantes primario y secundario da mejor resultado que la adición del antioxidante primario o secundario individualmente. Sin embargo, ninguna publicación ha dado a conocer el hecho de que se puedan combinar en una molécula un antioxidante de radicales centrados en el carbono y un antioxidante primario.

De acuerdo con la descripción de la técnica anterior, los derivados de benzofuranona pueden proporcionar una excelente capacidad antioxidante y convertirse en buenos protectores de la estabilidad térmica. Si los derivados de benzofuranona se pueden combinar funcionalmente con un antioxidante primario y proporcionar un efecto antioxidante sinérgico, se convertirán en un producto muy deseado en el sector de los plásticos.

Características de la invención La presente invención pretende desarrollar un antioxidante con las propiedades de los antioxidantes de radicales centrados en el carbono y los antioxidantes primarios. Cuando el mismo se añade a un plástico, mejoran su fluidez y su estabilidad de color.

Para alcanzar este objetivo, la presente invención da a conocer un derivado de benzofuranona con capacidad antioxidante, que presenta la siguiente fórmula (I) :

donde n = 0, 1, 2 o 3; R1 y R2 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C8; R3 y R4 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, sin ser ambos un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; R5 y R6 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, sin ser ambos un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; y R7 es H u OH.

Además, la presente invención da a conocer un procedimiento para estabilizar materiales orgánicos. Las etapas de dicho procedimiento incluyen la adición de un compuesto con la estructura representada por la siguiente fórmula (I) :

en la que n = 0, 1, 2 o 3; R1 y R2 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C8; R3 y R4 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, sin ser ambos un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; R5 y R6 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, sin ser ambos un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; y R7 es H u OH.

El antioxidante según la presente invención se utiliza como aditivo para materiales orgánicos. El plástico al que se añade el antioxidante adquiere una mejor fluidez y una mayor resistencia al calor. Además, produce menos decoloración a temperatura elevada. La presente invención es particularmente adecuada para ser incorporada a materiales poliméricos con el fin de mejorar su estabilidad.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es el diagrama esquemático de los mecanismos de diversos antioxidantes.

La figura 2A es una espectrometría de RMN de CT-500. La figura 2B es una espectrometría de masas de CT-500. La figura 2C es una espectrometría de IR de CT-500.

La figura 3A es una espectrometría de RMN de CT-501. La figura 3B es una espectrometría de masas de CT-501. 50 La figura 3C es una espectrometría de IR de CT-501.

La figura 4A es una espectrometría de RMN de CT-502.

La figura 4B es una espectrometría de masas de CT-502. 5

La figura 4C es una espectrometría de IR de CT-502.

La figura 5 es el resultado de la medición del índice de fluidez del polímero que presenta el antioxidante según la presente invención y el polímero de control, sin adición del antioxidante.

La figura 6 es el resultado del ensayo de estabilidad de color del polímero que presenta el antioxidante según la presente invención y el polímero de control, sin adición del antioxidante.

Descripción detallada de la presente invención El derivado de benzofuranona con capacidad antioxidante según la presente invención presenta la siguiente fórmula (I) :

donde n = 0, 1, 2 o 3; R1 y R2 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C8; R3 y R4 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, sin ser ambos un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; R5 y R6 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, sin ser ambos un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; y R7 es H u OH.

En una forma de realización preferente, R3 es H y R4 es un grupo alquilo C3-C5.

En una forma de realización preferente, R5 es H y R6 es un grupo alquilo C3-C5.

En una realización más preferente, el derivado de benzofuranona presenta la siguiente fórmula (II) , (III) o (IV) :

Según las reglas de nomenclatura, el compuesto (II) se puede nombrar [4-terc-butil-2- (5-terc-butil-2-oxo-3Hbenzofuran-3-il) fenil]benzoato (también se denomina, para mayor brevedad, compuesto (II) o CT-500) . El compuesto (III) se puede nombrar [4-terc-butil-2- (5-terc-butil-2-oxo-3H-benzofuran-3-il) fenil]-3, 5-di (terc-butil)... [Seguir leyendo]

1. Derivado de benzofuranona con capacidad antioxidante, que presenta la siguiente fórmula (I) :

en el que n = 0, 1, 2 o 3;

R1 y R2 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C8;

R3 y R4 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, y excluyendo un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente;

R5 y R6 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, y excluyendo un grupo alquilo C1-C6 15 simultáneamente; y

R7 es H u OH.

2. Derivado de benzofuranona según la reivindicación 1, en el que R3 es H y R4 es un grupo alquilo C3-C5. 20

3. Derivado de benzofuranona según la reivindicación 1, en el que R5 es H y R6 es un grupo alquilo C3-C5.

4. Derivado de benzofuranona según la reivindicación 1, que presenta las siguientes fórmulas (II) , (III) o (IV) :

5. Procedimiento para estabilizar materiales orgánicos, que incluye la adición de un compuesto con la estructura 30 representada por la siguiente fórmula (I) a dichos materiales orgánicos:

en el que n = 0, 1, 2 o 3;

R1 y R2 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C8;

R3 y R4 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, y excluyendo un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente;

R5 y R6 representan independientemente H o un grupo alquilo C1-C6, y excluyendo un grupo alquilo C1-C6 simultáneamente; y

R7 es H u OH.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho compuesto se utiliza como antioxidante.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la cantidad de dicho compuesto con respecto a dichos materiales orgánicos es del 0, 01%~10% en peso.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la cantidad de dicho compuesto con respecto a dichos materiales orgánicos es del 0, 1%~2% en peso. 20

9. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho compuesto es

10. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dichos materiales orgánicos son materiales poliméricos.