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Title:
SEMI-FLUORINATED ALKANES AND THEIR USE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/012852
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns semi-fluorinated alkanes of the general formulae RFRH and RFRHRF, RF being a linear or branched perfluoroalkyl group and RH being a linear or branched saturated (hydrocarbon)-alkyl group.

Inventors:
MEINERT HASSO (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/003542
Publication Date:
April 10, 1997
Filing Date:
August 09, 1996
Export Citation:
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Assignee:
MEINERT HASSO (DE)
International Classes:
A61K9/00; A61K9/107; A61K31/00; A61K47/08; A61K31/02; A61K47/06; A61L15/16; A61L27/00; A61M16/10; A61P17/00; A61P17/02; A61P17/16; A61P27/04; A61P41/00; C07C17/23; C07C17/269; C07C17/275; C07C17/281; C07C19/08; C10L1/20; C10M105/52; C10M107/38; C10M131/04; C10M147/02; C10N30/06; (IPC1-7): C07C19/08; A61K31/02; C10M105/52
Foreign References:
EP0563446A11993-10-06
DE3925525A11991-02-07
EP0444752A11991-09-04
DE3816467A11988-12-08
US2997505A1961-08-22
Other References:
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 101, no. 2, 9 July 1984, Columbus, Ohio, US; abstract no. 007909, TWIEG R ET AL: "Synthesis and characterization of perfluoroalkylalkanes (PFAA) as models for semiflexible polymers" XP002022708
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Claims:
Patentansprüche
1. Semifluoriete Alkane der aligemeinen Formeln RFRH und RFRHRF wobei RF eine lineare oder verzweigte PerfluoralkylGruppe und RH eine lineare oder verzweigte, gesättigte (Kohlenwasserstoff)AlkylGruppe ist.
2. Semifluorierte Alkane nach Anspruch 1 , wobei die unverzweigten semifluorierten Alkane die Formeln F(CF2)n(CH2)mH F(CF2)n(CH2)m(CF2)nF mit n = 1 20 m = 3 20 besitzen.
3. Semifluorierte Alkane nach Anspruch 1 und 2, wobei die verzweigten semifluorierten Alkane innerhalb der PerfluoralkylGruppen auch FCX Einheiten mit X = C2F5 . C3F7 oder C4F9 sowie innerhalb der AlkylGruppen auch HCY Einheiten mit Ϋ = C2H5 . C3H7 oder C4H9 enthalten.
4. Semifluorierte Alkane nach Ansprüchen 1 bis 3, wobei innerhalb einer PerfluoralkylKette auch eine CX2 Gruppe, sowie innerhalb einer AlkylKette auch eine CY2 Gruppe enthalten sein kann.
5. Semifluorierte Alkane nach Ansprüchen 1 bis 4, wobei endständig im Molekül anstelle der PerfluoralkylGruppe F3C auch eine FCX2 oder F2CX Gruppe gebunden sein kann und ebenso endständig im Molekül anstelle der AlkylGruppe H3C auch eine HCY2 oder H2CY Gruppe gebunden sein kann.
6. Semifluorierte Alkane nach Ansprüchen 1 bis 5. wobei im Falle aller genannten Isomeren, das heißt linearen oder verzweigten semifluorierten Alkane. stets die Gesamtzahl der Kohlensto iatome im PerfluoralkylTeil bzw. in den PerfluoralkylTeilen wie vorgegeben in den Grenzen von n = 1 20 bleibt, sowie im AlkylTeil die Zahl der Kohlenstoffatome in den vorgegebenen Grenzen von m = 3 20 bleibt.
7. Semifluorierte Alkane. gekennzeichnet als farblose Flüssigkeiten oder farblose Festkörper mit Dichten von 1.1 bis 1.7 g/cm\ wobei die flüssigen Vertreter relativ hohe Grenzflächenspannungen gegen Wasser (50 65 mN/m bei 20° C). sehr niedrige Oberflächenspannungen (15 30 mN/m bei 20° C). sehr hohe Löslichkeiten für Gase (O ca. 4050 vol.%. CO2 ca. 130150 vol.%) und sehr niedrige CSTWerte (< 0° C) besitzen.
8. Semifluorierte Alkane nach Ansprüchen 1 bis 7. gekennzeichnet durch sehr reine Verbindungen, welche nicht zur intramolekularen HFAbspaltung führen und welche chemisch und physiologisch inert und somit untoxisch sind.
9. Medizinisches Hilfsmittel, gekennzeichnet durch ein semifluoriertes Alkan gemäß einem der .Ansprüche 1 bis 8. I O.Hilfsmittel für die Augenheilkunde, gekennzeichnet durch ein semifluoriertes Alkan gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. wobei jedoch im PerfluoralkylTeil bzw. in den Perfluoralkyl Teilen die Zahl der Kohlenstoffatome n = 3 20 ist.
10. I I.
11. Hilfsmittel nach Anspruch.
12. gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Glaskörpersubstitut.
13. Hilfsmittel nach .Anspruch 10. gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Netzhautent¬ faltungsmittel.
14. Hilfsmittel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Hilfsmittel bei der Laserkoagulation an der Netzhaut.
15. Hilfsmittel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Lösungsmittel für in der Augenheilkunde verwendbare Arzneimittel.
16. Hilfsmittel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Neutzhautent faltungsmittel. welches ein homogenes Gemisch aus wenigstens einem für die Netzhautent¬ faltung verwendbaren Perfluorcarbon und wenigstens einem semifluorierten Alkan gemäß Anspruch 10 ist. lό.Hilfsmittel nach Anspruch 10.
17. gekennzeichnet durch seine Ausbildungs als postoperative Netzhauttamponade.
18. Hilfsmittel nach Anspruch 16. genkennzeichnet durch eine homogene Lösung wenigstens eines semifluorierten Alkans gemäß Anspruch 10 in Silikonöl.
19. Hilfsmittel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Verdünnungs¬ und/oder Auswaschmittel für Silikonöl nach einer SilikonölNetzhauttamponade.
20. Hilfsmittel nach Anspruch 17 oder 18. dadurch gekennzeichnet, daß in dem wenigstens einen semifluorierten Alkan gemäß Anspruch 10 wenigstens ein Perfluorcarbon gelöst ist.
21. Hilfsmittel nach Anspruch 9. gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Dermatikum.
22. Hilfsmittel nach Anspruch 20. gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Gas¬ transportierendes Dermatikum.
23. Hilfsmittel nach Anspruch 20 oder 21. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein semifluoriertes Alkan gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem biokompatiblen Emulgator eine wässrige Emulsion mit hoher Gaslöslichkeit bildet.
24. Hilfsmittel nach .Anspruch 9. gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Intubations FlüssigkeitsBeatmungsmittel.
25. Hilfsmittel nach .Anspruch 23. gekennzeichnet, durch wenigstens eines der semifluorierten Alkane mit der allgemeinen Formel F(CF2)n(CH2)mH oder F(CF2)n(CH2)m(CF2)π . so z. B. die Verbindungen C6F| C8Hr . C4F C?Hn . C2F5C8HP oder C4F,jC8H16C4F9 .
26. Schmiermittel, gekennzeichnet durch wenigstens ein semifluoriertes Alkan gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
27. Schmιermιttelzusatz. gekennzeichnet durch wenigstens ein semifluoriertes Alkan gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
28. Verwendung eines semifluorierten Alkans nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung eines medizinischen Hilfsmittels. 28Nerwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung eines Hilfsmittels für die Augenheilkunde. 29Nerwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung eines Glaskörpersubstituts. 30 Verwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 1 U für die Herstellung eines Νetzhautentfaltungsmittels 31Verwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung eines bei der Laserkoagulation an der Netzhaut eingesetzten Hilfsmittels 32Nerwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung eines Lösungsmittels für in der Augenheilkunde verwendbare Arzneimittel. 33Nerwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung eines homogenen Gemisches aus wenigstens einem für die Νetzhautentfaltung verwendbaren Perfluorcarbon und dem semifluorierten Alkan 34Verwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung einer postoperativen Νetzhauttamponade. 35Nerwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung einer homogenen Lösung des semifluorierten Alkans in Silikonöl 36 Verwendung eines semifluorierten Alkans nach Anspruch 10 für die Herstellung eines Verdunnungs und/oder Auswaschmittels für Silikonöl nach einer Silikonöl Νetzhauttamponade. 37 Verwendung eines semifluorierten Alkans nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung eines Dermatikums. 38 Verwendung eines semifluorierten Alkans nach einem der .Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung einer wässπgen Emulsion aus dem semifluorierten Alkan und einem biokompatiblen Emulgator (ggf. unter Zusatz osmotisch und onkotisch wirksamer Stoffe). \orzuglich geeignet zum Gastransport. z.B in biologischen Ss stemen 39 Verwendung eines semifluorierten Alkans nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung eines IntubationsFlussigkeitsBeatmungsmittels 40 Verwendung eines semifluorierten Alkans nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung eines Schmiermittels.
29. 41 .Verwendung eines semifluorierten Alkans nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung eines Schmiermittelzusatzes.
30. 42Verfahren zur Herstellung eines semifluorierten Alkans gemäß Anspruch 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß Perfluoralkvliodide mit Alkenen oder α.ωDienen nach HIEliminierung und abschließender Hydrierung umgesetzt werden.
Description:
Semifluorierte Alkane und ihre Verwendung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft semifluorierte Alkane der allgemeinen Formeln

