JPH03218386A - N,n′―ジ置換またはn,n,n′―/n,n′,n′―トリ置換チオ尿素およびそれらの製造法 - Google Patents

N,n′―ジ置換またはn,n,n′―/n,n′,n′―トリ置換チオ尿素およびそれらの製造法

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JPH03218386A
JPH03218386A JP2201581A JP20158190A JPH03218386A JP H03218386 A JPH03218386 A JP H03218386A JP 2201581 A JP2201581 A JP 2201581A JP 20158190 A JP20158190 A JP 20158190A JP H03218386 A JPH03218386 A JP H03218386A
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、付加的に少なくとも1つの加水分解可能なシ
リル基および少なくとも1つの第三アミン官能基を有す
るN,N’−ジ置換チオ尿素およびN ,N ,N ’
−/N ,N ’,N ′−1−り置換チオ尿素および
該化合物の製造法に関する。
従来の技術 A.Baigozhin, Zh.Obshch.Kh
im. 4 3 ( 1 9 73)、1408 (C
.A.79:66463r)によれば、アミノプロビル
トリアルコキシシランと、アルキルイソチオシアネート
との反応は、4 公知であり、この反応により、式: (RO)3Si−(CH2)a−NH−CS−NH−R
’1式中、Rはエチル基であり、R′はフエニル基、ア
リル基である]で示されるN.N’−ジ置換チオ尿素が
導かれる。
この化合物は、珪素含有重合体の変性および被覆に使用
される。
対称的なN.N’一置換化合物は、M.G.Voron
kov他によってZh.Obshch.Khim.5 
4 ( 1 9 8 4 )1098 (C.A.10
1:192031j)に記載されている。この化合物は
、アミノゾロピルトリアルコキシシランをチオ尿素( 
(RO)3Si(CH2)3−NH−CS−NH−(C
H2)a−Si(OR)3)と反応させることによって
得られる。
西ドイツ国特許出願公開第3821465号明細書には
、2回または数回置換されたオルガニルオキシシリル官
能性チオ尿素が記載されている。
3つの前記刊行物に記載された化合物は、何れも加水分
解可能なシリル基およびチオ尿素官能基とともに、例え
ばアミノ基のような他の反応性基を提供しない。
発明を達成するだめの手段 本発明の目的は、付加的に第三アミン官能基を有する新
規のN,N’−ジ置換オルガニルオキシシリル官能性チ
オ尿素およびN ,N ,N ”/N ,N’,N’−
}り置換オルガニルオキシシリル官能性チオ尿素および
該化合物の製造法である。
本発明の対象は、 性チオ尿素および該化合物の製造法である。
本発明の対象は、一般式: [式中、 bは0;1または2を表わし、 Rは1〜6個のC原子を有するアルキル基、5〜7個の
C原子を有するシクロアルキル基、アリール基、アラル
キル基を表わし、 Xは、aがL 3、4、5または6である場合に一C 
H 2−を表わずか、またはXは、aが1である場合に
−C H 2− C H 2@−CH2−を表わし、 RI R2は水素原子を表わすか、 R1は水素原子を表わし、かつ R2は(X)a−S i (O R)3−bを表わすか
、または(CH3)b (CH3)b かつ R2は水素原子を表わし、 R3は1〜3個のC原子を有するアルキル基を表わし、 nは1〜6を表わす]で示されるN,N’−ジ置換また
はN ,N ,N ’−/N ,N ’,N ’− ト
リ置換チオ尿素である。
有利なのは、Rが1〜3個のC原子を有するアルキル基
を表わし、Xが一CH2−基を表わしaが3を表わし、
bがOを表わし R3がメ7 チル基またはエチル基を表わし、かつnが2または3を
表わすような化合物である。
全く同様に、 a)一般式■: ぞれ前記のものを表わす]で示されるアミノオルガニル
シランを有機不活性溶剤中で二硫化炭素と、場合によっ
ては冷却下に反応させ、この場合この反応は、式(I[
)の化合物の使用の際に第三アミン(A)またはアルカ
リ金属アルコラート(MOR)の存在下に行なわれるか
