JP2001509494A - テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物の製造方法 - Google Patents
テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
水性相中でアルカリフェノレートをテトラブチルアンモニウム塩と反応させ、そしてフェノールの添加により付加生成物を沈殿することからなるテトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物の製造及び精製法。
Description
【0001】 本発明は、アルカリフェノレートをテトラブチルアンモニウム塩と水性相中で反
応させ、そして、その後フェノールを加えることにより付加生成物を沈殿するこ
とからなる、テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物
の製造及び精製方法に関する。 テトラアルキルアンモニウムフェノレートは、種々の場合において既に公知とな
っている。例えばJ.Am.Chem.Soc.103(1983)475及び
Inorg.Chem.24(1985)3465において、テトラエチルアン
モニウムフェノレートの製造が開示されており、テトラブチルアンモニウムフェ
ノレートの製造はDE−OS 22 03 448において公知であり、EP−
A 244 799には、テトラアルキルアンモニウムフェノレートを含む電解
質の製造が教示されている。
応させ、そして、その後フェノールを加えることにより付加生成物を沈殿するこ
とからなる、テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物
の製造及び精製方法に関する。 テトラアルキルアンモニウムフェノレートは、種々の場合において既に公知とな
っている。例えばJ.Am.Chem.Soc.103(1983)475及び
Inorg.Chem.24(1985)3465において、テトラエチルアン
モニウムフェノレートの製造が開示されており、テトラブチルアンモニウムフェ
ノレートの製造はDE−OS 22 03 448において公知であり、EP−
A 244 799には、テトラアルキルアンモニウムフェノレートを含む電解
質の製造が教示されている。
【0002】 様々なテトラアルキルアンモニウムフェノレート−フェノール付加生成物も既に
公知である。J.Chem.Soc.Faraday Trans.89(19
93)119において、さまざまなテトラブチルアンモニウムフェノレート(モ
ノ−)フェノール付加生成物の製造が開示されている、そしてテトラブチルアン
モニウム( p−tert.−ブチルフェノレート)のジ(p−tert.−ブチ
ルフェノール)付加生成物の製造がEP−A 362 854により開示されて
いる。 Tetrahedron Lett.3(1982)607において、テトラブ
チルアンモニウムヒドロキシドを、フェノールと水溶液中で反応させることによ
るテトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物の製造方法
が開示されている。しかし高価なテトラブチルアンモニウムヒドロキシドを用い
ることは、工業生産上満足できるものではない。技術的範囲において実行可能で
、アルカリイオン含有率が低い生成物を製造可能な、コスト効果のある方法が調
査されてきた。
公知である。J.Chem.Soc.Faraday Trans.89(19
93)119において、さまざまなテトラブチルアンモニウムフェノレート(モ
ノ−)フェノール付加生成物の製造が開示されている、そしてテトラブチルアン
モニウム( p−tert.−ブチルフェノレート)のジ(p−tert.−ブチ
ルフェノール)付加生成物の製造がEP−A 362 854により開示されて
いる。 Tetrahedron Lett.3(1982)607において、テトラブ
チルアンモニウムヒドロキシドを、フェノールと水溶液中で反応させることによ
るテトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物の製造方法
が開示されている。しかし高価なテトラブチルアンモニウムヒドロキシドを用い
ることは、工業生産上満足できるものではない。技術的範囲において実行可能で
、アルカリイオン含有率が低い生成物を製造可能な、コスト効果のある方法が調
査されてきた。
【0003】 本発明の課題は、テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生
成物N(C4 H9)4 OC6 H5 * 2C6 H5 OHの製造方法において、第一段階
ではアルカリフェノレートを化学量論量のテトラブチルアンモニウム塩を水性相
中で反応させ、第二段階では2当量のフェノールを加え、そして付加生成物を沈
殿させる該製造方法である。 好適な具体例において、第三段階において、形成した沈殿物を分離し、該沈殿物
中のナトリウム含有率が<1500ppmになるまで水で洗浄する。 別の好適な具体例において、第三段階において反応混合物を有機溶媒で抽出し、
有機相を分離し、溶媒を除去する。 アルカリフェノレートは、水性相中でテトラブチルアンモニウム塩と反応する。
これらのテトラブチルアンモニウム塩は、好ましくは1価カチオンの塩であるこ
とが好ましく、例えばフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、四フッ化ホウ酸塩
、過塩素酸塩、六フッ化リン酸塩が挙げられる。経済的な理由から、テトラブチ
ルアンモニウムブロマイドの使用が特に好ましい。 アルカリ塩及びテトラブチルアンモニウム塩は、好都合にも等モル量で反応する
。勿論、一方の成分を過剰にしてもよい、しかし、それはこのプロセスにおいて
収率を減少させ、経済性を低下させる。
成物N(C4 H9)4 OC6 H5 * 2C6 H5 OHの製造方法において、第一段階
ではアルカリフェノレートを化学量論量のテトラブチルアンモニウム塩を水性相
中で反応させ、第二段階では2当量のフェノールを加え、そして付加生成物を沈
殿させる該製造方法である。 好適な具体例において、第三段階において、形成した沈殿物を分離し、該沈殿物
中のナトリウム含有率が<1500ppmになるまで水で洗浄する。 別の好適な具体例において、第三段階において反応混合物を有機溶媒で抽出し、
有機相を分離し、溶媒を除去する。 アルカリフェノレートは、水性相中でテトラブチルアンモニウム塩と反応する。
これらのテトラブチルアンモニウム塩は、好ましくは1価カチオンの塩であるこ
とが好ましく、例えばフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、四フッ化ホウ酸塩
、過塩素酸塩、六フッ化リン酸塩が挙げられる。経済的な理由から、テトラブチ
ルアンモニウムブロマイドの使用が特に好ましい。 アルカリ塩及びテトラブチルアンモニウム塩は、好都合にも等モル量で反応する
。勿論、一方の成分を過剰にしてもよい、しかし、それはこのプロセスにおいて
収率を減少させ、経済性を低下させる。
【0004】 本発明における方法を実行する場合には、最初にアルカリフェノレートの水溶液
とテトラブチルアンモニウム塩の水溶液とを製造し、混合することが好ましい。
通常、最初の溶液中の塩濃度は約0.6〜1.3モル/lである。しかし一方の
成分を水に溶解させ、次に二つ目の成分を固形状態で溶液に加えてもよい。反応
溶液は、反応中室温を大きく超えないように冷却することが好ましい。 本製法の第二段階において、2当量のフェノールを反応混合物に加える。もちろ
ん正確な化学量論量から外れてもよい;しかし、それは生成物の収率及び純度に
不利な効果を与える。フェノールは、好ましくは反応混合物とフェノールが良く
混合されていることを確認しながら、約1〜2時間以内に、反応混合物中にゆっ
くり滴下することが好ましい。その錯塩N(C4 H9)4 OC6 H5 * 2C6 H5
OHを反応混合物から分離する。完全に反応させるために、さらに約60〜12
