CN103923135A - 一种氘代5-羟基色氨糖苷衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氘代5-羟基色氨糖苷衍生物及其制备方法,本发明首次以5-苄基氧吲哚为起始物料,经过酰基化反应、氨解,还原上氘,再脱苄得到4-氘代-5羟基色氨,再将氨基保护后与全保护的溴糖酸反应,最后经水解得到新的氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物。本发明提供的氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物,可用于5-羟基色氨酸在人体内代谢途径的研究和应用。本发明提供的制备方法,整个工艺设计合理,可操作性强,得率高,同位素丰度可达98%以上。
Description
技术领域
本发明属于氘代化合物的制备领域,具体涉及到一种新的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物及其制备方法。
背景技术
5-羟色氨酸在体内代谢为5-羟基色氨糖苷后再经5-羟色氨酸脱羧酶合成于中枢神经元及动物消化道之肠嗜铬细胞。用氘代5-羟基色氨糖苷在体内代谢做对照可以更加准确地了解该代谢的过程,5-羟基色氨糖苷是人体代谢物,如果人体内的5-羟基色氨糖苷酶失活的话,可以直接用5-羟基色氨糖苷来进行治疗,因此,氘代5-羟基色氨糖苷有很重要的应用前景和价值。
发明内容
发明目的:发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种结构新颖的氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物,本发明另一个目的是提供该氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法。
技术方案,为了实现以上目的,本发明采取的技术方案为:
一种氘代5-羟基色氨糖苷衍生物,其特征在于,它具有以下通式的化合物:
其中R1,R2,R3,R4为氢或氘。
本发明所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其包括以下步骤:
(1)取化合物2,即5-苄氧基吲哚与乙酰氯在有机溶剂中,在-20~30℃下发生傅克酰基化反应得到化合物3;
(2)取步骤(1)制得的化合物3,加入到氨水中,搅拌反应得到化合物4;
(3)取步骤(2)制得的化合物4与氘代四氢铝锂,在有机溶剂中,于20~120℃下进行还原反应,反应完全后,用碱中和多余的氢化物,得到化合物5;
(4)取步骤(3)制备得到的化合物5,在Pd/C作用下,在有机溶剂中还原脱苄基得到化合物6,即氘代5-羟基色胺;
(5)、取步骤(4)制备得到的化合物6,在-20~30℃条件下,与氯甲酸苄酯在有机溶剂中酰胺化反应得到化合物7;
(6)、取步骤(5)制备得到的化合物7溶解在有机溶剂中,在0~50℃下,在碱的作用下与溴糖化合物8反应得到化合物9;
(7)、取步骤(6)制备得到的化合物9溶解于有机溶剂中,在-20℃~30℃下,在碱的作用下进行水解,得到化合物10;
(8)、取步骤(7)制备得到的化合物在10,在0~50℃下,用Pd/C加氢气还原得到化合物1。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(1)中所述有机溶剂为乙醚,四氢呋喃,甲基叔丁基醚,1,4-二氧六烷,二氯甲烷,三氯甲烷中的一种或者它们的混合溶剂,
所述的5-苄氧基吲哚与乙酰氯的摩尔用量比为0.5~2.5:0.6~3.0。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(2)中所述的氨水浓度为1%~80%,特别优选氨水浓度为25%~80%;且化合物3与氨水的用量比为1g:1~100ml,特别优选1g:20~100ml。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(3)中化合物4与氘代四氢铝锂的摩尔用量比为1:0.5-4;
所述的有机溶剂为乙醚,四氢呋喃,甲基叔丁基醚,二氯甲烷,三氯甲烷,苯,甲苯,1,4-二氧六烷,乙腈,甲醇,乙醇,异丙醇或正丁醇中的至少任意一种;
碱中和所用的碱为氢氧化钠,氢氧化钾,氨水,氢氧化钙或三乙胺中的至少任意一种。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(4)中所述有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,正丁醇,四氢呋喃或1,4-二氧六烷中的至少一种;
还原脱苄基的反应温度为0℃~80℃。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(5)中所述的有机溶剂为吡啶,2-甲基吡啶,4-甲基吡啶,三乙胺中的至少一种;