、またはb)この場合に形成された、一般式■:[式中
、aN  b,x, RSR1およびR2はそれそれ前
記のものを表わす]で示されるジチオカルバメートを単
離し、一般式■: 8 H2N−(CI2)n− NR3,        (
IV)[式中、R3およびnは前記のものを表わす]で
示される少なくとも等モル量のアミノ化合物を添加し、
この混合物を反応が終結するまで加熱し、引続き請求項
1記載の生じた生成物を自体公知の方法により単離する
ことを特徴とする、式(1)のN,N’−ジ置換および
N’,N ,N ’−/N,N ’,N ’− }り置
換のオルガニルオキシシリル官能性および第三アミン官
能性チオ尿素の製造法の特許の保護も請求されている。
有利なのは(X)a−が−(CH2)3−を表わすよう
な化合物である。
望ましい化合物の製造は、次の例示した処理9 工程図により行なわれる: ((C2H50)3si−(CH2)3−NH2+CS
2+N(C2H5)3反応式l: 加水分解可能なシリ
ル基および第三アミン官能基を有するN,N’−ジ置換
チオ尿素の製造 (C2H50)3Si−(CH2)3−NH−(CH2
)n−NR2 +CS2        3(c2n5
o)3Si−(CH2)s−N−(CH2)n−NR2
CS−NH(CH2)n−NR2 10 反応式2.1個の加水分解可能なシリル基および2個の
第三アミン官能基を有するN,N,N’−hり置換チオ
尿素の製造 (C2}150)3Si−(CH2)3−N}!−(C
H2)n−NR2 + CS2      3(C2H
50)3Si−(CH2)3−N−(CH2)n−NH
R2+CS−NH(CH2)3−Si(OR)3   
     6反応弐3.2個の加水分解可能なシリル基
および1個の第三アミン官能基を有するN,N’N’−
ト!J置換チオ尿素の製造 11一 [(C2H50)3Si−(CH2)3] 2−NH4
−CS2[(C2H50)3Si−(CH2)3] 2
N−CS−]SNa” 7 反応式4: 2個の加水分解町能なシリル基および1個
の第三アミン官能基を有ずるN,NN′一トリ置換チオ
尿素の製造 アミン官能性出発化合物3は、J.L.Speier他
、j.Org.chem.第36巻(1971)第31
20頁以降の記載によれば、例えはクロルアルキルシラ
ンおよびジアミンから得ることができるジチオカルバメ
ート上、ユおよび7を製造するための反応工程は、第三
アミンをプロトン受12 容体として使用する場合に非極性の中性溶剤中で実施さ
れる。この場合、(ハロゲン化)炭化水素または(環式
)エーテル、例えばn−ベンタンまたはテ1・ラヒドロ
7ランならびにこれらの混合物IJ、溶剤として特に好
適てある。
その上、アルカリ金属アルコラー トをプロ1・ン受容
体として使用する場合には、例えばジメヂルホルムアミ
ドのような中性の極性溶剤か適当であり、また例えばア
ルコールのような一定の中性の極性溶剤が適当である。
このアルコールのような場合には、アルカリ金属アルコ
ラートを直接にアルカリ金属、殊にナトリウムもしくは
カリウムと、アルコール、殊にメタノールもしくはエタ
ノールとの反応によって自体公知の方法で得ることがで
きかつこの反応溶液を直接にジチオカルバメートへの反
応に使用することは、特に好ましい。
溶剤どl−で適当であることに対する本質的な前提条件
としては、一面で出発化合物として使用するアミノンラ
ンを溶解しなければならず、他面形成されたシブオカル
バメ−1・をできるだけ定量的に沈澱させ、いすれにせ
よ不活性のものとして好適であるこどにある。反応体の
アミノオルガニルンラン、二硫化炭素および必要とされ
るプロトン受容体(第三アミンもしくはアルカリ金属ア
ルコラート)は、約1:1のモル比で使用され、しかし
それと同時に例えば化学量論的に必要とされる量の10
%までの偏倚は、排除されることはないであろう。
反応体の混合の際にジチオカルバメート1、4または7
の形成下に直ちに開始される反応は、特に二硫化炭素の
沸点よりも低い温度、殊に0〜46°Cの温度で実施さ
れる。有利には、珪素有機化合物は、場合によっては化
学量論的に過剰量で装入された二硫化炭素に添加される
沈澱した′゛ジチオカルバメ−1・′″は、濾別され、
かつ真空下に溶剤残分と分離される。
反応式l〜4に記載の反応により中間生成物として得ら
れるジチオノJルバメートは、一部は刊行物から公知で
