DE1907403A1 - New asymmetrical diaryloxalamides and their use as stabilizers and UV absorbers for plastics - Google Patents
New asymmetrical diaryloxalamides and their use as stabilizers and UV absorbers for plasticsInfo
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- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
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Description
PaTenTanwafte
Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. WirthPaTentanwafte
Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth
Dipl.-Ing. G. Dannenbcrg
Λ Dr. V. Schmiad Kov/arzikDipl.-Ing. G. Dannenbcrg
Λ Dr. V. Schmiad Kov / arzik
Case 2859 Dr. P. Wdnhotd, Dr. D. Gudel 13. Februar 1969 Case 2859 Dr. P. Wdnhotd, Dr. D. Gudel February 13, 1969
6 Frnnkf urt/M., Gr. Eschenheimer. Sir, 35* SK/Tr . 6 Frnnkf urt / M., Gr. Eschenheimer. Sir, 35 * SK / Tr .
SANDOZ AG
Basel / Schweiz SANDOZ AG
Basel, Switzerland
" Neue asymmetrische Diaryloxalamide und deren Verwendung als Stabilisatoren und UV-absorber für Kunststoffe w " New asymmetrical diaryloxalamides and their use as stabilizers and UV absorbers for plastics w
Es ist bekannt, daß gewisse asymmetrische Diaryloxalamide als UV-absorber für Kunststoffe verwendet werden können. Die bekannten Verbindungen dieser Klasse sind jedoch entweder in den Kunststoffen, insbesondere den Polyolefinen relativ schlecht löslich, oder dann enthalten sie einen oder mehrere höhermolekulare organophile Reste, deren Kohlenwasserstoff rest mehr als 8 Kohlenstoffatome enthält, welche die Wirksamkeit der Diaryloxalamide herabsetzen.It is known that certain asymmetrical diaryloxalamides can be used as UV absorbers for plastics. However, the known compounds of this class are either in the plastics, in particular the polyolefins relatively poorly soluble, or they contain one or more high molecular weight organophilic radicals, their hydrocarbons the remainder contains more than 8 carbon atoms, which reduce the effectiveness of the diaryloxalamides.
Es hat sich nun gezeigt, daß man durch Verwendung bestimmter Ausgangsmaterialien für die Herstellung von asymmetrischen Diaryloxalamiden zu Verbindungen gelangt, die auch ohne die Anwesenheit höhermolekularer, mehr als 8 Kohlenstoffatome im Kohlenwasserstoffrest enthaltender organophiler, die Wirkung herabsetzender Reste in ihrem Molekül, eine gute Löslichkeit in Kunststoffen, insbesondere in Polyolefinen aufweisen.It has now been shown that by using certain starting materials for the production of asymmetric diaryloxalamides to compounds that even without the presence of higher molecular weight, more than Containing 8 carbon atoms in the hydrocarbon residue organophilic residues in their molecule that reduce the effect, good solubility in plastics, in particular in polyolefins.
909840/1786909840/1786
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, der Formel IThe present invention relates to a process for the preparation of compounds of the formula I.
R5R6 R 5 R 6
NHCOCONHNHCOCONH
worin ji Ro* R-** Rji* Rc*where ji Ro * R - ** Rji * Rc *
R«7R «7
n H 2n-l* n H 2n -l *
H, Cl, Br, Aryl, Alkylaryl, -CnH2n+1 H, Cl, Br, aryl, alkylaryl, -C n H 2n + 1
-Q-C H„ , und -O-Aryl, und worin
η 2η+1 Ί -QC H ", and -O-aryl, and in which
η 2η + 1 Ί
m eine ganze Zahl von l-o undm is an integer from l-o and
η eine ganze Zahl von 1-4 bedeuten, wobei nicht alle Radikale R^, Rg, R-,, R^, R^* Rg* R^- un(i Rg» untereinander und η nicht in allen Radikalen . gleich sein müssen, und wobei die Aryl- und Aralkylradikale nicht mehr als 8 Kohlenstoffatome enthalten, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf 1 Mol Oxalsäure oder 1 Mol eines funktioneilen Derivates derselben gleichzeitig oder nacheinander 1 Mol einer Verbindung der Formel IIη denotes an integer from 1-4, whereby not all radicals R ^, Rg, R- ,, R ^, R ^ * Rg * R ^ - un ( i Rg »among each other and η need not be the same in all radicals , and wherein the aryl and aralkyl radicals contain no more than 8 carbon atoms, which is characterized in that 1 mol of a compound of the formula II is used simultaneously or in succession for 1 mol of oxalic acid or 1 mol of a functional derivative thereof
909840/1766909840/1766
II.II.
