用于氧化性染发的主要中间体的制作方法
专利名称：用于氧化性染发的主要中间体的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型的季铵化的吡咯烷化合物以及包含这种化合物作为用于氧化性染发的主要中间体的组合物。
背景技术：
染发是一种源于古代实践的、使用多种方法的过程。在现代，使用最广泛的染发方法是一种氧化性染发方法，该方法是一种或多种氧化性染发剂和一种或多种氧化剂结合使用。
最为普遍的是一种过氧氧化剂与一种或多种氧化性染发剂结合使用，通常是能扩散到头发中的小分子并包含一种或多种主要中间体和一种或多种偶合剂。在这一过程中，一种过氧化物如过氧化氢用于活化主要中间体的小分子，以使其能与偶合剂反应在发轴处形成更大尺寸的化合物，使得可以进行多种不同颜色深浅、颜色种类的染发。
在这种氧化性染发系统和组合物中可以使用多种主要中间体和偶合剂。可使用的主要中间体包括对苯二胺，对甲苯二胺，对氨基酚，4-氨基-3-甲基苯酚，N，N-二(2-羟基乙基)-对苯二胺，1-(2-羟基乙基)-4，5-二氨基吡唑，以及可作为偶合剂的包括间苯二酚，2-甲基间苯二酚，3-氨基酚，2，4-二氨基苯氧基乙醇以及5-氨基-2-甲基苯酚。
除了颜色和期望的强度，对于用于为人的头发染色的氧化性染料化合物还有许多另外的要求。因而，染料化合物关于毒物学和皮肤病学的性能必须可为人接受，而且必须能提供良好的耐光性、对烫发处理的不褪色性、酸不褪色性以及摩擦不褪色性。用染料化合物每次染发后的颜色必须能对光、摩擦和化学试剂保持稳定至少4至6周。而且，一种额外的要求是使用不同的显色剂和偶合剂物质可产生不同颜色种类、颜色深浅的广泛的色彩范围。使用基于对苯二胺的染料可产生大量不同的期望的深浅颜色。然而，使用对苯二胺受到质疑，主要由于一种过敏性。GB 2,239,265A中描述了一些个体对对苯二胺及其衍生物变得敏感。被提出用来替代对苯二胺的物质还未被证实是完全令人满意的。因而就需要一种新的主要中间体以满足一种或多种期望的性能的需要而却不具有对苯二胺所具有的过敏性，也即该中间体具有比对苯二胺明显更弱的过敏性。
发明概述因而本发明的一个目标是提供可用于代替对苯二胺的新型的主要中间体化合物，通过主要中间体和偶合剂的多种组合以提供大范围的不同深浅颜色，但却比对苯二胺具有更弱的过敏性。
已经发现，新型的季铵化的吡咯烷化合物是用于染发组合物和系统的适宜的主要中间体，可提供良好的氧化性染发效果以及提供可接受的耐光、耐洗性、对烫发处理的不褪色性，适宜用于使用多种主要中间体和偶合剂化合物提供多种不同深浅颜色，但却呈现出比对苯二胺明显更弱的过敏性。
本发明提供新型化学式(1)的新型季铵化的吡咯烷化合物 其中X为Cl、Br、I或R3SO4；R为一种C1-C22烷基或一种C1-C22一或二羟烷基；R1和R2各自独立地为一种C1-C4烷基；R3为一种C1-C22烷基或一种C1-C22一或二羟烷基；R4为氢原子、一种C1-C5烷基或一种被一个或多个羟基或氨基取代的烷基；R5为氢原子或羟基。
发明详述本发明的新型季铵化的吡咯烷化合物可以通过将一种适宜的N-(4-硝基苯基)-3-氨基吡咯烷与一种季铵化试剂(R-X)在一种适宜的溶剂如二甲基甲酰胺(DMF)中反应以生成一种季铵盐来制备，该季铵盐可与二乙基醚一起沉淀出来，随后根据以下反应顺序在无水甲醇和一种适宜的氢化催化剂中氢化该季铵盐，其中R、R1、R2、R3、R4、R5和X如上文所定义的。 一个示例性合成过程如下化合物A(0.47克，2.0毫摩尔)溶于无水的DMF(2.0毫升)中。向其中加入期望的化学式R-X的季铵化试剂B。反应混合物在60℃搅拌约18小时。冷却至室温。加入二乙基醚(25毫升)以沉淀出盐C。盐C在含10％的Pd/C催化剂的无水甲醇中于415千帕(60磅/平方英尺)、室温条件下氢化18小时。反应物随后通过塞里塑料垫过滤并真空蒸发干燥以提供本发明的化学式(1)的化合物。
本发明的季铵化的吡咯烷化合物可用于本发明的染料组合物和系统中，使用量占染发组合物的重量约0.005％到约20％，优选为0.01％到约5.0％，最优选的为约0.1％到约2.5％。
当将季铵化的吡咯烷化合物作为唯一的主要中间体使用于染发组合物或系统中时，尽管可以获得许多有利的性能，但也应该认识到这些季铵化的吡咯烷化合物也可与一种或多种其它的适宜的主要中间体一起使用。
此类其它的适宜的主要中间体的实例包括对苯二胺衍生物，例如苯-1，4-二胺，2-甲基-苯-1，4-二胺，2-氯代-苯-1，4-二胺，N-苯基-苯-1，4-二胺，N-(2-乙氧基乙基)苯-1，4-二胺，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，(2，5-二氨基-苯基)-甲醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，N-(4-氨基苯基)苯-1，4-二胺，2，6-二甲基-苯-1，4-二胺，2-异丙基-苯-1，4-二胺，1[(4-氨基苯基)氨基]-丙烷-2-醇，2-丙基-苯-1，4-二胺，1，3-二[(4-氨基苯基)(2-羟基乙基)氨基]丙烷-2-醇，N4，N4，2-三甲基苯-1，4-二胺，2-甲氧基-苯-1，4-二胺，1-(2，5-二氨基苯基)乙烷-1，2-二醇，2，3-二甲基-苯-1，4-二胺，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，2，6-二乙基苯-1，4-二胺，2，5-二甲基苯-1，4-二胺，2-噻吩-2-苯-1，4-二胺，2-噻吩-3-苯-1，4-二胺，2-吡啶-3-苯-1，4-二胺，1，1′-联苯-2，5-二胺，2-(甲氧基甲基)苯-1，4-二胺，2-(氨基甲基)苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基苯氧基)乙醇，N-[2-(2，5-二氨基苯氧基)乙基]-乙酰胺，N，N-二甲基苯-1，4-二胺，N，N-二乙基苯-1，4-二胺，N，N-二丙基苯-1，4-二胺，2-[(4-氨基苯基)(乙基)氨基]乙醇，2-[(4-氨基-3-甲基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，N-(2-甲氧基乙基)-苯-1，4-二胺，3-[(4-氨基苯基)氨基]丙烷-1-醇，3-[(4-氨基苯基)-氨基]丙烷-1，2-二醇，N-{4-[(4-氨基苯基)氨基]丁基}苯-1，4-二胺以及2-[2-(2-{2-[(2，5-二氨基苯基)-氧]乙氧基}乙氧基)乙氧基]苯-1，4-二胺；对氨基酚的衍生物如4-氨基酚，4-甲基氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基-苯酚，4-氨基-2-羟甲基-苯酚，4-氨基-2-甲基-苯酚，4-氨基-2-[(2-羟基-乙基氨基)-甲基]-苯酚，4-氨基-2-甲氧基甲基-苯酚，5-氨基-2-羟基苯甲酸，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，4-氨基-2-(2-羟基乙基)-苯酚，4-氨基-3-(羟甲基)苯酚，4-氨基-3-氟代-苯酚，4-氨基-2-(氨甲基)-苯酚，以及4-氨基-2-氟代-苯酚；邻氨基酚的衍生物如2-氨基酚，2，4-二氨基苯酚，2-氨基-5-甲基-苯酚，2-氨基-6-甲基-苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，以及2-氨基-4-甲基-苯酚；和杂环衍生物如嘧啶-2，4，5，6-四胺，1-甲基-1H-吡唑-4，5-二胺，2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇，N2，N2-二甲基-吡啶-2，5-二胺，2-[(3-氨基-6-甲氧基吡啶-2-基)氨基]乙醇，6-甲氧基-N2-甲基-吡啶-2，3-二胺，2，5，6-三氨基嘧啶-4(1H)-酮，吡啶-2，5-二胺，1-异丙基-1H-吡唑-4，5-二胺，1-(4-甲苄基)-1H-吡唑-4，5-二胺，1-(4-氯苄基)-1H-吡唑-4，5-二胺。
主要中间体可以以其游离碱或者与酸形成盐的形式使用，例如，盐酸盐、氢溴酸盐或硫酸盐等。
本发明的季铵化的吡咯烷化合物可单独或与此类其它适宜的主要中间体的组合物与任意适宜的偶合剂结合使用于本发明的染发组合物或系统中。可用于本发明的染发组合物或体系中的偶合剂化合物的使用量占染发组合物的总重量约0.005％到约20％，优选为约0.01％到约5.0％，最优选为约0.1％到约2.5％。
适宜的偶合剂包括例如苯酚、间苯二酚和萘酚衍生物如萘-1，7-二酚，苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，萘-1，5-二酚，萘-2，7-二酚，苯-1，4-二酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，7-氨基-4-羟基-萘-2-磺酸，2-异丙基-5-甲基苯酚，1，2，3，4-四氢-萘-1，5-二酚，2-氯苯-1，3-二酚，4-羟基-萘-1-磺酸，苯-1，2，3-三元酚，萘-2，3-二酚，5-二氯-2-甲苯-1，3-二酚，4，6-二氯苯-1，3-二酚，和2，3-二羟基-[1，4]萘醌；间苯二胺如2，4-二氨基苯酚，苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙醇，2-[(3-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，2-甲基-苯-1，3-二胺，2-[[2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙基]-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，4-{3-[(2，4-二氨基苯酚)氧]丙氧基}苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基-苯基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，4-(