JPH01135750A - アクリレート、アミド及び合成ガスからのグルタミン酸中間体の合成方法 - Google Patents
アクリレート、アミド及び合成ガスからのグルタミン酸中間体の合成方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
類及び気体混合物(一酸化炭素及び水素)からのグルタ
ミン酸の合成に関する。
せることによりα−アミノ酸類又はその′ 誘導体を合
成しようとする当初の試みは成功しなかった(Bull
、 CheIl、 Soc、 Japan、33巻、1
60頁、1978年)。
ミド及び−酸化炭素を、カルボニル化触媒の存在下、1
0〜300℃の温度と少なくとも500気圧の圧力にN
−アシル−α−アミノ酸が生成するまで保持することか
らなるN−アシル−α−アミノ酸の製造方法が開示され
ている。
年)において、アルデヒド、アミド及び−酸化炭素から
種々のN−アシルアミノ酸類を生成するコバルト触媒反
応が、ワカマツらにより開示された。この記事において
は、ベンズアルデヒドを出発アルデヒドとして用いたが
、対応するβ−フェニル置換アミノ酸は得られなかった
。所望のアミノ酸生成物のかわりに、単純な「アミン化
」反応によってイミンが得られた。
ニルの存在下反応させることによりN−アシル−α−ア
ミノ酸類を生成する合成反応についての動力学的及び触
媒機構はPa rnaudらにより、Journal
of Mo1ecular Catalysis、 6
巻(1979年)341〜350頁で検討されている。
アルコール、ハロゲン化アルキル、オキシラン類、アル
コール類、及びオレフィン類からその場で発生させ、次
いで、アミド及び−酸化炭素と反応させることにより、
N−アシル−α−アミノ酸を生成することができる。
ルコールエステル誘導体を、水素、−酸化炭素、カルボ
ン酸アミド、及びカルボニル化触媒を存在させて50〜
200 ’0の温度及びlO〜500気圧の圧力に保持
するとアルコール又はエステルよりも炭素数が1個以上
多いアルデヒドが好収率で生成することが開示されてい
る。アミドがそのアミド窒素に少なくとも1個の活性水
素を有すれば、このアミドは更にアルデヒド及び−酸化
炭素と反応し、N−アシルアミノ酸を生成する。
させてアルデヒドとし更にコバルト触媒でアミドカルボ
ニル化することによりアリルアルコール類からN−アシ
ル−α−アミノ酸類を製造する経路を与える方法につい
て検討している。
第24号。
とCO/H2混合物とからその場で(in 5itu)
で生成させるコバルトカルボニル化触媒によって接触さ
れる反応により、末端N−アシル−α−アミノ酸を得る
方法が開示されている。
化合物を、コバルト触媒の存在下、アミド、一酸化炭素
及び水素と反応させる。かかる方法は一工程で行われ、
選択率が高くなる。
e Chemistry、279号(1985年)、2
03〜214頁においてオジマによって発表された最近
の評論記事においては、(a)アリルアルコールの異性
化−アミドカルボニル化、(b)オキシラン類の異性化
−7ミドカルボニル化及び(C)トリフルオロプロペン
のヒドロホルミル化−アミドカルボニル化によるN−7
セチルーα−アミノ酸類の合成が論じられている。オジ
マの研究の中でトリフルオロプロペンのヒドロホルミル
化−アミドカルボニル化は次式の生成物1及び2に対す
る驚くべきレジオ選択性(regioselectiu
ity)を示した。
CO2(CO)a Rh、(Co) 1s及びCo2
(CO)aを用いることにより、N−アセチルトリフル
オロバリン(1)(94%)及びN−アセチルトリフル
オロノルバリン(2)(96%)が、高収率で高いレジ
オ選択性をもって合成されることが示された。結果は、
特にフルオロオレフィン基質の場合において、C02(