xH2x+lx H 2x + l
worin χ eine ganze Zahl 1-8 inklusive 0 bedeutet und 1 Mol einer Verbindung der Formel XXXwherein χ denotes an integer 1-8 including 0 and 1 mol of a compound of the formula XXX
III.III.
R8 °nH2n+l R 8 ° n H 2n + l
so einwirken lässt, dass eine möglichst vollständige Amidierung der Oxalsäure bzw. der funktioneilen Derivate derselben er-can act so that an amidation as complete as possible the oxalic acid or the functional derivatives of the same
#man/
folgt, und dassydas so erhaltene Produkt mit Alkylierungsmitteln,
welche den Rest - C H0 ^n enthalten alkyliert, falls darin# man /
follows, and that the product thus obtained is alkylated with alkylating agents containing the radical - CH 0 ^ n , if present
m dm+χm dm + χ
phenolische Hydroxylgruppen enthalten sind.phenolic hydroxyl groups are included.
Die so erhaltenen Verbindungen sind sehr stabil gegen Hitzeeinwirkung und vereinigen in sich die Eigenschaft, UV-Strahlen optimal zu absorbieren und in Polyolefinen leicht löslich zu sein.The compounds obtained in this way are very stable to the action of heat and combine the property of optimally absorbing UV rays and making them easily soluble in polyolefins be.
Die" nachfolgenden Beispiele 1 und 2 erläutern an zwei konkreten Fällen, wie die Diaryloxalamide der Formel I hergestellt werden können, worin die Temperaturen in Celsiusgraden und die Mengen in Oewichtsteilen angegeben sind.Examples 1 and 2 below explain two specific examples Cases how the diaryloxalamides of the formula I can be prepared, wherein the temperatures in degrees Celsius and the Quantities are given in parts by weight.
909840/1768 BAD909840/1768 BATH
In der den Beispielen 1 und 2 folgenden Tabelle 1 sind eine ganze Reihe von Verbindungen aufgeführt, die nach der in den Beispielen 1 und 2 angegebenen Methode hergestellt werden können. Die nach dieser Methode hergestellten Produkte können in roher oder gereinigter Form in Kunststoffe eingearbeitet werden. Die solche Hilfsmittel in Mengen von 0,1-0,5 % ihres Gewichtes enthaltenden Kunststoffe sind gegen Hitze, und insbesondere gegen UV-Strahlen geschützt. Polyäthylenpressplatten, welche solche Stabilisatoren in einer Menge von 0,1- 0,5 % enthalten, sind klar und gegen die schädigende Wirkung der UV-Strahlen geschützt.Table 1 which follows Examples 1 and 2 lists a whole series of compounds which can be prepared by the method given in Examples 1 and 2. The products manufactured by this method can be incorporated into plastics in raw or purified form. The plastics containing such auxiliaries in amounts of 0.1-0.5 % of their weight are protected against heat, and in particular against UV rays. Polyethylene press plates, which contain such stabilizers in an amount of 0.1-0.5 % , are clear and protected against the damaging effects of UV rays.
In den Beispielen A-D ist angegeben, auf welche Weise die erwähnten Stabilisatoren eingesetzt werden können.—In der Tabelle 2 sind zum Vergleich eine Anzahl von Diaryloxalamiden und deren Eigenschaften angegeben, die nicht unter die Formel I fallen. In beiden Tabellen ist E » molarer Extinktionskoeffizient. Dieser wurde mit .Licht von der Wellenlänge/ an einer alkoholischen Lösung des Oxalamids gemessen. y( ist gleichzeitig die am stärsten absorbierte Wellenlänge in tnu.In Examples A-D it is indicated in which way the mentioned Stabilizers can be used. — In the table 2 a number of diaryloxalamides and their properties are given for comparison, which do not fall under the formula I. In both tables, E is the molar extinction coefficient. This was with .light of the wavelength / at an alcoholic Solution of the oxalamide measured. y (is also the most strongly absorbed wavelength in tnu.
