JPH032140A - ラクトンからのアジピン酸の製造 - Google Patents
ラクトンからのアジピン酸の製造Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C55/00—Saturated compounds having more than one carboxyl group bound to acyclic carbon atoms
- C07C55/02—Dicarboxylic acids
- C07C55/14—Adipic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/10—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
- C07C51/12—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ある種のラクトンを一酸化炭素および水と、
均質なロジウム触媒およびヨウ化物または臭化物の促進
剤の存在下に、反応させるアジピン酸の製造方法に関す
る。
均質なロジウム触媒およびヨウ化物または臭化物の促進
剤の存在下に、反応させるアジピン酸の製造方法に関す
る。
本発明は、要約すれば、次の通りである:ある種のラク
トンを一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およ
びヨウ化物または臭化物の促進剤の存在下に転化して、
アジピン酸を製造すること。
トンを一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およ
びヨウ化物または臭化物の促進剤の存在下に転化して、
アジピン酸を製造すること。
米国特許第4.622.423号および米国特許第4,
788.333号において、バーブ(Burke)は、
重要なアジピン酸の高い収率を与える、ブタジェンをア
ジピン酸へ転化する2工程の方法を開示している。第1
工程はブタジェンをヒドロカルボキシル化して3−ペン
テン酸を生成することである。第2工程は、3−ペンテ
ン酸を一酸化炭素および水で、ロジウム含有触媒、ヨウ
化物促進剤およびある種の不活性炭化水素溶媒、例えば
、塩化メチレンの存在下に、ヒドロカルボキシル化する
ことである。
788.333号において、バーブ(Burke)は、
重要なアジピン酸の高い収率を与える、ブタジェンをア
ジピン酸へ転化する2工程の方法を開示している。第1
工程はブタジェンをヒドロカルボキシル化して3−ペン
テン酸を生成することである。第2工程は、3−ペンテ
ン酸を一酸化炭素および水で、ロジウム含有触媒、ヨウ
化物促進剤およびある種の不活性炭化水素溶媒、例えば
、塩化メチレンの存在下に、ヒドロカルボキシル化する
ことである。
米国特許第4,788,333号には、γ−バレaラク
トンはブタジェンのヒドロカルボキシル化において有意
の副生物であることが開示されている。また、α−メチ
ル−γ−ブチロラクトンはこの反応の少量の(<1%)
の副生物であることが発見された。γ−パレロラクトン
およびα−メチル−γ−ブチロラクトンの両者は、3−
ペンテン酸のヒドロカルボキシル化に有効である反応条
件下に、それ以上のカルボニル化(またはヒドロカルボ
キシル化)に向かって不活性である。これらの副生物は
収率を損失させるので、これらのラクトンをアジピン酸
に転化する方法を発見することは有用であろう。
トンはブタジェンのヒドロカルボキシル化において有意
の副生物であることが開示されている。また、α−メチ
ル−γ−ブチロラクトンはこの反応の少量の(<1%)
の副生物であることが発見された。γ−パレロラクトン
およびα−メチル−γ−ブチロラクトンの両者は、3−
ペンテン酸のヒドロカルボキシル化に有効である反応条
件下に、それ以上のカルボニル化(またはヒドロカルボ
キシル化)に向かって不活性である。これらの副生物は
収率を損失させるので、これらのラクトンをアジピン酸
に転化する方法を発見することは有用であろう。
日本公開特許出願92,913/1979号(サドも)
は、ラクトンおよび一酸化炭素を、白金族の触媒の存在
下に、促進剤としてヨウ素化合物を使用して、反応させ
