JPH0978277A - 3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法 - Google Patents

3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法

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JPH0978277A
JPH0978277A JP7262134A JP26213495A JPH0978277A JP H0978277 A JPH0978277 A JP H0978277A JP 7262134 A JP7262134 A JP 7262134A JP 26213495 A JP26213495 A JP 26213495A JP H0978277 A JPH0978277 A JP H0978277A
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amino
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hydroxy
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trifluoromethyl
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JP7262134A
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Kazuhiko Matsuo
和彦 松尾
Masabumi Fukae
正文 深江
Kenji Inoue
健二 井上
Kazunori Suga
和憲 菅
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 工業的に製造可能である3−アミノ−4−メ
チル−1,1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法
を提供する。 【解決手段】 下記(1)で表される2−アミノアルデ
ヒド化合物にヨウ化トリフルオロメタンを消耗性電極を
用いた電極反応により還元的にカップリング反応させた
後、アミノ基保護基を脱離させるか又は脱離させないで
得る(2)で表される3−アミノ−2−ヒドロキシ−
1,1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法。 (式中、Rは、水素原子、置換若しくは無置換の直鎖状
若しくは分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数
6〜35のアリール基、又は、炭素数7〜36のアラル
キル基を表す。P、P、Po、Poは、独立し
て、水素原子若しくはアミノ基保護基を表すか、又は、
、P、Po、Poが一緒になってフタロイル
基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3−アミノ−2−
ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合物の
製造法に関し、更に詳しくは、3位の不斉炭素における
立体配置がS−配置である(3S)−N,N−ジベンジ
ル−3−アミノ−4−メチル−1,1,1−トリフルオ
ロメチル−2(S)−ペンタノール及び(3S)−N,
N−ジベンジル−3−アミノ−4−メチル−1,1,1
−トリフルオロメチル−2(R)−ペンタノールの製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般式(2)で表される3−アミノ−2
−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合物
は、医薬品の重要中間体である。
【0003】
【化3】
【0004】式中、Rは、水素原子、置換若しくは無置
換の直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜30のアルキル
基、炭素数6〜35のアリール基、又は、炭素数7〜3
6のアラルキル基を表す。P0 1、P0 2は、独立して、水
素原子若しくはアミノ基保護基を表すか、又は、P0 1
0 2が一緒になってフタロイル基を表す。
【0005】なかでも、(3S)−3−アミノ−4−メ
チル−1,1,1−トリフルオロメチル−2−ペンタノ
ール(化合物A)は、例えば、ジャーナル・オブ・メデ
ィシナル・ケミストリー(Journal of Me
dicinal Chemistry)35巻、641
頁(1992年)に記載されているようにHLE(Hu
man Leukocyte Elastase)阻害
を示す慢性気管支炎薬の中間体として極めて有用な化合
物である。
【0006】
【化4】
【0007】3−アミノ−4−メチル−1,1,1−ト
リフルオロメチル−2−ペンタノール(化合物A)及び
その誘導体の従来の製造法としては、次のような方法が
知られている。 (1)炭酸カリウムを用いて、2−メチル−1−ニトロ
プロパンとトリフルオロアセトアルデヒドエチルヘミア
セタールとをカップリングさせた後、ニトロ基を水素添
加で還元する方法(特開平5−246984号公報)、
又は、ニトロ基を水素化リチウムアルミニウムで還元す
る方法(EP−0819305号公報)。
【0008】(2)N−ベンゾイルバリンからオキサゾ
ロン化合物経由で無水トリフルオロ酢酸を用いて、トリ
フルオロアセチル化し、脱炭酸を行い、ケトン体を還元
して得る方法(ジャーナル・オブ・メディシナル・ケミ
ストリー(Journalof Medicinal
Chemistry)33巻、394頁(1990
年))。 (3)ヨウ化トリフルオロメタンを使用している例とし
て、活性化亜鉛でCF3 ZnI試薬を調製し、ペプチジ
ルアルデヒドと低温(−20℃)下で反応させる方法
(テトラヘドロン・レターズ(Tetrahedron
Letters)33巻、4279頁(1992
年))。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法のうち、