2-氨基-乙氧基)-苯-1，3-二胺，(2，4-二氨基苯氧基)-乙酸，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，4-乙氧基-6-甲基-苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基-5-甲基-苯氧基)-乙醇，4，6-二甲氧基-苯-1，3-二胺，2-[3-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯氨基]-乙醇，3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1-醇，N-[3-(二甲基氨基)苯基]尿素，4-甲氧基-6-甲苯-1，3-二胺，4-氟代-6-甲苯-1，3-二胺，2-({3-[(2-羟基乙基)氨基]-4，6-二甲氧基苯基}-氨基)乙醇，3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1，2-二醇，2-[2-氨基-4-(甲氨基)-苯氧基]乙醇，2-[(5-氨基-2-乙氧基-苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，2-[(3-氨基苯基)氨基]乙醇，N-(2-氨基乙基)苯-1，3-二胺，4-{[(2，4-二氨基-苯基)氧]甲氧基}-苯-1，3-二胺，以及2，4-二甲氧基苯-1，3-二胺；间氨基酚如3-氨基酚，2-(3-羟基-4-甲基-苯氨基)-乙酰胺，2-(3-羟基-苯氨基)-乙酰胺，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，5-氨基-2，4-二氯代-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-氯代-6-甲基-苯酚，5-氨基-2-(2-羟基乙氧基)-苯酚，2-氯代-5-(2，2，2-三氯代-乙氨基)-苯酚，5-氨基-4-氯代-2-甲基-苯酚，3-环戊氨基-苯酚，5-[(2-羟基乙基)氨基]-4-甲氧基-2-甲基苯酚，5-氨基-4-甲氧基-2-甲基苯酚，3-(二甲基氨基)苯酚，3-(二乙基氨基)苯酚，5-氨基-4-氟代-2-甲基苯酚，5-氨基-4-乙氧基-2-甲基苯酚，3-氨基-2，4-二氯代-苯酚，3-[(2-甲氧基乙基)氨基]苯酚，3-[(2-羟基乙基)氨基]苯酚，5-氨基-2-乙基-苯酚，5-氨基-2-甲氧基苯酚，5-[(3-羟丙基)氨基]-2-甲基苯酚，3-[(3-羟基-2-甲基苯基)-氨基]丙烷-1，2-二醇，以及3-[(2-羟基乙基)氨基]-2-甲基苯酚；和杂环衍生物如3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，6-甲氧基喹啉-8-胺，4-甲基吡啶-2，6-二酚，2，3-二氢-1，4-苯并二噁英-5-酚，1，3-苯并二噁茂-5-酚，2-(1，3-苯并二噁茂-5-氨基)乙醇，3，4-二甲基吡啶-2，6-二酚，5-氯代吡啶-2，3-二酚，2，6-二甲氧基吡啶-3，5-二胺，1，3-苯并二噁茂-5-胺，2，6-二(2-羟基乙氧基)-3，5-二氨基吡啶，1H-吲哚-4-酚，5-氨基-2，6-二甲氧基吡啶-3-酚，1H-吲哚-5，6-二酚，1H-吲哚-7-酚，1H-吲哚-5-酚，1H-吲哚-6-酚，6-溴代-1，3-苯并二噁茂-5-酚，2-氨基吡啶-3-酚，吡啶-2，6-二胺，3-[(3，5-二氨基吡啶-2-基)氧]丙烷-1，2-二醇，5-[(3，5-二氨基吡啶-2-基)氧]戊烷-1，3-二醇，1H-吲哚-2，3-二酮，吲哚-5，6-二酚，3，5-二甲氧基吡啶-2，6-二胺，6-甲氧基吡啶-2，3-二胺，以及3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-胺。
优选的主要中间体包括对苯二胺衍生物例如2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，N-(2-甲氧基乙基)苯-1，4-二胺，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，以及1-(2，5-二氨基苯基)乙烷-1，2-二醇；对氨基酚的衍生物如4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，4-氨基-2-甲氧基甲基-苯酚，以及1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇；邻氨基酸的衍生物如2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，以及2-氨基-4-甲基苯酚；杂环衍生物如嘧啶-2，4，5，6-四胺，1-甲基-1H-吡唑-4，5-二胺，2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇和N2，N2-二甲基-吡啶-2，5-二胺。
优选的偶合剂包括苯酚，间苯二酚和萘酚的衍生物例如萘-1，7-二酚，苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，萘-1，5-二酚，萘-2，7-二酚，苯-1，4-二酚，2-甲苯-1，3-二俄方能，以及2-异丙基-5-甲基苯酚；间苯二胺如苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙醇，4-{3-[(2，4-二氨基苯基)氧]丙氧基}苯-1，3-二胺，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，以及3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1-醇；间氨基酚如3-氨基酚，5-氨基-2-甲基苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基苯酚，以及3-氨基-2-甲基苯酚；和杂环衍生物如3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，1，3-苯并二噁茂-5-酚，1，3-苯并二噁茂-5-胺，1H-吲哚-4-酚，1H-吲哚-5，6-二酚，1H-吲哚-7-酚，1H-吲哚-5-酚，1H-吲哚-6-酚，1H-吲哚-2，3-二酮，吡啶-2，6-二胺，以及2-氨基吡啶-3-酚。
最优选的主要中间体包括对苯二胺衍生物例如2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，以及2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇；对氨基酚的衍生物如4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，以及1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇；邻氨基酚如2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，以及N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺；和杂环衍生物如嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇。
最优选的偶合剂包括苯酚，间苯二酚和萘酚的衍生物例如苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，和2-甲苯-1，3-二酚；间苯二胺如2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，以及3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1-酚；间氨基酚如3-氨基酚，5-氨基-2-甲基苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基苯酚，以及3-氨基-2-甲基苯酚；和杂环衍生物如3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，和1H-吲哚-6-酚以及2-氨基吡啶-3-酚。
本发明中用在染发组合物或系统中的主要中间体和偶合剂化合物的总量一般占染发组合物总重量约0.001％到10％，优选约0.02％到10％，更优选为约0.2％到6.0％。主要中间体和偶合剂化合物一般等量使用。然而，也可能使用或过量或不足量的主要中间体化合物。
根据本发明的染发组合物还可包含某些其它染料成分，例如酸性橙3、分散橙3、分散黑9，HC橙1、HC橙2、HC橙3、HC黄2、HC黄4、HC黄5、HC黄6、HC黄7、HC黄9、HC黄10、HC黄11、HC黄12、HC黄13、HC黄14、HC黄15、4-硝基-邻苯二胺、2-硝基-5-甘油基甲基苯胺、4-硝基苯基氨乙基尿素、羟基乙基-2-硝基-对甲苯胺、3-甲氨基-4-硝基苯氧基乙醇、2-氨基-6-氯代-4-硝基苯酚、2-氯代-6-乙氨基-4-硝基苯酚、碱性黄57、溶剂橙45、4-硝基-间苯二胺、天然橙6、2-羟基乙氨基-5-硝基苯甲醚、2-氨基-3-硝基苯酚、6-硝基-邻甲苯胺、N-乙基-3-硝基对氨基苯甲酸、N-羟基乙基-2，6-二硝基-对氨基苯甲醚、6-硝基-2，5-吡啶二胺、4-氯代-5-甲基-2-硝基苯酚，HC红1、HC红3、HC红7、HC红10、HC红11、HC红13、HC红14、2-硝基-对苯二胺、3-硝基-对羟基乙氨基苯酚、4-羟基丙氨基-3-硝基苯酚、4-氨基-3-硝基苯酚、苦氨酸、N-(2-羟乙基)苦氨酸、碱性红76、分散红17、N-甲基-3-硝基-对苯二胺，2-氯代-5-硝基-N-羟基乙基-对苯二胺、4-氨基-2-硝基二苯胺基-2′-羧酸、4-氨基-4′-二甲氨基-2-硝基二苯氨基-2′-羧酸。