Co)a−Rhs (Co)t@触媒に対してCo2
(Co)6を用いた際の収率に驚くべき相違を示し
た。
ドロホルミル化におけるジ(tert−ホスフィン)配
位子の効果を報告した[Bull。
4〜218頁(1980年)]0反応速度は二座ホスフ
ィン配位子の種類及びCo−P比に相関していた。
(1984年)、121〜132頁、及びChew、
Commu、 (1979年)785頁には、Co/H
20反応における同様の結果が報告されている。しかし
ながら、J、 Organometallic Che
ll、 1985年(283巻) No、 1〜3ニ
ハ、HCo (Co) 2(B u2 PCH2CH2
PB u2 )がオレ74ンのヒドロホルミル化にとっ
て触媒として不活性であることが発見され、活性化のた
めの時間を必要とすることが報告されている。
配位子及び溶媒からなる触媒の存在下、500psi
(3,5MPa) 〜5,000psi(35MPa
)の圧力、及び少なくとも25℃の温度でアクリレート
類、アミド類並びに一酸化炭素及び水素を反応させ、そ
の後グルタミン酸前駆物質を抽出することからなるグル
タミン酸中間体の製造方法が提供される。
スホスフィン配位子と共に用いることは以下の点で新規
である。すなわち、 (1)1.3−ビス−ジフェニルホスフィノプロパンの
存在によってジコバルトオクタカルボニルが安定化され
、ジコバルトオクタカルボニル単独の場合よりも低い温
度で予想通りに反応が進行せしめられる。
された触媒により、例えば800psi程度の、より温
和な反応条件下で反応が行なわれる。
に悪影響を与える。
方法には2つの工程が伴う、温和な条件で、アクリレー
ト類、アミド類及び合成ガスから、高収率でかつ極めて
高い線状度でグルタミン酸を安価に単一工程によって製
造する方法を考案することは当該技術において進歩をも
たらすものであろう。
80%までの線状度が非常に温和な反応条件を用いて観
察される、メチルもしくはエチルアクリレート、アセト
アミド及び合成ガスからのグルタミン酸の合成のための
コバルト触媒系に依存するものである。エステル中間体
が得られた後、Na2CO3もしくはH,PO4のよう
な酸/塩基媒体による抽出を用いることによりグルタミ
ン酸が好収率で得られる。
力及び少なくとも50℃あるいは150℃の温度で、ア
クリレート類、アミド類及び合成ガス(一酸化炭素及び
水素)を、コバルト含有化合物及びビスホスフィン配位
子からなる触媒と接触させることからなる、グルタミン
酸中間体を合成する単一工程方法に関する。
状性を有するN−アセチルグルタミン酸エステル中間体
を製造するために用いられる。
位におけるアクリレートのレジオ選択性ヒドロホルミル
化がグルタミン酸合成の重要点であることが見い出され
た。
N−アセチルグルタミン酸エステル中間体は、実質的に
不活性な溶媒中で、少なくとも50°Cの温度及び少な
くとも500psiの圧力で、アクリレート類、アミド
類、一酸化炭素及び水素の混合物を、コバルト含有化合
物及びビスホスフィン配位子からなる触媒系と、所望の
グルタミン酸中間体の実質的な形成が達成されるまで接
触させることからなる方法によって、アクリレート類、
アミド類、一酸化炭素及び水素の混合物から製造される
。
ら中間体は主として線状である。有機溶θ某を用いた、
Na2CO3もしくはH3P04(7)ような無機酸も
しくは塩基からの抽出後、グルタミン酸生成物が好収率
で得られる。グルタミン酸の需要は、アミノ酸類の中で
も最も大きいものの一つである。
を製造する反応は、次の反応式によって示すことができ
る。
テル中間体を製造する反応は次の反応式によって示すこ
とができる。