(1)の方法は、爆発の危険性のあるニトロアルカンを
経由しており、難操作性のトリフルオロアセトアルデヒ
ドエチルヘミアセタールを使用しているため、工業的生
産に適していない。(2)の方法は、低収率(20%程
度)で生成物がラセミ体で生じ、それらの分割が必要と
なる。(3)の方法は、アルデヒドに対し、多量の亜鉛
とCF3 Iを使用しているため、工業的製法としては多
量の亜鉛廃棄物の後処理等の問題がある。従って、上述
の問題を解決し、工業的に製造可能である3−アミノ−
4−メチル−1,1,1−トリフルオロメチル−2−ペ
ンタノールの製造法の開発が望まれていた。
【0010】本発明は、上記に鑑み、工業的に製造可能
である3−アミノ−4−メチル−1,1,1−トリフル
オロメチル化合物の製造法を提供することを目的とする
ものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、一般式
(1);
【化5】 (式中、Rは、水素原子、置換若しくは無置換の直鎖状
若しくは分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数
6〜35のアリール基、又は、炭素数7〜36のアラル
キル基を表す。P1 、P2 は、独立して、水素原子若し
くはアミノ基保護基を表すか、又は、P1 、P2 が一緒
になってフタロイル基を表す。ただし、P1 及びP2
同時に水素原子である場合を除く。)で表される2−ア
ミノアルデヒド化合物にヨウ化トリフルオロメタンを消
耗性電極を用いた電極反応により還元的にカップリング
反応させた後、アミノ基保護基を脱離させるか又は脱離
させないで、一般式(2);
【化6】 (式中、Rは、上記と同じ。P0 1、P0 2は、独立して、
水素原子若しくはアミノ基保護基を表すか、又は、
0 1、P0 2が一緒になってフタロイル基を表す。)で表
される3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリ
フルオロメチル化合物を製造するところにある。以下に
本発明を詳述する。
【0012】本発明で使用される2−アミノアルデヒド
化合物は、上記一般式(1)で表される。
【0013】上記Rは、水素原子、置換若しくは無置換
の直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜30のアルキル
基、炭素数6〜35のアリール基、又は、炭素数7〜3
6のアラルキル基を表し、例えば、H−、CH3 −、C
3 (CH2 n −〔nは、1〜29の整数〕、(CH
3 2 CH−、(CH3 3 C−CH2 −、(CH3
2 CH(CH2 )−、Ph−〔Phは、フェニル基〕、
Ph(CH2 m −〔mは、1〜9の整数〕等を挙げる
ことができる。なかでも、水素原子、メチル基、イソプ
ロピル基、ベンジル基が好ましい。
【0014】上記P1 、P 2は、独立して、水素原子又
はアミノ基保護基を表す。ただし、P1 及びP 2が同時
に水素原子である場合を除く。上記アミノ基保護基は、
通常アミノ基の保護基に用いられる保護基であれば特に
限定されず、例えば、プロテクティブ・グループス・イ
ン・オーガニック・シンセシス、第2版(Protec
tive Groups in Organic Sy
nthesis,2nd Ed.)、テオドラ・ダブリ
ュ・グリーン(Theodra W.Green)著、
ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(John Wil
ey & Sons)出版(1990年)の309〜3
84頁に記載されているようなアセチル基、ベンジル基
等を挙げることができる。なかでも、P1 、P2 がとも
にベンジル基であるものが好ましい。上記P1 、P
2は、両者が一緒になってフタロイル基である場合も、
上記アミノ基保護基の一形態である。
【0015】次に、本発明の製造法の条件について説明
する。まず、一般式(1)で表される2−アミノアルデ
ヒド化合物は、例えば、対応するアミノ酸からアミノニ
トリル、カルボン酸エステルの還元又はアルコールの酸
化により調製することができる。上記還元には、例え
ば、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DIBA
H)、水素化リチウムアルミニウム(LiAlH4 )等
を還元剤として用いることができる。
【0016】上記酸化としては特に限定されず、例え
ば、常法のジョーンズ(Jones)酸化、コリンズ
(Collins)酸化、PCC酸化、スワン(Swe
rn)酸化、TEMPO酸化等を用いることができ、N
保護されたアミノアルコールをアルデヒドへ誘導するこ
とができる。
【0017】次に、一般式(1)で表される2−アミノ
アルデヒド化合物を還元的にカップリング反応させて一
般式(2)で表される3−アミノ−2−ヒドロキシ−
1,1,1−トリフルオロメチル化合物を製造する工程
を説明する。上記3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,
1,1−トリフルオロメチル化合物は、CF3 Iを試剤
とする電極反応によって調製される。
【0018】上記電極反応に用いられる電極の陽極とし
ては特に限定されず、例えば、亜鉛、マグネシウム、ア
ルミニウム等を挙げることができる。なかでも、亜鉛が
好ましい。また、陰極としては特に限定されず、例え
ば、ニッケル、ステンレススチール、炭素、白金等を挙
げることができる。なかでも、ニッケルが好ましい。上
記電極の形状としては特に限定されず、例えば、板状、
棒状、泡沫状等を挙げることができる。
【0019】上記電極反応に用いる支持電解質としては
特に限定されず、例えば、臭化テトラブチルアンモニウ
ム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、テトラフルオロ
ほう酸テトラブチルアンモニウム等を挙げることができ
る。なかでも、臭化テトラブチルアンモニウムが好まし
い。上記支持電解質の添加量は、2−アミノアルデヒド
化合物に対して0.01〜5モル当量が好ましい。0.