分散紫1、分散紫4、HC蓝2、HC蓝6、HC蓝9、HC蓝10、HC蓝11、HC蓝12、HC紫1、HC紫2、N，N-二(2-羟基乙基)-2-硝基-对苯二胺、2-硝基-4-[二(2-羟基乙基)氨基]二苯胺、碱性紫14，分散蓝1、分散蓝3、碱性蓝7、碱性蓝9、碱性蓝26、碱性蓝17、碱性蓝99，碱性棕16、碱性棕17以及酸性黑1。
这些染料化合物可以包含于本发明的染发组合物中，含量按重量计为约0.1％至4.0％。
可以理解，偶合剂化合物和主要中间体化合物以及其它染料化合物，就它们作为碱而言，可以以其与有机或无机酸如盐酸或硫酸生成的相应的盐的形式使用，或者就它们具有芳族OH基团而言，可以以与碱生成的盐的形式例如碱性酚盐的形式存在。
而且，通常用于染发组合物的化妆品用添加剂成分也可用于如本发明的染发组合物，例如抗氧化剂，如抗坏血酸、巯基乙酸或亚硫酸钠、香料油、成形络合物、润湿剂、乳化剂、增稠剂以及保养材料。
本发明的染发组合物的形态可以是，例如溶液，尤其是水溶液或水醇溶液。然而，特别优选的形态为霜膏、凝胶或乳液。该组合物为染料成分与适宜于特殊制备的常规的化妆品用添加剂成分的混合物。
在溶液、霜膏、乳液或凝胶中的常规的化妆品用添加剂成分包括，例如，溶剂除了水以外，溶剂也可使用低级链烷醇(例如，乙醇、丙醇、异丙醇)；多元醇(例如，卡必醇、丙二醇、甘油)。在适宜的方法中，高级醇例如鲸蜡醇，在引入其它材料通常为亲脂材料之前，如果先将其在低温(50℃至80℃)下熔化液化，就适于作为有机溶剂。参见WO 98/27941(稀释剂部分)，并入本文以供参考。
阴离子和非离子表面活性剂这些材料可以在阴离子，阳离子，两性的或非离子表面活性剂化合物的种类中选择，例如硫酸脂肪醇，乙氧基化的硫酸脂肪醇，烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐，烷基三甲基铵盐，烷基三甲铵乙内酯，乙氧基化的脂肪醇，乙氧基化的壬基苯酚，脂肪酸链烷醇酰胺和乙氧基化的脂肪酸酯。这些表面活性剂因多种原因包含在内，例如为了形成乳液辅助增稠和在施用染发组合物时辅助润湿头发等等。适宜的材料为烷基硫酸盐、乙氧基化的烷基硫酸盐、烷基甘油基醚磺酸盐、甲基酰基牛磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基乙氧基羧酸盐、脂肪酸一和二乙醇胺。参考文献见1998年11月26日公告的专利WO 98/52523，该专利引入本文以供参考。
增稠剂适宜的增稠剂包括如高级脂肪醇，淀粉，纤维素衍生物，凡士林，石蜡油，脂肪酸和基于聚丙烯酸和聚氨酯聚合物的阴离子及非离子聚合增稠剂。实例为羟乙基纤维素，羟甲基纤维素和其它纤维素衍生物，疏水改性的阴离子聚合物和非离子聚合物，尤其是同时具有亲水和疏水部分聚合物。可用的非离子聚合物包括聚氨酯衍生物如PEG-150/硬脂醇/SDMI共聚物和PEG-150/硬脂醇SDMI共聚物。其它可用的两亲聚合物如美国6010541中所述，引入本文以供参考。可以用作增稠剂的阴离子聚合物例子为丙烯酸盐共聚物，丙烯酸盐/十六烷基聚氧乙烯醚-20异丁烯酸盐共聚物，丙烯酸盐/十六烷基聚氧乙烯醚-20衣康酸盐共聚物和丙烯酸盐/二十二烷基聚乙氧烯醚-25丙烯酸盐共聚物。以及Rohm&Haas销售的Aculyn聚合物，以及毛发保养材料，例如阳离子树脂，羊毛脂衍生物，胆固醇，泛酸和内铵盐。
碱化剂用于增加非永久性染发组合物的pH值的适宜的材料包括氨水，氨基甲基丙醇，甲基乙醇胺，三乙醇胺和胆胺。
调理剂适宜的材料包括聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物；烃油脂；单体四价化合物和季铵化的聚合物。单体四价化合物是典型的阳离子化合物，但也可包括内铵盐和其它两性的和两性离子材料。适宜的单体四价化合物包括二十二烷基三烷基基氯化物，二十二烷基三甲基氯化铵，苄烷铵溴化物或氯化物，苄基三乙基氯化铵，双-羟基乙基牛油甲铵氯化物，C12至18二烷基二甲基氯化铵，十六烷基二甲基苄基氯化铵，十六烯基三甲铵溴化物和氯化物，十六烷基三甲铵的溴化物、氯化物和甲基硫酸化物，十六烷基吡啶氯化铵，椰油酰氨基丙基乙基二甲基乙基硫酸铵，椰油酰氨基丙基乙基硫酸铵，椰油乙基二甲基乙基硫酸铵，椰油三甲铵氯化物和乙基硫酸化物，二-二十二烷基二甲基氯化铵，二-十六烷基二甲基氯化铵，二椰油二甲基氯化铵，二月桂二甲基基氯化铵，二大豆二甲基氯化铵，二牛油二甲基氯化铵，氢化牛油三甲基氯化铵，羟基乙基鲸蜡基二甲基氯化铵，十四烷二甲基苄基氯化铵，油酸二甲基苄基氯化铵，大豆乙基硫酸铵，大豆三甲基氯化铵，硬脂基二甲基苄基氯化铵和许多其它化合物。参见WO98/27941，引入本文以供参考。季铵化的聚合物典型的是阳离子聚合物，但也可包括两性和两性离子聚合物。可用的聚合物有例如聚季铵-4，聚季铵-6，聚季铵-7，聚季铵-8，聚季铵-9，聚季铵-10，聚季铵-22，聚季铵-32，聚季铵-39，聚季铵-44和聚季铵-47。适宜于护发的聚硅氧烷有聚二甲基硅氧烷，氨代聚二甲基硅氧烷，二甲聚硅氧烷多元醇共聚物和聚二甲基硅氧烷醇。适宜的聚硅氧烷参见1999年7月15日公告的专利WO99/34770，引入本文以供参考。适宜的烃类油脂包括矿物油。
天然成分例如，蛋白质衍生物，芦荟汁，洋甘菊和散沫花叶粉提取物。
其它的辅剂包括调低pH值的酸化剂、缓冲剂、鳌合抗氧化剂、多价鳌合剂等等。上文提到的但并未特殊指出的此类和其它种类适宜的材料在由The Cosmetics，Toiletry，and Fragrance Association出版的InternationalCosmetics Ingredient Dictionary and Handbook(第八版)中列出，引入本文以供参考。特别参考第3部分第2卷(化学类)和第4部分(功能)，这些部分在确定可获得特殊或多种用途的具体的辅助剂/赋形剂时很有帮助。
上文提及的常规的化妆品用成分均可以以适宜其用途的剂量使用。
例如润湿剂和乳化剂的使用浓度按重量计为约0.5％到30％，增稠剂使用的剂量按重量计为约0.1％到25％，护发材料的浓度按重量计为约0.1％到5.0％。
本发明的染发组合物根据其成分可以是弱酸性、中性或碱性的。该组合物典型的pH值为6.8到11.5。组合物的pH值可以用氨水在一定的范围内调节。有机胺也可以用于该用途，包括一乙醇胺和三乙醇胺，或也可用无机碱，例如氢氧化钠和氢氧化钾。无机的或有机酸可用于在酸性范围内调节pH值，例如磷酸，乙酸，柠檬酸或酒石酸。
为了使用氧化性染发组合物染发，根据本发明需在使用前将上述的染发组合物与一种氧化剂立即混合，并根据头发的量将足量的混合物施用的头发上，一般为约60到200克。
典型的，过氧化氢或是其与尿素、三聚氰胺、硼酸钠或碳酸钠的加成化合物可以以3％到12％，优选6％的水溶液使用作为氧化剂用于引发染发过程。氧气也可用作氧化剂。如果使用6％的过氧化氢溶液作为氧化剂，染发组合物与氧化剂的重量比为5∶1到1∶2，但优选1∶1。本发明的氧化剂和染发组合物的混合物要在约15℃到50℃条件下在头发上作用约10到45分钟，优选约30分钟，而后冲洗并干燥头发。如果需要，洗涤头发并最后用弱的有机酸如柠檬酸或酒石酸后漂洗头发。随后再干燥头发。
本发明的染发组合物中的作为主要中间体物质的、化学式(1)季铵化的吡咯烷化合物的含量可使染后的头发具有突出的不褪色性，尤其是耐光性、耐清洗性和耐摩擦性。依照其中染料化合物的类型和组合物不同(如下文表3中所示)，根据本发明的染发组合物提供了不同深浅颜色的广泛的色彩范围，可从紫色延伸到黄绿色。尤其地，染发产生的颜色具有突出的色彩强度。本发明的组合物的优良的染发性能包括产生良好的色彩覆盖以及对原本灰白的头发进行染色。
合成实例1到15
季铵化的吡咯烷的合成化学式(1)的化合物实例11-(4-氨基苯基)-N，N，N-三甲基吡咯-3-碘化铵的制备向[1-(4-硝基苯基)-吡咯烷-3-基]二甲胺(470毫克，2.0毫摩尔)溶于二甲基甲酰胺(2毫升)的溶液中加入甲基碘(567毫克，4.0毫摩尔)。反应混合物在60℃下搅拌1 8小时并冷却至室温。加入二乙基醚，得到的沉淀物过滤并用醚洗涤三次，得到1-(4-硝基苯基)-N，N，N-三甲基吡咯-3-碘化铵(894毫克，92％收率)1HNMR(400兆赫兹，DMSO-d6)δ2.50(m，2H)，3.15(s，9H)，3.43(m，1H)，3.71(m，2H)，3.87(m，1H)，4.37(m，1H)，6.74(d，2H，J＝9赫兹)，8.12(d，2H，J＝9赫兹)。该化合物在60磅/平方英尺压力、室温下在含有10％的Pd/C的薄荷醇中氢化约18小时。反应混合物用塞里塑料垫过滤并用甲醇洗涤。滤液真空蒸发以生成1-(4-氨基苯基)-N，N，N-甲基吡咯-3-碘化铵(505毫克，95％收率)1HNMR(400兆赫兹MHz，DMSO-d6)δ2.32(m，2H)，2.94(m，1H)，3.09(s，9H)，3.17(m，2H)，3.71(m，2H)，4.25(m，1H)，4.66(bs，2H)，6.52(s，4H)MSm/z＝219。这是表1中的化合物1。
实例2到15在实例1的合成过程中用适当的R-X反应物取代甲基碘，可制备表1中的化合物2至15。
表1
染发实验实例16到45染发组合物以及使用该组合物染发使用表1所列的实例1至15的季铵化的吡咯烷主要中间体化合物以及如表2和3中所示的偶合剂化合物，可制备本发明的染发组合物16至45并对其进行测试。头前部的头发要使用重量为700毫克至900毫克的组合物。主要中间体和每一偶合剂的溶液可以根据以下过程分别制备。主要中间体和偶合剂溶液在一种基液中的浓度均为0.025摩尔/升，该基液包含椰油酰氨基丙基内铵盐1 7克、一乙醇胺2克、油酸0.75克、柠檬酸0.1克、氢氧化铵(28％)5克、二十二烷基三甲基氯化铵0.5克以及适量水至100克。0.5毫升主要中间体和0.5毫升偶合剂的溶液与20体积的过氧化氢(1毫升)进行混合。将混合物施用到置于玻璃板上的额部头发上，然后在40℃保持30分钟，而后冲洗、洗发并干燥头发。染色效果用Minolta的CM-3700d型分光光度计来评价。