Die Löslichkeit der Oxalamide im Alkohol (Aethylalkohol) und Benzin (Kp 100-120·, D^0 0,727) wurde bei 20-22° in mg pro Liter bestimmt.The solubility of the oxalamides in alcohol (ethyl alcohol) and gasoline (bp 100-120 ·, D ^ 0 0.727) was determined at 20-22 ° in mg per liter.
909840/176$909840 / $ 176
Beispiel 1example 1
OC2H5 OC 2 H 5
(0/UHCOCOOO2H5 OC2H5 (0 / UHCOCOOO 2 H 5 OC 2 H 5
11 · ^/-NHCOCOOC2H5 + HgN 11 · ^ / - NHCOCOOC 2 H 5 + HgN
OC2H5 OC 2 H 5
C2H5 C 2 H 5
NHCOCONHNHCOCONH
OC2H5 C2H5 OC 2 H 5 C 2 H 5
I· o-Phenetidin und OxalsSurediäthylester werden im Molverhältnis 1:2 vorgelegt. Als Katalysator gibt man pro Mol Amin ca· j5-4 ml BF,-Aetherat zu und erhitzt unter Rühren auf 130*C (Badtemperatur)· Nach kurzer Zeit tritt LösungIO-phenetidine and oxalic acid diethyl ester are initially charged in a molar ratio of 1: 2. The catalyst is given per mole Amine about 5-4 ml of BF, -Aetherat and heated with stirring to 130 * C (bath temperature) · After a short time, solution occurs
. . ein. Mit beginnendem Aethanolrüokfluss wird das Gemisch zur Entfernung des Aethanols unter Vakuum (ca. 200 mm Hg) gesetzt und noch 1 1/2 Std· bei gleicher Temperatur weiter gerührt. Die so erhaltene dunkelbraune Lösung wird noch oa. 10 Minuten mit Bntf ärbungalcohle bei gleicher Temperatur. . a. With the beginning of the ethanol return flow, the mixture becomes Remove the ethanol under vacuum (approx. 200 mm Hg) and continue for 1 1/2 hours at the same temperature touched. The dark brown solution obtained in this way is still oa. 10 minutes with dye bungalow at the same temperature
909840/1766909840/1766
weiter gerührt und darauf unter Zusatz eines Filterhilfsmittel» abgenutsoht.stirred further and then sutured with the addition of a filter aid.
Anschliessend destilliert man den überschüssigen Oxalsäurediäthylester unter vermindertem Druck ab. Beim Erkalten kristallisiert das so erhaltene Esteramid vollständig aus. F 65-71*C Ausbeute: 85-90 #·The excess diethyl oxalate is then distilled off under reduced pressure. The ester amide obtained in this way crystallizes on cooling completely off. F 65-71 * C Yield: 85-90 #
Durch Umkristallisation aus Alkohol erhält man das farblose, reine Produkt vom p. 76-77*0·Recrystallization from alcohol gives the colorless, pure product of p. 76-77 * 0
Für den Umsatz.mit weiteren Aminen kann jedoch das Rohprodukt verwendet werden·For the conversion with further amines, however, the crude product be used·
II· Das oben hergestellte Esteramid und 2-Aethylanilin werden in molaren Mengen, unter Zusatz von wenig BF,-Aetherat 4 Stunden auf 1700C (Badtemperatur) erhitzt. Der entstehende Alkohol wird während der Reaktion unter vermindertem* Druck (200 mm Hg) entfernt« Nach beendeter Reaktion giesst man den erhaltenen dunklen Brei in eine Schale und lässt erkalten, * wobei eine harteMasse entsteht, die zuerst zerkleinert und anschliessend in einer Reibschale mit Alkohol fein verrieben, abgenutsoht und mit Alkohol nachgewasohen wird. Das so erhaltene Rohprodukt schmilzt bei 121-1>1°C. Durch Umkristallisation aus Benzol gelangt man zum reinen, farblosen o-Aethyloxy-o'-aethyl-oxalaKure-bia-anilid.II · The ester amide prepared above and 2-ethylaniline are heated for 4 hours at 170 0 C (bath temperature) in molar amounts, with the addition of little BF, etherate. The alcohol formed is removed during the reaction under reduced * pressure (200 mm Hg). When the reaction is complete, the resulting dark pulp is poured into a bowl and allowed to cool, * whereby a hard mass is formed, which is first crushed and then mixed with alcohol in a mortar finely rubbed, sanded and washed with alcohol. The crude product obtained in this way melts at 121-1> 1 ° C. Recrystallization from benzene leads to pure, colorless o-ethyloxy-o'-ethyl-oxalaKure-bia-anilide.