01モル当量未満であると、反応に長時間を要し、5モ
ル当量を超えると、他の反応基質の溶解度が阻害され、
反応時間、収率面で好ましくない。より好ましくは、
0.2〜0.5モル当量である。
【0020】本発明で使用される2−アミノアルデヒド
化合物の溶液中濃度は、特に限定されないが、通常0.
02〜5モル濃度で行う。
【0021】本発明で使用されるヨウ化トリフルオロメ
タンの添加量は、2−アミノアルデヒド化合物に対して
1〜10モル当量が好ましい。1モル当量未満である
と、反応が完結せず、10モル当量を超えて使用して
も、反応の収率向上は期待されない。より好ましくは、
1〜5モル当量である。
【0022】本発明で使用される反応溶媒としては特に
限定されず、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド
(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DM
A)、アセトニトリル、テトラメチルウレア、N−メチ
ルピロリドン、ヘキサメチル亜リン酸トリアミド(HM
PT)、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
なかでも、N,N−ジメチルホルムアミドが好ましい。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用しても
よい。
【0023】本発明において、反応は、定電流条件で行
う。上記定電流条件としては、2−アミノアルデヒド化
合物に対し0.5〜15F/モル通電が好ましい。0.
5F/モル未満であると、反応が完結せず、15F/モ
ルを超えて通電しても、反応の収率の向上はそれ以上望
めず、副生成物が多くなる。より好ましくは、2.0〜
3.0F/モルである。
【0024】反応操作としては、例えば、上記溶媒中に
2−アミノアルデヒド化合物と支持電解質を溶解させ、
−60〜50℃、好ましくは、−20〜0℃条件下、ヨ
ウ化トリフルオロメタンを反応溶媒に溶解させ、攪拌し
ながら通電することにより行うことができる。上記反応
は、溶媒等を乾燥させて、無水条件で行うことが好まし
い。
【0025】上記反応の後処理としては、例えば、以下
のような方法により行う。反応後、反応液に希塩酸、塩
化アンモニウム水溶液等を加え、酢酸エチル、ジエチル
エーテル、トルエン等の溶媒で抽出し、更に、希塩酸、
塩化アンモニウム水溶液等で2〜3回洗浄する。抽出液
を飽和食塩水等で洗浄し、硫酸ナトリウム、硫酸マグネ
シウム等の乾燥剤で乾燥した後、これらを濾別し、濾液
を濃縮した後、再結晶やカラムクロマトグラフィー等の
一般的な方法により、一般式(2)で表されるN保護さ
れた3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフ
ルオロメチル化合物を分離することができる。
【0026】次に、一般式(2)で表される3−アミノ
−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化
合物のアミノ基保護基の脱離工程について説明する。ア
ミノ基保護基の脱離工程は、所望により行われる工程で
ある。N保護された3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,
1,1−トリフルオロメチル化合物を脱保護する工程と
しては、例えば、プロテクティブ・グループス・イン・
オーガニック・シンセシス、第2版(Protecti
ve Groups in Organic Synt
hesis,2nd Ed.)、テオドラ・ダブリュ・
グリーン(Theodra W.Green)著、ジョ
ン・ウィリー・アンド・サンズ(John Wiley
& Sons)出版(1990年)同書の309〜3
84頁に記載されている脱アミノ基の方法等で行うこと
