DE1944404C3 - Verfahren zur Herstellung von 5-Phenyl-l,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on-derivaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 5-Phenyl-l,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on-derivaten

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DE1944404C3
DE1944404C3 DE1944404A DE1944404A DE1944404C3 DE 1944404 C3 DE1944404 C3 DE 1944404C3 DE 1944404 A DE1944404 A DE 1944404A DE 1944404 A DE1944404 A DE 1944404A DE 1944404 C3 DE1944404 C3 DE 1944404C3
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Toru Nishinomiya Hyogo Masuda
Kanji Nishinomiya Hyogo Meguro
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Description

CH,
N-C
C-N
C6H5
in der Ri ein Wasserstoffatom oder den Methylrest und R2 ein Chloratom oder die Nitrogruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Amino-«-phenylbenzylidenaminoacetalderivate der allgemeinen Formel II
(H)
NHR1
'C=NCHXH(OR.,),
i
C6H5
in der Ri und R2 die obengenannte Bedeutung haben und R3 ein niederer Alkylrest ist, einer Ringschlußreaktion durch Behandlung mit Säure in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel entweder durch kurzzeitiges Erhitzen oder längeres Stehenlassen bei Raumtemperatur unterwirft, die erhaltenen Verbindungen anschließend in Gegenwart von Säure hydrolysiert und die erhaltenen 2-Hydroxybenzodiazepinderivate der allgemeinen Formel III
(III)
C6H,
worin Ri und R2 die obengenannte Bedeutung haben, mit Chromtrioxid als Oxydationsmittel oxydiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ringschlußreaktion in Gegenwart von Alkohol, vorzugsweise Methanol und Äthanol, durchführt,
CH,
R1 O
I Il
N-C
C= Ni'
C6H5
in der Ri ein Wasserstoffatom oder den Methylrest u.id R2 ein Chloratom oder die Nitrogruppe bedeutet.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Amino-«-phenylbenzylidenaminoacetalderivate der allgemeinen Formel II
.1 NHR,
R,
C--NCH2CH(OR,),
in der R, und R2 die obengenannte Bedeutung haben und R 3 ein niederer Alkylrest ist, einer Ringschlußreaktion durch Behandlung mit Säure in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel entweder durch kurzzeitiges Erhitzen oder längeres Stehenlassen bei Raumtemperatur unterwirft, die erhaltenen Verbindungen anschließend in Gegenwart von Säure hydrolysiert und die erhaltenen 2-Hydroxybenzodiazepinderivate der allgemeinen Formel III
R,
OH
(III)
C11H,
worin Ri und R2 die obengenannte Bedeutung haben, mit Chromtrioxid als Oxydationsmittel oxydiert.
Als niederer Alkylrest, für den R3 in den Ausgangsverbindungen II steht, werden Alkylreste mit bis zu 6 C-Atomen bevorzugt, z. B. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl.
Die als Ausgangsverbindungen II verwendeten 2-Amino-«-phenylbenzylidenaminoacetalderivate können fast quantitativ hergestellt werden, indem beispielsweise Verbindungen der allgemeinen Formel
NHR1
= NR'
C6H5
Die Erfindung betrifft ein neues großtechnisch vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von 5-Phenyll,3-dihydro-2H-1.4-benzodiazepin-2-on-derivaten der in der R' beispielsweise ein Wasserstoffatom, ein Alkylrest oder Hydroxyalkylrest ist, mit einem Aminoh-> acetal der Formel
HuN-CH2CH(ORj)2
umgesetzt werden.
Als Säuren eignen sich für die Ringschlußreaktion anorganische Säuren (z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Polyphosphorsäure) und organische Säuren wie Carbonsäuren (ζ. B. Essigsäure, Trifluoressigsäure, Propionsäure und Buttersäure) und Sulfonsäuren (ζ. B. Benzolsulfonsäure oder p-ToluoIsulfonsäure). Die Säure wird im allgemeinen in einer Menge von etwa 5 bis 10 Mol/Mol der 2-Amino-«-phenylbenzylidenaminoacetalderivate (II) verwendet.