Minolta3700d分光光度计利用表面的反射光，并以CIE(国际照明委员会)三色激励值给出结果。这些值然后用数学方法转换成L*a*b的颜色空间，其中颜色的色调和强度的变化幅度接近于人眼可觉察的程度。L*，是无色的，范围从黑(L*＝0)到白(L*＝100)；这个术语叫做“公制亮度”，是度量颜色的亮与暗的，与灰色对比浓淡有关。色调用色度坐标a*和b*来测定，其中a*表示红色(a*＞0)，b*表示黄色(b*＞0)。a*和b*的值可以以a*为x轴、b*为y轴汇成图，提供定量颜色信息“公制色度”是从原点(a*＝0，b*＝0)到样品值所代表的点的线段长度，而公制色调角是a*轴与公制色度线的夹角。公制色度表示颜色反应的强度(即一种颜色与它的灰色对比浓淡的区别程度)。公制色调角用度数定量色调，值越大，表示黄色调越浓，值越小，表示红色调越浓(或黄色越淡)。
测试结果列于下列表2和3中。未洗染未处理的额部头发的基线平均值L*、a*和b*分别为L*72.32，a*2.0，b*23.2。
合成实例46及47采用实例1中提出的制备过程，但使用适宜量的氯甲烷或硫酸二甲酯反应物代替甲基碘，这样可制备[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基氯化铵或[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基硫酸铵。
本发明的化合物表现出比非季铵化的化合物和对苯二胺更低的过敏性。例如，在局部的淋巴结化验中实例1的化合物表现出更低的敏感化(过敏)能力。该化验报告见Contact Dermatitis 42(6)，344-348，2000年6月。
使用本发明的一种季铵化的吡咯烷主要中间体的染发组分优选的组合如表A到表G中C1至C116的组合。向下看表A中的列，Xes指定了根据本发明可以复配的染料的组合。例如，在表A中的实例C1中，本发明的化学式(1)的一种季铵化的吡咯烷化合物(表A的第1行)可与2-氨基酚(表A的第7行)结合使用，在表A中的实例C3中，本发明的化学式(1)的一种季铵化的吡咯烷化合物(表A的第1行)可与2-甲苯-1，3-二酚(表A的第9行)结合使用。尽管也可使用本发明的任意季铵化的吡咯烷化合物，但在表格的C1至C116的组合中尤其优选的作为化学式(1)的组分的化合物为1-(4-氨基苯基)-N，N-二甲基-N-丙基吡咯烷-3-溴化铵以及1-(4-氨基苯基)-N，N-二甲基-N-丙基吡咯烷-3-丙基硫酸铵。
使用本发明的一种季铵化的吡咯烷主要中间体的尤其优选的组合如表H到表N中的D1至D116的组合。例如，在表H的实例No.D1中，本发明的一种化学式(1)的一种化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-氯化铵(表H的第1行)可与2-氨基酚(表H的第7行)结合使用，在表H的实例D3中，本发明的一种化学式(1)的化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-氯化铵(表H的第1行)可与2-甲苯-1，3-二酚(表H的第9行)结合使用。
使用本发明的一种季铵化的吡咯烷主要中间体的其它尤其优选的染发组分的组合如表O到表U中D1至D116的组合。例如，在表O的实例No.D1中，本发明的一种化学式(1)的化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-硫酸铵(表O的第1行)可与2-氨基酚(表O的第7行)结合使用，在表O的实例D3中，本发明的一种化学式(1)的化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-硫酸铵(表O的第1行)可与2-甲苯-1，3-二酚(表O的第9行)结合使用。
根据本发明的上述描述，在不背离本发明精神的前提下，本领域中的专业人员可以对发明进行一些改进。因而，本发明的范围并不限于说明和描述的具体实施方案。
权利要求
1.一种化学式(1)的季铵化的吡咯烷化合物 其中X选自Cl、Br、I或R3SO4；R选自一种C1-C22的烷基或一种C1-C22的一或二羟烷基；R1和R2各自独立地为一种C1-C4的烷基；R3为一种C1-C22的烷基或一种C1-C22的一或二羟烷基；R4选自氢原子、C1-C5的烷基或一种被一个或多个羟基或氨基取代的烷基；R5选自氢原子或羟基。
2.如权利要求1所述的季铵化的吡咯烷化合物，其中R1和R2分别为CH3；R4和R5分别为氢原子；X选自Cl、Br和R3SO4，此处R3为CH3或C3H7。
3.如权利要求1所述的季铵化的吡咯烷化合物，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
4.在包含一种含有一种或多种氧化性染发剂的组合物以及一种含有一种或多种氧化剂的组合物的染发系统中，改进措施包括在所述包含一种或多种氧化性染发剂的组合物中包含一种如权利要求1中所述的季铵化的吡咯烷化合物作为主要中间体。
5.如权利要求4所述的染发系统，其中包含一种或多种氧化性染发剂的组合物还包含一种或多种选自下列物质的主要中间体2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇；4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇。
6.如权利要求4所述的染发系统，其中包含一种或多种氧化性染发剂的组合物还包含一种或多种选自下列物质的偶合剂苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，2-(2，4-二氨基-苯氧基)-乙醇，-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，3-(2，4-二氨基-苯氧基)-丙烷-1-醇，3-氨基酚，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，以及1H-吲哚-6-酚和2-氨基吡啶-3-酚。
7.如权利要求4所述的一种染发系统。
8.如权利要求4所述的染发系统，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
9.在用于染发的系统中，其中至少一种主要中间体与至少一种偶合剂在氧化剂存在条件下反应，生成一种氧化性毛发染料，其中改进措施为使用一种如权利要求1所述的季铵化的吡咯烷化合物作为主要中间体。
10.根据权利要求9的染发系统，其中该系统还包含一种或多种选自下列物质的主要中间体2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇。
11.如权利要求9所述的染发系统，其中该系统还包含一种或多种选自下列物质的偶合剂苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，2-(2，4-二氨基-苯氧基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇和3-(2，4-二氨基-苯氧基)-丙烷-1-醇，3-氨基酚，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，1H-吲哚-6-酚和2-氨基吡啶-3-酚。
12.如权利要求9所述的染发系统，其中该系统还包含一种或多种选自下列物质的主要中间体2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇以及2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇；4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇以及选自下列物质的一种或多种偶合剂苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，2-(2，4-二氨基-苯氧基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，和3-(2，4-二氨基-苯氧基)-丙烷-1-醇，3-氨基酚，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮以及1H-吲哚-6-酚和2-氨基吡啶-3-酚。
13.如权利要求9所述的染发系统。
14.如权利要求9所述的染发系统，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
15.一种用于染色人的毛发的染发组合物，包含，在一种合适的载体或赋形剂中，染色有效量的下列物质(a)至少一种包含如权利要求1中所述的季铵化的吡咯烷化合物的主要中间体，(b)至少一种偶合剂，以及(c)至少一种氧化剂。
16.如权利要求15所述的一种染发组合物。
17.如权利要求15所述的一种染发组合物，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
18.一种用于染色人的毛发的方法，包含将权利要求15中所述的染色有效量的染发组合物施用于头发，并使组合物与头发接触染发有效的时间段，然后冲洗、洗发、干燥头发。
19.一种用于染色人的毛发的方法，包含将权利要求16中所述的染色有效量的染发组合物施用于头发，并使组合物与头发接触染发有效的时间段，然后冲洗、洗发、干燥头发。
20.一种用于染色人的毛发的方法，包含将权利要求17中所述的染色有效量的染发组合物施用于头发，并使组合物与头发接触染色有效的时间段，然后冲洗、洗发、干燥头发。
21.一种用于制备权利要求1中化学式(1)的化合物的方法，该方法包含将化学式(A)的N-(4-硝基苯基)-3-氨基-吡咯烷 与一种化学式R-X的季铵化试剂反应，生成一种化学式(C)的季铵盐 以及将化学式(C)的盐氢化以生成一种化学式(1)的化合物 其中X、R、R1、R2、R4和R5如权利要求1中所定义。
全文摘要
一种化学式(1)的季铵化的吡咯烷化合物,其中X选自Cl、Br、I或R
文档编号A61K8/00GK1477947SQ01819601
公开日2004年2月25日 申请日期2001年12月5日 优先权日2000年12月6日
发明者林穆一, 潘裕国 申请人:P&G克莱罗尔公司
技术领域：
本发明涉及新型的季铵化的吡咯烷化合物以及包含这种化合物作为用于氧化性染发的主要中间体的组合物。
背景技术：