てジカルボン酸を製造することを開示している。実施例
において、γ−パレロラクトンをロジウム触媒の存在下
にカルボニル化して、期待する2−メチルグルタル酸を
低い収率(20,5%)およびより少量の非分枝鎖のア
ジピン酸く5.8%)を生成している。今回、ある種の
分枝鎖のラクトンをカルボニル化して実質的な量の予期
されない、非分枝鎖のジカルボン酸を生成することがで
きることが発見された。
は、ラクトンおよび一酸化炭素を、白金族の触媒の存在
下に、促進剤としてヨウ素化合物を使用して、反応させ
てジカルボン酸を製造することを開示している。実施例
において、γ−パレロラクトンをロジウム触媒の存在下
にカルボニル化して、期待する2−メチルグルタル酸を
低い収率(20,5%)およびより少量の非分枝鎖のア
ジピン酸く5.8%)を生成している。今回、ある種の
分枝鎖のラクトンをカルボニル化して実質的な量の予期
されない、非分枝鎖のジカルボン酸を生成することがで
きることが発見された。
本発明は、工程:
a)γ−パレロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラク
トン、α、β−ジメチルプロピオラクトン、σ−エチル
プロピオラクトンおよびβ−エチルプロピオラクトンか
ら成る群より選択される少なくとも1種のラクトンを、
一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およびヨウ
化物化合物および臭化物化合物から成る群より選択され
る少なくとも1種の促進剤の存在下に、約190℃〜約
250℃の温度においておよび約100ps i〜約2
000ps iの一酸化炭素の分圧において反応させ、
ここで促進剤対ロジウムのモル比は約1:1〜約20:
1であり、そして前記温度および圧力は図面に示す多角
形内に存在し、そしてb)一酸化炭素の吸収が鋭く傾斜
したとき反応をクエンチング(quenching)す
る、ことを特徴とする、アジピン酸の製造方法を提供す
る。
トン、α、β−ジメチルプロピオラクトン、σ−エチル
プロピオラクトンおよびβ−エチルプロピオラクトンか
ら成る群より選択される少なくとも1種のラクトンを、
一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およびヨウ
化物化合物および臭化物化合物から成る群より選択され
る少なくとも1種の促進剤の存在下に、約190℃〜約
250℃の温度においておよび約100ps i〜約2
000ps iの一酸化炭素の分圧において反応させ、
ここで促進剤対ロジウムのモル比は約1:1〜約20:
1であり、そして前記温度および圧力は図面に示す多角
形内に存在し、そしてb)一酸化炭素の吸収が鋭く傾斜
したとき反応をクエンチング(quenching)す
る、ことを特徴とする、アジピン酸の製造方法を提供す
る。
日本公開特許出願92,913/1979号(サドおよ
びタシマ)において、ヨウ化物促進ロジウム触媒を使用
して、アルキル置換ラクトンをカルボニル化して対応す
る線状ジカルボン酸を生成できることが示されているが
、報告されている収率は非常に低い。とくに、γ−パレ
ロラクトンからのアジピン酸の収率はわずかに5.8%
である。
びタシマ)において、ヨウ化物促進ロジウム触媒を使用
して、アルキル置換ラクトンをカルボニル化して対応す
る線状ジカルボン酸を生成できることが示されているが
、報告されている収率は非常に低い。とくに、γ−パレ
ロラクトンからのアジピン酸の収率はわずかに5.8%
である。
今回、先行技術に教示されているものとは反対に、ある
種のメチル−およびエチル−置換ラクトンのロジウム触
媒カルボニル化により、アジピン酸のすぐれた収率を得
ることができることが発見された。これは多数のプロセ
ス変数を注意して制御することによって達成される。促
進剤対ロジウムの適切なモル比を使用すること、および
反応混合物中の温度および一酸化炭素の分圧を図面に示
す多角形の限界内に維持することはことに重要である。
種のメチル−およびエチル−置換ラクトンのロジウム触
媒カルボニル化により、アジピン酸のすぐれた収率を得
ることができることが発見された。これは多数のプロセ