Als Lösungsmittel eignen sich für die Ringschlußreaktion beispielsweise Alkohole, wie Methanol und Äthanol.
Die hierbei gebildeten 2-Alkoxybenzodiazepinderivate der allgemeinen Formel IV
R,
OR3
(IV)
QH5
werden dann hydrolysiert. Die Hydrolyse läßt sich durch Behandlung der 2-Alkoxyberizodiazepinderivate (IV) mit Wasser leicht durchführen. Im allgemeinen werden die 2-Alkoxybenzodiazepinderivate (IV) ohne Isolierung unmittelbar der Hydrolyse unterworfen, d. h. durch Zusatz von Wasser zum Reaktionsgemisch der vorherigen Stufe.
Die gebildeten 2-Hydroxybe/!zodiaLv:pinderivate(III) können in Form von Säureadditk/nrsalzen (z. B. in Form des Hydrochlorids oder Sulfats) isolie. . werden. Das Reaktionsgemisch selbst kann jedoch auch direkt der anschließenden Stufe ohne Abtrennung der Verbindung (III) unterworfen werden.
In der letzten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung werden 2-Hydroxybenzodiazepinderivate (III) mit Chromtrioxid oxydiert, wodurch die Hydroxylgruppe in 2-Stellung zu einer Oxogruppe oxydiert wird. Die Oxydation kann in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Eisessig, wäßrige Essigsäure, Pyridin, widriges Pyridin, durchgeführt werden. Wenn die Oxydation in einem wäßrigen Lösungsmittel, ζ. Β. wäßriger Essigsäure, durchgeführt wird, können die 2-Alkoxybenzodiazepinderivate (IV) durch gleichzeitige Hydrolyse und Oxydation unmittelbar in die Benzodiazepin-2-on derivate (I) umgewandelt werden.
Die Oxydation wird gewöhnlich bei Raumtemperatur oder unterhalb von Raumtemperatur durchgeführt Das Oxydationsmittel wird in einer Menge von wenigstens
1 Äquivalent, zweckmäßig in einer Menge von 1 bis
2 Äquivalent der 2-Hydroxybenzodiazepinderivate (III) verwendet.
Die auf diese Weise gebildeten Benzodiazepin-2-onderivate (I) können in Form der freien Base oder als Salze (z. B. als Hydrochlorid, Sulfat und Acetat) nach an sich bekannten Methoden, z. B. durch Extraktion des Reaktionsgemisches mit einem geeigneten Lösungsmittel und anschließende Einengung des Extrakts, isoliert werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist den aus den DE-AS 11 36 709 und 11 45 626 bekannten Herstellungsverfahren hinsichtlich der Gesamtausbeute klar überlegen. In der folgenden Tabelle sind die Ausbeuten für drei Verbindungen, die sowohl nach dem Verfahren gemäß der Erfindung als auch nach den Verfahren der DE-AS 11 36 709 und 11 45 626 hergestellt werden können, einander gegenübergestellt.
Tabelle
Produkt 1 (Ri = ι O, N von Beispiel /X CO Ausbeute (O/o) der Erfindung • O,N 3 Stufe 4 über sämtl. DE-AS 11 45 626 DE-AS 11 36 709
Verfahren gemäß Stufe Stufen
(R1 = Stufe 1 Stufe 2 90 69
(Ri = 80 17 (Beisp. 1) 33 (Beisp. 1)
1 = H, R2 = CI) 96 100 94 80 52 (Beisp. 2)
90 80 70 29 (Beisp. 22) 46,5 (Beisp. 7)
2 = CH3, R2 = Cl3) 96 97 95 NIIC(K H, NlI, 15 (Beisp. 21) 33 (Beisp. 3)·)
3 = H2, R2 = NO2) 95 95
NHCOCH,Hr CO
NIl., 42' „
II.7'!,,
O, N
lihcr :llk- Slllfcn - ||.7"„ f 42% y 5 1 ",, .1.V',,.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen beschrieben. Hierin sind die Teile Gewichtsteile, falls nicht anders angegeben, und Gewichtsteile verhalten sich zu Raumteilen wie Gramm zu Kubikzentimeter.