0分攪拌することが好ましい。
とテトラブチルアンモニウム塩の水溶液とを製造し、混合することが好ましい。
通常、最初の溶液中の塩濃度は約0.6〜1.3モル/lである。しかし一方の
成分を水に溶解させ、次に二つ目の成分を固形状態で溶液に加えてもよい。反応
溶液は、反応中室温を大きく超えないように冷却することが好ましい。 本製法の第二段階において、2当量のフェノールを反応混合物に加える。もちろ
ん正確な化学量論量から外れてもよい;しかし、それは生成物の収率及び純度に
不利な効果を与える。フェノールは、好ましくは反応混合物とフェノールが良く
混合されていることを確認しながら、約1〜2時間以内に、反応混合物中にゆっ
くり滴下することが好ましい。その錯塩N(C4 H9)4 OC6 H5 * 2C6 H5
OHを反応混合物から分離する。完全に反応させるために、さらに約60〜12
0分攪拌することが好ましい。
【0005】 好適な具体例においては、その後、形成した沈殿物を分離する。これは、たとえ
ば濾過、沈降又は遠心分離といった当業者に公知である慣用の方法によって行な
うことができる。その沈殿物は、沈殿物中のナトリウム含有率が<1500pp
m、好ましくは<750ppm、及びより好ましくは<500ppmになるまで
水洗される。それゆえ、この生成物は、アルカリイオンの存在に対し敏感に反応
するプロセスにおいても使用可能になる。得られた生成物は続いて乾燥するのが
有利である。乾燥中、生成物の融点より低い温度を選択することが好ましい。 他の好適な具体例においては、第三段階において反応混合物を有機溶媒を用いて
抽出し、有機相を分離し溶媒を除去する。抽出剤の目的でハロゲン化炭化水素を
使用し、特に好ましくはメチレンクロライドを使用する。有機相の分離後、水溶
性不純物を除去するためにこれを水で洗浄することが好ましい。有機相は、例え
ば減圧蒸留などの当業者に公知の方法により、溶媒を除去する。この製法におい
て特にナトリウム含有率が低い生成物が得られる。それは、通常検知限界より低
く、即ち、<約1ppmになる。 本発明の製法によるテトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加
生成物は、例えばフェノール樹脂製造に使う触媒系の成分として特に好ましい。
それゆえに本発明において、N(C4 H9)4 OC6 H5 * 2C6 H5 OHの触媒
成分としての使用も課題である。
ば濾過、沈降又は遠心分離といった当業者に公知である慣用の方法によって行な
うことができる。その沈殿物は、沈殿物中のナトリウム含有率が<1500pp
m、好ましくは<750ppm、及びより好ましくは<500ppmになるまで
水洗される。それゆえ、この生成物は、アルカリイオンの存在に対し敏感に反応
するプロセスにおいても使用可能になる。得られた生成物は続いて乾燥するのが
有利である。乾燥中、生成物の融点より低い温度を選択することが好ましい。 他の好適な具体例においては、第三段階において反応混合物を有機溶媒を用いて
抽出し、有機相を分離し溶媒を除去する。抽出剤の目的でハロゲン化炭化水素を
使用し、特に好ましくはメチレンクロライドを使用する。有機相の分離後、水溶
性不純物を除去するためにこれを水で洗浄することが好ましい。有機相は、例え
ば減圧蒸留などの当業者に公知の方法により、溶媒を除去する。この製法におい
て特にナトリウム含有率が低い生成物が得られる。それは、通常検知限界より低
く、即ち、<約1ppmになる。 本発明の製法によるテトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加
生成物は、例えばフェノール樹脂製造に使う触媒系の成分として特に好ましい。
それゆえに本発明において、N(C4 H9)4 OC6 H5 * 2C6 H5 OHの触媒
成分としての使用も課題である。
【0006】実施例 実施例1 じゃま板、密閉型ガラス球スターラー(KPG-Ruehrer)、加熱式滴下漏斗及び還流
冷却器を組み込んだ6000ml三つ口フラスコ中、510.6g(3.0モル