ある。しかし、ングオカルバメーI・は、公知技術水準
によれは、アクリルi・リルと反応される(西ドイツ国
特許出願公開第2000224号明細書)か、または加
水分解によりボリシロキサン化合物に変換される(米国
特許第2938046号明細書)。
本発明によれば、明黄色の結晶粉末として生じる゛ジチ
オカルバメート″は、反応され、チオ尿素に変わる。そ
のために、反応式1〜4によれば、第1アミンは、有利
に有機珪素化合物との等モル量の混合物の形で一般に溶
剤の添加なしに撹拌しなからチオ尿素2、5、6または
8の形成下に80〜140°Cの温度に加熱される。
1つの好ましい実旅態様の場合(西ドイツ国特許出願公
開第3821465号明細書参照)、副生成物として形
成される硫化水素およびアンモニウムージチオカルバメ
ートの使用の際に分解する第三アミンは、真空下に抽出
される。
この場合高い収率で粘稠な呈色した液体の形で生じるチ
オ尿素は、後精製は不必要である。
15 この反応の際にアルカリ金属−ジチオカルバメートを使
用する場合には、硫化水素は全く生成されずに、相応ず
るアルカリ金属硫化水素塩が形成される。このアルカリ
金属硫化水素塩は、適当な溶剤、例えばアセ1・ンを用
いての沈澱によって常用の後処理方法により望ましい生
成物と分離される。
本発明による化合物は、水性媒体および非水性媒体から
の金属イオン除去(殊に、Cu(II))のためのIn
自体不均質化( i n−sich−Heteroge
nisierung)の後に使用され、この場合このI
n自体不均質化は、キレート錯化作用ずるアミン基およ
びチオ尿素基により行なわれる。
正確な記載は、同口出願した西ドイツ国特許出願第P3
925357.O号明細書、同第P3935358.9
号明細書、同第P3925359.7号明細書および同
第P3925360.0号明細書の記載から認めること
ができるチオ尿素又のための一般的な製造法 托 等モル量のアンモニウムチオカルバメートl(この製造
は、西ドイツ国特許出願公開第3821465号明細書
、実施例2参照)およびN7N−ジアルキルアルキレン
ジアミンを蒸留取付具を備えたカラスフラスコ中で撹拌
しながら常圧下で2時間120°Cに加熱し、この場合
遊離するトリエチルアミンは、留去される。このアミン
基および硫化水素基の除去のために、得られた液状反応
生成物をなお30分間100゜Cの温度で1ミリバール
の真空に引く。
例l: [N−2−(ジメチルアミノ)エチルーN’−3一〇リ
エトキシシリル)プロビル]チオ尿素 ± 1.99.3g (0.5モル)およびN,Nジメ
チルエチレンジアミン44.19 (0.5モル)から
の製造: 収量二理論値の96.5%に相当する169.79 黄褐色の粘稠な液体; C14H33N303S S  i  (3  5  
1  .5  8  6)C[%]    H[%] 
   N[%]    S[%]計算値:      
47.83    9.46     11.95  
  9.12実測値+      46.8     
9,6     12.3     9.8このチオ尿
素のIH−NMR−スペクトル(25 0 M H z
 )は、第1図に記載されている。
例2: IN−2−(ジエチルアミノ)エチルーN’−3−0リ
エトキシシリル)プロビル]チオ尿素 1  199.3g (0.5モル)およびN,Nジエ
チルエチレンジアミン58.l.!;l  (0.5モ
ル)からの製造; 収量:理論値の98.0%に相当するI 8 6g;橙
黄色の粘稠な液体; C16H37N303S S i  (3 7 9.6
 4 0)C[%]   H[%]   N[%]  
 S[%]計算値:      50.62    9
.82     11.07    8.45実測値:
      49.9    10.5     +1
.2     8.1例3: [N−3−(ジメチルアミノ)プロビル−N’−3−(
トリエトキシシリル)プロビル]チオ尿素1  210
.2g (0.53モル)およびN,N−ジメチルトリ
メチレンジアミン53.9g (0.53モル)からの
製造; 収量:理論値の95.5%に相当するl 8 39;黄
褐色の粘稠な液体; C15H35N303S S i (3 6 5.6 
1 3)C[%]   H[%]   N[%]   
S[%]計算値:      49.28    9.