Beispiel 1
HerstcUung von 7-Chlor-5-phenyl-l,3-öihydro-2H-1,4-benzodiazepin-2-on
Stufe 1
Ein Gemisch aus 23 Gewichtsteilen 2-Amino-5-chlorbenzophenon, 61 Volumteilen Monoäthanolamin und 12 Teilen 2-Methylimidazolhydrochiorid wird auf 1250C bis 1300C während 2 Stunden erhitzt. Nach dem Abkühlen werden zu der erhaltenen Mischung 200 Teile Wasser gegeben, worauf 2-Amino-5-chlor-a-phenyI-benzylidenaminoäthanol in Form von blaßgelben Kristallen ausfällt. Schmelzpunkt: 12? bis 125°C. Ausbeute: 26 Teile (96%).
Zum Zweck einer genaueren Identilizierung der Kristalle wird eine geringe Menge aus ein<;m Gemisch aus Benzol und Hexan umkristallisiert und danach der Schmelzpunktsbestimmung und der Elementaranalyse mit folgenden Ergebnissen unterworfen. Schmelzpunkt: 125 bis 126° C.
Elementaranalyse für Ci5Hi5ClN2O:
Berechnet: C 65,57, H 5,50, N 10,20;
gefunden: C 65.32, H 5,47, N 10,14.
Stufe 2
Eine Lösung aus 11 Teilen 2-Amino-5-chlor-a-phenylbenzylidenaminoäthanol, 16 Teilen Aminoacetaldehyddiäthylacetal und 9,4 Teilen 2-Methylimidazolhydrochlorid in 200 Volumteilen Äthanol wird 4 Stunden unter Rückfluß gekocht, worauf das Lösungsmittel abdestilüeii wird. Zum Rückstand wird Wasser gegeben, worauf die ausgefallenen Kristalle aus wäßrigem Äthanol umkristallisiert werden. Das ab Ausgangssubstanz dienende 2-Amino-5-chlor-(X-phenylbenzylidenaminoacetaldehyddiacetal wird in Form von farblosen Säulen erhalten. Schmelzpunkt: 103 bis 1040C. Ausbeute: 13,8 Teile (quantitativ).
Elementaranalyse für C19H23CIN2O2:
Berechnet: C 65,79, H 6,68, N 8,08;
gefunden: C 65,65, H 6,68. N 8,15.
Stufe 3
Eine Lösung aus einem Teil 2-Amino-5-chloroc-phenylbenzylidenaminoacetaldehyddiäthy !acetal in 20 Volumteilen Äthanol, welches 10% Chlorwasserstoff enthält, wird 10 Minuten auf 500C erhitzt, worauf unter vermindertem Druck unterhalb von 400C eingeengt wird. Der rötliche Rückstand wird in einem Gemisch aus 10 Volumteilen Aceton und 2 Volumteilen Wasser gelöst, für eine Weile stehengelassen, worauf sich 7-Chlor-
2-hydroxy-5-phenyl-2,3-dihydro-1H-l,4-benzodiazepinhydrochlorid in gelben Kristallen abscheidet. Schmelzpunkt: 125CC (Zersetzung). Ausbeute: 0,75 Teile (80%).
Elcmentaranalysc für Ci1HnCIN2O · HCI ■ H2O:
Berechnet: C 55,0f). 114,93. N 8,56;
gefunden: C 55,10, H 4.65, N 8,95.
