CN106478503A - Roxadustat中间体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了Roxadustat中间体VI的一种制备方法,包括如下步骤:以3‑甲基‑5‑溴异苯并呋喃‑1(3H)‑酮(I)为起始原料,与苯酚反应制得中间体II,II再经开环取代反应制得III,III经取代反应制得关键中间体V;V经碱缩合、脱保护芳构化制得目标中间体VI。本发明所述的Roxadustat中间体VI的制备方法,具有原料易得、工艺简单、操作方便、反应收率高、原子利用率高和易于工业化生产的优点。反应通式如下。
Description
技术领域
本发明涉及用于治疗慢性贫血药物Roxadustat中间体的一种制备方法。
背景技术
Roxadustat由美国FibroGen公司原研,目前与阿斯利康公司合作开发的口服缺氧诱导因子(HIF)脯氨酰羟化酶抑制剂,化学名为N-[(4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉基)羰基]甘氨酸,本品可用于慢性贫血的治疗,目前在美国FDA处于3期临床研究阶段。
现有技术用于制备Roxadustat的方法主要有:
1)原研FibroGen公司化合物专利合成路线(CN102977015B,申请日:20040604),如下面的方案所示:
2)浙江贝达公布了以下合成方法(CN104024227B,申请日:20120723)对原研化合物专利方法进行了改进:
3)原研FibroGen公司对合成方法进行了改进,公布了以下合成路线(CN103435546A,申请日:20130715):
4)苏州明锐公司公布了以下合成方法(CN104892509A,申请日:20150604):
对上述合成路线进行分析,上述合成方法都有一定的缺陷:
方法1)和2)主要缺陷在于,需要大量的实验步骤进行异喹啉环上1-位甲基的引入,且引入过程通常需要贵金属催化和超低温方法,制备成本高,且不易规模化生产;
方法3)对上述2种方法进行了改进,通过胺的还原实现异喹啉环上1-位甲基的引入,但上述甲基引入过程需多次进行保护、脱保护反应,反应步骤冗长,且脱保护需使用钯碳加氢获得。制备过程相对繁琐,需要使用特殊加氢设备,制备成本高。
方法4)异喹啉环采用氨基酸关环方法方法获得,该方法中酚羟基引入苯基过程中,容易生成氨基取代产物副产物,给终产物原料药的质量带来纯化困难。且异喹啉环上4-位羟基的引入采用双氧水氧化方法,工业化生产过程中具有较大的安全隐患。
上述公开方法的难点在于关键中间体4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸(酯)(VI)的制备:
发明内容
本发明的目的在于公开一种原料易得、工艺简洁、经济环保、安全可工业化生产的Roxadustat中间体VI的制备方法,以克服现有技术存在的缺陷。
为实现上述发明目的,本发明采用了以下技术方案:
制备Roxadustat中间体4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸(酯)(VI)的方法,其特征在于,包括如下步骤:以V为起始原料,在溶剂中,经碱缩合、脱保护芳构化制得中间体VI;
所述V如下所示:
所述的碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾;
所述溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺;
本发明另一方面涉及V的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:在溶剂中,将式III化合物与式IV化合物在碱性条件及碘化物催化下反应:
其中R1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基;
R2为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基;
R3为对甲苯磺酰基、2,4-二甲氧基苄基;
X为Cl、Br;
所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮;
所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯;
所述碘化物为碘化钾、碘化钠;
另一方面,本发明涉及一种制备式III化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:在溶剂中,式II化合物在酸催化剂及卤化剂存在下,经开环生成酰卤,酰卤与醇接触获得式III化合物:
所述溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷;
所述酸催化剂为硼酸三甲酯、三氟化硼、硼酸;
所述卤化剂为二氯亚砜、三氯化磷、三溴化磷;
所述醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇;
式II化合物制备方法如下:
在溶剂和缚酸剂的存在下,式I化合物和苯酚反应制得式II化合物;
所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜;
所述缚酸剂为碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠。