HsCON H2OOC \ CHCH2CH2COOR+ / H3CNH ■ 0 (A) CH3C0NH \ CHCH2CH2COOR / CH3C0NH(B) 通常、2つの生成物、すなわちN−アセチルグルタミン
酸エステル(A)及び4.4−ビス(アセチルアミド)
ブチル酸エステル(B)が分離される。化合物(B)は
、より高い合成ガス圧もしくは温度下で加水分解及びカ
ルボニル化されて化合物(A)になる。どちらの化合物
もアクリレートのβ位における生成物(C)への選択的
ヒドロホルミル化によって所望のグルタミン酸に誘導さ
れる。
D)が望ましくない副生成物と共に得られた。
行なうことができる。2段階の抽出工程、すなわち、(
1)不純物を除去するための、Na2C○3/H20層
からのアセテート溶媒抽出、及び(2)純粋な生成物を
得るための、H” /H20層からのアセテート溶媒抽
出を用いてもよい0本発明の実施態様においては、生成
物はNMR及びIRによって同定された。
中のコバルト含有化合物及びビスホスフィン配位子から
なる。該ビスホスフィン配位子は、アミドカルボニル化
工程中、コバルト含有化合物を安定化させることが重要
であることが判明している。比較例8によって示された
参照実験によって、Rhを存在させることによりメチル
アクリレートのα位におけるヒドロホルミル化が起こり
、続いてミカエル付加のような副反応が起こり、異なる
反応経路に誘導される可能性があることが示される。β
位におけるアクリレートのレジオ選択性ヒドロホルミル
化はグルタミン酸合成の重要点である。更に、木触媒系
はコバルトを単独で用いる場合よりも大きな利点を与え
る。すなわち、(1)より温和な条件下で、単一工程に
よって、N−アセチルグルタミン酸エステル中間体生成
物がより高い収率及び選択性で得られる。
得ることが可能である。
フィン配位子と共に用いることが好ましい、この点で良
好に作用する配位子としては、式: P h2 P (
CH2) PPh2(式中、Xは1〜6である) のちのが挙げられる。
プロパン及び1.2−ビス(ジフェニルホス2イノ)エ
タンである。
の製造に悪影響を与えると思われることは注目するに値
する。0ジウム触媒は、メチルアクリレートのα位にお
けるヒドロホルミル化を行ない、続いてミカエル付加の
ような副反応を起こし、異なった反応経路へ誘導するこ
とが判明した。したがって、Rh−Co 二重触媒の
組み合わせは本方法にとって好適ではない。
例えば、コバルトは、種々の無機もしくは有機コバルト
塩類あるいはコバルトカルボニル類の形態で反応混合物
に加えてよい、コバルトは、例えば臭化コバルトもしく
は塩化コバルトのようなハロゲン化コバルトとして加え
てもよく、あるいは、例えばギ酸コバルト、酢酸コバル
ト、酪酸コバルト、ナフテン酸コバルト及びステアリン
酸コバルトのような脂肪族もしくは芳香族カルボン酸の
塩として加えてもよい、コバルトカルボニルは、テトラ
コバルトドデカカルボニルもしくはジコバルトオクタカ
ルボニルでよい、好適なコバルト含有化合物はジコバル
トオクタカルボニルである。
原料に望まれる物理的パラメーターは次のように示すこ
とができる。
エチルアクリレートを用いて得られる。
含有共反応物質は、−数式: %式% (式中、R1基は、メチル、エチル、ブチル、n−オク
チル、フェニル、ベンジル及びクロロフェニル基をはじ
めとするアリール、アルキル、アリールアルキル及びア
ルキルアリールヒドロカルボニル基、あるいは水素の組
合わせでよく、R2基はグルタミン酸誘導体を得るため
には水素でなければならない) の構造を有する。好適な7ミド共反応物質の例としては
、アセトアミド、ベンズアミド、ホルムアミド及びラウ
リンアミドが挙げられる。好適な共反応物質はアセトア
ミドである。
の不純物は排除しなければならないが、用いる一酸化炭
素は、特別な純度に対する要求を満足する必要はない、