Stufe 4
Eine Lösung aus 1,2 Teilen 7-Chlor-2-hydroxy-5-phenyl-2,3-dihydro-lH-1,4-benzodiazepinhydrochlorid in 6 Volumteilen Pyridin wird tropfenweise unter Rühren und Eiskühlung zu einem Gemisch aus 0,8 Teilen Chromdioxyd und 5 Volumteilen Pyridin zugegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, worauf Wasser zugegeben und das Gemisch mit Äthylacetat extrahiert wird. Die Äthylacetatschicht wird mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wird aus Aceton umkristallisiert, wobei 7-Chlor-5-phenyl-l,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on in Form von gelben Kristallen erhalten wird. Schmelzpunkt 212 bis 213°C. Ausbeute: 0,89 Teile (90%).
Beispiel 2
Herstellung von 7-Chlor-1.3-ιίιhydro-1-methyl-5-phenyl-3H-1,4-benzodiazfcpin-2-on
Stufe 1
F'.'i Gemisch aus 10 Teilen 2-Methylamino-5-chlorbenzophenon, 25 Teilen Monoäthanolamin und 4,8 Teilen 2-Methylimidazoihydrochlorid wird 2 Stunden auf 130° C erhitzt. Nach dem Abkühlen werden 100 Teile Wasser zum erhaltenen Gemisch gegeben, worauf die wäßrige Lösung mit Äthylacetat extrahiert und danach das Lösungsmittel abdestilliert wird. Es wird 2-Methylamino-5-chlor-Ä-phenylbenzylidenaminoäthanol erhalten. Ausbeute: 11 Teile (96%).
Zur Identifizierung wird eine geringe Menge des so erhaltenen Produkts aus η-Hexan umkristallisiert, wobei gelbe Säulen vom Schmelzpunkt 98 bis 99°C erhalten werden.
Elementaranalyse für C1I1HnNjOC]:
Berechnet: C 66,54, H 5,93, N 9,70;
gefunden: C 66,65, H 5,82, N 9,48.
Stufe 2
Eine Lösung aus 5,6 Teilen 2-Methylamino-5-chlor-Λ-phenylbenzylidenaminoäthanol, Ί ,8 Teilen Aminoacetaldehyddiäthylacetat und 4,8 Teilen 2-Methylimidazolhydrochlorid in 100 Volumteilen Äthanol wird 4 Stunden unter Rückfluß gekocht, worauf das Lösungsmittel abdestilliert wird. Der ölige Rückstand wird mit Äthylacetat extrahiert, mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel abdestilliert wird. Das als Ausgangssubstanz dienende i-Methylamino-S-chior-a-phenylbenzylidenaminoacetaldehyd-diäthylacetal wird in Form von gelben Kristallen erhalten. Ausbeute: 7,0 Teile (97%\
Zur Identifizierung wird eine kleine Menge der Kristalle aus Äthanol umkristallisiert, wobei biaßgelbe Nadeln vom Schmelzpunkt 62 bis 63,5°C erhalten werden.
Elementaranalyse für
Berechnet: C 66,56, H 6,98, N 7,76;
gefunden: C 66.55, H 6,93. N 7,74.
Stufe 3
Eine Lösung aus 3,6 Teilen 5-Chlor-2-methylamino- «-phenylbenzylidenarninoacetaldehyd-diäthylficcia! in 30 Volumteilen Äthanol, welches 10% Chlorwasserstoff enthält, wird 20 Stunden bei Raumtemperatur stchenge-
9 44
lassen, worauf das Lösungsmittel ιιηΐιτ vermindertem Druck tinlcrhiilh \on 25 C abgedampft wird. Die aiiSL'e falleiien Kristalle werden, mi! einer kleinen Menge wäßrigen Aceton hehandrll. wobei 7-('lilor 2 hydroxy I -methyl 5 phenyl 2.1 (Ii hydro 111 1,4 hen /oil i.i/ ep ι η hvdrochlorid in gelben Kristallen erhallen wird. Schmelzpunkt H'K bis IK) C (Zersetzung). Ausbeute: 3.0 Teile (WKi).