)ナトリウムフェノレート3水和物を1800mlの蒸留水に溶解させた(溶液
A)。3Lのガラスビーカー中、967.20g(3.0モル)のテトラブチル
アンモニウムブロマイドを1800mlの蒸留水に溶解させた(溶液B)。 冷却した後、溶液Bを溶液Aに加えた。激しく攪拌させた後、535.8g(5
.7モル)のフェノールを120分かけて滴下し、さらに120分攪拌した。形
成した沈殿物を、吸引により抽出し、そして30lの蒸留水で洗浄した。残留濾
過物を減圧乾燥室中で乾燥した。 収量:1147g(理論値の73%) 乾燥固形物のNa含有率:570ppm実施例2 実施例1を繰り返した。ただしナトリウムフェノレートは、1800mlの蒸留
水に溶解させた120.0g(3.0モル)のNaOHに、282.3(3.0
モル)の溶融フェノールを加えることにより生成させ、冷却した。 収量:1028g(理論値の65%) 乾燥固形物のNa含有率:430ppm
冷却器を組み込んだ6000ml三つ口フラスコ中、510.6g(3.0モル
)ナトリウムフェノレート3水和物を1800mlの蒸留水に溶解させた(溶液
A)。3Lのガラスビーカー中、967.20g(3.0モル)のテトラブチル
アンモニウムブロマイドを1800mlの蒸留水に溶解させた(溶液B)。 冷却した後、溶液Bを溶液Aに加えた。激しく攪拌させた後、535.8g(5
.7モル)のフェノールを120分かけて滴下し、さらに120分攪拌した。形
成した沈殿物を、吸引により抽出し、そして30lの蒸留水で洗浄した。残留濾
過物を減圧乾燥室中で乾燥した。 収量:1147g(理論値の73%) 乾燥固形物のNa含有率:570ppm実施例2 実施例1を繰り返した。ただしナトリウムフェノレートは、1800mlの蒸留
水に溶解させた120.0g(3.0モル)のNaOHに、282.3(3.0
モル)の溶融フェノールを加えることにより生成させ、冷却した。 収量:1028g(理論値の65%) 乾燥固形物のNa含有率:430ppm
【0007】実施例3 じゃま板、密閉型ガラス球スターラー、加熱式滴下漏斗及び還流冷却器を組み込
んだ500ml三つ口フラスコ中、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド40
%溶液113.5g(0.18モル)を72mlの蒸留水で希釈した。続いて4
9.4g(0.53モル)のフェノールを60分かけて滴下し、さらに60分攪
拌した。形成した沈殿物を吸引抽出し、そして少量の水で洗浄し、減圧乾燥室中
で重量が一定になるまで乾燥した。 収量:71g(理論値の77%) 乾燥固形物のNa含有率:約3ppm実施例4 じゃま板、密閉型ガラス球スターラー、加熱式滴下漏斗及び還流冷却器を組み込
んだ500ml三つ口フラスコ中、29.8g(0.18モル)のナトリウムフ
ェノレートを80mlの蒸留水に溶解させた(溶液A)。250mlガラスビー
カー中、48.6g(0.18モル)のテトラブチルアンモニウムクロライドを
200mlの蒸留水に溶解させた(溶液B)。 冷却し、溶液Bを溶液Aに加えた。激しく攪拌させた後、続けて32.9g(0
.35モル)のフェノールを60分以内に滴下し、さらに60分間攪拌した。形
成した沈殿物は吸引し、そして水で洗浄し、そして続けて減圧乾燥室中で乾燥し
た。 収量:66.2g(理論値の72%) 乾燥固形物のNa含有率:250ppm
んだ500ml三つ口フラスコ中、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド40
%溶液113.5g(0.18モル)を72mlの蒸留水で希釈した。続いて4
9.4g(0.53モル)のフェノールを60分かけて滴下し、さらに60分攪
拌した。形成した沈殿物を吸引抽出し、そして少量の水で洗浄し、減圧乾燥室中
で重量が一定になるまで乾燥した。 収量:71g(理論値の77%) 乾燥固形物のNa含有率:約3ppm実施例4 じゃま板、密閉型ガラス球スターラー、加熱式滴下漏斗及び還流冷却器を組み込