ができる。
【0027】例えば、P0 1、P0 2が、ベンジル基である
N,N−ジベンジル−3−アミノ−2−ヒドロキシ−
1,1,1−トリフルオロメチル化合物の場合は、メタ
ノール、エタノール等の溶媒中でPd/C等を触媒とし
て用いる水素添加法による脱保護を行うことにより、3
−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロ
メチル化合物を得ることができる。上記水素添加法によ
る脱保護は、常温、常圧下で行い、上記Pd/C等の触
媒は、上記N,N−ジベンジル−3−アミノ−2−ヒド
ロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合物に対し
て5〜10重量%使用することが好ましい。
【0028】上記水素添加法による脱ベンジル反応の場
合、反応に使用するN,N−ジベンジル−3−アミノ−
2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合
物の濃度は、特に限定されないが、通常0.1〜1モル
濃度で行う。
【0029】本発明において、入手が容易で光学活性で
あるアミノ酸を使用することにより、(3S)及び(3
R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリ
フルオロメチル化合物を光学分割することなく製造する
ことができる。上記アミノ酸として、L−バリンを用い
ると、(3S)−3−アミノ−4−メチル−1,1,1
−トリフルオロメチル−2−ペンタノールを得ることが
できる。
【0030】なお、L−バリンのアミノ基をベンジル保
護したアミノアルデヒドを反応させて得られる(3S)
−N,N−ジベンジル−3−アミノ−1,1,1−トリ
フルオロメチル−2−ペンタノールは新規化合物であ
り、化合物Aの前駆体として重要な化合物である。
【0031】また、他の光学活性であるアミノ酸、例え
ば、L−フェニルアラニン、L−アラニン等に対応する
N保護されたアミノアルデヒドから同様の方法により、
3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオ
ロメチル化合物を製造することができる。
【0032】本発明において、2位の不斉炭素の立体配
置は、中間体としての有用性に影響しないので、本発明
での反応の立体選択性に特に配慮する必要はない。
【0033】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0034】実施例1 (3S)−N,N−ジベンジル
−3−アミノ−4−メチル−1,1,1−トリフルオロ
メチル−2−ペンタノールの製造 電極は、陽極に亜鉛板(5cm×5cm)、陰極にニッ
ケル板(5cm×5cm)を使用する。アルゴン置換し
た(2S)−N,N−ジベンジル−2−アミノ−3−メ
チルブチルアルデヒド(5.74g、20.4mmo
l)と臭化テトラブチルアンモニウム(0.32g、1
mmol)を含むDMF溶液に、−15℃でヨウ化トリ
フルオロメタン(12g、61.3mmol)を溶解さ
せ、攪拌しながら0.3A定電流で2.5F/mol通
電を行った。反応液に塩化アンモニウム水溶液を加え、
酢酸エチルで抽出した。更に、塩化アンモニウム水溶液
で2度、飽和塩化ナトリウム水溶液で1度洗浄した後、
無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾液を濃縮してシリカ
ゲルクロマトグラフィーで精製し、(3S)−N,N−
ジベンジル−3−アミノ−4−メチル−1,1,1−ト
リフルオロメチル−2−ペンタノール(3.8g、1
0.8mmol、収率53%)を得た。1 H−NMR(CDCl3 )δ;7.4−7.2(m,
10H),4.1−4.0(m,1H),3.8−3.