ス変数を注意して制御することによって達成される。促
進剤対ロジウムの適切なモル比を使用すること、および
反応混合物中の温度および一酸化炭素の分圧を図面に示
す多角形の限界内に維持することはことに重要である。
また、所望の生成物であるアジピン酸は、反応条件下に
分枝鎖の酸(例えば、2−メチルグルタル酸)および還
元された生成物(例えば、バレリン酸)にゆっくり転化
されることが発見された。
分枝鎖の酸(例えば、2−メチルグルタル酸)および還
元された生成物(例えば、バレリン酸)にゆっくり転化
されることが発見された。
したがって、アジピン酸の最大の可能な収率を得るため
には、通常ラクトンのすべてが反応してしまう前に反応
をクエンチングすることが必要である。
には、通常ラクトンのすべてが反応してしまう前に反応
をクエンチングすることが必要である。
本発明の方法において出発物質として使用するγ−パレ
ロラクトンまたはα−メチル−γ−ブチロラクトンは、
米国特許第4,788,333号に記載されているヒド
ロカルボキシル化反応から得ることができるか、あるい
は任意の他の源から得ることができる。α、β−ジメチ
ルプロピオラクトン、α−エチルプロピオラクトンおよ
びβ−エチルプロピオラクトンの合成は先行技術におい
て記載されている。
ロラクトンまたはα−メチル−γ−ブチロラクトンは、
米国特許第4,788,333号に記載されているヒド
ロカルボキシル化反応から得ることができるか、あるい
は任意の他の源から得ることができる。α、β−ジメチ
ルプロピオラクトン、α−エチルプロピオラクトンおよ
びβ−エチルプロピオラクトンの合成は先行技術におい
て記載されている。
ロジウム触媒は、妨害する配位子、例えば、2座配位の
ホスフィンを含有せず、そして反応条件下に均質な溶液
を形成することができる、ロジウム化合物、またはロジ
ウム化合物の混合物から誘導することができる。適当な
化合物は、次のものを包含する:米国特許第4,788
,333号(第3欄第37−54行)に記載されている
もの、ならびに米国特許第4,788,333号中に列
挙されているヨウ化ロジウムおよび塩化ロジウムの臭化
物類似体。反応混合物中のロジウムの量は、反応混合物
の1000部当たり0.1〜10部、好ましくは約0.
4〜約1.7部である。反応媒質の重量は、溶媒、触媒
、促進剤、および反応成分を含む。ラクトンのカルボニ
ル化の速度はロジウムの量を増加すると増加するが、ア
ジピン酸の分解速度も増加することがある。
ホスフィンを含有せず、そして反応条件下に均質な溶液
を形成することができる、ロジウム化合物、またはロジ
ウム化合物の混合物から誘導することができる。適当な
化合物は、次のものを包含する:米国特許第4,788
,333号(第3欄第37−54行)に記載されている
もの、ならびに米国特許第4,788,333号中に列
挙されているヨウ化ロジウムおよび塩化ロジウムの臭化
物類似体。反応混合物中のロジウムの量は、反応混合物
の1000部当たり0.1〜10部、好ましくは約0.
4〜約1.7部である。反応媒質の重量は、溶媒、触媒
、促進剤、および反応成分を含む。ラクトンのカルボニ
ル化の速度はロジウムの量を増加すると増加するが、ア
ジピン酸の分解速度も増加することがある。
触媒は、予備形成するか、あるいはその場で形成するこ
とができ、これを促進して満足な反応速度を達成しなく
てはならない。適当な促進剤はヨウ化物および臭化物の
化合物、およびそれらの混合物である。好ましいヨウ化
物および臭化物の促進剤は、次のものを包含する:HI
SHBr、低級アルキル臭化物、および低級アルキルヨ
ウ化物、例えば、ブロモメタン、■−ブロモフタン、1
゜4−ジブロモブタン、2−ブロモブタン、l−ブロモ
プロパン、ブロモヘプタン、ヨウ化メチル、ヨウドブタ
ン、1−ヨウドブタン、■、4−ジ−ヨウドブタン、2
−ヨウドブタン、■−ヨウドプロパンおよびヨウドブタ
ン。最も好ましくはH1%HBrおよびヨウ化メチルで
ある。驚くべきことには、促進剤がHBrであるとき、
直線の選択性はより高くかつ飽和C5酸への還元は少な
い。促進剤およびロジウムは、ヨウ化ロジウムにおける
ように、同一化合物中に存在することができる。一般に
、促進剤の濃度は、反応混合物の重量に基づいて、0.
