CN101134740A - 一种酮咯酸氨丁三醇关键中间体苯甲酰吡咯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酮咯酸氨丁三醇关键中间体苯甲酰吡咯的合成方法,即于冰水浴条件下,双(三氯甲基)碳酸酯与N,N-二取代酰胺先形成一种中间体试剂,再加入吡咯,于0~120℃在有机溶剂中反应2~20小时,反应物经后处理得到所述的酮咯酸氨丁三醇中间体苯甲酰吡咯。本发明所述技术方案生产工艺合理,操作安全可靠、反应收率高(一般在85%以上)、成本低;同时,双(三氯甲基)碳酸酯作为一种低毒高效的有机合成试剂,其计量准确,反应性能好,在反应过程中,产生的氯化氢可以通过降膜吸收,得到高纯度的盐酸,解决了尾气吸收问题。综上,本发明具有较大的实施价值和社会经济效益,是一条具有广泛工业化前景的合成路线。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种酮咯酸氨丁三醇关键中间体苯甲酰吡咯的合成方法。
(二)背景技术
酮咯酸是一种具有强效止痛、中度抗炎和解热作用的非甾体类抗炎药物,1988年美国FDA首次批准临床使用其氨丁三醇盐,商品名为Toradol。目前上市的剂型有口服片剂、肌注射液、滴眼液。由于该药的镇痛作用强于抗炎作用,临床上主要用于中度或重度的疼痛,尤其是术后的疼痛。此外,亦可用于控制癌肿疼、肾绞痛、外伤痛、创伤痛和慢伤疼痛等,具有极大的市场价值。而苯甲酰吡咯是目前制备酮咯酸氨丁三醇的重要中间体。
酮咯酸氨丁三醇的合成均采取酮咯酸直接成盐的方法,而酮咯酸的合成,从起始原料出发,总体上可以分为两种合成路线,即(1)以3-酮基-1,5-戊二酸二甲酯为起始原料,经肟化,两步环合反应,苯甲酰化,水解,脱羧得到酮咯酸,但是它的缺点在于:在环合时用到了易燃易爆化学品氢化钠作为催化缩合剂,反应步数多,总收率低。据文献报道,该方法合成酮咯酸的收率仅为13.7%(中国医药工业杂志,1994,25,427);(2)以吡咯为起始原料(中国医药工业杂志,2001,32,202),经2位上的酰化或者烃化或者卤化,再进行N上的烃化,环合,脱羧得到酮咯酸。此工艺相对来说,工艺比较简单,条件也比较温和,关键在于收率更高,相对成本底,更适合工业化生产。目前,国内外主要采用路线(2)的方法合成酮咯酸,而苯甲酰吡咯就成为合成酮咯酸的关键中间体。苯甲酰吡咯的合成方法主要有以下几种:(1)在碱液中直接用苯甲酰氯对吡咯进行酰化,但产率太低(Aus.J.Chem.,1964,17,1056);(2)在BF3催化下,以N-苯磺酰基吡咯为原料,用苯甲酰氯或苯甲酸酐进行酰化,该方法工艺复杂,反应时间长,且会生成异构体3-苯甲酰吡咯,产品分离困难(J.Org.Chem,1983,48(19),3214);(3)利用Vilsmeier-Haack芳酰化反应生成的络合物为酰化试剂,进行酰化反应得到目标产物。该方法收率较高,但反应和后处理时间较长,而且产品的提纯需柱层析(US 5082951,1992;J.Org.Chem,1977,42,4248);(3)近年黄成军报道了一种以N,N-二甲基苯甲酰胺和三氯氧磷反应生成的络合物为酰化剂,然后与吡咯反应生成苯甲酰吡咯的方法,该方法反应时间缩短为8小时左右,收率较高(中国现代应用药学,1998,18,36)。但是三氯氧磷作为氯代试剂对设备的腐蚀严重,工艺得到的产物中大量含磷的废水很难处理,污染问题严重,环境问题突出。
(四)发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点,提供一种工艺合理,生产安全可靠、反应收率高、成本低、三废少的酮咯酸氨丁三醇中间体的合成方法。
本发明采用的技术方案如下:
一种如式(I)所示的酮咯酸氨丁三醇中间体苯甲酰吡咯的化学合成方法,由如式(II)所示的双(三氯甲基)碳酸酯与如式(III)所示的N,N-二取代酰胺在冰水浴条件下于有机溶剂中反应0.5~6小时制得中间体,然后加入式(IV)所示的吡咯,在0~120℃反应2~20小时,反应完毕得反应产物,所述的反应产物经后处理即得到苯甲酰吡咯;所述的反应物投料物质的量比吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代酰胺为1∶0.33~1.0∶1.0~3.0;
其反应方程式为:
式(III)中,R1,R2各自独立为C1~C6的烷基或是含N、O、S等杂原子的五元或六元环烷基。进一步,所述的N,N-二取代酰胺优选为苯甲酰吗啉、苯甲酰吡嗪、N,N-二甲基苯甲酰胺、N-甲基-N-苯基甲酰胺或N,N-二乙基苯甲酰胺。
所述的有机溶剂为下列任意一种或两种或两种以上任意比例的混合物:C1~C5的卤代烷烃、C2~C8的脂肪酯、C3~C8的酮、C2~C8的醚、苯、取代苯、二硫化碳、乙腈、硝基甲烷等;优选为下列一种或两种或两种以上任意比例的混合物:二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷或1,1,2-三氯乙烷,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丙酮、丁酮、环己酮、乙醚、丙醚、异丙醚、丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、苯、甲苯、二硫化碳、硝基甲烷、硝基苯、乙腈;更优选为下列之一:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯、氯苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃;所述有机溶剂的质量用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的2~20倍。
所述的投料物质的量比吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代酰胺优选为1∶0.33~0.8∶1.0~3.0。
所述的合成方法,在加入吡咯后,优选在30~110℃进行反应,所述的反应时间优选为2~10小时。
所述的后处理步骤为:反应产物水洗,分液,萃取,得到的有机相蒸去溶剂,得到的粗产品再经过重结晶得到苯甲酰吡咯。
具体地,推荐所述苯甲酰吡咯的合成方法按照以下步骤进行:
将双(三氯甲基)碳酸酯溶于有机溶剂中,在冰水浴下搅拌并滴加N,N-二取代苯甲酰胺,滴加完毕继续反应0.5~6小时,搅拌下加入吡咯,在30~110℃反应2~10小时,反应完毕后反应产物用饱和食盐水洗涤,分液,萃取,有机相蒸去溶剂,得到的粗产品用乙酸乙酯重结晶后即得到所述的苯甲酰吡咯;所述的反应物投料物质的量比吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代酰胺为1∶0.33~0.8∶1.0~3.0;所述有机溶剂为三氯甲烷、乙腈、甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃,有机溶剂的质量用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的2~20倍。
本发明与现有技术相比,其有益效果体现在:
本发明先以双(三氯甲基)碳酸酯和N,N-二取代苯甲酰胺反应制得中间体试剂然后与吡咯反应制酮咯酸氨丁三醇中间体苯甲酰吡咯,其反应时间较短,反应收率高,一般大于85%,生产成本低;同时用双(三氯甲基)碳酸酯代替三氯氧磷作为氯代试剂,革除了环境不友好且毒性较大的原料三氯氧磷的使用,从根本上消除传统工艺安全隐患大、三废污染严重等问题;而双(三氯甲基)碳酸酯作为一种低毒高效的有机合成试剂,其计量准确,反应性能好,在反应过程中,产生的氯化氢可以通过降膜吸收,得到高纯度的盐酸,解决了尾气吸收问题。综上,该工艺路线先进,反应条件温和,操作简单安全,反应收率和纯度高,成本低,三废少,具有较大的实施价值和社会经济效益。