7(d,4H),3.2(bs,1H),2.7(d
d,1H),2.3−2.2(m,1H),1.25
(d,3H),0.97(d,3H)
【0035】参考例1 (2S)−N,N−ジベンジル
−2−アミノ−3−メチルブチルアルデヒドの製造 塩化オキサリル(7.4g、58.3mmol)を含む
ジクロロメタン(150ml)に、ジメチルスルホキシ
ド(7.25g、92.8mmol)を含むジクロロメ
タン(30ml)溶液を−78℃で滴下し、10分間攪
拌した。次に、L−バリンより一般的手法で調製した
(2S)−N,N−ジベンジル−2−アミノ−3−メチ
ルブタノール(12.5g、44.2mmol)を含む
ジクロロメタン(60ml)溶液を30分間で滴下し、
更に1時間攪拌した。反応液にトリエチルアミン(1
7.9g、177mmol)を加え、0℃で20分間攪
拌した後、水(200ml)を加えて、酢酸エチルで抽
出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾液を濃縮して
シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、(2S)−
N,N−ジベンジル−2−アミノ−3−メチルブチルア
ルデヒド(11.5g、40.9mmol、収率92
%)を得た。1 H−NMR(CDCl3 )δ;9.8(s,1H),
7.4−7.2(m,10H),4.0(d,2H),
3.7(d,2H),2.7(dd,1H),2.3−
2.2(m,1H),1.08(d,3H),0.87
(d,3H)
【0036】実施例2 (3S)−3−アミノ−4−メ
チル−1,1,1−トリフルオロメチル−2−ペンタノ
ールの製造 (3S)−N,N−ジベンジル−3−アミノ−4−メチ
ル−1,1,1−トリフルオロメチル−2−ペンタノー
ル(3.8g、10.8mmol)をエタノール(20
0ml)に溶解後、系内を窒素置換し、Pd/C(10
%w/w、0.68g)を加えた。系内を水素置換後、
水素雰囲気下で激しく攪拌した。水素の消費が停止した
後、Pd/Cを濾過し、濾液を濃縮した。濃縮物をエー
テル50mlに溶解させ、塩酸ガスを吹き込むことによ
り、(3S)−3−アミノ−4−メチル−1,1,1−
トリフルオロメチル−2−ペンタノール塩酸塩(2.2
g)を得た。1 H−NMR(CDCl3 )δ;5.2−5.5(b
d,2H),4.1−4.0(m,1H),3.2(b
s,1H),2.7(dd,1H),2.3−2.2
(m,1H),1.25(d,3H),0.97(d,
3H) 元素分析値 (C6 13ClF3 NO)
【0037】
【発明の効果】本発明は、上述したように、アミノ酸か
ら誘導されるN保護された2−アミノアルデヒド化合物
とヨウ化トリフルオロメタンとを電極反応条件下で反応
させることにより、N保護された3−アミノ−2−ヒド
ロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル化合物を製造
することができるので、L−バリンのアミノ基をベンジ
ル保護したアミノアルデヒドから(3S)−3−アミノ
−4−メチル−1,1,1−トリフルオロメチル−2−
ペンタノール(化合物A)を製造することができ、有用
な医薬品の中間体を提供することができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1); 【化1】 (式中、Rは、水素原子、置換若しくは無置換の直鎖状
    若しくは分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数
    6〜35のアリール基、又は、炭素数7〜36のアラル
    キル基を表す。P1 、P2 は、独立して、水素原子若し
    くはアミノ基保護基を表すか、又は、P1 、P2 が一緒
    になってフタロイル基を表す。ただし、P1 及びP2
    同時に水素原子である場合を除く。)で表される2−ア
    ミノアルデヒド化合物にヨウ化トリフルオロメタンを消
    耗性電極を用いた電極反応により還元的にカップリング
    反応させた後、アミノ基保護基を脱離させるか又は脱離
    させないで、一般式(2); 【化2】 (式中、Rは、前記と同じ。P0 1、P0 2は、独立して、
    水素原子若しくはアミノ基保護基を表すか、又は、
    0 1、P0 2が一緒になってフタロイル基を表す。)で表
    される3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリ
    フルオロメチル化合物を得ることを特徴とする3−アミ
    ノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル
    化合物の製造法。
  2. 【請求項2】 消耗性電極が、亜鉛である請求項1記載
    の3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフル
    オロメチル化合物の製造法。
  3. 【請求項3】 P1 、P2 が、独立して、置換若しくは
    無置換の直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜30のアル
    キル基、又は、炭素数6〜35のアリール基である請求
    項1又は2記載の3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,
    1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法。
  4. 【請求項4】 P1 、P2 が、ともにベンジル基である
    請求項1又は2記載の3−アミノ−2−ヒドロキシ−
    1,1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法。
  5. 【請求項5】 Rが、イソプロピル基である請求項1、
    2、3又は4記載の3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,
    1,1−トリフルオロメチル化合物の製造法。
  6. 【請求項6】 3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,
    1−トリフルオロメチル化合物の3位の不斉炭素におけ
    る立体配置が、S−配置である請求項5記載の3−アミ
    ノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフルオロメチル
    化合物の製造法。
  7. 【請求項7】 還元的にカップリング反応させた後、ア
    ミノ基保護基を脱離させる請求項4記載の3−アミノ−
    4−メチル−1,1,1−トリフルオロメチル化合物の
    製造法。
  8. 【請求項8】 Rが、イソプロピル基である請求項7記
    載の3−アミノ−2−ヒドロキシ−1,1,1−トリフ
    ルオロメチル化合物の製造法。
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