酰胺化反应的温度为-20℃~30℃,更优选-10℃~0℃。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(6)中,所述有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,正丁醇,四氢呋喃中的至少一种;
反应温度为0℃~50℃;
所用碱为氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,氨水,甲醇钠或叔丁醇钠。
化合物7与溴糖化合物8的摩尔用量比为:1:0.95。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(7)中所述有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,叔丁醇,四氢呋喃中的至少一种;
所用的碱为氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,甲醇钠,叔丁醇钠或叔丁醇钾;
所述的水解反应的温度为-20℃~30℃。
作为优选方案,以上所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,步骤(8)中反应温度为0℃~50℃;反应溶剂为水,甲醇,乙醇,正丁醇,异丙醇,乙酸中的至少任意一种;氢气压力为1~5个大气压。
如图1所示,为本发明氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的合成路线图。
本发明通过大量实验筛选以上各步骤的具体反应溶剂,反应物用量配比,反应温度,反应时间等工艺参数,采用本发明优选的反应工艺,具有反应效率高,提纯方便,纯度高,得率高等优点。
有益效果:本发明提供的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法和现有技术相比具有以下优点:
本发明提供的一种氘代5-羟基色氨糖苷的制备方法,通过大量实验筛选出各反应步骤的最优反应条件,整个工艺设计合理,可操作性强,分离简单。本发明首次采用氘代的四氢铝锂进行还原得到氘代的5-羟基色胺,可解决化合物中氘取代反应的问题,并在后续的反应中保证不丢失氘原子。另外本发明用保护的溴糖化合物与保护的氘代5-羟基色胺反应得到氘代5-羟基色氨糖苷。
并且采用本发明提供的方法制备得到的氘代的5-羟基色氨糖苷,纯度高可达98%以上,收率高,并且同位素丰度>98%。
附图说明
图1为本发明所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备工艺流程图。
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
1、化合物3和化合4的制备
称量11.65克乙酰氯溶解于干燥的乙醚中,冷却至0℃下,然后取5-苄氧基吲哚(10克)分批加入到反应体系中。搅拌反应30分钟后,得到红色固体,过滤,滤饼用少量乙醚洗涤,得化合物3。所得化合物3加入到25%氨水中搅拌1小时,得黄色固体,过滤,滤饼用50毫升乙醚洗涤,抽干得12.1克化合物4。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.93(s,1H),7.96(d,1H),7.78(d,1H),7.51-7.29(m,6H),7.02(dd,1H),5.11(s,2H).MS:295[M+H]+。
2、化合物5和化合物6(氘代5-羟基色胺的制备)的制备
称量12克化合物4溶解于300毫升干燥的四氢呋喃中,搅拌下分批加入8.56克氘代四氢铝锂。搅拌反应过夜,原料反应完全后,将反应体系冷却至0℃,滴加2M的氢氧化钠溶液,中和掉多余的氢化物,过滤,除去固体,滤液用无水硫酸钠干燥,减压蒸干溶剂得化合物5粗品,加入盐酸成盐并用乙酸乙酯重结晶后得到4.8克化合物5纯品。
将化合物5纯品4.8克溶解于50毫升无水甲醇中,加入0.2克Pd/C(10%),将反应体系置于1个大气压的氢气氛围中,常温搅拌反应18小时。反应完全后,将反应体系用硅藻土过滤,滤液浓缩后得黑色固体,并用柱色谱进行纯化,洗脱剂为CH2Cl2:MeOH(NH3)(5:0.2,500ml)得氘代5-羟基色胺717.9毫克,即化合物6。HPLC检测纯度为99.6%。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.11(s,1H),7.17(d,J=8.6,1H),6.99(d,J=2.0,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,J=2.1,8.6,1H),6.18(brs,1H),4.73(brs,1H)。MS:181[M+H]+
3、化合物7的制备