R F R H und R F R H R F wobei R F eine lineare oder verzweigte Perfluoralkyl-Gruppe und R H eine lineare oder verzweig¬ te, gesättigte (Kohlenwasserstoff)-Alkyl-Gruppe ist. Die unverzweigten semifluorierten Alkane besitzen die Formeln

F(CF 2 ) n (CH 2 ) m H

F(CF 2 ) n (CH 2 ) m (CF 2 ) n F mit n = 1 - 20 m = 3 - 20

Die verzweigten semifluorierten Alkane können innerhalb der Perfluoralkyl-Gruppen auch - FCX- -Einheiten mit X = C 2 F 5 . C 3 F 7 oder C 4 F 9 sowie innerhalb der Alkyl-Gruppen auch - HCY- -Einheiten mit Y = C 2 H 5 . C 3 H 7 oder C 4 H 9 enthalten.

Innerhalb einer Perfluoralkyl-Kette kann auch eine -CX 2 - -Gruppe, sowie innerhalb einer Alkyl- Kette auch eine -CY 2 - -Gruppe enthalten sein.

Endständig im Molekül kann anstelle der Perfluoralkyl-Gruppe F 3 C- auch eine FCX - oder F : CX- -Gruppe mit X = C 2 F 5 , C 3 F 7 oder C 4 F 9 gebunden sein und ebenso kann endständig im Molekül einstelle der Alkyl-Gruppe H 3 C- auch eine HCY 2 - oder H 2 CY- -Gruppe mit Y = C 2 H 5 . C 3 H 7 oder C 4 H 9 gebunden sein.

Stets aber bleibt im Falle aller genannten Isomeren, das heißt linearen oder verzweigten semiflu¬ orierten Alkane die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome im Perfluoralkyl-Teil wie vorgegeben in den Grenzen von n = 1 - 20. auch bleibt im Alkyl-Teil die Zahl der Kohlenstoffatome in den vor¬ gegebenen Grenzen von m = 3 - 20.

Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung dieser semifluorierten Alkane in Medizin. Phar¬ mazie. Biologie und Technik.

Diese semifluorierten Alkane. kurz auch als Diblock- Verbindungen R F R H und Triblock-Verbin- dungen R F R H R F . oder auch als modifizierte Perfluorcarbone bezeichnet, können sowohl in den Perfluoralkyl-Gruppen als auch in den Alkygruppen linear oder verzweiςπ sein, wobei im Falle

der Isomeren die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome im Perfluoralkylteil in den vorgegebenen Grenzen von n = 1- 20 und im Alkylteil die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den vorgege¬ benen Grenzen von m = 3- 20 bleibt.

Diese semifluorierten Alkane können als medizinische Hilfsmittel. Arzneimittel für die Augen¬ heilkunde, als Glaskörpersubstitut, als Dermatikum zur Unterstützung des Sauerstofftransportes in der Haut, zur Instillations- bzw. Flüssigbeatmung bei chirurgischen Eingriffen bzw. im medi¬ zinischen Notfall, zur erleichterten Respiration von Tauchern und als reibungsmindemde Additi¬ ve für Schmieröle und Wachse verwendet werden.

Diese patentwürdig vorgeschlagenen Verbindungs-Typen sind analog den Perfluorcarbonen (Verbindungen, die nur aus Kohlenstoff-Fluor-Bindungen bestehen) chemisch, physikalisch und physiologisch inert und somit untoxisch.

Gegenüber den Perfluorcarbonen sind die semifluorierten Diblock- oder Triblock-Alkane völlig anders aufgebaut. Sie bestehen aus geschlossenen Kohlenwasserstoff-Alkan-Gruppen, -(CH 2 ) n - bzw. -(CHR H ) n -. bzw. -(CH 2 ) n H, die direkt an Perfiuoralkyl-Gruppen, -(CF 2 ) m - bzw. -(CFR F )- bzw. -(CF 2 )F gebunden sind. Dabei kann der Perfluoralkyl-Teil auch mit einer (CR F R F F)- Gruppierung beginnen und mit einer (CR H R H H)-Gruppierung enden. Innerhalb einer Perfluoral¬ kyl-Kette kann auch eine -R F CR F - -Gruppe, sowie innerhalb einer Alkyl-Kette kann auch ei¬ ne

-R H CR H -. -Gruppe gebunden sein. Bei diesen Verbindungs-Typen kann eine intramolekulare HF-Abspaltung unter Ausbildung flu- orolefinischer Doppelbindungen nicht stattfinden. Im Gegenteil, die geschlossene Kohlenwas- serstoff-Alkan-Gruppierung wirkt noch bindungsverstärkend auf die ohnehin sehr festen C-F- Bindungen im Perfluoralkyl-Teil der jeweiligen Verbindung.

Die semifluorierten Diblock- oder Triblock-Alkane sind farblose Flüssigkeiten oder Festkörper. Sie werden nicht von starken Säuren oder Laugen oder Oxidationsmitteln oder Nukleophilen an¬ gegriffen, ebensowenig findet ein metabolischer oder katabolischer Angriff statt. Auch physikalisch verhalten sich die semifluorierten Alkane wie modifizierte Perfluorcarbone, wobei mit zunehmender Molekülmasse die Siedepunkte und Schmelzpunkte ansteigen (s. Tab. 1. 2). Semifluorierte Alkane besitzen ähnlich den reinen Perfluorcarbonen eine hohe Löslichkeit für Gase. u.a. für O 2 und CO 2 (ca. 40-50 bzw. 130-150 vol.%).

Analog den Perfluorcarbonen und den Kohlenwasserstoffen sind die semifluorierten Alkane in Wasser kaum bis nicht löslich.

Jedoch lassen sie sich mittels wirksamer nichtionischer Tenside (Fluortenside. Verbindungen mit fluorophilem Kopf und hydrophilem Schwanz. Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere. Plu- ronics* oder Phospholipide. wie Eilezithin oder Sojalezithin, u.a.) oder ionischer Tenside unter Zuhilfenahme von physikalischen Emulgierungsverfahren (Ultraschall- bzw. Gaulin- Homogenisatoren) in teilchenstabile Emulsionen mit Partikelgrößen von ca. 100-300 nm analog [1] überführen.