んだ500ml三つ口フラスコ中、29.8g(0.18モル)のナトリウムフ
ェノレートを80mlの蒸留水に溶解させた(溶液A)。250mlガラスビー
カー中、48.6g(0.18モル)のテトラブチルアンモニウムクロライドを
200mlの蒸留水に溶解させた(溶液B)。 冷却し、溶液Bを溶液Aに加えた。激しく攪拌させた後、続けて32.9g(0
.35モル)のフェノールを60分以内に滴下し、さらに60分間攪拌した。形
成した沈殿物は吸引し、そして水で洗浄し、そして続けて減圧乾燥室中で乾燥し
た。 収量:66.2g(理論値の72%) 乾燥固形物のNa含有率:250ppm
【0008】実施例5 じゃま板、密閉型ガラス球スターラー、加熱式滴下漏斗及び還流冷却器を組み込
んだ2L−三つ口フラスコにおいて、500mlの水に40. 0g(1. 0モル
)の水酸化ナトリウムを溶解し、94.1g(1. 0モル)のフェノールを加え
ることにより、500ml蒸留水中、1モルのナトリウムフェノレートを製造し
た(溶液A)。 2L−ガラスビーカー中で322.4g(1. 0モル)のテトラブチルアンモニ
ウムブロマイドを700mlの蒸留水中に溶解させた(溶液B)。 溶液Bを溶液Aに加えた。激しく攪拌させた後、188.2g(2モル)のフェ
ノールを60分かけて滴下した。生じた懸濁液をさらに60分間攪拌した。続い
て200mlのメチレンクロライドを用いて抽出を3回行なった。集めた有機相
を150mlの水で一回洗浄し、回転式蒸発器を用いて濃縮し、最終的に油ポン
プを用いて乾燥させた。固形の結晶塊が形成した。 収量:514.0g(理論値の98%) 固形物のNa含有率:<1ppm 臭素含有率は、約3.8重量%であり、これはテトラブチルアンモニウムブロマ
イドとして計算して15.3重量%に相当した。実施例6 冷却水口、蒸留ヘッド、減圧/窒素口及び加熱型計量タンクを備えた100Lの
エナメル製の攪拌器容器中で、19.7kg(61.6モル)のテトラブチルア
ンモニウムブロマイドを、完全に脱イオン化した水30.5Lに溶解し、暫時貯
蔵のためにValenthene(商標)でライニングした浴桶に満たした。(
溶液A)。 類似した装置にて1. 22kg(30.5モル)のNaOHを、15.3kgの
完全に脱イオン化した水に溶解させ、そしてその溶液を2.83kg(30. 1
モル)の溶融フェノールと混合した(溶液B)。 続けて25kgの溶液A(=30.5モルのテトラブチルアンモニウムブロマイ
ド)をポンプで供給しよく混合した。加熱式滴下漏斗から5.6kg(59.5
モル)のフェノールを室温にて140分以内で滴下し、よく混合した。さらに9
0分間攪拌し、続けてドラロン(Dralon)布によって覆った大きい吸引濾紙を介し
濾過した。水で洗浄した後、残留物を金属シート上、減圧乾燥室中、25℃で重
量が一定になるまで乾燥させた。 収量:10. 1kg(理論値の63%) Na含有率:150ppm;臭素含有率:0. 12重量%;水含有率:400p
pm
んだ2L−三つ口フラスコにおいて、500mlの水に40. 0g(1. 0モル
)の水酸化ナトリウムを溶解し、94.1g(1. 0モル)のフェノールを加え
ることにより、500ml蒸留水中、1モルのナトリウムフェノレートを製造し
た(溶液A)。 2L−ガラスビーカー中で322.4g(1. 0モル)のテトラブチルアンモニ
ウムブロマイドを700mlの蒸留水中に溶解させた(溶液B)。 溶液Bを溶液Aに加えた。激しく攪拌させた後、188.2g(2モル)のフェ
ノールを60分かけて滴下した。生じた懸濁液をさらに60分間攪拌した。続い
て200mlのメチレンクロライドを用いて抽出を3回行なった。集めた有機相
を150mlの水で一回洗浄し、回転式蒸発器を用いて濃縮し、最終的に油ポン
プを用いて乾燥させた。固形の結晶塊が形成した。 収量:514.0g(理論値の98%) 固形物のNa含有率:<1ppm 臭素含有率は、約3.8重量%であり、これはテトラブチルアンモニウムブロマ
イドとして計算して15.3重量%に相当した。実施例6 冷却水口、蒸留ヘッド、減圧/窒素口及び加熱型計量タンクを備えた100Lの