Fp. 119*121*0 Auebeut·f oa. 65 %· 909640/1766Fp. 119 * 121 * 0 Auebeut · f oa. 65 % 909640/1766
Beispiel 2Example 2
Durch Verwendung von o-Aminophenol anstelle von o-Phenetidin in Beispiel 1, erhält man die VerbindungBy using o-aminophenol instead of o-phenetidine in example 1, the compound is obtained
NHCOCONHNHCOCONH
1 Mol dieser Verbindung wird zusammen mit 25 Mol Aceton, 1,5 Mol Kaliumcarbonat und 1,2 Mol n-Hexylbromid 60 Stunden unter Rühren auf 55° erwärmt. Anschliessend destilliert man das Aceton im Vakuum ab, wäscht den Rückstand mehrmals mit Wasser und kristallisiert aus Alkohol um· Man erhält die Verbindung1 mol of this compound is heated to 55 ° for 60 hours with stirring together with 25 mol of acetone, 1.5 mol of potassium carbonate and 1.2 mol of n-hexyl bromide. The acetone is then distilled off in vacuo, the residue is washed several times with water and recrystallized from alcohol. The compound is obtained
NHCOCOMHNHCOCOMH
°°6Η13°° 6 Η 13
*? in ca. 90 #-iger Ausbeute als weisse Kristalle vom Schmelz- o punkt 71-72°· Das Absorptionsmaximum einer alkoholischen Lo- *? in about 90 # yield as white crystals of melting point 71-72 ° o · The absorption maximum of an alcoholic Lo
^ sung liegt bei 500-310 ιψ, der Extlnktionekoeffizient beträgt o> 13700. Bei 20° sind in Alkohol oa. 16,5 gr./Liter und in Benzin The solution is 500-310 ιψ, the extension coefficient is o> 13700. At 20 ° in alcohol there are oa. 16.5 gr. / Liter and in petrol
oa. 23 g/Liter löslich. oa. 23 g / liter soluble.
Tabelle TTable T
Konstitution '·Constitution '
Löslichkeit ia Alkohol BenzinSolubility ia alcohol gasoline
CH.CH.
OCH, CHx 3 3 OCH, CH x 3 3
152-153° 300 12400 1900 2100152-153 ° 300 12400 1900 2100
^HKC0C0KH(o) 143-145° ^300 14200 1700 1250^ HKC0C0KH (o) 143-145 ° ^ 300 14200 1700 1250
0CH3 C2H5 " X- 0CH 3 C 2 H 5 "X-
•^Λ IiKCOCOHH fo) 132-135° 300 14700 3900 5000• ^ Λ IiKCOCOHH fo) 132-135 ° 300 14700 3900 5000
Oc2H51C2H5- : .·;· ..·;.: -Oc 2 H 51 C 2 H 5 -:. ·; · .. ·;.: -
► SiHCOCOaH^-CH3 133-135° 302 .15500 2400 2400► SiHCOCOaH ^ -CH 3 133-135 ° 302 .15500 2400 2400
OC2H5 OC 2 H 5
CH,CH,
137-138° 302 . 15β00 2240 2300 137-138 ° 302. 15β00 2240 2300
OC2H5 .OC 2 H 5 .