Zum Unterschied zu den Perfluorcarbonen sind die semifluorierten Alkane. abhängig vom je¬ weiligen R F - bzw. R H - Anteil, sowohl in Perfluorcarbonen und Derivaten von Perfluorcarbonen (höhermolekulare perfluorierte Ether. Hostinert . Fombhn " u.a.) [1-4] als auch in Kohlenwas¬ serstoffen und deren Derivaten und dabei Verbindungen mit höheren Alkylgruppen- Anteilen (z.B. flüssige Paraffine. Silikonöle. Fettsäure-Ester u.a.) löslich. Dabei steigt mit steigendem Perfluoralkyl-Anteil die Löslichkeit in den Fluorcarbon-Systemen, während mit steigendem Al- kyl-Anteil die Löslichkeit in den Kohlenwasserstoff-Systemen zunimmt, und umgekehrt. In Lösungen von semifluorierten Alkanen. insbesondere von semifluorierten lineraren Alkanen. in Kohlenwasserstoffen können lamellare Doppeischichten vorliegen, wobei unter bestimmten

Voraussetzungen. z.B. in Abhängigkeit vom Konzentrationsverhältnis oder beim Abkühlen, die zuvor homogenen, optisch klaren Lösungen in opake Gele übergehen. Beim nachträglichen Er¬ wärmen werden wieder die homogenen Lösungen erhalten. Die Gelbildung beruht darauf, daß die Lösungsmittel-Kohlenwasserstoffe von den Diblock-Doppelschichten der R F R H S aufgenom¬ men werden [3,4].

Im Gegensatz zu den Perfluorcarbonen (Dichten 1.8 - 2.0 g/cm 3 ) liegen die Dichten der semiflu¬ orierten Alkane mit Werten zwischen 1.1 bis 1.7 g/cm 3 wesentlich niedriger, dadurch bedingt, daß diese Moleküle einen hohen Anteil an Kohlenwasserstoff-Gruppierungen, enthalten. Andererseits besitzen die vorgeschlagenen Verbindungen die vorzüglichen Eigenschaften der Perfluorcarbone hinsichtlich ihrer Grenzflächenspannung gegen Wasser (R F R H 50-58 mN/m bei 20 °C) und der außerordenlich niedrigen Oberflächenspannung (R F R H 15-22 mN/m bei 20 °C), dadurch bedingt, daß am Molekülende Perfluoralkylgruppen gebunden sind. Wenn in Lösungen der zuvorgenannten Kohlenwasserstoffe und deren Derivaten mit semi¬ fluorierten Diblock- oder Triblock-Alkanen aufgrund von relativ hohen Dichteunterschieden (dann gegeben, wenn semifluorierte Alkane mit hohem Perfluoralkylanteil verwendet werden) bei längerem Stehen eine Entmischung eintritt, läßt sich durch einfaches Schütteln die homoge¬ ne, optisch klare Lösung wieder herstellen.

Die semifluorierten Diblock- oder Triblock-Alkane werden durch Umsetzung von Perfluoralkyl- iodiden mit Alkenen oder α,ω-Dienen. nach HI-Eliminierung und abschließender Hydrierung mittels H 2 Raney-Nickel im Hochdruckverfahren [5] oder durch Hydrierung mittels Platin- Kontakt [6] oder mittels Tributylzinnhydrid [4] gewonnen (s. Anhang: Beispiele für Syntheses semifluorierter Diblock- und Triblockalkane).

Die dabei erhaltenen Produkte für die vorgeschlagenen Einsatzgebiete können in bevorzugter Weise noch hochgereinigt werden. Dazu werden die semifluorierten Alkane analog [7] zunächst mit saurer Permanganatlösung behandelt, danach werden sie mit einem Gemisch von starker wäßriger Kalilauge (4-8 n), CaO bzw. BaO, und einem nukleophilen Agenz (z. B. sekundäres A in) bei 150-180 °C ca. 72 Stunden lang am Rückfluß erhitzt oder autoklaviert. Das Umset¬ zungsprodukt wird abschließend mittels Scheidetrichter von der wäßrigen alkalischen Phase, die gegebenenfalls noch Alkohol enthält, und der Aminphase abgetrennt, mehrmals nacheinander mit verdünnter Mineralsäure. NaHCO : .-Lösung. destilliertem Wasser, wasserfreiem Na 2 SO 4 und wasserfreiem CaCl behandelt und über eine leistungsfähige Kolonne fraktioniert destilliert. Die so behandelten semifluorierten Alkane sind gemäß IR-. 1H-NMR. ,9 F-NMR-. GC-/MS- Spektroskopie frei von Gruppierungen, die unter intramolekularer HF-Eliminierung zur Bildung toxischer olefmischer Nebenprodukte führen könnten.

Als quantitatives Verfahren zur Bestimmung von Gruppierungen, die zur intramolekularen HF- Abspaltung oder zum Austausch eines am Kohlenstoff gebundenen Fluoratoms mittels eines nukleophilen Agenz führen können, eignet sich nach [7] die Bestimmung von ionisierbarem Flu- orid bei der Reaktion des Probenmaterials mit Hexamethvlendiamin in Nonan bzw. Dekan durch mehrstündiges Erhitzen bei 120 - 150 °C. wobei eventuell freigesetztes Fluorid mittels einer io¬ nensensitiven Elektrode erfaßt wird. Nach dem Reinigungsverfahren waren demzufolge keine Fluoridionen mehr nachweisbar (Erfassungsgrenze für die Fluoridkonzentration ≤ 10 "" mol 1 ' ). Die hochgereinigten semifluorierten Alkane zeigen keine Proliferationshemmung bezüglich DNS- und Proteinsynthese an HeLa- oder Molt4- oder HEP 2 -Zellkulturen. Damit sind die erfin¬ dungsgemäß genannten semifluorierten Alkane für medizinische, pharmazeutische und biologi¬ sche Zwecke direkt einsetzbar.

Die semifluorierten Alkane gemäß der Erfindung können vielseitige Verwendung finden, näm¬ lich die Verwendung linearer oder verzweigter semifluorierter Alkane als medizinische Hilfsmii-

tel. als Arzneimittel für die Augenheilkunde, als Glaskorpersubstitut. als Dermatikum. zur Intu- bations-Flussigbeatmung und als reibungsmindernde Additive für Schmieröle und Wachse

Es ist bekannt, daß sich flussige Perfluorcarbone aufgrund ihrer hohen Dichte und geringen Oberflachen-und Grenzflächenspannung als Behandlungsflussigkeit zur Wiederanlegung (Entfaltung) abgelöster Netzhaut an die Aderhaut des Auges eignen [8, 9] Allerdings eignen sich Perfluorcarbone aufgrund ihrer hohen Dichte und des damit gegebenen hohen Druckes auf die Korroidschicht nicht zur Dauertamponade

Es ist weiterhin bekannt, daß durch die Verwendung modifizierter Perfluorcarbone der nachteili¬ ge Effekt der zu hohen Dichte gegenüber reinen Perfluorcarbonen umgangen werden kann [10]. allerdings werden hierbei nur Diblock- und Triblock-Verbindungen mit R F = CF 3 und C ^ F, und R H = CH 3 (CH 2 ) n mit n = 2-10 verwendet.

Eine Erweiterung der Verwendbarkeit haben die erfindungsgemaßen Diblock- und Triblock- Verbinüungen der im Anspruch 1 aufgeführten semifluorierten Alkane. insbesondere auch der Typen

F(CF,) n (CH.) m H mit n = 3 - 20

F(CF 2 ) n (CH 2 ) m (CF 2 ) n F m = 3 - 20 sowie deren verzweigte Isomere deshalb, weil mit der Verlängerung sowohl R F - als auch des R H -Anteils im Molekül die Los ch- keiten in Perfluorcarbon- sowie in Kohlenwasserstoff-Systemen signifikant erweitert werden Die flüssigen Vertreter der semifluorierten Alkane (s. Tabelle 1 , 2) können aufgrund ihrer vor¬ zuglichen physikalischen Eigenschaften direkt zur Entfaltung der Netzhaut verwendet werden, sie eignen sich als sehr bestandige farblose Flüssigkeiten vorzüglich zur Laserkoagulation, weil keine Zersetzungsprodukte bei der Laserbestrahlung entstehen.

