Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat
| Strukturformel | ||||||||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat | |||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C20H12N4Na2O12S4 | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
feines gelbes Pulver[2] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 674,57 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Löslichkeit |
löslich in Wasser (12 % bei 20 °C)[2] | |||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||
Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat (DPDT) ist ein wasserlöslicher Breitspektrum-UV-Absorber[5] mit einem Absorptionsmaximum λmax im UV-A-Bereich bei 335 nm.[2]
Herstellung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Gereinigtes[6] 1,2-Phenylendiamin wird in konzentrierter Schwefelsäure gelöst und Chlorsulfonsäure zugetropft. Unter Entwicklung von Chlorwasserstoff wird kurz auf 120 °C erhitzt, dann auf 70 °C abgekühlt und Terephthalsäure zugegeben. Nach weiterem Erhitzen auf 180 °C unter HCl-Entwicklung wird auf 80 °C abgekühlt und auf Eis gegossen, wobei die Tetrasulfonsäure kristallin ausfällt.
Zur Reinigung wird die Säure in Natronlauge gelöst und mit Aktivkohle aufgekocht. Bei Zugabe von Schwefelsäure fällt DPDT als symmetrisches Di-4,6-Sulfonat in 99%iger Reinheit an.
Offensichtlich enthält das nach dieser Vorschrift hergestellte DPDT noch Verunreinigungen, die zu Verfärbungen in den daraus angefertigten Formulierungen von Sonnenschutzmitteln führen.
Die Umsetzung von o-Phenylendiamin mit Terephthalsäure und Chlorsulfonsäure bei 110–120 °C und einer Reaktionszeit von 10 bis 15 Stunden liefert nach mehrmaligem Umkristallisieren DPDT in 98%iger Reinheit.[7] Das so erhaltene Dinatriumphenyldibenzimidazol-tetrasulfonat enthält als Nebenprodukte in geringen Mengen die einseitig in 4,5-Stellung unsymmetrisch sulfonierte Tetrasulfonsäure und die Trisulfonsäure, die keine problematischen Verunreinigungen darstellen
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat ist ein geruchloser, gelber feinkristalliner, stark hygroskopischer Feststoff, der sich als Dinatriumsalz der zugrunde liegenden Tetra-Sulfonsäure bis 12 % in Wasser löst.
Bei Zugabe von Basen, wie z. B. Triethanolamin (TEA) löst sich das Tetrasulfonat hingegen bei Raumtemperatur sehr gut in Wasser.
Löslichkeiten von DPDT[2] Lösungsmittel bei 20 °C Ethanol 96 % Mineralöl Isopropylmyristat Capryl/Caprinsäure Triglyceride Wasser (als freie Säure) Wasser (als TEA-Salz) Wasser (als Natriumsalz) Löslichkeit in % <0,1 unlöslich unlöslich unlöslich 1 22 12
Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat hat als Triethanolaminsalz in Wasser eine UV-Absorption unter Standardbedingungen (1%ige Lösung, 1 cm Schichtdicke) E 1%/1cm von ca. 770 bei einer Wellenlänge von ca. 335 nm im UVA II-Bereich (320–340 nm).[2] Das Absorptionsspektrum von DPDT ist relativ breit und erstreckt sich vom kürzerwelligen UVB-Bereich (290–320 nm) bis in den UVA I-Bereich (340–400 nm).[8]
Anwendungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat wurde im Jahr 2000 in Europa als Sonnenschutzmittel zugelassen.[9] Die Substanz ist in Sonnenschutzzubereitungen in Konzentrationen bis 10 % in der Europäischen Union, Australien und Neuseeland, Südafrika, Südkorea, China, den ASEAN- und Mercosur-Ländern im Markt[10]; in USA[11] und Japan besteht keine Zulassung.
In Kombination mit öllöslichen UV B-Filtern, wie z. B. Octocrilen oder Enzacamen bedingt DPDT einen Anstieg des Sonnenschutzfaktors um ca. 40 %.[2]
Als relativ großes (MW>600) und polares Tetrasulfonsäure-Derivat penetriert DPDT nur sehr geringfügig in die Haut und kann aufgrund seiner Wasserlöslichkeit nicht nur in O/W-Emulsionen, sondern auch in klaren wässrigen Sonnenschutzzubereitungen, wie Gels und Sprays, formuliert werden.
Handelsnamen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Neo Heliopan AP
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Eintrag zu DISODIUM PHENYL DIBENZIMIDAZOLE TETRASULFONATE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 29. Dezember 2019.
- ↑ a b c d e f Symrise, UV Protection, Neo Heliopan® AP, 106796 ( vom 24. Dezember 2015 im Internet Archive)
- ↑ Patent EP0669323A1: Die Verwendung von Benzazolen als UV-Absorber, neue Benzazole und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Angemeldet am 13. Februar 1995, veröffentlicht am 30. August 1995, Anmelder: Haarmann & Reimer GmbH, Erfinder: R. Pelzer, R. Langner, H. Surburg, H. Sommer, A. Krempel, R. Hopp.
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ U. Osterwalder, B. Herzog, Overview of new UV-Filters, Understanding Sunscreens, Intensive Course in Dermato-Cosmetic Sciences, Brussels, 7-11 September 2015, PDF ( vom 24. Dezember 2015 im Internet Archive)
- ↑ E.L. Martin: o-Phenylenediamine In: Organic Syntheses. 19, 1939, S. 70, doi:10.15227/orgsyn.019.0070; Coll. Vol. 2, 1943, S. 501 (PDF).
- ↑ Patent EP1690855A1: Verfahren zur Herstellung von Phenylen-bis-benzimidazol-tetrasulfonsäuredinatriumsalz. Angemeldet am 21. November 2001, veröffentlicht am 16. August 2006, Anmelder: Symrise GmbH & Co. KG, Erfinder: R. Bertram, S. Hillers, O. Koch, H. Erfurt, G. Reinders.
- ↑ BASF: Cross-Reference List of all UV Filters used in the BASF Sunscreen Simulator ( vom 29. Mai 2015 im Internet Archive)
- ↑ Richtlinie 2000/6/EG (PDF)
- ↑ Handbook of Photomedicine, M.R. Hamblin, Y.-Y. Huang, edit., 13. Photoprotection, CRC Press, Boca Raton, ISBN 978-1-4398-8469-0, S. 135.
- ↑ M. S. Reisch: After More Than A Decade, FDA Still Won’t Allow New Sunscreens. In: Chemical & Engineering News. Band 93, Nr. 20, 2015, S. 10–15 (online).