(五)具体实施方式:
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于此:
实施例1
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.33∶1,N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二乙基苯甲酰胺,2-甲基四氢呋喃作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的20倍。
在装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌的150mL四口烧瓶内,加入N,N-二乙基苯甲酰胺75mmol(13.3g),在冰水浴下滴加用2-甲基四氢呋喃(140.8g)溶解的双(三氯甲基)碳酸酯25mmol(7.4g),溶剂用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的20倍,滴加完毕冰浴下继续搅拌5h,中间体进行保温,然后加入吡咯75mmol(5.03g),反应4h,反应温度为80℃。反应完毕后,再加入饱和食盐水,搅拌1h,分液,用二氯甲烷萃取,得到的有机相减压蒸馏后得到的为淡黄色固体的粗产品,得到的粗产品用乙酸乙酯重结晶得到白色酮咯酸氨丁三醇中间体苯甲酰吡咯。得产品11.03g,收率86%,纯度97%。(m.p:77.5~78℃;IR(KBr):vmax/cm-1:1615(C=O);1H NMR(CDCl3):δ12.09(1H,s,NH),7.81(2H,ArH),7.60(1H,ArH),7.55(2H,ArH),7.24(1H,m,ArH),6.79(1H,m,pyrrol-H),6.28(1H,m,pyrrol-H))。
实施例2
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二乙基苯甲酰胺,2-甲基四氢呋喃作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的20倍。反应温度为0℃,反应时间4h,中间体保温5小时。
其他操作同实施例1,产品收率85.0%,纯度98.2%。
实施例3
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.75∶2.25,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二乙基苯甲酰胺,2-甲基四氢呋喃作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的20倍。反应温度为80℃,反应时间4h,中间体保温5小时。
其他操作同实施例1,产品收率87.8%,纯度96.8%。
实施例4
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.8∶2.4,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二乙基苯甲酰胺,2-甲基四氢呋喃作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的20倍。反应温度为80℃,反应时间4h,中间试剂保温5小时。
其他操作同实施例1,产品收率85.5%,纯度98.2%。
实施例5
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶1∶3,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二乙基苯甲酰胺,2-甲基四氢呋喃作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的20倍。反应温度为80℃,反应时间4h,中间试剂保温5小时。
其他操作同实施例1,产品收率85.9%,纯度97.3%。
实施例6
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,二氯甲烷作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为20℃,反应时间20h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率87.2%,纯度97.3%。
实施例7
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,乙醚作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为30℃,反应时间17h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率85.7%,纯度98.2%。
实施例8
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,二氯甲烷作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为39℃,反应时间16h,中间试剂保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率86.7%,纯度97.6%。
实施例9
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,丙酮作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为56℃,反应时间10h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率85.1%,纯度96.9%。
实施例10
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰,三氯甲烷作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为61℃,反应时间8h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率88.0%,纯度98.0%。
实施例11
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰,四氢呋喃作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为66℃,反应时间8h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率87.0%,纯度97.8%。
实施例12
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰,乙酸乙酯作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为80℃,反应时间8h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率86.0%,纯度96.7%。
实施例13
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,乙腈作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为81℃,反应时间6h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率89.0%,纯度97.4%。
实施例14