特に連続操作においては、またパッチ式実験においても
、一酸化炭素及び水素ガスは、10容量%以下の1種以
上の他のガスと共に用いてもよい、これら他のガスとし
ては、アルゴン、窒素などのような1種以上の不活性ガ
スを挙げることができ、あるいは、二酸化炭素、メタン
、エタン、プロパンなどのような炭化水素類、ジメチル
エーテル、メチルエチルエーテル及びジエチルエーテル
のようなエーテル類、メタノールのようなアルカノール
類などのような、−酸化炭素の水素化条件下で反応して
もしなくてもよいガスを挙げることができる。
合物に対して操作される0反応は好ましくは不活性溶媒
中で行なわれる。好適な不活性溶媒は、コバルト及びビ
スホスフィン配位子の触媒前駆物質、アミド及びオレフ
ィンを少なくとも−部溶解せしめ得るものである。これ
らは−数的に、例えばエステル、エーテル、ケトン、ア
ミド、スルホキシドもしくは芳香族炭化水素のタイプの
極性溶媒である。
極性溶媒は、p−ジオキサン、メチル−tart−ブチ
ルエーテル、メチル−tert−アミルエーテルもしく
はテトラヒドロフランのようなエーテル類、ジメチルホ
ルムアミドのようなtert−アミド類、ジメチルスル
ホキシド及び炭酸エチレンである。
ために1反応温合物中に存在する一酸化炭素、アクリレ
ート及びアミドの量は、少なくとも、上記反応式1にお
いて示したグルタミン酸中間体の所望の形成を得る化学
量論を満足するものでなければならない、化学量論量を
超える過剰の一酸化炭素は存在してもよく、かつ、望ま
しいものである。
ビスホスフィン配位子の量は変化させてもよい。木実法
は、触媒的に有効な量の活性コバルト含有化合物の存在
下で行なわれ、所望の生成物を穏当な収率で与える0反
応温合物の総重量を基準としてわずか0.1重量%のコ
バルト含有化合物を用いて反応が進行する。上限濃度は
、触媒の価格、一酸化炭素及び水素の分圧、操作温度等
をはじめとする種々のファクターによって決定される。
.1〜1.0のビスホスフィン配位子濃度と同時に、約
0.1〜約10重量%のコバルト含有化合物濃度が、本
発明の実施において一般的に望ましい。
ホスフィン配位子に対するコバルト含有化合物の量がモ
ル比でlO:1〜l:1であるように組みあわされた際
に得られる。
25〜300℃に変化してよい、好適な温度は120
N150℃である。圧力は500psi〜3000ps
i もしくはこれ以上の範囲でよい、800〜2000
psiの範囲の適度な圧力において操作した場合に、よ
り高い選択率が得られることが明らかである。
雰囲気中で最も良好に行なわれるが、ある程度の水素ガ
スも、最大のコバルト触媒活性を達成するために存在し
ていなければならない0反応温中の一酸化炭素に対する
水素のモル比は1例えば20:1〜1:20の範囲内で
変化してよいが、好ましくは一酸化炭素に富み、H2:
CO比が5=1〜1:5でなければならない。
成物は、例えばN−アセチルグルタミン酸エステルのよ
うなグルタミン酸中間体゛である。
量に形成される。副生成物を含むこれら生成物はそれぞ
れ、通常の手段、例えば抽出によって反応混合物から回
収することができる。
続式の方法で行なうことができる。触媒は、醋初に反応
域中にバッチ式に導入することができ、また、合成反応
が進行中のかかる反応域中に連続的に、もしくは断続的
に導入してもよい。
を良好に調整することができ、また、該物質を、抽出な
どのような当該技術における公知方法によって回収して
もよい。所望の場合は、触媒成分に富むフラクションを
更に反応域に再循環し、更なる生成物を製造してもよい
。
すなわち、いわゆる気液相クロマトグラフィー(GLC
)、ガスクロマトグラフィー/赤外分光(GC/IR)
、核磁気共鳴(NMR)及び元素分析、あるいはこれら
の技術の組合わせによって同定された。分析は大部分は