Llementarnnalvse für < '., 11. -.( ΊΝ..Ο lld V1 I!.O:
liereehnel: C ~>7.J2. Il VJl. N 8. Jh: gefunden: (57.24, 115.1m. N «.(Μ)
Stufe 4
/u einer Lösung ,ins ! I eilen Chromtrioxid in 50 ml Pvridm werden i.J5 Teile 7 ■( 'hlor -2 hydroxy -I -metin I 5 phenyl-2.3-dihydro 111 1.4-ben/odia/epinhydroi'hlo nd unter Rühren und l.iskuhlung zugegeben. Das (ie misch wird 2 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, dann in Wasser gegossen und mn Allylacetat extrahiert. Die Alhylacelatschicht wird mit Wasser ge waschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter ver minderlem Druck eingeengt. Der Rückstand wird aus Isopropylitthcr umkristallisiert, wobei 7-Chlor l.j-dihydro-1-methyl 5-phenyl-Jl1-1.4-benzodiazepin 2-on in I orm von larblosen Prismen erhalten wird. Schmelzpunkt I JO bis 1 !2 C. ,Ausbeute: 2.fi7 feile (9411Zn).
H e ι s ρ ι e I J
11 erst ell Ii ng von 7-Nitro-5-phenyl-l. 3-dihydro-211-1.4-benz.ocliii/epin-2-on
Stufe 1
!■!in Gemisch aus 24 leiten 2·Απιιηο 3-nitrobcnzophenon. bl Volumteilen Monoüthanolamin und ^Teilen 2-Methvlimida/olhvdrochlorid wird 2 Stunden auf ι,
„«MJIIH.II VVlILI UUi Cl 11 it 11 C f 11-'
Reaktionsgemisch zu 500 Volumteilen Wasser gegeben, wobei sich 2-Amino-5-nitro-vphenylbenzyhdenaminoaihanol kristallin abscheidet. Ausbeute: 27 Teile (95%). Für die Identifizierung vyird eine kleine Menge der Kristalle nach der Umknstallisierung aus Benzol der Schmelzpunktsbestimmung und der Riementaranalyse unterworfen. Schmelzpunkt: 151 bis 152"C (gelbe Nadeln).
Elementaranalyse für CY-JImN3Os:
Berechnet: C 63.15. H 5,30. N 14.73: gefunden: C 62.94. H 5,08, N 14.56.
Stufe 2
Eine Lösung aus 11 Teilen 2-Amino-5-nitro-«-phenyibenzylidenaminoäthanol. 16 Teilen Aminoacetaldehyddiäthylacetai und 9,4 Teilen 2-MethylimidazolhydrochIorid in 200 Volumteilen Äthanol wird 3 Stunden unter Rückfluß gekocht, worauf das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert wird. Der Rückstand wird mit Äthanol gewaschen, wobei das als Ausgangssubstanz dienende 2-Amino-5-nitro-a-phenylbenzylidenaminoacetaldehyd-diacetal in Form von gelben Kristallen erhalten wird. Schmelzpunkt: 157 bis 1610C. Ausbeute: 13.1 Teile (950Zo).
I !!!(kristallisieren aus Äthanol liefen gelbe l'rismen vom Si hmelzpimki IhI bis h4 (
HemenUi-analyse für C ..ill. NiOi:
Hero, linet ■( fiJ.h"). 11 h.4K. N I 1.7h: gelundi-ii. ( h 1.7 7. Il h.44, N 1 !.h2
Stufe 3
Ijnc 1.(ISUMl' aus i.fi I eilen 2-Ammo-5 nitro-\- phcnylben/v lidcnaminoacetaldchyd-diiithvlacctal in 40 Volumteilen Äthanol mit einem Gehalt an 10"Zd Chlorwasserstoff wird 10 Minuten unter Rückfluß gekocht, wonuil (Ins Lösungsmittel bei vermindertem Druck unterhalb von 50 C abdestilliert wird. Zu dem rotlichen Ruckstand werden 15 Voliimieile Wasser gegeben, worauf die Mischung eine Weile stehengelassen wird Ls si-hi-id.M <.i<.-!i 2-H'.''.!r:;'.·, 7 ::;:::: 5 phcnv! 2.ί dilivdr,-,-III !.•l-benzodia/epinhydrochlorid in l'orm um gelben Kristallen ab. Schmelzpunkt: 178 C (Zersetzung). Aus beule: J. I 4 I eile (45"Zn).