称量2.5克氘代5-羟基色胺溶解于25毫升干燥吡啶中,0℃下向体系中滴加3.5克溶解于12.5毫升二氯甲烷中的氯甲酸苄酯,维持温度继续搅拌30分钟。反应完全后,减压蒸干溶剂得化合物7粗品5.0克。经柱层析提纯(洗脱剂为CH2Cl2:MeOH(500:0)500ml;CH2Cl2:MeOH(100:1)100ml)后得到2.0克油状物的化合物7。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(s,1H),7.35(m,5H),7.17(d,J=8.6,1H),6.99(d,J=2.0,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,1H),6.18(brs,1H),4.73(brs,1H)。MS:315[M+H]+
4、化合物9的制备
称量1.3克化合物7溶解于6.5毫升甲醇中,搅拌下加入0.17克氢氧化锂,搅拌反应1小时后,加入1.15克溴糖(化合物8),继续搅拌过夜。反应至原料不再减少后,减压蒸干溶解得粗品,经多次柱层析纯化后得0.7克化合物9。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.46(s,1H),7.35(m,5H),7.17(d,1H),6.99(d,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,1H),6.65(d,1H),6.18(brs,1H),5.60(t,1H),5.22(t,1H),4.88(dd,1H),4.58(d,1H),3.78(s,3H)。MS:505[M+H]+
5、氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备
称量0.7克化合物9溶解于14毫升甲醇中,0℃下加入0.07克氢氧化钠,待氢氧化钠固体消失后,继续维持温度搅拌3小时。反应完全后,减压蒸干溶剂得粗品1.1克,经柱层析纯化后得0.55克化合物10。再将化合物10溶解于11毫升水中,加入0.06克Pd/C(10%),将反应体系置于氢气氛围中,并保持在常压下常温搅拌过夜。反应完全后,过滤,除去固体,滤液冻干后得250毫克化合物1(氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物),得率为62%。1HNMR(300MHz,D2O):δ9.01(s,1H),7.37(d,1H),7.12(d,1H),7.05(s,1H),6.95(dd,1H),6.83(d,1H),6.51(brs,1H),5.72(t,1H),5.33(t,1H),4.98(dd,1H),4.63(d,1H)。MS:356[M+H]+
实施例2
1、化合物3和化合4的制备
称量11.65克乙酰氯溶解于干燥的四氢呋喃中,冷却至0℃下,5-苄氧基吲哚(10克)分批加入到反应体系中。搅拌反应30分钟后,得到红色固体,过滤,滤饼用少量乙醚洗涤,得化合物3。所得化合物3加入到50%氨水中搅拌1小时,得黄色固体,过滤,滤饼用50毫升乙醚洗涤,抽干得12.1克化合物4。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.93(s,1H),7.96(d,1H),7.78(d,1H),7.51-7.29(m,6H),7.02(dd,1H),5.11(s,2H).MS:295[M+H]+。
2、氘代5-羟基色胺的制备(化合物6)
称量12克化合物4溶解于300毫升干燥的乙醚中,搅拌下分批加入8.56克氘代四氢铝锂。搅拌反应过夜,原料反应完全后,将反应体系冷却至10℃,滴加2M的氢氧化钾溶液中和掉多余的氢化物。过滤,除去固体,滤液用无水硫酸钠干燥,减压蒸干溶剂得化合物5粗品,加入盐酸成盐并用乙酸乙酯重结晶后得到4.5克化合物5纯品。
将化合物5纯品4.5克溶解于50毫升无水乙醇中,加入0.2克Pd/C(10%),将反应体系置于1个大气压的氢气氛围中,常温搅拌18小时。反应完全后,将反应体系用硅藻土过滤,滤液浓缩后得黑色固体并用柱色谱进行纯化,洗脱剂为CH2Cl2/MeOH(NH3)(5:0.2,500ml)得氘代5-羟基色胺657.9毫克。HPLC检测纯度为98.7%。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.11(s,1H),7.17(d,J=8.6,1H),6.99(d,J=2.0,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,J=2.1,8.6,1H),6.18(brs,1H),4.73(brs,1H)。MS:181[M+H]+
3、化合物7的制备