モル量によるものである。温度はすべて摂氏温度であり
、圧力はすべてボンド毎平方インチ(psi)である。
タミン酸エステル誘導体の収率(モル%)は1反応式■
を基準に、次式: 充填したアクリレートのモル数 を用いて計算される。
用いる方法を示す、しかしながら、実施例は例示を目的
として示されたものであり、いずれも1本発明を制限す
るものではないことが理解されるべきである。
、ジコバルトオクタカルボニル(1,02g、3.0ミ
リモル)、ビス−1,3−(ジフェニルホスフィノ)プ
ロパン(0,312g、0.フロミリモル)、メチルア
クリレート(17,2g、200ミリモル)、アセトア
ミド(11,8g、200ミリモル)及び酢酸エチル(
20g)を充填した0反応容器内の空気を、Co/H2
の混合物(比1 : l)でパージし、130℃に加熱
した。123〜140℃の範囲の温度で圧力を800p
siに上昇させ、4時間保持した。上記工程の間、増量
分の合成ガスを加え、全体で490 psiの合成ガス
の消費が記録された0反応容器を室温に冷却し、過剰の
ガスを排出し液体生成物(52,1g)を回収した。
物I及び■: H CH3C0NH \ CHCH2CH,COOCH3 / CHs CON H(II ) がモル比1.25対1.0で示された。
クタカルボニル(0,34g、1ミリモル)、ビス−1
,3−(ジフェニルホスフィノ)プロパン(0,416
g、1ミリモル)、メチルアクリレート(8、6g、1
00ミリモル)、アセトアミド(5,9g、100ミリ
モル)及び酢酸エチル(10g)を充填した0反応容器
を合成ガスでパージし、800pSiに加圧しくCo/
H2=’l : 1)、130℃に加熱した。
昨間保持した6回収された液体生成物溶液(27,7g
)をH−NMRによって分析した結果、生成物!及び■
が3.5対1.0の比でおよそ70%の収率で示された
。
ルトオクタカルボニル(0,34g、1ミリモル)、1
.3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン(0,2
08g、0.5ミリモル)、エチルアクリレート(10
,0g、100ミリモル)、アセトアミド(5、9g、
io。
2= l : l)で4時間であった0回収された生成
物溶液は2つの層、すなわち、上層20.9g及び下層
15.4gを有していた。下層溶液は3.7対2.0の
モル比で生成物■及び■ : OOC \ H CH3C0NH \ を含んでいた。
コバルトオクタカルボニル g、1ミリモル)、ビス−1.3−(ジフェニルホスフ
ィノ)プロパン(0.206g、0.5ミリモル)、メ
チルアクリレート(8.6g、100ミリモル)、アセ
トアミド(5.9g、100ミリモル)及び酢酸エチル
(25.0g)を充填した.反応条件は、8 0 0
psi(Co/H2 = l : l)、およそ130
℃で4時間であった・ 生成溶液(40.6g)は2.4対1.0の生成物■対
IIのモル比を示した。
オクタカルボニル(0.34g.1ミリモル)、ビス−
(1.3−ジフェニルホスフィノ)プロパン(0.20
6g、0.5ミリモル)、メチルアクリレート(8 、
6 g、100ミリモル)、アセトアミド(5.9g
、100ミリモル)及びトルエン(2 5 g)を充填
した.反応条件は114〜139℃、800psiで4
時間であった。生成溶液は2つの層を含んでいた.上層
溶液は26.6gであり下層溶液は13.0gであった
。下層のH−NMR分析によって、I : IIのモル
比が2.7対1.0である生成物の存在が示された。
ルトオクタカルボニル(0.17g、0、5ミリモル)
、ビス−1.3−(ジフェニルホスフィ/)プロパン(
0.103g.0.25ミリモル)、メチルアクリレー
ト(8.6g、100ミリモル)、アセトアミド(5.