Die erfindungsgemäßen semifluorierten Alkane eigenen sich zur Netzhautentfaltung ebenso wie die reinen Perfluorcarbone [8, 9] und die in [10] beanspruchten modifizierten Perfluorcarbone Ferner sind die erfindungsgemäßen linearen oder verzweigten semifluorierten Alkane, insbeson¬ dere wenn sie einen relativ hohen Alkylanteil, -(CH 2 ) n bzw -(CH 2 ) n H bzw. deren R H - substituierte Isomere, besitzen, wegen ihres Lösevermogens von Arzneimitteln sowie wegen ih¬ rer Anfarbbarkeit für die Augenheilkunde besonders geeignet

Die vorgeschlagenen semifluorierten Diblock- bzw Triblock-Alkane mit einem hohen R F -Anteιl sind gut loslich in den zur Netzhautentfaltung bislang verwendeten Perfluorcarbonen [1 1, 2], so daß zur Netzhautentfaltung auch Variationen bezuglich der Dichten und des Grenzflachenverhal- tens möglich sind, enn homogene Gemische von semifluorierten Alkanen mit Perfluorcarbonen apphziert werden

Außerdem eignen sich die semifluorierten Alkane gemäß der Erfindung, insbesondere die Di- block-Verbmdungen des Typs R F R H mit einem hohen R H -Anteιl. als Losungsmittel für in der

Augenheilkunde zu verwendende Arzneimittel

So sind z B unter anderem Medikamente, wie 5-Fluoruracιl. Retinol * oder Daucomycin . dann maßig bis gut löslich

Im Falle des Retinols ist die Losung farbig und damit gut sichtbar Dies ist für den Chirurgen vorteilhaft beim Manipulieren mit der Entfaltungsflussigken bei der Netzhautentfaltung

Es ist bekannt, zur postoperativen Tamponade eine Kombination von Perfluorphenanthren

\ ltreon*. und Sihkonol zu verwenden [12] Weil aber aufgrund der Unloshchkeit des Perfluor- carbons im Sihkonol eine solche Kombination aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten unter-

schiedlicher Dichten besteht, ergeben sich in dem realen System eines bewegten Auges zwangs¬ läufig Schwierigkeiten bezüglich Durchsichtigkeit und ..Emulsifizierung" an der Grenzfläche der beiden Tamponade-Flüssigkeiten.

Demgegenüber besitzen die semifluorierten Alkane der Erfindung, insbesondere die linearen Vertreter des Typs R F R H . eine gute Löslichkeit in Silikonölen. Die semifluorierten Alkane sind umso besser in Silikonölen löslich je höher der R H -Anteil ist. So sind z.B. in den für die Sili- konöl-Tamponade meistens verwendeten Silikonölen mit 5000 mPa s oder 1000 mPas die flüssi¬ gen semi-fluorierten Diblock-Verbindungen C 6 F 13 C 8 H, 7 oder C 4 F 9 C 5 H π oder C 2 F 5 C 8 H 17 homo¬ gen löslich. Beispielsweise lösen sich diese R F R H s im Silikonöl 1000 mPas in Verhältnissen 2:1 bis 1 :2. Mit steigender Viskosität des Silikonöls nehmen die Löslichkeiten ab. Damit ergibt sich vorzüglich eine völlig neue Anwendung für derartige homogene Lösungen von R F R H s in Silikonölen, aufgrund der damit gegebenen einstellbaren niederen Dichten (1,0-1,3) und der wählbaren Grenzflächen- bzw. Oberflächenspannungen (s. Tab. 3), zur Langzeit- Tamponade.

Weil die semifluorierten Alkane Lϋsevermitller für Perfluorcarbone sind, ist es auch möglich, Lösungen von Perfluorcarbonen in semifluorierten Alkanen. insbesondere des Types R F R H , mit den entsprechenden Silikonölen in homogene, optisch klare Systeme zu überfuhren und diese dann zur Tamponade zu verwenden.

Weiterhin ist mit diesen semifluorierten Alkanen. insbesondere den linearen R F R H S mit relativ großem R H -Anteil, ein vorzügliches Verdünnungs- und Auswaschmittel für Silikonöle nach einer Silikonöl-Netzhauttamponade gegeben. Um Silikonöle weitestgehend aus dem Auge zu entfer¬ nen, ist man bisher allein auf deren Extraktion mittels Kanüle und Spritze angewiesen.

Es ist bekannt, den Sauerstoffstatus der Haut dadurch zu beeinflußen. daß durch biologisch inerte sauerstofflösende Perfluorcarbone zusätzlich und unabhängig von vaskulärem System des leben¬ den Organismus Sauerstoff für die Stoffwechselvorgänge in der Haut zur Verfügung gestellt wird. In [13] wird die Verwendung von Perfluorcarbonen zur Behandlung von Hautverletzungen und Wunden, insbesondere von Verbrennungen, beansprucht, wobei das sauerstoffenthaltende Perfluorcarbon entweder direkt oder als Emulsion auf die Haut, auf Verbände oder ähnliche Mittel gebracht wird.

In [14] wird die Herstellung eines Gels mit Gastransport-Eigenschaften zur Anwendung auf der Haut beschrieben, wobei z.B. ein Perfluorcarbon mittels eines Tensides und Emulgierverfahrens zunächst in ein Gel überführt und abschließend eine aufwendige Trennung zwischen der Gelpha¬ se und der wäßrigen Phase erfolgt. Dieses Gel wird in geeigneten Formulierungen auf der Haut angewendet, und es wirkt dort, ohne jedoch das Stratum corneum zu durchdringen. In [15] wird ein Perfluorcarbon-haltiges Ein-Phasen-System beschrieben, das als isotrope oder an-isotrope Formulierung im kosmetischen Bereich und als Deπnatikum als Sauerstofftranspor¬ teur wirken kann. Dabei werden Perfluorcarbone mit einer maximalen Konzentration von 50 % mit per fluorierten Emulgatoren vom Alkansulfonsäureamid-Typ in Gegenwart eines aliphati- schen Alkohols als Hilfsemulgator in Wasser emulgiert.

In [16. 17] wird ein Dermatikum beschrieben, das zur Unterstützung des Sauerstofftransportes in der Haut aus asymmetrischen lamellaren Aggregaten besteht, die sich aus Phospholipiden mit ei¬ nem Gehalt an Phosphatidylcholin im Bereich von 30 bis 99 Gevv.-% aufbauen, die in ihrem Kern im Unterschied zu den gut bekannten wäßrigen Liposomen Perfluorcarbone oder Gemische im Bereich von 1 bis 100 % w/v in einem für die dermatologische Anwendung geeigneten Trä¬ gerstoff enthalten.

Bei den bekannten Systemen werden als Perfluorcarbone aliphatische. geradkettige und ver¬ zweigte Perfluoralkane. mono- oder bicyclische ggf. fluoralkylsubstituierte Perfluorcycloalkane.

per-fluorierte aliphatische oder bicyclische Amine. Bis-(perfluoralkyl)-ethene oder deren Gemi¬ sche beschrieben, wobei aus dieser Gruppe Perfluordekalin. Perfluor-butyltetrahydrofuran. Per- fluortri-butylamin. Perfluoroktylbromid. Bis-Fluor(butyl)-ethen oder C 6 -C 9 -Perfluoralkane be¬ vorzugt werden. Die Penetration in die Haut soll dabei über die Carrier-Struktur der Phospholi- pid-Aggregate. insbesondere aber über die Perfluorocarbone gemäß deren kritischer Löslichkeits- Temperatur in n-Hexan. dem sog. CST-Wert. gesteuert werden. Je tiefer der CST-Wert umso besser sei die Penetration. Dabei liegen die CST- Werte der in diesem Anspruch vorzugsweise genannten Perfluorcarbone alle oberhalb +22 °C.