称量2.6克氘代5-羟基色胺溶解于25毫升干燥三乙胺中,0℃下向体系中滴加3.7克溶解于14毫升二氯甲烷中的氯甲酸苄酯,维持温度继续搅拌30分钟。反应完全后,减压蒸干溶剂得化合物7粗品5.1克。经柱层析提纯(洗脱剂为CH2Cl2/MeOH,500:0,500ml;100:1,101ml)后得到2.0克油状物的化合物7。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(s,1H),7.35(m,5H),7.17(d,J=8.6,1H),6.99(d,J=2.0,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,1H),6.18(brs,1H),4.73(brs,1H)。MS:315[M+H]+
4、化合物8的制备
称量1.3克化合物7溶解于6.5毫升甲醇中,搅拌下加入0.17克氢氧化钠,搅拌反应1小时后,加入1.15克溴糖(化合物8),继续搅拌过夜。反应至原料不再减少后,减压蒸干溶解得粗品,经多次柱层析纯化后得0.7克化合物9。
5、氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备
称量0.7克化合物9溶解于14毫升乙醇中,0℃下加入0.07克氢氧化钠,待氢氧化钠固体消失后,继续维持温度搅拌3小时。反应完全后,减压蒸干溶剂得粗品1.1克,经柱层析纯化后得0.56克化合物10。再将化合物10溶解于11毫升水中,加入0.06克Pd/C(10%),将反应体系置于氢气氛围中,并保持在常压下常温搅拌过夜。反应完全后,过滤,除去固体,滤液冻干后得256毫克氘代5-羟基色氨糖苷衍生物。得率为65%。
1HNMR(300MHz,D2O):δ9.01(s,1H),7.37(d,1H),7.12(d,1H),7.05(s,1H),6.95(dd,1H),6.83(d,1H),6.51(brs,1H),5.72(t,1H),5.33(t,1H),4.98(dd,1H),4.63(d,1H)。MS:356[M+H]+
实施例3
1、化合物3和化合4的制备
称量11.9克乙酰氯溶解于干燥的三氯甲烷中,冷却至0℃下,将5-苄氧基吲哚(10.3克)分批加入到反应体系中。搅拌反应30分钟后,得到红色固体,过滤,滤饼用少量四氢呋喃洗涤,得化合物3。所得化合物3加入到80%氨水中搅拌1小时,得黄色固体,过滤,滤饼用50毫升乙醚洗涤,抽干得12.1克化合物4。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.93(s,1H),7.96(d,1H),7.78(d,1H),7.51-7.29(m,6H),7.02(dd,1H),5.11(s,2H).MS:295[M+H]+。
2、氘代5-羟基色胺的制备(化合物6)
称量12克化合物4溶解于300毫升干燥的1,4-二氧六烷中,搅拌下分批加入8.56克氘代四氢铝锂。搅拌反应过夜,原料反应完全后,将反应体系冷却至0℃,滴加2M的25%氨水溶液中和掉多余的氢化物。过滤,除去固体,滤液用无水硫酸钠干燥,减压蒸干溶剂得化合物5粗品,加入盐酸成盐并用乙酸乙酯重结晶后得到4.5克化合物5纯品。
将化合物5纯品4.5克溶解于50毫升无水乙醇中,加入0.2克Pd/C(10%),将反应体系置于2个大气压的氢气氛围中,常温搅拌8小时。反应完全后,将反应体系用硅藻土过滤,滤液浓缩后得黑色固体并用柱色谱进行纯化,洗脱剂为CH2Cl2/MeOH(NH3)(5:0.2,500ml)得氘代5-羟基色胺754毫克。HPLC检测纯度为98.2%。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.11(s,1H),7.17(d,J=8.6,1H),6.99(d,J=2.0,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,J=2.1,8.6,1H),6.18(brs,1H),4.73(brs,1H)。MS:181[M+H]+
3、化合物7的制备
称量2.4克氘代5-羟基色胺溶解于25毫升干燥三乙胺中,0℃下向体系中滴加3.5克溶解于14毫升二氯甲烷中的氯甲酸苄酯,维持温度继续搅拌30分钟。反应完全后,减压蒸干溶剂得化合物7粗品4.9克。经柱层析提纯(洗脱剂为CH2Cl2/MeOH,500:0,500ml;100:1,101ml)后得到2.0克油状物的化合物7。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ8.25(s,1H),7.35(m,5H),7.17(d,J=8.6,1H),6.99(d,J=2.0,1H),6.92(s,1H),6.80(dd,1H),6.18(brs,1H),4.73(brs,1H)。MS:315[M+H]+
4、化合物9的制备
称量1.3克化合物7溶解于6.5毫升异丙醇中,搅拌下加入0.17克氢氧化锂,搅拌反应1小时后,加入1.15克溴糖(化合物8),继续搅拌过夜。反应至原料不再减少后,减压蒸干溶解得粗品,经多次柱层析纯化后得0.6克化合物9。
5、氘代氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备