染发是一种源于古代实践的、使用多种方法的过程。在现代，使用最广泛的染发方法是一种氧化性染发方法，该方法是一种或多种氧化性染发剂和一种或多种氧化剂结合使用。
最为普遍的是一种过氧氧化剂与一种或多种氧化性染发剂结合使用，通常是能扩散到头发中的小分子并包含一种或多种主要中间体和一种或多种偶合剂。在这一过程中，一种过氧化物如过氧化氢用于活化主要中间体的小分子，以使其能与偶合剂反应在发轴处形成更大尺寸的化合物，使得可以进行多种不同颜色深浅、颜色种类的染发。
在这种氧化性染发系统和组合物中可以使用多种主要中间体和偶合剂。可使用的主要中间体包括对苯二胺，对甲苯二胺，对氨基酚，4-氨基-3-甲基苯酚，N，N-二(2-羟基乙基)-对苯二胺，1-(2-羟基乙基)-4，5-二氨基吡唑，以及可作为偶合剂的包括间苯二酚，2-甲基间苯二酚，3-氨基酚，2，4-二氨基苯氧基乙醇以及5-氨基-2-甲基苯酚。
除了颜色和期望的强度，对于用于为人的头发染色的氧化性染料化合物还有许多另外的要求。因而，染料化合物关于毒物学和皮肤病学的性能必须可为人接受，而且必须能提供良好的耐光性、对烫发处理的不褪色性、酸不褪色性以及摩擦不褪色性。用染料化合物每次染发后的颜色必须能对光、摩擦和化学试剂保持稳定至少4至6周。而且，一种额外的要求是使用不同的显色剂和偶合剂物质可产生不同颜色种类、颜色深浅的广泛的色彩范围。使用基于对苯二胺的染料可产生大量不同的期望的深浅颜色。然而，使用对苯二胺受到质疑，主要由于一种过敏性。GB 2,239,265A中描述了一些个体对对苯二胺及其衍生物变得敏感。被提出用来替代对苯二胺的物质还未被证实是完全令人满意的。因而就需要一种新的主要中间体以满足一种或多种期望的性能的需要而却不具有对苯二胺所具有的过敏性，也即该中间体具有比对苯二胺明显更弱的过敏性。
发明概述因而本发明的一个目标是提供可用于代替对苯二胺的新型的主要中间体化合物，通过主要中间体和偶合剂的多种组合以提供大范围的不同深浅颜色，但却比对苯二胺具有更弱的过敏性。
已经发现，新型的季铵化的吡咯烷化合物是用于染发组合物和系统的适宜的主要中间体，可提供良好的氧化性染发效果以及提供可接受的耐光、耐洗性、对烫发处理的不褪色性，适宜用于使用多种主要中间体和偶合剂化合物提供多种不同深浅颜色，但却呈现出比对苯二胺明显更弱的过敏性。
本发明提供新型化学式(1)的新型季铵化的吡咯烷化合物 其中X为Cl、Br、I或R3SO4；R为一种C1-C22烷基或一种C1-C22一或二羟烷基；R1和R2各自独立地为一种C1-C4烷基；R3为一种C1-C22烷基或一种C1-C22一或二羟烷基；R4为氢原子、一种C1-C5烷基或一种被一个或多个羟基或氨基取代的烷基；R5为氢原子或羟基。
发明详述本发明的新型季铵化的吡咯烷化合物可以通过将一种适宜的N-(4-硝基苯基)-3-氨基吡咯烷与一种季铵化试剂(R-X)在一种适宜的溶剂如二甲基甲酰胺(DMF)中反应以生成一种季铵盐来制备，该季铵盐可与二乙基醚一起沉淀出来，随后根据以下反应顺序在无水甲醇和一种适宜的氢化催化剂中氢化该季铵盐，其中R、R1、R2、R3、R4、R5和X如上文所定义的。 一个示例性合成过程如下化合物A(0.47克，2.0毫摩尔)溶于无水的DMF(2.0毫升)中。向其中加入期望的化学式R-X的季铵化试剂B。反应混合物在60℃搅拌约18小时。冷却至室温。加入二乙基醚(25毫升)以沉淀出盐C。盐C在含10％的Pd/C催化剂的无水甲醇中于415千帕(60磅/平方英尺)、室温条件下氢化18小时。反应物随后通过塞里塑料垫过滤并真空蒸发干燥以提供本发明的化学式(1)的化合物。
本发明的季铵化的吡咯烷化合物可用于本发明的染料组合物和系统中，使用量占染发组合物的重量约0.005％到约20％，优选为0.01％到约5.0％，最优选的为约0.1％到约2.5％。
当将季铵化的吡咯烷化合物作为唯一的主要中间体使用于染发组合物或系统中时，尽管可以获得许多有利的性能，但也应该认识到这些季铵化的吡咯烷化合物也可与一种或多种其它的适宜的主要中间体一起使用。
此类其它的适宜的主要中间体的实例包括对苯二胺衍生物，例如苯-1，4-二胺，2-甲基-苯-1，4-二胺，2-氯代-苯-1，4-二胺，N-苯基-苯-1，4-二胺，N-(2-乙氧基乙基)苯-1，4-二胺，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，(2，5-二氨基-苯基)-甲醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，N-(4-氨基苯基)苯-1，4-二胺，2，6-二甲基-苯-1，4-二胺，2-异丙基-苯-1，4-二胺，1[(4-氨基苯基)氨基]-丙烷-2-醇，2-丙基-苯-1，4-二胺，1，3-二[(4-氨基苯基)(2-羟基乙基)氨基]丙烷-2-醇，N4，N4，2-三甲基苯-1，4-二胺，2-甲氧基-苯-1，4-二胺，1-(2，5-二氨基苯基)乙烷-1，2-二醇，2，3-二甲基-苯-1，4-二胺，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，2，6-二乙基苯-1，4-二胺，2，5-二甲基苯-1，4-二胺，2-噻吩-2-苯-1，4-二胺，2-噻吩-3-苯-1，4-二胺，2-吡啶-3-苯-1，4-二胺，1，1′-联苯-2，5-二胺，2-(甲氧基甲基)苯-1，4-二胺，2-(氨基甲基)苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基苯氧基)乙醇，N-[2-(2，5-二氨基苯氧基)乙基]-乙酰胺，N，N-二甲基苯-1，4-二胺，N，N-二乙基苯-1，4-二胺，N，N-二丙基苯-1，4-二胺，2-[(4-氨基苯基)(乙基)氨基]乙醇，2-[(4-氨基-3-甲基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，N-(2-甲氧基乙基)-苯-1，4-二胺，3-[(4-氨基苯基)氨基]丙烷-1-醇，3-[(4-氨基苯基)-氨基]丙烷-1，2-二醇，N-{4-[(4-氨基苯基)氨基]丁基}苯-1，4-二胺以及2-[2-(2-{2-[(2，5-二氨基苯基)-氧]乙氧基}乙氧基)乙氧基]苯-1，4-二胺；对氨基酚的衍生物如4-氨基酚，4-甲基氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基-苯酚，4-氨基-2-羟甲基-苯酚，4-氨基-2-甲基-苯酚，4-氨基-2-[(2-羟基-乙基氨基)-甲基]-苯酚，4-氨基-2-甲氧基甲基-苯酚，5-氨基-2-羟基苯甲酸，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，4-氨基-2-(2-羟基乙基)-苯酚，4-氨基-3-(羟甲基)苯酚，4-氨基-3-氟代-苯酚，4-氨基-2-(氨甲基)-苯酚，以及4-氨基-2-氟代-苯酚；邻氨基酚的衍生物如2-氨基酚，2，4-二氨基苯酚，2-氨基-5-甲基-苯酚，2-氨基-6-甲基-苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，以及2-氨基-4-甲基-苯酚；和杂环衍生物如嘧啶-2，4，5，6-四胺，1-甲基-1H-吡唑-4，5-二胺，2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇，N2，N2-二甲基-吡啶-2，5-二胺，2-[(3-氨基-6-甲氧基吡啶-2-基)氨基]乙醇，6-甲氧基-N2-甲基-吡啶-2，3-二胺，2，5，6-三氨基嘧啶-4(1H)-酮，吡啶-2，5-二胺，1-异丙基-1H-吡唑-4，5-二胺，1-(4-甲苄基)-1H-吡唑-4，5-二胺，1-(4-氯苄基)-1H-吡唑-4，5-二胺。
主要中间体可以以其游离碱或者与酸形成盐的形式使用，例如，盐酸盐、氢溴酸盐或硫酸盐等。
本发明的季铵化的吡咯烷化合物可单独或与此类其它适宜的主要中间体的组合物与任意适宜的偶合剂结合使用于本发明的染发组合物或系统中。可用于本发明的染发组合物或体系中的偶合剂化合物的使用量占染发组合物的总重量约0.005％到约20％，优选为约0.01％到约5.0％，最优选为约0.1％到约2.5％。
适宜的偶合剂包括例如苯酚、间苯二酚和萘酚衍生物如萘-1，7-二酚，苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，萘-1，5-二酚，萘-2，7-二酚，苯-1，4-二酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，7-氨基-4-羟基-萘-2-磺酸，2-异丙基-5-甲基苯酚，1，2，3，4-四氢-萘-1，5-二酚，2-氯苯-1，3-二酚，4-羟基-萘-1-磺酸，苯-1，2，3-三元酚，萘-2，3-二酚，5-二氯-2-甲苯-1，3-二酚，4，6-二氯苯-1，3-二酚，和2，3-二羟基-[1，4]萘醌；间苯二胺如2，4-二氨基苯酚，苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙醇，2-[(3-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，2-甲基-苯-1，3-二胺，2-[[2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙基]-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，4-{3-[(2，4-二氨基苯酚)氧]丙氧基}苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基-苯基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，4-(2-氨基-乙氧基)-苯-1，3-二胺，(2，4-二氨基苯氧基)-乙酸，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，4-乙氧基-6-甲基-苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基