9g、100ミリモル)及びトルエン(2 5 g)を
充填した。反応条件は、116〜124℃、800ps
i で4.5時間であった。生成溶液は出発物質回収物
のみであった。
関する重要なファクターである。
操作を用いた。反応容器に、CO2 (Co)a
(0.17g、0,5ミリモル)、ビス−1.3−(ジ
フェニルホスフィノ)プロパン(0.103g,0.2
5ミリモル)、メチルアクリレート(8.6g、100
ミリモル)及びトルエン(25.0g)を充填した.反
応条件はおよそ120℃、800psiで3時間であっ
た.生成溶液の分析によって、メチルアクリレートの9
3%の転化、及び3−ホルミルプロピオン酸のメチルエ
ステル(V): OHCCH2 CH2 COOCH3 (V)への9
1%の選択性が示された。
a)アクリレートをヒドロホルミル化して3−ホルミル
プロピオン酸エステルを得る工程、及び(b)化合物(
V)を7ミドカルポニル化してアミド酸を得る工程に関
与する2段階の反応を示した。
)(PPh3) 3を用いたほかは、実施例6と同様の
実験操作を用いた.同様の反応条件下でアミド酸生成物
は観察されなかった。
ルミル化を行ない,続いてミカエル付加のような副反応
を起こし、異なる反応経路へ誘導することが判明した。
ニル(5.1g、15ミリモル)、アセトアミド(53
g、898ミリモル)、エチルアクリレート (75g
、750ミリモル)及びp−ジオキサン(150g)を
充填した.反応容器の空気をパージし、Go/H2
(比1:1)で500psiに加圧した.系を130−
153℃に加熱し、次にCO/H2で2000psiに
加圧した。2時間の反応時間の間、増量分のCo/H2
ガスを頻繁に加えることによって2000psiの圧を
保持した.、室温へ冷却した後、均一な薄茶色の溶液(
314.3g)が回収された.アリコート量の生成混合
物に10%のNa2 CO3、更に固体のに2C03を
加えpHを10に調節した。溶液を酢酸メチルで2度抽
出し副生成物を除去した。水溶液を次に、85%リン酸
でpH2になるまで調節し、エーテル及び酢酸メチルに
よって再度抽出を行ない化合物(I)126gを得た。
された。
行なった後は118pp+*であり、2回目の抽出を行
なった後は7 、0 ppmであった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、コバルト含有化合物、ビスホスフィン配位子及び溶
媒からなる触媒の存在下、500psi(3.5MPa
)〜5,000psi(35MPa)の圧力下、少なく
とも25℃の温度で、アクリレート類、アミド類並びに
一酸化炭素及び水素を反応させた後、グルタミン酸前駆
物質を抽出することを特徴とするグルタミン酸中間体の
製造方法。 2、該グルタミン酸中間体が次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rはメチルもしくはエチルである)で示される
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、該グルタミン酸中間体が次式: (式中、Rはメチルもしくはエチルである)で示される
特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、該アミドがアセトアミドである特許請求の範囲第1
〜3項のいずれか1項に記載の方法。 5、ビスホスフィン配位子に対するコバルト含有化合物
のモル比が10:1〜1:1である特許請求の範囲第1
〜4項のいずれか1項に記載の方法。 6、N−アセチルグルタミン酸エステル中間体が得られ
た後、無機酸を用いてグルタミン酸を抽出する特許請求
の範囲第1〜5項のいずれか1項に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62278445A JPH01135750A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | アクリレート、アミド及び合成ガスからのグルタミン酸中間体の合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP62278445A JPH01135750A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | アクリレート、アミド及び合成ガスからのグルタミン酸中間体の合成方法 |
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JPH01135750A true JPH01135750A (ja) | 1989-05-29 |
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JP62278445A Pending JPH01135750A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | アクリレート、アミド及び合成ガスからのグルタミン酸中間体の合成方法 |
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JP (1) | JPH01135750A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1554337B2 (en) † | 2002-10-22 | 2011-11-30 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Scratch and mar resistant soft ethylene elastomer compositions |
CN103594603A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-19 | 王定锋 | 一种新型的smd-led支架、贴片型led及其制造方法 |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP62278445A patent/JPH01135750A/ja active Pending
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EP1554337B2 (en) † | 2002-10-22 | 2011-11-30 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Scratch and mar resistant soft ethylene elastomer compositions |
CN103594603A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-19 | 王定锋 | 一种新型的smd-led支架、贴片型led及其制造方法 |
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