称量0.6克化合物9溶解于12毫升叔丁醇中,0℃下加入0.06克氢氧化钠,待氢氧化钠固体消失后,继续维持温度搅拌3小时。反应完全后,减压蒸干溶剂得粗品1.0克,经柱层析纯化后得0.52克化合物10。再将化合物10溶解于10毫升甲醇中,加入0.05克Pd/C(10%),将反应体系置于氢气氛围中,并保持在常压下常温搅拌过夜。反应完全后,过滤,除去固体,滤液冻干后得246毫克氘代化合物1(氘代5-羟基色氨糖苷衍生物)。得率为65%,1HNMR(300MHz,D2O):δ9.01(s,1H),7.37(d,1H),7.12(d,1H),7.05(s,1H),6.95(dd,1H),6.83(d,1H),6.51(brs,1H),5.72(t,1H),5.33(t,1H),4.98(dd,1H),4.63(d,1H)。MS:356[M+H]+。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种氘代5-羟基色氨糖苷衍生物,其特征在于,它具有以下通式的化合物:
其中R1,R2,R3,R4为氢或氘。
2.权利要求1所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取化合物2,即5-苄氧基吲哚与乙酰氯在有机溶剂中,在-20~30℃下发生傅克酰基化反应得到化合物3;
(2)取步骤(1)制得的化合物3,加入到氨水中,搅拌反应得到化合物4;
(3)取步骤(2)制得的化合物4与氘代四氢铝锂,在有机溶剂中,于20~120℃下进行还原反应,反应完全后,用碱中和多余的氢化物,得到化合物5;
(4)取步骤(3)制备得到的化合物5,在Pd/C作用下,在有机溶剂中还原脱苄基得到化合物6,即氘代5-羟基色胺;
(5)、取步骤(4)制备得到的化合物6,在-20~30℃条件下,与氯甲酸苄酯在有机溶剂中酰胺化反应得到化合物7;
(6)、取步骤(5)制备得到的化合物7溶解在有机溶剂中,在0~50℃下,在碱的作用下与溴糖化合物8反应得到化合物9;
(7)、取步骤(6)制备得到的化合物9溶解于有机溶剂中,在-20℃~30℃下,在碱的作用下进行水解,得到化合物10;
(8)、取步骤(7)制备得到的化合物在10,在0~50℃下,用Pd/C加氢气还原得到化合物1。
3.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述有机溶剂为乙醚,四氢呋喃,甲基叔丁基醚,1,4-二氧六烷,二氯甲烷,三氯甲烷中的一种或者它们的混合溶剂,
所述的5-苄氧基吲哚与乙酰氯的摩尔用量比为0.5~2.5:0.6~3.0。
4.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的氨水浓度为1%-80%;化合物3与氨水的用量比为1g:1~100ml。
5.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(3)中化合物4与氘代四氢铝锂的摩尔用量比为1:0.5-4;
所述的有机溶剂为乙醚,四氢呋喃,甲基叔丁基醚,二氯甲烷,三氯甲烷,苯,甲苯,1,4-二氧六烷,乙腈,甲醇,乙醇,异丙醇或正丁醇中的至少任意一种;
碱中和所用的碱为氢氧化钠,氢氧化钾,氨水,氢氧化钙或三乙胺中的至少任意一种。
6.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,正丁醇,四氢呋喃或1,4-二氧六烷中的至少一种;
还原脱苄基的反应温度为0℃~80℃。
7.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的有机溶剂为吡啶,2-甲基吡啶,4-甲基吡啶,三乙胺中的至少一种;
酰胺化反应的温度为-20℃~30℃。
8.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,所述有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,正丁醇,四氢呋喃中的至少一种;反应温度为0℃~50℃;
所用碱为氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,氨水,甲醇钠或叔丁醇钠;
化合物7与溴糖化合物8的摩尔用量比为:1:0.95。
9.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(7)中所述有机溶剂为甲醇,乙醇,异丙醇,叔丁醇,四氢呋喃中的至少一种;
所用的碱为氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,甲醇钠,叔丁醇钠或叔丁醇钾;
所述的水解反应的温度为-20℃~30℃。
10.根据权利要求2所述的氘代5-羟基色氨糖苷衍生物的制备方法,其特征在于,步骤(8)中反应温度为0℃~50℃;反应溶剂为水,甲醇,乙醇,正丁醇,异丙醇,乙酸中的至少任意一种;氢气压力为1~5个大气压。
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