与现有技术相比,本技术具有以下优势:
本发明所述的4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸(酯)(VI)的制备方法,具有原料易得、工艺简单、操作方便、反应收率高、原子利用率高和易于工业化生产的优点。
具体实施方式:
实施例1
3-甲基-5-溴异苯并呋喃-1(3H)-酮(I)的制备
3L反应瓶中,依次加入2-羟基-5-溴苯乙酮(215g,1mol)、肼基甲酸乙酯(104g,1mol)和无水乙醇(1.5L)。加热至回流搅拌反应5h,冷至室温,固体析出。过滤,滤饼无水乙醇(0.3L)洗,真空干燥(50℃)5h,制得中间体3(247.1g,收率82.1%)。
3L反应瓶中,中间体3(245g,0.8mol)溶解于二氯甲烷(2L)中,室温下,10min内分批加入碘苯二乙酯(386g,1.2mol),加完后,室温搅拌反应4h。反应液经水(1L)萃取,有机层减压浓缩至干,得中间体5粗品,不经纯化,直接投入下一步。
3L反应瓶中,中间体5溶解于无水乙醇(2L)中,分批加入硼氢化钠(38g,1mol),加完后,加热至内温60℃反应3h。反应完毕后,浓缩溶剂至干,剩余物中加二氯甲烷(1L)/水(0.6L)萃取,有机层干燥、浓缩后,经乙酸乙酯(0.5L)重结晶,真空干燥(50℃)5h,得式I化合物(130g,二步收率70.2%)。MS m/z228[M+H]+。
实施例2
3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II)的制备
2L反应瓶中,依次加入苯酚(188g,2mol)、3-甲基-5-溴异苯并呋喃-1(3H)-酮(I,227g,1mol)、溴化亚铜(21.7g,0.5mol)、乙酰丙酮(10g,0.1mol)、碳酸钾(276g,2mol)和N,N-二甲基甲酰胺(1L)。加热至内温120℃反应10h,冷至室温,反应液倒入2N冷盐酸水溶液(1.5L)中,并搅拌30min。过滤,滤饼水(0.5L)洗,真空干燥(60℃)5h,制得式II化合物(197g,收率82%)。MS m/z 241[M+H]+。
实施例3
3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II)的制备
2L反应瓶中,依次加入苯酚(188g,2mol)、3-甲基-5-溴异苯并呋喃-1(3H)-酮(I,227g,1mol)、氯化亚铜(49.5g,0.5mol)、乙酰丙酮(10g,0.1mol)、碳酸铯(652g,2mol)和N-甲基吡咯烷酮(1L)。加热至内温120℃反应10h,冷至室温,反应液倒入2N冷盐酸水溶液(1.5L)中,并搅拌30min。过滤,滤饼水(0.5L)洗,真空干燥(60℃)5h,制得式II化合物(194g,收率80.8%)。
实施例4
3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II)的制备
2L反应瓶中,依次加入苯酚(188g,2mol)、3-甲基-5-溴异苯并呋喃-1(3H)-酮(I,227g,1mol)、溴化亚铜(21.7g,0.5mol)、四甲基庚二酮(18.4g,0.1mol)、碳酸钠(212g,2mol)和二甲亚砜(1L)。加热至内温120℃反应10h,冷至室温,反应液倒入2N冷盐酸水溶液(1.5L)中,并搅拌30min。过滤,滤饼水(0.5L)洗,真空干燥(60℃)5h,制得式II化合物(203g,收率84.6%)。
实施例5
2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸甲酯(III)的制备
2L反应瓶中,加入甲苯(1L)、3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II,200g,0.83mol)、硼酸三甲酯(8.7g,83mmol)和二氯亚砜(119g,1mol)。反应液升温至回流反应5h。减压浓缩溶剂至干。室温下,滴加甲醇(500mL),加完后升温至回流反应3h。减压浓缩溶剂至干,剩余物中加二氯甲烷(1L)/水(0.5L)萃取,有机层干燥、浓缩后得式III化合物粗品,直接用于下一步反应。
实施例6
2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸乙酯(III)的制备
2L反应瓶中,加入二甲苯(1L)、3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II,200g,0.83mol)、硼酸(5.1g,83mmol)和二氯亚砜(119g,1mol)。反应液升温至回流反应3h。减压浓缩溶剂至干。室温下,滴加乙醇(500mL),加完后升温至回流反应3h。减压浓缩溶剂至干,剩余物中加二氯甲烷(1L)/水(0.5L)萃取,有机层干燥、浓缩后得式III化合物粗品,直接用于下一步反应。
实施例7
2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸丙酯(III)的制备
2L反应瓶中,加入二氯甲烷(1L)、3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II,200g,0.83mol)、三氟化硼乙醚(12g,83mmol)和二氯亚砜(119g,1mol)。反应液升温至回流反应7h。减压浓缩溶剂至于。室温下,滴加正丙醇(500mL),加完后升温至回流反应3h。减压浓缩溶剂至干,剩余物中加二氯甲烷(1L)/水(0.5L)萃取,有机层干燥、浓缩后得式III化合物粗品,直接用于下一步反应。