Demgemäß wird ein Dermatikum auf der Basis semifluorierter Diblock- oder Triblock-Alkane. insbesondere der erfindungsgemäßen flüssigen, unverzweigten Verbindungen des Typs R F R H vorgeschlagen, die vorzügliche Systemlösungen darstellen. Wie eingangs erwähnt, sind die er¬ findungsgemäßen semifluorierten Alkane in Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten sehr gut bis mäßig löslich, wobei die Löslichkeit mit steigendem R H - bzw. fallendem R F -Anteil des semif¬ luorierten Alkan ansteigl. Beispielsweise lösen sich u.a. die Verbindungen C 2 F 5 -C 8 H | 7 und C 4 F 9 - C, 0 H 1 in dünn- bis dickflüssigen Paraffinen, die als pharmazeutische Öle bzw. Hilfsmittel (60- 230 mPas). Pumpenöle oder Motorenöle Verwendung finden. Mit zunehmender Viskosität des Paraffinöls nimmt die Löslichkeit ab. doch auch in Vaseline werden R F R H s mit langem R H -Teil noch aufgenommen.. Gegebenenfalls läßt sich der Lösevorgang durch Zuhilfenahme physikali¬ scher Emulgiermethoden (Ultraschall- bzw. Gaulin-Homogenisator bzw. Ultraturrax- Dispergiergerät) beschleunigen bzw. erleichteren. Auch sind diese R F R H s wie schon erläutert, in Silikonölen löslich. Damit ist auch ohne Zuhilfenahme von Emulgatoren bzw. Tensiden die Erstellung eines gastransportierenden Dermatikums oder einer Salbe gegeben, wobei der Sauerstoff- bzw. Koh- lendi-oxidtransport auf deren sehr guter Löslichkeit im semifluorierten Alkan beruht. Auch lassen sich, wie bereits erwähnt [3] Lösungen von semifluorierten Alkanen des Types R F R H in Kohlenwasserstoffen darstellen, die unterhalb einer charakteristischen Übergangstempe¬ ratur in einen viskosen Gelzustand übergehen. Derartige Gele werden z.B. gebildet von F(CF 2 ) n (CH 2 ) m H mit n = 12 und m = 8-20 in Dekan als Lösungsmittel oder mit n = 10 und m = 12 in Oktan. Dekan. Dodekan. Tetradekan. Hexadekan bzw. Cyclodekan als Lösungsmittel. Die Übergangstemperaturen homogene, dünnflüssige Lösung/viskoses Gel sind für diese Systeme in Tabelle 4 angegeben, sie liegen für den beanspruchten Verwendungszweck in einem angepaßten, optimalen Bereich der Haut- bzw. Zimmertemperatur.

Die Gewebepenetration wird von der Lipophilie des Sauerstoffträgers bedingt. Perfluorcarbone sind weit weniger lipophil als die erfindungsgemäßen semifluorierten Alkane. wobei deren Lipo¬ philie auf dem R H -Teil des Moleküls beruht. Damit übereinstimmend liegt der für die Penetration in die Haut interessante CST-Wert bei den semifluorierten Alkanen des Types R F R H durchweg unter -22° C. während er für die meisten Perfluorcarbone oberhalb +20° C liegt. Somit für die sehr schnelle Aufnahme in den corialen Bereich der Haut sowie in angrenzendes Gewebe bei Verwendung der erfindungsgemäß beanspruchten R F R H S ein signifikanter Vorteil gegenüber allen in [13-17] beschriebenen Perfluorcarbon-Verbindungen gegeben. Bereits die Sättigung mit dem Sauerstoff atmosphärischer Luft bietet eine höhere Sauerstoffka¬ pazität als alle vergleichbaren bekannten Systeme. Dabei erfolgt die Sauerstoffabgabe an unter¬ versorgtes Gewebe über eine topische Applikation.

Wie eingangs beschrieben, lassen sich die erfindungsgemäßen semifluorierten Alkane sehr leicht mittels biokompatibler Emulgatoren (natürliche Phospholipide. wie Soja- oder Eilezithin oder synthetisch herstellbare Lezithine. oder Phospholipid-Mischungen mit einem .Anteil von 60-98 % an Phosphatidylcholin oder Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymer. Pluronic . u.a. ) unter

Zuhilfenahme physikalischer Emulgiermethoden (Ultraschall- bzw. Gaulin-Homogenisator. Ul- traturrax-Dispergiergerät) sehr leicht zu stabilen, wäßrigen Emulsionen des o/w- und w/o-Types mit asymmetrischen lamellaren Aggregaten verarbeiten. Damit stellen die so aufgebauten Syste¬ me die wirksame, gastransportierende Substanz in Salben. Cremes. Pasten. Lotionen und anderen wäßrigen/oder alkoholischen dermatologischen Formulierungen sowie in Puder dar. Das erfin¬ dungsgemäße Dermatikum kann auf Verbände. Pflaster, zur Wundabdeckung und auf sonstige mit der Haut in Berühung kommende Mittel aufgebracht werden.

Eine sinnvolle Anwendung ist gegeben für Sauerstoff-unterversorgtes Fettgewebe (Cellulitis) und für arteriosklerotisch bedingte Mangelversorgung (Raucherbein usw.) sowie zur Behandlung von Brandverletzten, wobei das geschädigte Gewebe über längere Zeit mit den erfindungsgemä¬ ßen Salbengrundlagen bedeckt bleibt und dabei mit Sauerstoff versorgt wird. Durch die Sauer¬ stoffversorgung durch die Abdeckschicht wird eine Anoxie des darunterliegenden Gewebes ver¬ hindert. Daneben wird die körpereigene Collagenerzeugung stimuliert, die wegen der Oxidation von Prolin zu Hydroxyprolin ein O 2 -verbrauchender Prozess ist. Die in-vivo-Erzeuεung von Collagen steht u.a. in direktem Zusammenhang mit der Heilung von Hautverletzungen. Die erfindungsgemäß genannten Pasten- bzw. Salbengrundlagen dienen auch zur Dekubiruspro- phylaxe und -therapie bei langliegenden Patienten, z.B. bei Querschnittslähmung. Langzeitbeat¬ mung nach Intoxikationen, Polytrauma oder Organinsuffizienz.

Weiterhin dienen die erfindungsgemäßen Salbengrundlagen zum Kontaktschutz bei aggressiven Hautkontakten zur Vermeidung der Kontaktdermatitis.

Es ist bekannt, daß Sauerstoff-gesättigte flüssige Perfluorcarbone, z.B. Perfluordekalin, bei be¬ stimmten chirurgischen Eingriffen derartig verwendet werden, daß über einen bis zur Luftröhre eingeführten Tubus dieses Perfluorcarbon direkt in die Lunge und damit ins Alveolarsystem ein¬ gebracht wird. Die Respiration wird dabei über das O 2 -gesättigte Perfluorcarbon gewährleistet, ein Zusammenfallen der Lunge wird gleichzeitig verhindert.

Der Einsatz einer Intubations-Flüssigbeatmung mit Hilfe der erfindungemäßen semifluorierten Diblock- oder Triblock-Alkane bei erleichterter Respiration auch für die Entfaltung von Atekta- se-Lungen. bei Lungenobstruktionen zur Entfaltung der kallapierten Lungen, sowie bei der bis¬ lang noch nicht genannten, der Taucheratmung analogen. Beatmung von Raumfahrern ist mög¬ lich.

Diese Flüssigatmung ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen semifluorierten Alkane auch bei Tau¬ chern möglich. Dabei kann über den Tubus das in die Lunge gebrachte O - bzw. CO 2 - transportierende Medium über ein Kreislaufsystem mittels eines Oxygenators ständig mit O 2 an¬ gereichert und von CO 2 mittels eines entsprechenden CO 2 -Rückhaltesystems befreit werden. Ein derartig versorgter Taucher muß nicht mehr Luft bzw. Sauerstoff über Pressluftflaschen ein¬ atmen und verbrauchte Luft über ein Ventilsystem ausatmen. Die Ventilgeräusche und die austre¬ tenden Gas- bzw. Luftblasen machen den Taucher über sensible Sonarsysteme auffindbar. Bei der bekannten Flüssigatmung sind sowohl bei chirurgischen Eingriffen als auch im Falle von Tauchern Schwierigkeiten insofern gegeben, als durch die hohe Dichte des Perfluorcarbons (ca. 1.8-2.0 g/cm 3 ) die Atmung bzw. der Transport des O 2 - bzw. CO : -transportierenden Mediums seitens des geschwächten oder gestreßten Körpers erschwert wird.