117-118° 505 ·'; 12400117-118 ° 505 · '; 12400
OC2H5 C2H5 OC 2 H 5 C 2 H 5
4100 * 4500 4100 * 4500
90984Ό/176690984Ό / 1766
Portsetzung der Tabelle IPortion of table I
Konstitutionconstitution
Löslichkeit in Alkohol BenzinSolubility in alcohol gasoline
100-104° 320 9600 6000 6400100-104 ° 320 9600 6000 6400
H^COH ^ CO
118.1190 320'. 10400118.1190 320 '. 10400
C2H5 C 2 H 5
71-72° '300 1270. · I6500 2200071-72 ° '300 1270. I6500 22000
70-72° ■"·· 300 I3OOO I6OOO 2100070-72 ° ■ "·· 300 I3OOO I6OOO 21000
90 9 8^0/176690 9 8 ^ 0/1766
.... BAD ORIGINAL.... BAD ORIGINAL
Tabelle 2Table 2
Konstitution Löslichkeit in ■ •Alkohol BenzinConstitution Solubility in ■ • Alcohol Gasoline
HHCOCONHHHCOCONH
5 CH3 260-261« 278 12500 825 CH 3 260-261 «278 12500 82
KHCQCOHKKHCQCOHK
185-184· 276 12800 450 185-184 · 276 12800 450
400400
«hcocohh föS. «Hcocohh föS.
OCH3 OCH3 252-252° 305 16800 . .53 80OCH 3 OCH 3 252-252 ° 305 16800. .53 80
CH,CH,
►XHC0C0HH< OCH3 OCH3 267-269? ·· ·. 295—20000 .?· · ►XHC0C0HH < OCH 3 OCH 3 267-269? ·· ·. 295-20000.? · ·
227-229· /' 315 16800 150227-229 / '315 16800 150
140140
OC2H5 173-174· · 310·''18100 OC 2 H 5 173-174 · · 310 · "18100
909840/1766909840/1766
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Fortsetzung der Tabelle 2Table 2 continued
Konstitutionconstitution
Löslichkeit in Alkohol BenzinSolubility in alcohol gasoline
«ilCCCOßK«IlCCCOßK
'2 5; 268-269? .295. .2O9OO · 4 .24' 2 5; 268-269? .295. .2O9OO · 4 .24
^\ HUCOCOKH,
OC2H5 ^ \ HUCOCOKH,
OC 2 H 5
CH5 CH 5
OC2H5 OC 2 H 5
ti 184-186° 315 16800 100 150 ti 184-186 ° 315 16 800 100 150
205-207° 287 2I8OO 80205-207 ° 287 2I8OO 80
187-188° ·. .298 17400 500187-188 °. .298 17400 500
OCH,OCH,
,-I630..-./304 18600.675 105, -I63 0 ..-. / 304 18600.675 105
COOCHj COOCH^ 251-252° ..: 315 ' 20100 50COOCHj COOCH ^ 251-252 ° ..: 315 '20100 50
OCH, COOCH 188-190° 315 I77OO 400 130. OCH, COOCH 188-190 ° 315 I77OO 400 130.
3 .· ·..-. .."XJ-.-.; 90 9840/17;6.6 ■''< 3. · · ..-. .. "XJ -.- .; 90 9840/17; 6.6 ■ ''<
BADBATH
Portsetzung der Tabelle 2Portion of table 2
Konstitutionconstitution
Löslichkeit in Alkohol Benzin*Solubility in alcohol gasoline *
COOCH.COOCH.
188-I9O*188-I 9 O *
18400 19018400 190
15:15:
• Cl Cl• Cl Cl
202-205° ' 280 17000 . 150202-205 ° '280 17000. 150
ClCl
. I. I.
180180
297-298° 280 225OO297-298 ° 280 225OO
KKCOCQHHKKCOCQHH
Cl OCH,Cl OCH,
' Cl ei OCH- 'Cl ei OCH-
I97-I990 '. 5OO I45OO - 500 400I97-I99 0 '. 5OO I45OO - 500 400
171-172° 290,· I65OO .' /.· 590 140171-172 ° 290, I65OO. ' /.· 590 140
150-I5I0 .· 290 ..17400150-I5I 0. · 290 ..17400
215.2l6o 215 2l6 o
520 500520 500
590590
6060
187-188··;.'298 '-17400187-188 ··;. '298' -17400
.500.500
122-125° 508 I67OO 65O ' I52O.122-125 ° 508 I67OO 65O 'I52O.