实施例8
2-(1-溴乙基)-4-苯氧基苯甲酸异丙酯(III)的制备
2L反应瓶中,加入甲苯(1L)、3-甲基-5-苯氧基异苯并呋喃-1(3H)-酮(II,200g,0.83mol)、三溴化硼(250g,1mol)。反应液升温至回流反应3h。减压浓缩溶剂至干。冰浴下,滴加异丙醇(500mL),加完后升温至回流反应3h。减压浓缩溶剂至干,剩余物中加二氯甲烷(1L)/冰水(0.5L)萃取,有机层干燥、浓缩后得式III化合物粗品,直接用于下一步反应。
实施例9
2-(1-(N-甲氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸甲酯(V)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸甲酯(III,实施例5)、对甲苯磺酰甘氨酸甲酯(202g,0.83mol)、碘化钠(12.5g,83mmol)、碳酸钾(172g,1.24mol)和N,N-二甲基甲酰胺(0.8L),加热至50℃反应5h。反应液冷至室温,加水(1L)/乙酸乙酯(1L)萃取,有机层再饱和食盐水(0.5L)洗,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩得淡黄色固体,该固体经乙醇(0.3L)重结晶,得目标产物V(311g,二步收率75%)。MS m/z 498[M+H]+。
实施例10
2-(1-(N-乙氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸乙酯(V)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸乙酯(III,实施例6)、对甲苯磺酰甘氨酸乙酯(213g,0.83mol)、碘化钾(13.8g,83mmol)、碳酸铯(404g,1.24mol)和二甲亚砜(0.8L),加热至50℃反应5h。反应液冷至室温,加水(1.5L)/乙酸乙酯(2L)萃取,有机层再饱和食盐水(0.8L)洗,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩得淡黄色固体,该固体经乙醇(0.4L)重结晶,得目标产物V(306g,二步收率70%)。
实施例11
2-(1-(N-甲酸甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸异丙酯(V)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-溴乙基)-4-苯氧基苯甲酸异丙酯(III,实施例8)、对甲苯磺酰甘氨酸(190g,0.83mol)、碘化钾(13.8g,83mmol)、碳酸钠(131g,1.24mol)和N-甲基吡咯烷酮(0.8L),加热至50℃反应5h。反应液冷至室温,加水(1L)/乙酸乙酯(1.5L)萃取,有机层再饱和食盐水(0.8L)洗,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩得淡黄色固体,该固体经乙醇(0.5L)重结晶,得目标产物V(324g,二步收率76%)。
实施例12
2-(1-(N-丙氧基羰基甲基-(2,4-二甲氧基苄基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸丙酯(V)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸丙酯(III,实施例7)、(2,4-二甲氧基苄基)甘氨酸丙酯(201g,0.83mol)、碘化钾(13.8g,83mmol)、碳酸钾(172g,1.24mol)和N,N-二甲基甲酰胺(0.8L),加热至30℃反应5h。加水(1L)/乙酸乙酯(1.5L)萃取,有机层再饱和食盐水(0.8L)洗,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩得淡黄色固体,该固体经乙酸乙酯(0.4L)重结晶,得目标产物V(318g,二步收率73%)。MS m/z 526[M+H]+。
实施例13
2-(1-(N-异丙氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸甲酯(V)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸甲酯(III,实施例5)、对甲苯磺酰甘氨酸异丙酯(206g,0.83mol)、碘化钠(12.5g,83mmol)、碳酸钾(172g,1.24mol)和N,N-二甲基甲酰胺(0.8L),加热至50℃反应5h。反应液冷至室温,加水(1L)/乙酸乙酯(1L)萃取,有机层再饱和食盐水(0.5L)洗,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩得淡黄色固体,该固体经乙醇(0.3L)重结晶,得目标产物V(313g,二步收率75%)。MS m/z 526[M+H]+。
实施例14