Der erfindungsgemäße Vorteil besteht in der Verwendung der leicht beweglichen, flüssigen se¬ mifluorierten Alkane. insbesondere C 6 F 13 C 8 H 17 (Kp 220 °C). C 4 F 9 C,H π (Kp 131 °C). C 2 F,C g H 17 (Kp 159 °C). C 2 F 5 C 4 H g C 2 F 5 (Kp. 138 °C). C 2 F 5 C 6 H 12 C 2 F 5 (Kp 200 °C). C 3 F : H 4 C 3 F 7 (Kp 1 15 °C). C 3 F 7 C 4 H g C : ,F 7 - (Kp 180 °C). Bei der d " en Perfluorcarbonen analogen

Gaslöslichkeit (R F R H : bzw. R F R H R F ca. 45-52 vol.% O 2 . 145-150 vol.% CO 2 ) beträgt die Dichte der vorgeschlagenen flüssigen semifluorierten Alkane nur 1.1 -1.5 g/cm 3 (25 °C). Für die genannten und noch kaum bekannten Methoden der Instillations- bzw. Flüssigbeatmung sind die Vorteile bei der Verwendung der vorgeschlagenen semifluorierten Alkane gegenüber den ansonsten hierfür nur denkbaren Perfluorcarbonen somit eindeutig in einer erleichterten Re¬ spiration gegeben.

Es ist bekannt. Schmierölen und Wachsen Perfluorcarbone und Perfluorcarbon-Derivate als Rei¬ bungsminderer zuzusetzen. Es ist auch bekannt, hochbeanspruchte Wandmaterialien mit dünnen Überzügen von Fluorpolymeren zur Reibungsminderung auszukleiden.

In [18] werden reibungsmindemde Additive für Motoröle. Pumpenöle und Silikonöle. bestehend aus 0.1 bis 10 gew.% Perfluoralkylether oder -thioether der Formel R-X-R, (R = C 4 . ]0 -per- fluoralkyl oder C n F 2n ., (n = 8-10); X = S oder O; R, = C 8 H 17 , C 12-25 , CH H.OH. oder CH 2 CH 2 OEt) beschrieben. in [19] werden Schmiermittel- Additive auf Basis mono- oder oiigomerer fluorierter Kohlenwas¬ serstoffe beschrieben, die neben CF-Bindungen auch Bindungen mit schwächer gebundenen Bindungspartnern, wie Cl, OH. OR. SH und SR. enthalten, wobei R ein Amin und/oder NH 4 + -, Ba ~ - oder Zn ~~ -Salz von Monofluorophosphaten oder Fluorophosphonaten bedeutet. Ein solches Schmiermittel kann auch ein nichtionisches Fluortensid. C n F 2n-| O(CH 2 CH 2 O) m H mit n = 8-1 1 und m = 1-4, als Emulgiermittel enthalten. Das Additiv wird als brauchbar für Metall-Metall- Flächen in Maschinen beschrieben.

In [20] wird die Verwendung von Fluorestern, synthetisiert aus aliphatischen zweibasigen Säuren und fluorierten Alkoholen, als Additive für temperaturbeständige ölige und wachsige Schmier¬ mittel zur Verschleißminderung von Stahlflächen beschrieben.

Nach [21] fuhrt die Gegenwart chemosorbierter, hydrophober Schichten aus Fluortensiden oder Perfluorestem zur Reibungsminderung von Stahl gegen Stahl.

In [22] werden niedermolekulare Perfluoralkylether als Schmiermittel für extrem niedrige Tem¬ peraturen, z.B. im Weltall, beschrieben.

In [23] wird die tribologische Reaktion von Perfluoralkylpolyether-Ölen mit Stahl unter Hochva¬ kuumbedingungen bei Raumtemperatur untersucht und dabei gefunden, daß infolge tribologi- scher Reaktionen Metallfluoride gebildet werden, die ihrerseits katalytisch auf die Zersetzung des Perfluorethers wirken. Darüber hinaus wirken die an der Reibungsbahn gebildeten Fluoride als Grenzschichten bei gleichzeitiger Verringerung des Reibungskoeffizienten. Nach [24] werden Oligomere von fluorierten Olefinen des Types

X(CF 2 ) 2 .| 6 -O f ) o _ er r(CH 2 ) 0 oder CH=CH 2 , (X = H oder F). als Schmier- oder Gleitmittel für Ski¬ sohlen, als Hilfsmittel zur Applikation von Fluoralkanwachsen und als Schmiermittel zur Form¬ gebung und Extrusion von Polyethen beschrieben.

Beispielgebend für eine Reihe von Publikationen über die Aufbringung dünner Schichten von Fluorpolymeren auf Stahl. Keramik oder anderen anorganischen Materialien und den reibungs- mindernden Effekt derartig präparierter Oberflächen wird in [25] beschrieben. Dabei vermindert die Anwendung von Plasma-Polymerfilmen die Reibung gleitender Teile. z.B. in Verbrennungs- kammem. signifikant.

Demgegenüber weisen die erfindungsgemäßen semifluorierten Alkane gegenüber den bekannten Verbindungen vorzügliche Eigenschaften als reibungsmindemde Additive für hochbeanspruchte Schmieröle. Wachse. Hydraulik- und Kompressorflüssigkeiten auf.

Wie eingangs beschrieben, sind semifluorierte Alkane physikalisch, chemisch und physiologisch inert. Durch die geschlossenen Kohlenwasserstoff-Alkan-Gruppen. -(CH 2 ) m - bzw. -(CHRH),,,- bzw.

-(R H CR H )- bzw. -(CH 2 ) m H bzw. -(CHR H ) m H bzw. -(-(R H CR H )H werden die CF-Bindungen in den direkt daran gebundenen Perfluoralkylgruppen. -(CF 2 ) n - bzw. -(CFR F )- bzw. -(R F CR F )- bzw. -{CF 2 )F bzw. -(CFR F )F bzw. -(R F CR F )F . (gegenüber den CF-Bindungen in den reinen Perfluor¬ carbonen) noch verstärkt. Intramolekulare HF-Abspaltungen unter Ausbildung fluorolefinischer Doppelbindungen finden nicht statt. Damit sind für den erfindungsgemäßen Verwendungszweck als reibungsmindemde Additive in hochbelasteten Ölen auch Korrosionserscheinungen ausge¬ schlossen.

Die Synthese dieser Verbindungsklasse im technischen Maßstabe verläuft einfach (s. Anhang: Beispiele für Synthesen semifluorierter Diblock- und Triblock-Alkane). Die Verwendung als Additive in den Schmiermitteln erfolgt im Bereich von vorzugsweise 0.1-10 gew.% und dabei vorzugsweise in geschlossenen Systemen. Damit sind auch Probleme der ökologischen Bela¬ stung unwesentlich bzw. nicht relevant.

Die erfindungsgemäßen semifluorierten Alkane besitzen amphiphilen Charakter. Insbesondere zeichnen sich Verbindungen des Types F(CF 2 ) n (CH 2 ) m H durch niedrige Grenzflächenspannun¬ gen (50-58 mN/m bei 20 °C) und außerordentlich niedrige Oberflächenspannungen (15-22 mN/m bei 20 °C) aus. dadurch bedingt, daß an dem einen Molekülende die oliophoben bzw. lipophoben R F -Gruppen und am anderen Ende die oliphilen bzw. lipophilen R H -Gruppen gebunden sind. Dieses amphiphile, grenzflächenaktive Verhalten bewirkt, daß im Falle der Lösungen in Paraffi¬ nen oder Kohlenwasserstoff- Wachsen oder auch Silikonölen an den Grenzflächen dieser Systeme sich die R F R H S dergestalt anordnen, daß ihr R H -Teil in das Kohlenwasserstoff-hakige Lö¬ sungsmittel hineinragt, während der olephobe R F -Teil nach außen geordnet ist. Eine solche An¬ ordnung ist aber auch im Falle der Driblock-Verbindungen F(CF 2 ) n (CH 2 ) m (CF 2 ) n F gegeben, da in längerketti en Monokülen durch die sterische Anordnung des Moleküls die R F -Gruppen bei¬ der Enden sich einseitig gegen das langketiige Alkan-Bindeglied anordnen. Damit ergibt sich die Reibungsminderung an Metalloberflächen oder keramischen Oberflächen oder polymeren Koh¬ lenstoff-Fasern bzw. -Gebilden etc. Weiterhin ergibt sich damit auch ein Sperrschicht-Effekt ge¬ genüber dem Austreten von flüchtigen Lösungsmittel-Molekeln durch diese Grenzschichten. Wie eingangs erwähnt, nimmt die Löslichkeit in Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten mit hohem Alkylgruppen-Anteil. und damit auch in Silikonölen, im Falle der R F R H s mit steigendem R H -Anteil und fallendem R F -Anteil zu.