65     11.49    8.77実測値: 
     48,1    10,0     11.
4     9.2チオカルバメート4のための一般的
な製造法使用すべきシラン盈(この製造は、J.Org
.Chem.36 (1971)、3120参照)1モ
ル当り溶剤としてのTHF (CS21モル当り350
ml2)中の二硫化炭素1.1モルを装入する。そのた
めに、氷で外部冷却しなからシラン3を、反応混合物の
温度が25゜Cを下廻ったままであるような速度で供給
する。既にシラン供給の間に、そのつど内部ジチオカル
バメート4は19一 、黄色の固体の形で沈澱する。沈澱を完結させるために
、λの添加の終了後に石油エーテルを添加する(3 1
モル当り約]..512)。沈澱した沈澱物を濾過およ
び真空中での乾燥の後に溶剤を除去し、かつ後反応のた
めに後処理させる必要がない。
例4; [N−2−(ジメチルアンモニオ)エチル−N−3−(
トリエトキシシリル)プロビル]チオカルバメート CS2  3 5.8g (0.4 7モル、過剰量)
および[N,N−ジメチルーN’−(}リエトキシシリ
ル)フロピル]エチレンジアミン125.oi+(0.
43モル)からの製造: 収量:理論値の95.8%に相当する150.9g  
: 黄褐色の粘稠な液体; 例5: [N−2−(ジエチルアンモニオ)エチルーN−3−(
トリエトキシシリル)プロビル]ジチオカルバメ20 ート CS2 41.9i+  (0.55モル、過剰量)お
よび[N,N−ジエチル−N′−(トリエトキシシリル
)プロピル]エチレンジアミン160.3g(0,5モ
ル)からの製造; 収量:理論値の90.4%に相当する179.49  
; 明黄色の粉末; 例6: [N−3−(ジメチルアンモニオ)プロビルーN−3(
 +−リエトキシシリル)プロビル]ジチオカルバメー
ト CS2  41.9g (0.55モル、過剰量)およ
び[N,N−ジメチルーN ’−( トリエトキシシリ
ル)プロビル1トリメチレンジアミン153.3g (
0.5モル)からの製造; 収量:理論値の83.2%に相当する159.39  
; 明黄色の結晶粉末: シリルアルキルチオ尿素5のための一般的な製造法 等モル量のN,N−ジアルキルアルキレンジアミンおよ
び内部のジチオカルバメート4を混合し、かつ2.5時
間120°Cに加熱し、この場合には、絶えず硫化水素
を発生しながら望ましい生成物が形成される。引続き、
物理的に溶解されたH2Sの残量を真空処理によって除
去する。
例7: [N − 2−(ジエチルアミノ)エチルーN’−2−
(ジエチルアミノ)エチルーN’−3−(トリエトキシ
シリル)プロビル]チオ尿素 N,N−ジエチルエチレンジアミン 52.2g(0.
45モル)および例5からのIN−2−(ジエチルアン
モニオ)エチルーN−3−(}リエトキシシリル)プロ
ビルコジチオ力ルバメート178g(0.45モル)か
らの製造; 収量:理論値の97.0%に相当する208.99  
; 橙色の粘稠な液体; C22H50N403S S  i  (4 7 8.