エナメル製の攪拌器容器中で、19.7kg(61.6モル)のテトラブチルア
ンモニウムブロマイドを、完全に脱イオン化した水30.5Lに溶解し、暫時貯
蔵のためにValenthene(商標)でライニングした浴桶に満たした。(
溶液A)。 類似した装置にて1. 22kg(30.5モル)のNaOHを、15.3kgの
完全に脱イオン化した水に溶解させ、そしてその溶液を2.83kg(30. 1
モル)の溶融フェノールと混合した(溶液B)。 続けて25kgの溶液A(=30.5モルのテトラブチルアンモニウムブロマイ
ド)をポンプで供給しよく混合した。加熱式滴下漏斗から5.6kg(59.5
モル)のフェノールを室温にて140分以内で滴下し、よく混合した。さらに9
0分間攪拌し、続けてドラロン(Dralon)布によって覆った大きい吸引濾紙を介し
濾過した。水で洗浄した後、残留物を金属シート上、減圧乾燥室中、25℃で重
量が一定になるまで乾燥させた。 収量:10. 1kg(理論値の63%) Na含有率:150ppm;臭素含有率:0. 12重量%;水含有率:400p
pm
【0009】実施例7 (比較例) 250mlガラスビーカー中、8.1g(0. 09モル)のフェノールを100
mlの水に溶解した。100mlガラスビーカー中、55mlのテトラブチルア
ンモニウムヒドロキシド40%溶液(=0. 085モル)を25mlの蒸留水で
希釈した。両方の溶液を振とう漏斗中で一緒にし約5分間充分に混合し、相を分
離した。有機相はMgSO4 上で乾燥し、その後濾過し、蒸発器を用いて濃縮し
た。粘性のある残留物を11mlの酢酸エチルに回収した。しかし溶液から結晶
生成物を分離することはできなかった。約0℃において種結晶を加えても結晶化
しなかった。
mlの水に溶解した。100mlガラスビーカー中、55mlのテトラブチルア
ンモニウムヒドロキシド40%溶液(=0. 085モル)を25mlの蒸留水で
希釈した。両方の溶液を振とう漏斗中で一緒にし約5分間充分に混合し、相を分
離した。有機相はMgSO4 上で乾燥し、その後濾過し、蒸発器を用いて濃縮し
た。粘性のある残留物を11mlの酢酸エチルに回収した。しかし溶液から結晶
生成物を分離することはできなかった。約0℃において種結晶を加えても結晶化
しなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C08G 8/00 C08G 8/00 E (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ヨハン・レッヒナー ドイツ連邦共和国 デー−47906 ケムペ ン フリードリッヒ−クラマー−シュトラ ーセ 2 Fターム(参考) 4H006 AA02 AA03 AB40 AC90 AD15 AD16 AD17 AD33 BB31 BD60 FC52 FE13 FE19 4J033 CC06
Claims (4)
- 【請求項1】テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物
の製造方法において、第一段階では水性相中でアルカリフェノレートを化学量論
量のテトラブチルアンモニウム塩と反応させ、そして第2段階では反応混合物に
2当量のフェノールを加え、付加生成物を沈殿することからなる該方法。 - 【請求項2】第三段階として、形成した沈殿物を分離し、該沈殿物中のナトリウ
ム含有率が<1500ppmになるまで水で洗浄する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】第三段階として、反応混合物を有機溶媒で抽出し、有機相を分離し
溶媒を除去する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】テトラブチルアンモニウムフェノレート−ジフェノール付加生成物
の触媒成分としての使用。
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