Beispielsweise sind die Verbindungen C 2 F 5 C 8 H, 7 (Kp 160 °C), C 4 F 9 C 5 H π (Kp 131 °C). C 6 F 13 C g H, 7 (Kp 20 104 °C). C 10 F 21 C 12 H 25 (Fp 64 °C) und C I 2 F 25 C 20 H 4 l " (Fp 98 °C) für den ange¬ gebenen Verwendungszweck und bei der angegebenen Konzentration (0.1-10 gew.%) gut löslich. Damit ist auch prinzipiell der Zusatz dieser reibungsmindernden Additive in Vergaser- und Die¬ selkraftstoffen gegeben, unter der Voraussetzung, daß entsprechend niedrig siedende R F R H s ver¬ wendet werden.

Durch den zuvor beschriebenen Sperrschicht-Effekt, infolge der Orientierung der semifluorierten Alkane in der Grenzfläche, wird auch die Entflammbarkeit von Kraft- bz . Betriebsstoffen her¬ abgesetzt.

Die erfindungsgemäßen Additive finden vorrangig in Schmierölen und Wachsen für geschlosse¬ ne Systeme Verwendung finden.

Daraus ergibt sich der Einsatz der Additive z.B. für Motor-. Getriebe-. Hydraulik- und Kompres¬ soröle.

Mit der Verbesserung der Schmierung ergeben sich verlängerte Betriebs- und Wartungszeiten entsprechend behandelter Baugruppen. Systeme bzw. Aggregate sowie auch die Einsparung von Betriebs- und Kraftstoffen.

Als Schmiermittel, die auch bei sehr niedrigen Temperaturen noch wirksam sind, können ent¬ sprechend niedrig siedende erfindungsgemäße semifluorierte Alkane (Tab. 1 und 2) direkt, d.h. ohne zusätzliches Schmiermittel, oder auch als Additive verwendet werden.

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Tabelle 1

[θJ J*

Siedepunkte von Triblock-Verbindungen des Typs R F R H RF > H tβ wobei R H mit x=2,4,6,8,(10) (gemessen und berechnet) CP

100 200 300 400 500 600 700 800 [g/molj

Tabelle 3

Grenzflächen- und Oberflächenspannung von Silikonöl. semifluorieπem Alkan und deren Mi¬ schungen

Grenzflächenspannung gegen Oberflächenspannung in

Tabelle 4

Phasendiagramme von C I0 F 21 C 12 H 2S , (abgekürzt: F, 0 H 12 ), in Oktan, Dekan, Hexadekan und Cyclodekan nach [3]

Weight% F10H12

Anhang

Beispiele für Synthesen semifluorierter Diblock- und Triblock-Alkane

Darstellung semifluorierter Diblock- und Triblock-Alkane

Beispiel 1

Nach [5] werden in einem Vierhalskolben mit 250 cm 3 Inhalt, der mit Tropftrichter (mit Umgang zum Druckausgleich). Flügelrührer. Thermometer und Rückflußkühler mit aufgesetztem Rück¬ schlagventil ausgestattet ist. unter Argon 1.82 g (0.075 mol) Magnesiumspäne in 10 cm 3 wasser¬ freiem Di-n-propylether vorgelegt und mit einigen Tropfen Methyliodid unter leichtem Erwär¬ men aktiviert. Die Temperatur wird auf 80 °C erhöht, während eine Mischung aus 23,7 g (0.05 mol) C 6 F| 3 CH 2 CH 2 I und 60 cm 3 wasserfreiem Di-n-propylether innnerhalb 1 Stunde unter kräf¬ tigem Rühren zugetropft wird. Anschließend wird die Mischung 9 Stunden unter Rückfluß ge¬ rührt, dann auf 10 °C abgekühlt, mit 100 cm 3 5gew.-%iger wäßriger Salzsäure hydrolysiert. bis sich das überschüssige Magnesium abgelöst hat. Nun wird die Etherphase abgetrennt und mit ei¬ nem Rotationsverdampfer aufkonzenteriert. Der so erhaltene ölige Rückstand wird mit 30 cm 3 Chloroform versetzt und 1 Stunde bei 0 °C stehengelassen. Das aus der Mischung abgeschiede¬ ne feste Produkt wird abgesaugt und im Exsikator getrocknet. Es werden 1 1 ,0 g C 6 F π (CH 2 ) C 6 3 als fast farblose Kristalle erhalten, die einen Schmelzpunkt von 48 °C aufwei¬ sen. Die Ausbeute beträgt 63.2 % des theoretischen Wertes.

Vermittelts Kernresonanz-Spektralanalyse werden folgene Werte ermittelt (in CDC13-Lösung, mit Tetramethylsilan als internen Standard):

Η-NMR: 2.1 1 ppm (CF 2 CH 2 ). 1.72 ppm (CH 2 CH 2 )

Beispiel 2

Nach [5] wird verfahren wie in Beispiel 1 angegeben, wobei folgende Stoffe eingesetzt werden:

1.82 g (0.075 mol) Magnesiumspäne 28.7 g (0.05 mol) C 8 FpCH 2 CH 2 I 70 cm 3 wasserfreier Di-n-propylether

Nach der Hydrolyse mit verdünnter Salzsäure wird das Gemisch filtriert, das Rohprodukt mit Wasser gewaschen und im Exsikator getrocknet, anschließend aus Chloroform umkristallisiert und im Vakuum getrocknet. Es werden 14.9 g farbloser Blättchen der Verbindung C 8 F|7(CH 2 ) 4 C g F r erhalten, die einen Schmelzpunkt von 92 bis 93 C C aufweisen. Die Ausbeute beträgt 66.8 % des theoretischen Wertes. Bei der Kernresonanz-Spektralanalyse werden folgende Werte ermittelt:

Η-NMR: 2.12 ppm [CF 2 CH ; . J(HF > = 18.2 Hz]. 1.73 ppm (CH 2 C_J : ι

r-NMR: 31.17 ppm [CF 2 CH : . : J(CF) = 22.6 Hz]. 20.37 ppm (CH CH 2 )

Beispiel

Nach [5] wird verfahren wie in Beispiel 2 beschrieben, jedoch werden nach der Aktivierung der Magnesiumspäne mit Methyliodid dem Reaktionsansatz 93.6 mg (0.143 mmol) der Verbindung [(C ό H 5 ) 3 P] 2 CoCl 2 als Katalysator zugesetzt. Nach dem Umkristallisieren des Reaktionsproduktes aus Chloroform und Vakuumtrocknung, wie in Beispiel 2 beschrieben, werden 16.6 g der Ver¬ bindung C8F17(CH2)4C8F 17 erhalten, die einen Schmelzpunkt von 92 bis 93 °C aufweis t . Die erhaltene Menge entspricht 74.1 % des theoretischen Wertes. Die Kernresonanz-Spektralanalyse ergibt die gleichen Werte, wie unter Beispiel 2 angegeben.