[■!lementaranalyse fur (. ,,I L1N1O; ■ HCl '/.· H.-O:
licrechnei: C 54,80. H 4,h0. N 12.78: gefunden: C 54.90. 114.77. N I2,b".
Stufe 4
Ijne Losung aus 1.28 dew. feilen 2-Hydroxy 7-nilro 5-phenyl 2,3-dihydrol H-1,4-benzodiazepin hy d roch Iond in 8 Volumteilen Pyiidin wird tropfenweise unier Rühren und Eiskühlung zu einem Gemisch aus 0.8 Teilen Chromtrioxyd in 15 Volumteilen Pyridin gegeben.
Das Gemisch wird bei Raumtemperatur 2 Stunden stehengelassen und dann in Wasser eingegossen, worauf mit Äthylacetat extrahiert wird. Die Äthylacctatschicht wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel abdestilliert wird. Der Rückstand wird aus Äthanol umkristallisiert, wobei
7-Nitro-5-phenyl-1.3-dihydro-2H-1.4-bcnzodiazepin-2-on als blaßgelbe Platten erhalten wird. Schmelzpunkt: 223 bis 224 C. Ausbeute: 0.88 Teile (80%).
Beispiel 4
Zu einem Gemisch von 3.2 Teilen 2-Hydroxy-7-nitro-S-phenyl^J-dihydro-lH-l^-benzodiazepinhydrochlorid und 50 Raumteilen Eisessig wird tropfenweise unter Rühren ein Gemisch von 1.5 Teilen Chromtrioxyd, 30 Raumteilen Eisessig und einer geringen Wassermenge gegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden stehenge!, .sen. Die Lösung wird in Wasser gegossen und mit Natriumbicarbona! neutralisiert, worauf mit Äthylacetat extrahiert wird. Die Äthylacetatschicht wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel abdestilliert wird. Der Rückstand wird aus Äthanol umkristallisiert, wobei 2,2 Teile (800Zo)
7-Nitro-5-phenyl-1,3-dihydro-2H-1,4-benzodiazepin-2-on in Form von gelben Kristallen vom Schmelzpunkt 220 bis 222.5= C erhalten wird.
Beispiel 5
Eine Lösung von 3.6 Teilen 5-Chlor-2-methylaminoa-phenylbenzylidenaminoacetaldehyd-diäthylacetal in 30 Raumteiler! Äthanol, das 10% Chlorwasserstoff enthält, wird über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen, worauf bei Raumtemperatur unter vermindertem Druck zur Trockene eingeengt wird. Der gelbe Rückstand wird in 50 Raumteilen Eisessip <?plöst unH Hip
Lösung allmählich mit einem Gemisch von 3 Teilen Chromtrioxyd, 10 Raumteiler! Eisessig und einer geringen Wassermengt! versetzt. Das Gemisch wird 1 Stunde stehengelassen, worauf Wasser zugesetzt wird. Das Gemisch wird mit Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatschicht wrd mit Wasser gewaschen und
über Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel abdestilliert wird. Der Rückstand wird aus Aceton-Petroläther umkristallisicrt, wobei 2.41 Teile (84.6%) 7-Chlor-l-methyl-'J-phenyi-l,J-dihydro-2H-l,4-bcnzodiazepin-2-on in Form von farblosen Kristallen vom Schmelzpunkt 130 bis I J2"C erhalten wird.

Claims (1)

Patentansprüche: allgemeinen Formel I
1. Verfahren zur Herstellung von 5-Phenyll,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on-derivaten
der allgemeinen Formel I
R1 O
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