-5-甲基-苯氧基)-乙醇，4，6-二甲氧基-苯-1，3-二胺，2-[3-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯氨基]-乙醇，3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1-醇，N-[3-(二甲基氨基)苯基]尿素，4-甲氧基-6-甲苯-1，3-二胺，4-氟代-6-甲苯-1，3-二胺，2-({3-[(2-羟基乙基)氨基]-4，6-二甲氧基苯基}-氨基)乙醇，3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1，2-二醇，2-[2-氨基-4-(甲氨基)-苯氧基]乙醇，2-[(5-氨基-2-乙氧基-苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，2-[(3-氨基苯基)氨基]乙醇，N-(2-氨基乙基)苯-1，3-二胺，4-{[(2，4-二氨基-苯基)氧]甲氧基}-苯-1，3-二胺，以及2，4-二甲氧基苯-1，3-二胺；间氨基酚如3-氨基酚，2-(3-羟基-4-甲基-苯氨基)-乙酰胺，2-(3-羟基-苯氨基)-乙酰胺，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，5-氨基-2，4-二氯代-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-氯代-6-甲基-苯酚，5-氨基-2-(2-羟基乙氧基)-苯酚，2-氯代-5-(2，2，2-三氯代-乙氨基)-苯酚，5-氨基-4-氯代-2-甲基-苯酚，3-环戊氨基-苯酚，5-[(2-羟基乙基)氨基]-4-甲氧基-2-甲基苯酚，5-氨基-4-甲氧基-2-甲基苯酚，3-(二甲基氨基)苯酚，3-(二乙基氨基)苯酚，5-氨基-4-氟代-2-甲基苯酚，5-氨基-4-乙氧基-2-甲基苯酚，3-氨基-2，4-二氯代-苯酚，3-[(2-甲氧基乙基)氨基]苯酚，3-[(2-羟基乙基)氨基]苯酚，5-氨基-2-乙基-苯酚，5-氨基-2-甲氧基苯酚，5-[(3-羟丙基)氨基]-2-甲基苯酚，3-[(3-羟基-2-甲基苯基)-氨基]丙烷-1，2-二醇，以及3-[(2-羟基乙基)氨基]-2-甲基苯酚；和杂环衍生物如3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，6-甲氧基喹啉-8-胺，4-甲基吡啶-2，6-二酚，2，3-二氢-1，4-苯并二噁英-5-酚，1，3-苯并二噁茂-5-酚，2-(1，3-苯并二噁茂-5-氨基)乙醇，3，4-二甲基吡啶-2，6-二酚，5-氯代吡啶-2，3-二酚，2，6-二甲氧基吡啶-3，5-二胺，1，3-苯并二噁茂-5-胺，2，6-二(2-羟基乙氧基)-3，5-二氨基吡啶，1H-吲哚-4-酚，5-氨基-2，6-二甲氧基吡啶-3-酚，1H-吲哚-5，6-二酚，1H-吲哚-7-酚，1H-吲哚-5-酚，1H-吲哚-6-酚，6-溴代-1，3-苯并二噁茂-5-酚，2-氨基吡啶-3-酚，吡啶-2，6-二胺，3-[(3，5-二氨基吡啶-2-基)氧]丙烷-1，2-二醇，5-[(3，5-二氨基吡啶-2-基)氧]戊烷-1，3-二醇，1H-吲哚-2，3-二酮，吲哚-5，6-二酚，3，5-二甲氧基吡啶-2，6-二胺，6-甲氧基吡啶-2，3-二胺，以及3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-胺。
优选的主要中间体包括对苯二胺衍生物例如2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，N-(2-甲氧基乙基)苯-1，4-二胺，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，以及1-(2，5-二氨基苯基)乙烷-1，2-二醇；对氨基酚的衍生物如4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，4-氨基-2-甲氧基甲基-苯酚，以及1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇；邻氨基酸的衍生物如2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，以及2-氨基-4-甲基苯酚；杂环衍生物如嘧啶-2，4，5，6-四胺，1-甲基-1H-吡唑-4，5-二胺，2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇和N2，N2-二甲基-吡啶-2，5-二胺。
优选的偶合剂包括苯酚，间苯二酚和萘酚的衍生物例如萘-1，7-二酚，苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，萘-1，5-二酚，萘-2，7-二酚，苯-1，4-二酚，2-甲苯-1，3-二俄方能，以及2-异丙基-5-甲基苯酚；间苯二胺如苯-1，3-二胺，2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙醇，4-{3-[(2，4-二氨基苯基)氧]丙氧基}苯-1，3-二胺，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，以及3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1-醇；间氨基酚如3-氨基酚，5-氨基-2-甲基苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基苯酚，以及3-氨基-2-甲基苯酚；和杂环衍生物如3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，1，3-苯并二噁茂-5-酚，1，3-苯并二噁茂-5-胺，1H-吲哚-4-酚，1H-吲哚-5，6-二酚，1H-吲哚-7-酚，1H-吲哚-5-酚，1H-吲哚-6-酚，1H-吲哚-2，3-二酮，吡啶-2，6-二胺，以及2-氨基吡啶-3-酚。
最优选的主要中间体包括对苯二胺衍生物例如2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，以及2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇；对氨基酚的衍生物如4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，以及1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇；邻氨基酚如2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，以及N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺；和杂环衍生物如嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇。
最优选的偶合剂包括苯酚，间苯二酚和萘酚的衍生物例如苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，和2-甲苯-1，3-二酚；间苯二胺如2-(2，4-二氨基苯氧基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，以及3-(2，4-二氨基苯氧基)-丙烷-1-酚；间氨基酚如3-氨基酚，5-氨基-2-甲基苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基苯酚，以及3-氨基-2-甲基苯酚；和杂环衍生物如3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，和1H-吲哚-6-酚以及2-氨基吡啶-3-酚。
本发明中用在染发组合物或系统中的主要中间体和偶合剂化合物的总量一般占染发组合物总重量约0.001％到10％，优选约0.02％到10％，更优选为约0.2％到6.0％。主要中间体和偶合剂化合物一般等量使用。然而，也可能使用或过量或不足量的主要中间体化合物。
根据本发明的染发组合物还可包含某些其它染料成分，例如酸性橙3、分散橙3、分散黑9，HC橙1、HC橙2、HC橙3、HC黄2、HC黄4、HC黄5、HC黄6、HC黄7、HC黄9、HC黄10、HC黄11、HC黄12、HC黄13、HC黄14、HC黄15、4-硝基-邻苯二胺、2-硝基-5-甘油基甲基苯胺、4-硝基苯基氨乙基尿素、羟基乙基-2-硝基-对甲苯胺、3-甲氨基-4-硝基苯氧基乙醇、2-氨基-6-氯代-4-硝基苯酚、2-氯代-6-乙氨基-4-硝基苯酚、碱性黄57、溶剂橙45、4-硝基-间苯二胺、天然橙6、2-羟基乙氨基-5-硝基苯甲醚、2-氨基-3-硝基苯酚、6-硝基-邻甲苯胺、N-乙基-3-硝基对氨基苯甲酸、N-羟基乙基-2，6-二硝基-对氨基苯甲醚、6-硝基-2，5-吡啶二胺、4-氯代-5-甲基-2-硝基苯酚，HC红1、HC红3、HC红7、HC红10、HC红11、HC红13、HC红14、2-硝基-对苯二胺、3-硝基-对羟基乙氨基苯酚、4-羟基丙氨基-3-硝基苯酚、4-氨基-3-硝基苯酚、苦氨酸、N-(2-羟乙基)苦氨酸、碱性红76、分散红17、N-甲基-3-硝基-对苯二胺，2-氯代-5-硝基-N-羟基乙基-对苯二胺、4-氨基-2-硝基二苯胺基-2′-羧酸、4-氨基-4′-二甲氨基-2-硝基二苯氨基-2′-羧酸。
分散紫1、分散紫4、HC蓝2、HC蓝6、HC蓝9、HC蓝10、HC蓝11、HC蓝12、HC紫1、HC紫2、N，N-二(2-羟基乙基)-2-硝基-对苯二胺、2-硝基-4-[二(2-羟基乙基)氨基]二苯胺、碱性紫14，分散蓝1、分散蓝3、碱性蓝7、碱性蓝9、碱性蓝26、碱性蓝17、碱性蓝99，碱性棕16、碱性棕17以及酸性黑1。
这些染料化合物可以包含于本发明的染发组合物中，含量按重量计为约0.1％至4.0％。