2-(1-(N-烯丙氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸甲酯(V)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-氯乙基)-4-苯氧基苯甲酸甲酯(III,实施例5)、对甲苯磺酰甘氨酸烯丙酯(202g,0.83mol)、碘化钠(12.5g,83mmol)、碳酸钾(172g,1.24mol)和N,N-二甲基甲酰胺(0.8L),加热至50℃反应5h。反应液冷至室温,加水(1L)/乙酸乙酯(1L)萃取,有机层再饱和食盐水(0.5L)洗,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩得淡黄色固体,该固体经乙醇(0.3L)重结晶,得目标产物V(314g,二步收率75%)。MS m/z 524[M+H]+。
实施例15
4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸甲酯(VI)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-(N-甲氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸甲酯(V,300g,0.6mol)、甲醇(1.5L),搅拌下,分5批加入甲醇钠(65g,1.2mol)。加热至40℃反应5h。浓缩溶剂至干,加水(1L)/冰乙酸(0.5L)淬灭,室温搅拌1h。过滤、水洗(0.5L),真空干燥(55℃)得产物VI(149g,收率80%),HPLC:99.5%,MS m/z 310[M+H]+。1H NMR(400Hz,DMSO-d6)δ3.14(s,3H),3.93(s,3H),7.19(m,3H),7.38-7.41(m,4H),8.25-8.27(d,J=8.0Hz,1H),12.05(br,1H)。
实施例16
4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸乙酯(VI)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-(N-乙氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸乙酯(V,300g,0.57mol)、乙醇(1.5L),搅拌下,分5批加入乙醇钠(77.6g,1.14mol)。加热至40℃反应5h。浓缩溶剂至干,加水(1L)/冰乙酸(0.5L)淬灭,室温搅拌1h。过滤、水洗(0.5L),真空干燥(55℃)得产物VI(151g,收率82%),HPLC:99.4%,MS m/z 324[M+H]+。1H NMR(400Hz,DMSO-d6)δ1.25-1.27(t,J=4.0Hz,3H),3.16(s,3H),4.25-4.28(q,J=4.0Hz,2H),7.17(m,3H),7.39-7.41(m,4H),8.26-8.28(d,J=8.0Hz,1H),12.06(br,1H)。
实施例17
4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸(VI)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-(N-甲酸甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸异丙酯(V,300g,0.59mol)、N,N-二甲基甲酰胺(0.9L),搅拌下,加入叔丁醇钾(113g,1.17mol)。加热至40℃反应3h。降至室温,加水(1.2L),3N稀盐酸调pH值至约2-3,室温搅拌1h。过滤、水洗(0.5L),真空干燥(55℃)得产物VI(130g,收率75%),HPLC:99.3%,MSm/z 296[M+H]+。1H NMR(400Hz,DMSO-d6)δ3.15(s,3H),7.19(m,3H),7.37-7.41(m,4H),8.25-8.27(d,J=8.0Hz,1H),12.03(br,1H),12.12(br,1H)。
实施例18
4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸丙酯(VI)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-(N-丙氧基羰基甲基-(2,4-二甲氧基苄基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸丙酯(V,300g,0.57mol)、四氢呋喃(1.5L),搅拌下,加入叔丁醇钾(129g,1.15mol)。室温搅拌反应3h,2N稀盐酸溶液(0.6L)淬灭反应,反应液加乙酸乙酯(1L)/水(1L)萃取,有机层无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩。所得浓缩剩余物溶于二氯甲烷(1L),加入二氯亚砜(137g,1.15mol),室温搅拌反应12h。浓缩溶剂至干,加入乙酸乙酯(1.5L)/水(1L)萃取,有机层无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩。剩余物无水乙醇(0.6L)重结晶,得产物VI(139g,收率78%),HPLC:99.6%,MS m/z 338[M+H]+。1H NMR(400Hz,DMSO-d6)δ0.91-0.93(t,J=4.0Hz,3H),1.95(m,2H),3.15(s,3H),4.23-4.25(t,J=4.0Hz,2H),7.18(m,3H),7.38-7.41(m,4H),8.26-8.28(d,J=8.0Hz,1H),12.05(br,1H)。