8  1  7)C[%]    H[%]    N
[%]    S[%]計算値:      55.1
9    10.53     11.70    6
.70実測値:      55.0    10.6
     11.7     6.94このチオ尿素の
IH−NMR−スペクトル(25 3 M H z )
は、第2図に記載されている。
例8: [N−3−(ジメチルアミノ)プロビルーN’−1(ジ
メチルアミン)プロビルーN’−3−0リエトキシシリ
ル)プロピル1チオ尿素 N,N−ジメチルトリメチレンジアミン 41.9g(
0.41モル)および例6かもの[113−(ジメチル
アンモニオ)ブロビルーN−3−(}リエトキシシリル
)プロビル]ジチオ力ルバメート158.19からの製
造; 収量:理論値の95.0%に相当する175.59  
; 橙色の粘稠な液体; C20H46N403S S i ( 4 5 0 .
7 6 3 )C[%]   H[%]   N[%]
   S[%123 計算値:      53.29    10.29 
    12.43    7.11実測値:    
  52.8    10.8     12.9  
  8.0ビス(シリルアルキル)チオ尿素6のための
一般的な製造法 等モル量のジアミン官能性シラン3およびアンモニウム
ジチオカルバメート1を混合し、かつ1時間120゜C
の温度および約100ミ!Jバールの低圧下で撹拌する
。約70°Cの温度から形成された、トリエチルアミン
および硫化水素からなる混合物を冷却勾配中で縮合し、
この縮金物は、常法によりlの製造に必要とされるトリ
エチルアミンに対して後処理することができる。最後に
、揮発性成分のこのトリエチルアミンの基を除去するた
めに、約10分間1ミリバールに減少させる。
例9: [N−3−(トリエトキシシリル)プロビル−N′−2
一(ジメチルアミノ)エチルーN’−3−(トリエトキ
シシリル)プロビル]チオ尿素: 24 [N,N−ジメチルーN’−3−(トリエトキシシリル
)プロビル]エチレンジアミン 131.6g(0.4
5モル)おJ:びl  179.4g (0.45モル
)からの製造; 収量:理論値の98.5%に相当する246.5タ  
; 赤褐色の粘稠な液体; C23H53N306SS  i2(555.928)
C[%]    H[%]    N[%]    S
[%]計算値+      49.69    9.6
1     7.56    5.77実測値:   
   49.I    J0.2      7.7 
    6.1このチオ尿素のIH−NMR−スペクト
ル(25 0 M H z )は、第3図に記載されて
いる。
例lO: [N−3(}リエトキシシリル)プロビル−N′−2(
ジエチルアミノ)エチルーN’−3−(トリエトキシシ
リル)プロビル]チオ尿素: [N,N−ジエチル−N′−3−(トリエトキシシリル
)プロビル]エチレンジアミン 115.49(0.3
6モル)および1 1 44.1 g (0.3 6モル)からの製造; 収量:理論値の99.4%に相当する209.09  
; 黄褐色の粘稠な液体; C25H57N306SSi2(583.982)C[
%]   H[%]   N[%]   S[%]計算
値:      51.42    9,84    
 7.20    5.49実測値:      50
.3    10.4      7.1     6
.4ビス(シルアルキル)チオ尿素8のための一般的な
製造法 必要とされるナトリウムジチオカルバメート中間段階J
を製造するために、エタノール(Na 1モル当り50
0ミル)中への元素状ナトリウムの搬入によって得られ
るナトリウムメチラート溶液中に、ビス(3−トリエト
キシシリルブ口ビル)アミン(Nalモル当り1モル)
、二硫化炭素(Nalモル当り1.1モル)およびエタ
ノール(Nalモル当り300mQ)からなる混合物を
外部冷却しなから、反応混合物の温度が3 0 00の
値を越えないような程度に緩徐に添加する。溶剤の抽出
後に、ナ1・リウムジヂオ力ルバメート7を高粘稠の黄
色の液体の形で実際に定量的な収量で得る。
C19H42NNa06S2Si2(523.836)
C[%]   HE%]   N[%]   S[%1
計算値:      43.572    8.08 
    2.67    12.24実測値:    
  43.4     8.3      2.4  
  12.5等モル量のナトリウムジチオカルバメート