可以理解，偶合剂化合物和主要中间体化合物以及其它染料化合物，就它们作为碱而言，可以以其与有机或无机酸如盐酸或硫酸生成的相应的盐的形式使用，或者就它们具有芳族OH基团而言，可以以与碱生成的盐的形式例如碱性酚盐的形式存在。
而且，通常用于染发组合物的化妆品用添加剂成分也可用于如本发明的染发组合物，例如抗氧化剂，如抗坏血酸、巯基乙酸或亚硫酸钠、香料油、成形络合物、润湿剂、乳化剂、增稠剂以及保养材料。
本发明的染发组合物的形态可以是，例如溶液，尤其是水溶液或水醇溶液。然而，特别优选的形态为霜膏、凝胶或乳液。该组合物为染料成分与适宜于特殊制备的常规的化妆品用添加剂成分的混合物。
在溶液、霜膏、乳液或凝胶中的常规的化妆品用添加剂成分包括，例如，溶剂除了水以外，溶剂也可使用低级链烷醇(例如，乙醇、丙醇、异丙醇)；多元醇(例如，卡必醇、丙二醇、甘油)。在适宜的方法中，高级醇例如鲸蜡醇，在引入其它材料通常为亲脂材料之前，如果先将其在低温(50℃至80℃)下熔化液化，就适于作为有机溶剂。参见WO 98/27941(稀释剂部分)，并入本文以供参考。
阴离子和非离子表面活性剂这些材料可以在阴离子，阳离子，两性的或非离子表面活性剂化合物的种类中选择，例如硫酸脂肪醇，乙氧基化的硫酸脂肪醇，烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐，烷基三甲基铵盐，烷基三甲铵乙内酯，乙氧基化的脂肪醇，乙氧基化的壬基苯酚，脂肪酸链烷醇酰胺和乙氧基化的脂肪酸酯。这些表面活性剂因多种原因包含在内，例如为了形成乳液辅助增稠和在施用染发组合物时辅助润湿头发等等。适宜的材料为烷基硫酸盐、乙氧基化的烷基硫酸盐、烷基甘油基醚磺酸盐、甲基酰基牛磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基乙氧基羧酸盐、脂肪酸一和二乙醇胺。参考文献见1998年11月26日公告的专利WO 98/52523，该专利引入本文以供参考。
增稠剂适宜的增稠剂包括如高级脂肪醇，淀粉，纤维素衍生物，凡士林，石蜡油，脂肪酸和基于聚丙烯酸和聚氨酯聚合物的阴离子及非离子聚合增稠剂。实例为羟乙基纤维素，羟甲基纤维素和其它纤维素衍生物，疏水改性的阴离子聚合物和非离子聚合物，尤其是同时具有亲水和疏水部分聚合物。可用的非离子聚合物包括聚氨酯衍生物如PEG-150/硬脂醇/SDMI共聚物和PEG-150/硬脂醇SDMI共聚物。其它可用的两亲聚合物如美国6010541中所述，引入本文以供参考。可以用作增稠剂的阴离子聚合物例子为丙烯酸盐共聚物，丙烯酸盐/十六烷基聚氧乙烯醚-20异丁烯酸盐共聚物，丙烯酸盐/十六烷基聚氧乙烯醚-20衣康酸盐共聚物和丙烯酸盐/二十二烷基聚乙氧烯醚-25丙烯酸盐共聚物。以及Rohm&Haas销售的Aculyn聚合物，以及毛发保养材料，例如阳离子树脂，羊毛脂衍生物，胆固醇，泛酸和内铵盐。
碱化剂用于增加非永久性染发组合物的pH值的适宜的材料包括氨水，氨基甲基丙醇，甲基乙醇胺，三乙醇胺和胆胺。
调理剂适宜的材料包括聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物；烃油脂；单体四价化合物和季铵化的聚合物。单体四价化合物是典型的阳离子化合物，但也可包括内铵盐和其它两性的和两性离子材料。适宜的单体四价化合物包括二十二烷基三烷基基氯化物，二十二烷基三甲基氯化铵，苄烷铵溴化物或氯化物，苄基三乙基氯化铵，双-羟基乙基牛油甲铵氯化物，C12至18二烷基二甲基氯化铵，十六烷基二甲基苄基氯化铵，十六烯基三甲铵溴化物和氯化物，十六烷基三甲铵的溴化物、氯化物和甲基硫酸化物，十六烷基吡啶氯化铵，椰油酰氨基丙基乙基二甲基乙基硫酸铵，椰油酰氨基丙基乙基硫酸铵，椰油乙基二甲基乙基硫酸铵，椰油三甲铵氯化物和乙基硫酸化物，二-二十二烷基二甲基氯化铵，二-十六烷基二甲基氯化铵，二椰油二甲基氯化铵，二月桂二甲基基氯化铵，二大豆二甲基氯化铵，二牛油二甲基氯化铵，氢化牛油三甲基氯化铵，羟基乙基鲸蜡基二甲基氯化铵，十四烷二甲基苄基氯化铵，油酸二甲基苄基氯化铵，大豆乙基硫酸铵，大豆三甲基氯化铵，硬脂基二甲基苄基氯化铵和许多其它化合物。参见WO98/27941，引入本文以供参考。季铵化的聚合物典型的是阳离子聚合物，但也可包括两性和两性离子聚合物。可用的聚合物有例如聚季铵-4，聚季铵-6，聚季铵-7，聚季铵-8，聚季铵-9，聚季铵-10，聚季铵-22，聚季铵-32，聚季铵-39，聚季铵-44和聚季铵-47。适宜于护发的聚硅氧烷有聚二甲基硅氧烷，氨代聚二甲基硅氧烷，二甲聚硅氧烷多元醇共聚物和聚二甲基硅氧烷醇。适宜的聚硅氧烷参见1999年7月15日公告的专利WO99/34770，引入本文以供参考。适宜的烃类油脂包括矿物油。
天然成分例如，蛋白质衍生物，芦荟汁，洋甘菊和散沫花叶粉提取物。
其它的辅剂包括调低pH值的酸化剂、缓冲剂、鳌合抗氧化剂、多价鳌合剂等等。上文提到的但并未特殊指出的此类和其它种类适宜的材料在由The Cosmetics，Toiletry，and Fragrance Association出版的InternationalCosmetics Ingredient Dictionary and Handbook(第八版)中列出，引入本文以供参考。特别参考第3部分第2卷(化学类)和第4部分(功能)，这些部分在确定可获得特殊或多种用途的具体的辅助剂/赋形剂时很有帮助。
上文提及的常规的化妆品用成分均可以以适宜其用途的剂量使用。
例如润湿剂和乳化剂的使用浓度按重量计为约0.5％到30％，增稠剂使用的剂量按重量计为约0.1％到25％，护发材料的浓度按重量计为约0.1％到5.0％。
本发明的染发组合物根据其成分可以是弱酸性、中性或碱性的。该组合物典型的pH值为6.8到11.5。组合物的pH值可以用氨水在一定的范围内调节。有机胺也可以用于该用途，包括一乙醇胺和三乙醇胺，或也可用无机碱，例如氢氧化钠和氢氧化钾。无机的或有机酸可用于在酸性范围内调节pH值，例如磷酸，乙酸，柠檬酸或酒石酸。
为了使用氧化性染发组合物染发，根据本发明需在使用前将上述的染发组合物与一种氧化剂立即混合，并根据头发的量将足量的混合物施用的头发上，一般为约60到200克。
典型的，过氧化氢或是其与尿素、三聚氰胺、硼酸钠或碳酸钠的加成化合物可以以3％到12％，优选6％的水溶液使用作为氧化剂用于引发染发过程。氧气也可用作氧化剂。如果使用6％的过氧化氢溶液作为氧化剂，染发组合物与氧化剂的重量比为5∶1到1∶2，但优选1∶1。本发明的氧化剂和染发组合物的混合物要在约15℃到50℃条件下在头发上作用约10到45分钟，优选约30分钟，而后冲洗并干燥头发。如果需要，洗涤头发并最后用弱的有机酸如柠檬酸或酒石酸后漂洗头发。随后再干燥头发。
本发明的染发组合物中的作为主要中间体物质的、化学式(1)季铵化的吡咯烷化合物的含量可使染后的头发具有突出的不褪色性，尤其是耐光性、耐清洗性和耐摩擦性。依照其中染料化合物的类型和组合物不同(如下文表3中所示)，根据本发明的染发组合物提供了不同深浅颜色的广泛的色彩范围，可从紫色延伸到黄绿色。尤其地，染发产生的颜色具有突出的色彩强度。本发明的组合物的优良的染发性能包括产生良好的色彩覆盖以及对原本灰白的头发进行染色。
合成实例1到15
季铵化的吡咯烷的合成化学式(1)的化合物实例11-(4-氨基苯基)-N，N，N-三甲基吡咯-3-碘化铵的制备向[1-(4-硝基苯基)-吡咯烷-3-基]二甲胺(470毫克，2.0毫摩尔)溶于二甲基甲酰胺(2毫升)的溶液中加入甲基碘(567毫克，4.0毫摩尔)。反应混合物在60℃下搅拌1 8小时并冷却至室温。加入二乙基醚，得到的沉淀物过滤并用醚洗涤三次，得到1-(4-硝基苯基)-N，N，N-三甲基吡咯-3-碘化铵(894毫克，92％收率)1HNMR(400兆赫兹，DMSO-d6)δ2.50(m，2H)，3.15(s，9H)，3.43(m，1H)，3.71(m，2H)，3.87(m，1H)，4.37(m，1H)，6.74(d，2H，J＝9赫兹)，8.12(d，2H，J＝9赫兹)。该化合物在60磅/平方英尺压力、室温下在含有10％的Pd/C的薄荷醇中氢化约18小时。反应混合物用塞里塑料垫过滤并用甲醇洗涤。滤液真空蒸发以生成1-(4-氨基苯基)-N，N，N-甲基吡咯-3-碘化铵(505毫克，95％收率)1HNMR(400兆赫兹MHz，DMSO-d6)δ2.32(m，2H)，2.94(m，1H)，3.09(s，9H)，3.17(m，2H)，3.71(m，2H)，4.25(m，1H)，4.66(bs，2H)，6.52(s，4H)MSm/z＝219。这是表1中的化合物1。
实例2到15在实例1的合成过程中用适当的R-X反应物取代甲基碘，可制备表1中的化合物2至15。
表1
染发实验实例16到45染发组合物以及使用该组合物染发使用表1所列的实例1至15的季铵化的吡咯烷主要中间体化合物以及如表2和3中所示的偶合剂化合物，可制备本发明的染发组合物16至45并对其进行测试。头前部的头发要使用重量为700毫克至900毫克的组合物。主要中间体和每一偶合剂的溶液可以根据以下过程分别制备。主要中间体和偶合剂溶液在一种基液中的浓度均为0.025摩尔/升，该基液包含椰油酰氨基丙基内铵盐1 7克、一乙醇胺2克、油酸0.75克、柠檬酸0.1克、氢氧化铵(28％)5克、二十二烷基三甲基氯化铵0.5克以及适量水至100克。0.5毫升主要中间体和0.5毫升偶合剂的溶液与20体积的过氧化氢(1毫升)进行混合。将混合物施用到置于玻璃板上的额部头发上，然后在40℃保持30分钟，而后冲洗、洗发并干燥头发。染色效果用Minolta的CM-3700d型分光光度计来评价。
Minolta3700d分光光度计利用表面的反射光，并以CIE(国际照明委员会)三色激励值给出结果。这些值然后用数学方法转换成L*a*b的颜色空间，其中颜色的色调和强度的变化幅度接近于人眼可觉察的程度。L*，是无色的，范围从黑(L*＝0)到白(L*＝100)；这个术语叫做“公制亮度”，是度量颜色的亮与暗的，与灰色对比浓淡有关。色调用色度坐标a*和b*来测定，其中a*表示红色(a*＞0)，b*表示黄色(b*＞0)。a*和b*的值可以以a*为x轴、b*为y轴汇成图，提供定量颜色信息“公制色度”是从原点(a*＝0，b*＝0)到样品值所代表的点的线段长度，而公制色调角是a*轴与公制色度线的夹角。公制色度表示颜色反应的强度(即一种颜色与它的灰色对比浓淡的区别程度)。公制色调角用度数定量色调，值越大，表示黄色调越浓，值越小，表示红色调越浓(或黄色越淡)。