Beispiel 4

Es wird wiederum gearbeitet, wie in Beispiel 2 angegeben, jedoch werden nach der Aktivierung der Magnesiumspäne dem Reaktionsansatz 2.2 g [0,005 mol = 10 Mol-%. bezogen auf eingesetz¬ te Verbindung der Formel C 8 F 17 CH 2 CH 2 I] von der Verbindung C 8 F, 7 CH = CH 2 zusammen mit dem Gemisch aus wasserfreiem Di-n-propylether und der Verbindung C 8 F, 7 CH 2 CH 2 I zugesetzt. Nach Umkristallisieren des Reaktionsproduktes aus Chloroform und Vakuumtrocknung werden 17.5 g der Verbindung C 8 F, 7 (CH 2 ) 4 C 8 F 17 erhalten, die einen Schmelzpunkt von 92 bis 93 °C aufweist. Die erzeugte Menge entspricht 78,1 % des theoretischen Wertes. Durch Kernresonanz-Spektralanalyse werden die gleichen Werte ermittelt, wie unter Beispiel 2 angegeben.

Nach Filtration des Rohproduktes wird aus dem Filtrat die Di-n-propylether enthaltende Phase abgetrennt und mit Natriumsulfat getrocknet. Die gaschromatographische Analyse der so erhal¬ tenen Etherlösung ergibt einen Gehalt von 2.31 g der Verbindung C g F, 7 CH = CH 2 . Die ur¬ sprünglich eingesetzten 2.2 g dieser Verbindung bleiben offensichtlich unverändert, sie wirken also als Katalysator, darüber hinaus entsteht eine geringe Menge der gleichen Verbindung wäh¬ rend der Umsetzung mit Magnesium aus dem Perfluoroctylethyliodid.

Beispiel 5

Nach [5] wird gearbeitet, wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei folgende Stoffe eingesetzt wer¬ den:

1.82 g (0.075 mol) Magnesiumspäne

30.1 g (0.05 mol ) C g F n (CH 2 ) I

70 cm 3 wasserfreier Di-n-propylether

Nach der Hydrolyse mit verdünnter Salzsäure wird das Gemisch filtriert, das abgefilterte Roh¬ produkt mit Wasser gewaschen und im Exsikator getrocknet. Nach dem Umkristallisieren aus Chloroform und Trocknen im Vakuum werden 14.3 g der Verbindung C 8 F P (CH .) 8 C 8 F r als farblose Blättchen erhalten, die einen Schmelzpunkt von 84.5 °C aufweist. Die erzeugte Mense entspricht 60.1 % des theoretischen Wertes.

Bei der Kernresonanz-Spektralanalyse werden folgende Werte ermittelt:

Zuordnung: C 8 F r -CH 2 -CH 2 -CH : -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH C 8 F 17

Η-NMR: (l)/(8) 2.01 ppm. (2)/(7) 1.62 ppm. (3)/(4)/(5) und (6) 1.38 ppm l C-NMR: (l)/(8) 31.21 ppm. [-J(CF) = 22.1 Hz], (2)/(7) 20.34 ppm, (3)/(4)/(5) und

(6) 29,17 ppm Beispiel 6

Nach [5] wird gearbeitet wie in Beispiel 5 beschrieben, jedoch werden anstelle der Verbindung C 8 F| 7 CH = CH 2 nach Aktivierung der Magnesiumspäne 1.2 g [0.0025 mol = 5 Mol-%. bezogen auf eingesetzte Verbindung C 8 F 17 (CH 2 ) 4 ] von der Verbindung C 8 F, 7 (CH 2 ) 2 CH = CH 2 als Kataly¬ sator zugesetzt. Nach der Aufarbeitung werden 16.2 g der Verbindung C g F π (CH 2 ) 8 C 8 F 17 erhal¬ ten, die einen Schmelzpunkt von 84.5 °C aufweist. Die erzeugte Menge entspricht 68.2 % der theoretisch zu erhaltenden Ausbeute.

Beispiel 7

Darstellung semifluorierter Diblock- Alkane nach [1]

2 mmol Perfluoralkylhalogenid und 4 mmol Alken(l) wurden in 15 ml Octan gelöst, mit Argon entgast und auf 90 °C erhitzt. Anschließend wurden 150 mg Azo-iso-butyronitril innerhalb von 30 min verteilt auf mehrere Portionen zugegeben. Dabei trat eine leichte Gelbfärbung der Lösung auf. Anschließend wurde das Gemisch destillativ getrennt. Die gewünschten Verbindungen der Art R F -CHI-CH -R F ließen sich bei einem verminderten Druck von < 0.5 mbar destillieren. Die Ausbeute betrug 85 bis 90 % bezogen auf die eingesetzte Menge Perfluoralkylhalogenid bei den Iodiden und 22 % bei den Bromiden.

Reduktion der Perfluoralkylalkylhalogenide

6.6 mmol Pefluoralkylalkylhalgoenid wurden in 15 ml Diethylether gelöst und 5 ml Essigsäure zugegeben. Das Gemisch wurde auf 50 °C erhitzt und langsam 4 mmol Zink zugegeben. Nach dem Abkühlen wurde Wasser zugegeben und die Phasen getrennt. Die organische Phase wurde getrocknet und destilliert. Dabei ließen sich bis zu 68 % eines Gemisches aus semifluorierten Al¬ kanen und Alkenen (5: 1 ) und etwa 10 % des Dimerierungsproduktes isolieren.

Beispiel 8

Darstellung semifluorierter Triblock-Alkane nach [1]

Zu 30 n-Dibuthylether und 4 g Magnesium wurden bei 60 °C 4 g C 6 F 13 C 2 H 3 zugegeben, die Temperatur auf 120 °C erhöht. Danach wurden 40 g C 6 F, 3 C 2 H 4 I gelöst in n-Dibuthylether zuge¬ geben. Nach ca. 90 Minuten hatte die Lösung eine tiefschwarze Farbe, die nach einiger Zeit wie¬ der verschwand. Danach wurde das Gemisch filtriert und vorsichtig Wasser hinzugegeben, die abgetrennte organische Phase wurde getrocknet und destilliert. Die höchstsiedenden Fraktionen wurden über Nacht in den Eisschrank bei -20 °C gestellt. Dabei fiel C 6 F 13 C 4 H g C 6 3 als weißer Niederschlag aus. Dieser wurde abfiltriert und im Vakuum getrocknet.

Darstellung mit Lithiumbuthyl

3 g C 6 F ! 3 C 2 H und 4 ml 1.6m Lithiumbuthyl in Hexan wurden in 5 ml Hexan gegeben und auf 60 °C erhitzt. Nach ca. 10 Minuten begann ein weißer Niederschlag auszufallen. Die Temperatur wurde noch für 50 Minuten belassen. Danach wurde vorsichtig Wasser zugegeben und die Pha¬ sen getrennt. Die organische Phase wurde getrocknet und destilliert. Danach wurde analog der Umsetzung mit Magnesium verfahren. Das Produktionsverhältnis von R F R H R H R F zu R F R H -Bu wurde mittels GC bestimmt. Als Standard wurde Perfluordekalin verwendet. Die Gesamtausbeu¬ te betrug 3.1 g (85%).

Die Verbindungen wurden durch Vergleich mit den bekannten Substanzen mittels GC, MS und Η-NMR identifiziert. Beispiel 9

Nach [4] erfolgt die Synthese von F(CF 2 ) l2 (CH 2 ) n H (n = 4. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20), F(CF 2 ) 10 (CH 2 ) 8 (CF 2 ) I 0 F und F(CF 2 ) 12 (CH 2 ) 10 (CF 2 ) 12 F, indem durch radikalische Addition Per- fluordecyliodid oder Pefluordodecyliodid mit den entsprechenden Alkenen oder Dialkenen um¬ gesetzt und das entsprechende Perfluoralkyliodid abschließend mit Tributylzinnhydrid und AIBN in Toluol reduziert wird.

Beispiel 10

Nach [6] wird analog Beispiel 9 zunächst das Perfluoralkyliodid gebildet, danach erfolgt aber die Reduktion zum semifluorierten Alkan, R F R H bzw. R F R H R F , mittels Palladiumkohle oder Platin¬ oxid als Katalysator mit Wasserstoff bei 4 bar im Autoklaven.