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,1,2-二氯乙烷作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为83℃,反应时间6h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率87.4%,纯度96.9%。
实施例15
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,硝基甲烷作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为100℃,反应时间4h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率85.2%,纯度97.6%。
实施例16
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,甲苯作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为110℃,反应时间4h。中间体保温2小时。其他操作同实施例1,产品收率87.0%,纯度98.4%。
实施例17
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N,N-二甲基苯甲酰胺,氯苯作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为120℃,反应时间2h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率86.3%,纯度98.5%。
实施例18
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为苯甲酰吗啉,丙酮作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的2倍。反应温度为56℃,反应时间10h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1,产品收率86.0%,纯度98.0%。
实施例19
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为苯甲酰吗啉,丙酮作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的12倍。反应温度为56℃,反应时间10h,中间体保温0.5小时。
其他操作同实施例1,产品收率87.5%,纯度97.3%。
实施例20
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为苯甲酰吗啉,丙酮作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的2倍。反应温度为56℃,反应时间10h,中间体保温3小时。
其他操作同实施例1,产品收率86.0%,纯度98.0%。
实施例21
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为苯甲酰吡嗪,乙腈作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为81℃,反应时间6h,中间体保温2小时
其他操作同实施例1,产品收率86.1%,纯度97.7%。
实施例22
投料物质的量比为吡咯:双(三氯甲基)碳酸酯:N,N-二取代苯甲酰胺为1∶0.5∶1.5,吡咯为75mmol(5.03g),N,N-二取代苯甲酰胺为N-甲基-N-苯基甲酰胺,乙腈作溶剂,其用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的16倍。反应温度为81℃,反应时间6h,中间体保温2小时。
其他操作同实施例1产品收率86.4%,纯度96.5%。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的有机溶剂为下列任意一种、两种或两种以上任意比例的混合物:C1~C5的卤代烷烃、C2~C8的脂肪酯、C3~C8的酮、C2~C8的醚。
3.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的有机溶剂为下列任意一种、两种或两种以上任意比例的混合物:苯、甲苯、硝基苯、二硫化碳、乙腈、硝基甲烷。
4.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的有机溶剂为下列任意一种、两种或两种以上任意比例的混合物:二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丙酮、丁酮、环己酮、乙醚、丙醚、异丙醚、丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、苯、甲苯、二硫化碳、硝基甲烷、硝基苯、乙腈。
5.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的N,N-二取代酰胺为苯甲酰吗啉、苯甲酰吡嗪、N,N-二甲基苯甲酰胺、N-甲基-N-苯基甲酰胺或N,N-二乙基苯甲酰胺。
6.如权利要求1~5之一所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述有机溶剂的质量用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的2~20倍。
7.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的投料物质的量比吡咯∶双(三氯甲基)碳酸酯∶N,N-二取代酰胺为1∶0.33~0.8∶1.0~3.0。
8.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于加入吡咯后,控制反应温度在30~110℃,所述的反应时间为2~10小时。
9.如权利要求1~5之一所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的后处理步骤为:反应产物水洗,分液,萃取,得到的有机相蒸去溶剂,得到的粗产品再经过重结晶得到苯甲酰吡咯。
10.如权利要求1所述的苯甲酰吡咯的化学合成方法,其特征在于所述的方法按照以下步骤进行:
将双(三氯甲基)碳酸酯溶于有机溶剂中,在冰水浴下搅拌并滴加N,N-二取代苯甲酰胺,滴加完毕继续反应0.5~6小时,搅拌下加入吡咯,在30~110℃反应2~10小时,反应完毕后反应产物用饱和食盐水洗涤,分液,萃取,有机相蒸去溶剂,得到的粗产品用乙酸乙酯重结晶后即得到所述的苯甲酰吡咯;所述的反应物投料物质的量比吡咯∶双(三氯甲基)碳酸酯∶N,N-二取代酰胺为1∶0.33~0.8∶1.0~3.0;所述有机溶剂为三氯甲烷、乙腈、甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃,有机溶剂的质量用量为双(三氯甲基)碳酸酯质量的2~20倍。
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CN113984927A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 南京锐志生物医药有限公司 | 一种甲烷三羧酸三乙酯有关物质的气相色谱分析方法 |
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2007
- 2007-09-24 CN CNA2007100711677A patent/CN101134740A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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