测试结果列于下列表2和3中。未洗染未处理的额部头发的基线平均值L*、a*和b*分别为L*72.32，a*2.0，b*23.2。
合成实例46及47采用实例1中提出的制备过程，但使用适宜量的氯甲烷或硫酸二甲酯反应物代替甲基碘，这样可制备[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基氯化铵或[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基硫酸铵。
本发明的化合物表现出比非季铵化的化合物和对苯二胺更低的过敏性。例如，在局部的淋巴结化验中实例1的化合物表现出更低的敏感化(过敏)能力。该化验报告见Contact Dermatitis 42(6)，344-348，2000年6月。
使用本发明的一种季铵化的吡咯烷主要中间体的染发组分优选的组合如表A到表G中C1至C116的组合。向下看表A中的列，Xes指定了根据本发明可以复配的染料的组合。例如，在表A中的实例C1中，本发明的化学式(1)的一种季铵化的吡咯烷化合物(表A的第1行)可与2-氨基酚(表A的第7行)结合使用，在表A中的实例C3中，本发明的化学式(1)的一种季铵化的吡咯烷化合物(表A的第1行)可与2-甲苯-1，3-二酚(表A的第9行)结合使用。尽管也可使用本发明的任意季铵化的吡咯烷化合物，但在表格的C1至C116的组合中尤其优选的作为化学式(1)的组分的化合物为1-(4-氨基苯基)-N，N-二甲基-N-丙基吡咯烷-3-溴化铵以及1-(4-氨基苯基)-N，N-二甲基-N-丙基吡咯烷-3-丙基硫酸铵。
使用本发明的一种季铵化的吡咯烷主要中间体的尤其优选的组合如表H到表N中的D1至D116的组合。例如，在表H的实例No.D1中，本发明的一种化学式(1)的一种化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-氯化铵(表H的第1行)可与2-氨基酚(表H的第7行)结合使用，在表H的实例D3中，本发明的一种化学式(1)的化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-氯化铵(表H的第1行)可与2-甲苯-1，3-二酚(表H的第9行)结合使用。
使用本发明的一种季铵化的吡咯烷主要中间体的其它尤其优选的染发组分的组合如表O到表U中D1至D116的组合。例如，在表O的实例No.D1中，本发明的一种化学式(1)的化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-硫酸铵(表O的第1行)可与2-氨基酚(表O的第7行)结合使用，在表O的实例D3中，本发明的一种化学式(1)的化合物[1-(4-氨基苯基)-吡咯烷-基]-三甲基-硫酸铵(表O的第1行)可与2-甲苯-1，3-二酚(表O的第9行)结合使用。
根据本发明的上述描述，在不背离本发明精神的前提下，本领域中的专业人员可以对发明进行一些改进。因而，本发明的范围并不限于说明和描述的具体实施方案。
权利要求
1.一种化学式(1)的季铵化的吡咯烷化合物 其中X选自Cl、Br、I或R3SO4；R选自一种C1-C22的烷基或一种C1-C22的一或二羟烷基；R1和R2各自独立地为一种C1-C4的烷基；R3为一种C1-C22的烷基或一种C1-C22的一或二羟烷基；R4选自氢原子、C1-C5的烷基或一种被一个或多个羟基或氨基取代的烷基；R5选自氢原子或羟基。
2.如权利要求1所述的季铵化的吡咯烷化合物，其中R1和R2分别为CH3；R4和R5分别为氢原子；X选自Cl、Br和R3SO4，此处R3为CH3或C3H7。
3.如权利要求1所述的季铵化的吡咯烷化合物，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
4.在包含一种含有一种或多种氧化性染发剂的组合物以及一种含有一种或多种氧化剂的组合物的染发系统中，改进措施包括在所述包含一种或多种氧化性染发剂的组合物中包含一种如权利要求1中所述的季铵化的吡咯烷化合物作为主要中间体。
5.如权利要求4所述的染发系统，其中包含一种或多种氧化性染发剂的组合物还包含一种或多种选自下列物质的主要中间体2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇；4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇。
6.如权利要求4所述的染发系统，其中包含一种或多种氧化性染发剂的组合物还包含一种或多种选自下列物质的偶合剂苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，2-(2，4-二氨基-苯氧基)-乙醇，-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，3-(2，4-二氨基-苯氧基)-丙烷-1-醇，3-氨基酚，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，以及1H-吲哚-6-酚和2-氨基吡啶-3-酚。
7.如权利要求4所述的一种染发系统。
8.如权利要求4所述的染发系统，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
9.在用于染发的系统中，其中至少一种主要中间体与至少一种偶合剂在氧化剂存在条件下反应，生成一种氧化性毛发染料，其中改进措施为使用一种如权利要求1所述的季铵化的吡咯烷化合物作为主要中间体。
10.根据权利要求9的染发系统，其中该系统还包含一种或多种选自下列物质的主要中间体2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇，4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇。
11.如权利要求9所述的染发系统，其中该系统还包含一种或多种选自下列物质的偶合剂苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，2-(2，4-二氨基-苯氧基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇和3-(2，4-二氨基-苯氧基)-丙烷-1-醇，3-氨基酚，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮，1H-吲哚-6-酚和2-氨基吡啶-3-酚。
12.如权利要求9所述的染发系统，其中该系统还包含一种或多种选自下列物质的主要中间体2-甲苯-1，4-二胺，苯-1，4-二胺，2-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇，1-(2，5-二氨基-苯基)-乙醇以及2-[(4-氨基苯基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇；4-氨基酚，4-甲氨基-苯酚，4-氨基-3-甲基苯酚，1-(5-氨基-2-羟基苯基)-乙烷-1，2-二醇，2-氨基酚，2-氨基-5-甲基苯酚，2-氨基-6-甲基苯酚，N-(4-氨基-3-羟基苯基)-乙酰胺，嘧啶-2，4，5，6-四胺和2-(4，5-二氨基-1H-吡唑-1-基)乙醇以及选自下列物质的一种或多种偶合剂苯-1，3-二酚，4-氯苯-1，3-二酚，萘-1-酚，2-甲基-萘-1-酚，2-甲基-苯-1，3-二酚，2-(2，4-二氨基-苯氧基)-乙醇，2-(3-氨基-4-甲氧基-苯氨基)-乙醇，2-[2，4-二氨基-5-(2-羟基乙氧基)-苯氧基]-乙醇，和3-(2，4-二氨基-苯氧基)-丙烷-1-醇，3-氨基酚，5-氨基-2-甲基-苯酚，5-(2-羟基-乙氨基)-2-甲基-苯酚，3-氨基-2-甲基-苯酚，3，4-二氢-2H-1，4-苯并噁嗪-6-酚，4-甲基-2-苯基-2，4-二氢-3H-吡唑-3-酮以及1H-吲哚-6-酚和2-氨基吡啶-3-酚。
13.如权利要求9所述的染发系统。
14.如权利要求9所述的染发系统，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
15.一种用于染色人的毛发的染发组合物，包含，在一种合适的载体或赋形剂中，染色有效量的下列物质(a)至少一种包含如权利要求1中所述的季铵化的吡咯烷化合物的主要中间体，(b)至少一种偶合剂，以及(c)至少一种氧化剂。
16.如权利要求15所述的一种染发组合物。
17.如权利要求15所述的一种染发组合物，其中R、R1和R2分别为CH3；R4为氢；X为Cl或R3SO4，此处R3为CH3。
18.一种用于染色人的毛发的方法，包含将权利要求15中所述的染色有效量的染发组合物施用于头发，并使组合物与头发接触染发有效的时间段，然后冲洗、洗发、干燥头发。
19.一种用于染色人的毛发的方法，包含将权利要求16中所述的染色有效量的染发组合物施用于头发，并使组合物与头发接触染发有效的时间段，然后冲洗、洗发、干燥头发。
20.一种用于染色人的毛发的方法，包含将权利要求17中所述的染色有效量的染发组合物施用于头发，并使组合物与头发接触染色有效的时间段，然后冲洗、洗发、干燥头发。
21.一种用于制备权利要求1中化学式(1)的化合物的方法，该方法包含将化学式(A)的N-(4-硝基苯基)-3-氨基-吡咯烷 与一种化学式R-X的季铵化试剂反应，生成一种化学式(C)的季铵盐 以及将化学式(C)的盐氢化以生成一种化学式(1)的化合物 其中X、R、R1、R2、R4和R5如权利要求1中所定义。
全文摘要
一种化学式(1)的季铵化的吡咯烷化合物,其中X选自Cl、Br、I或R
文档编号A61K8/00GK1477947SQ01819601
公开日2004年2月25日 申请日期2001年12月5日 优先权日2000年12月6日
发明者林穆一, 潘裕国 申请人:P&G克莱罗尔公司
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