A.) Polyäthylen wird in einem geeigneten Nischer bei 150° mit 0,2 % seines Gewichtes der VerbindungA.) Polyethylene is in a suitable niche at 150 ° with 0.2 % of its weight of the compound
NHCOCONH OCH,NHCOCONH OCH,
gemischt und darauf zu Platten von 0,25 mm Dicke gepresst.mixed and then pressed into plates 0.25 mm thick.
,0-\O> NHCOCONH, 0- \ O> NHCOCONH
2H5 2 H 5
gemischt und zu Platten von 0,3 mm Dicke gepresst. Nach 200 Stunden Belichtung in Fadeometer sind diese Platten noch unverändert, während tin· entsprechende Platte ohne Zusati Haarrisse aufweist und brüohlg ist· Sin· ausge-mixed and pressed into sheets 0.3 mm thick. To These plates are 200 hours of exposure in the fadeometer still unchanged, while tin · corresponding plate without Zusati has hairline cracks and is brüohlg Sin
909840/171*909840/171 *
BAD ORIGINAL ?:BAD ORIGINAL?:
zeichnete Stabilisierung des Polypropylens wird erhalten, wenn neben 0,2 % des obigen Oxalamids 0,5 % Dilaurylthiodipropionat C-^gHgj-OOC-CgH^-S-CgH^-COOC^Hg,- zugesetztSigned stabilization of the polypropylene is obtained if, in addition to 0.2% of the above oxalamide, 0.5 % of dilauryl thiodipropionate C- ^ gHgj-OOC-CgH ^ -S-CgH ^ -COOC ^ Hg, - is added werden. Besonders wirksam als Costabilisatoren sind Niokelsalze oder -komplexe« z.B. Nlckelstearat; ferner auch sterisch gehinderte Phenole« wie z.B. 2,6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol.will. Particularly effective as co-stabilizers are nickel salts or complexes such as nickel stearate; further also sterically hindered phenols such as 2,6-di-tert-butyl-4-methyl-phenol.
NHCOCONHNHCOCONH
OC,OC,
C2H5 C 2 H 5
werden bei Ι8θ· in Polyvinylchlorid eingearbeitet. Daraus durch Pressen hergestellte Platten zeigen nach 2000 Stunden Belichtung im Xenotest keine Veränderung. Durch Messung der UV-Absorption in unbelichteten und belichteten Proben kann festgestellt werden« dass die Konsentration des UV-Absorbers noch praktisch unverändert ist.are incorporated into polyvinyl chloride at Ι8θ. Plates produced therefrom by pressing show no change after 2000 hours of exposure in the Xenotest. By measuring the UV absorption in unexposed and exposed samples, it can be determined that the Consentration of the UV absorber still practically unchanged is.
909840/171$909840 / $ 171
D.) Einem handelsüblichen Nitrolack setzt man j5 % der VerbindungD.) A commercially available nitro lacquer is used for 5 % of the compound
NHOOCONH -vO °°6H15NHOOCONH -vO °° 6 H 15
zu. Tannenholz, welches mit diesem Lack gestrichen wurde, dunkelt am Licht auoh nach längerer Zeit nicht nach, im Gegensatz zu Mustern, welche obigen Zusatz nicht enthalten.to. Fir wood, which was painted with this varnish, does not darken in the light after a long time In contrast to patterns, which do not contain the above addition.
909840/1766909840/1766
t-Ct-C
4H94 H 9
OCOC
2H52 H 5
t-Ct-C
0,4 £ der Verbindung£ 0.4 of the connection
CH,CH,
CH.CH.
HOHO
t-Ct-C
4H94 H 9
OHOH
t-Ct-C
4H94 H 9
und 0,2 # Tri-nonylphenyl-phosphlt bei l80° vermischt und zu 0,2 mm dicken Platten verpresst· Diese erweisen sich als gegen Licht, Wärme und Oxydation sehr gut geschützt·and 0.2 # tri-nonylphenyl-phosphate mixed at 180 ° and pressed to 0.2 mm thick panels · These prove to be very good against light, heat and oxidation protected·
9098.40/17669098.40 / 1766
BAD ORfQfNAi.BAD ORfQfNAi.
Claims (5)
«.alkylated if it contains phenolic hydroxyl groups.
«.
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