实施例19
4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸异丙酯(VI)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-(N-异丙氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸甲酯(V,302g,0.6mol)、甲醇(1.5L),搅拌下,分5批加入甲醇钠(65g,1.2mol)。加热至40℃反应5h。浓缩溶剂至干,加水(1L)/冰乙酸(0.5L)淬灭,室温搅拌1h。过滤、水洗(0.5L),真空干燥(55℃)得产物VI(151g,收率80%),HPLC:99.6%,MS m/z 338[M+H]+。1H NMR(400Hz,DMSO-d6)δ1.32(d,J=4.0Hz,6H),3.17(s,3H),5.27(m,1H),7.20(m,3H),7.39-7.41(m,4H),8.25-8.28(d,J=8.0Hz,1H),12.00(br,1H)。
实施例20
4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸烯丙酯(VI)的制备
2L反应瓶中,依次加入2-(1-(N-烯丙氧基羰基甲基-(甲苯-4-磺酰基)-氨基)乙基)-4-苯氧基-苯甲酸甲酯(V,302g,0.6mol)、甲醇(1.5L),搅拌下,分5批加入甲醇钠(65g,1.2mol)。加热至40℃反应5h。浓缩溶剂至干,加水(1L)/冰乙酸(0.5L)淬灭,室温搅拌1h。过滤、水洗(0.5L),真空干燥(55℃)得产物VI(154g,收率81%),HPLC:99.7%,MS m/z336[M+H]+。1H NMR(400Hz,DMSO-d6)δ3.14(s,3H),4.86-4.88(d,J=8.0Hz,2H),5.29(m,2H),6.02(m,1H),7.22(m,3H),7.39-7.43(m,4H),8.25-8.27(d,J=8.0Hz,1H),12.03(br,1H)。
Claims (8)
1.一种式V所示化合物的用途,用于制备Roxadustat中间体4-羟基-1-甲基-7-苯氧基-3-异喹啉羧酸(酯)(VI),其特征在于,以V为起始原料,在溶剂中,经碱缩合、脱保护芳构化制得中间体VI;
所述式V化合物如下所示:
其中
R1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基;
R2为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基;
R3为对甲苯磺酰基、2,4-二甲氧基苄基。
所述反应式如下:
2.制备式V化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:在溶剂中,将式III化合物与式IV化合物在碱性条件及碘化物催化下反应:
其中
X为Cl、Br。
3.制备式III化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:在溶剂中,式II化合物在酸催化剂及卤化剂存在下,经开环生成酰卤,酰卤与醇接触获得式III化合物:
4.制备式II化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:在溶剂和缚酸剂的存在下,式I化合物和苯酚反应制得式II化合物:
5.权利要求1所述的方法,其中所述条件为在合适溶剂体系下,经碱缩合、脱保护芳构化制得中间体VI;
所述的碱选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾;
所述溶剂选自甲醇、乙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺。
6.权利要求2所述的方法,其中所述条件为合适溶剂体系中,在经碱性条件下经碘化物催化;
所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮;
所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯;
所述碘化物选自碘化钾、碘化钠。
7.权利要求3所述的方法,其中所述条件为合适溶剂体系中,在酸催化剂及卤化剂存在下,经开环生成酰卤,酰卤与醇接触获得式III化合物:
所述溶剂选自甲苯、二甲苯、二氯甲烷;
所述酸催化剂选自硼酸三甲酯、三氟化硼、硼酸;
所述卤化剂选自二氯亚砜、三氯化磷、三溴化磷;
所述醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇。
8.权利要求4所述的方法,其中所述条件为溶剂和缚酸剂的存在下反应:
所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜;
所述缚酸剂选自碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠。
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