7およびN,N−ジアルキルアルキレンジアミンを混合
し、かつ140゜Cの温度で2時間撹拌する(場合によ
ってはジアミンの還流下、この場合このジアミンは過剰
量で使用することができる)6冷却後に、アセ[・ンを
添加し(7  1モル当りl.5Q),かつ沈澱した硫
化水素ナトリウムを濾別する。引続き、揮発性成分(溶
剤、場合によってはジアミンの過剰量)を真空下に除去
する。
−27 例l1: {N,N−ビス[3−(+−リエ1・キシシリル)プロ
ピル]−N ”3−(ジメチルアミノ)プロビル}チオ
尿素: 7  262g (0.5モル)およびN,N−ジメチ
ルトリメチレンジアミン 51..1gからの製造; 収量:理論値の94.6%に相当する269.59  
; 黄色の粘稠な液体; C24H55N306SS i2(569.995):
C[%]   H[%]   N[%]   S[%]
計算値:      50.58    9.73  
   7.37    5.63実測値:      
49.1     9.1      7.5    
 7.0
【図面の簡単な説明】
第1図は、例1に記載のチオ尿素のIH−NMR−スペ
クトル( 2 5 0 M H z )を示す線区第2
図は、 例7に記載のチオ尿素の1 H N 28〜 MR スペク1−ル(250MHz) を示す線図 第3図は、 例9に記載のヂオ尿素の1 H N MR スペクトル( 2 5 0 M H z )を示ず線図 である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) [式中、 bは0;1または2を表わし、 Rは1〜6個のC原子を有するアルキル基 、5〜7個のC原子を有するシクロアルキル基、アリー
    ル基、アラルキル基を表わし、 Xは、aが1、3、4、5または6である 場合に−CH_2−を表わすか、または Xは、aが1である場合に−CH_2−CH_2−▲数
    式、化学式、表等があります▼を表わし、 R^1、R^2は水素原子を表わすか、 R^1は水素原子を表わし、かつ R^2は▲数式、化学式、表等があります▼を表わすか
    、または R^1は▲数式、化学式、表等があります▼を表わし 、かつ R^2は水素原子を表わし、 R^3は1〜3個のC原子を有するアルキル基を表わし
    、 nは1〜6を表わす]で示される、付加的 にオルガニルオキシシリル官能基および第三アミン官能
    基を有するN,N′−ジ置換またはN,N,N′−/N
    ,N′,N′−トリ置換チオ尿素。 2、請求項1記載の数回置換されたオルガニルオキシシ
    リル官能性チオ尿素を製造する方法において、一般式I
    I: ▲数式、化学式、表等があります▼(II) [式中、a、b、X、R、R^1およびR^2はそれぞ
    れ前記のものを表わす]で示されるアミノオルガニルシ
    ランを有機不活性溶剤中で二硫化炭素と、場合によって
    は冷却下に反応させ、この場合この反応は、式(II)の
    化合物の使用の際に第三アミン(A)またはアルカリ金
    属アルコラード(MOR)の存在下に行なわれることを
    特徴とする、請求項1記載の数回置換されたオルガニル
    オキシシリル官能性チオ尿素の製造法。 3、請求項1記載の数回置換されたオルガニルオキシシ
    リル官能性チオ尿素を製造する方法において、この場合
    に形成された、一般式III▲数式、化学式、表等があり
    ます▼(III) [式中、a、b、X、R、R^1およびR^2はそれぞ
    れ前記のものを表わす]で示されるジチオカルバメート
    を単離し、一般式IV: H_2N−(CH_2)_n−NR^3_2(IV)[式
    中、R^3およびnは前記のものを表わす]で示される
    少なくとも等モル量のアミノ化合物を添加し、この混合
    物を反応が終結するまで加熱し、引続き請求項1記載の
    生じた生成物を自体公知の方法により単離することを特
    徴とする、請求項1記載の数回置換されたオルガニルオ
    キシシリル官能性チオ尿素の製造法。
JP2201581A 1989-07-31 1990-07-31 N,n′―ジ置換またはn,n,n′―/n,n′,n′―トリ置換チオ尿素およびそれらの製造法 Expired - Lifetime JP2911561B2 (ja)

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