05〜1.0重量%である。さラニ、促進剤対ロジウム
のモル比は約1 : 1〜約20:l、好ましくは2:
1−+5:1である。
とができ、これを促進して満足な反応速度を達成しなく
てはならない。適当な促進剤はヨウ化物および臭化物の
化合物、およびそれらの混合物である。好ましいヨウ化
物および臭化物の促進剤は、次のものを包含する:HI
SHBr、低級アルキル臭化物、および低級アルキルヨ
ウ化物、例えば、ブロモメタン、■−ブロモフタン、1
゜4−ジブロモブタン、2−ブロモブタン、l−ブロモ
プロパン、ブロモヘプタン、ヨウ化メチル、ヨウドブタ
ン、1−ヨウドブタン、■、4−ジ−ヨウドブタン、2
−ヨウドブタン、■−ヨウドプロパンおよびヨウドブタ
ン。最も好ましくはH1%HBrおよびヨウ化メチルで
ある。驚くべきことには、促進剤がHBrであるとき、
直線の選択性はより高くかつ飽和C5酸への還元は少な
い。促進剤およびロジウムは、ヨウ化ロジウムにおける
ように、同一化合物中に存在することができる。一般に
、促進剤の濃度は、反応混合物の重量に基づいて、0.
05〜1.0重量%である。さラニ、促進剤対ロジウム
のモル比は約1 : 1〜約20:l、好ましくは2:
1−+5:1である。
20:lより大きいモル比において、回収されるアジピ
ン酸の量は大きく減少する。
ン酸の量は大きく減少する。
この方法の出発物質であるラクトンは、室温において液
状であるので、追加の溶媒の使用は必須ではない。しか
しながら、より高いアジピン酸の収率および転化率はカ
ルボン酸溶媒中で得られる。
状であるので、追加の溶媒の使用は必須ではない。しか
しながら、より高いアジピン酸の収率および転化率はカ
ルボン酸溶媒中で得られる。
好ましい溶媒はアジピン酸、バレリン酸、およびカルボ
ン酸の混合物、例えば、ブタジェンのヒドロカルボキシ
ル化の間に生成するものである。他の適当な溶媒は、反
応の高い酸性、高い温度の条件下に安定なものである。
ン酸の混合物、例えば、ブタジェンのヒドロカルボキシ
ル化の間に生成するものである。他の適当な溶媒は、反
応の高い酸性、高い温度の条件下に安定なものである。
他の適当な溶媒は、次のものを包含する:飽和塩素化溶
媒、例えば、塩化メチレン;1〜10個の炭素原子を有
するカルボン酸;芳香族化合物、例えば、トルエン、キ
シレンおよびクロロベンゼン:および極性非プロトン性
溶媒、例えば、テトラメチレンスルホン。溶媒の混合物
を、また、使用することができる。溶媒を使用する場合
、それは通常反応混合物の約lO〜約90重量%で存在
するであろう。
媒、例えば、塩化メチレン;1〜10個の炭素原子を有
するカルボン酸;芳香族化合物、例えば、トルエン、キ
シレンおよびクロロベンゼン:および極性非プロトン性
溶媒、例えば、テトラメチレンスルホン。溶媒の混合物
を、また、使用することができる。溶媒を使用する場合
、それは通常反応混合物の約lO〜約90重量%で存在
するであろう。
温度および一酸化炭素の分圧の使用可能な限界は相互に
関係する。例えば、固定したCOの分圧において、γ−
パレロラクトンのアジピン酸対分技鎖の酸への転化にお
ける選択性は温度とともに増加する。同様に、所定の温
度において、アジピン酸への選択性はCOの分圧の減少
とともに増加する。全体的に、温度の範囲は、図面に示
すように、反応温度において100〜2000ps i
の範囲である。より低い温度において、反応は遅すぎ、
そしてより高い温度において、副反応、例えば、脱力ル
ポキンル化はかなりおこる。最適な温度は200℃〜2
40℃である。最適なCOの分圧は温度に依存し、より
高い圧力は高温において触媒を安定化するために必要で
ある。220〜240℃において、最適なCO反圧力2
00〜60Qpsiである。
関係する。例えば、固定したCOの分圧において、γ−
パレロラクトンのアジピン酸対分技鎖の酸への転化にお
ける選択性は温度とともに増加する。同様に、所定の温
度において、アジピン酸への選択性はCOの分圧の減少
とともに増加する。全体的に、温度の範囲は、図面に示
すように、反応温度において100〜2000ps i
の範囲である。より低い温度において、反応は遅すぎ、
そしてより高い温度において、副反応、例えば、脱力ル
ポキンル化はかなりおこる。最適な温度は200℃〜2
40℃である。最適なCOの分圧は温度に依存し、より
高い圧力は高温において触媒を安定化するために必要で
ある。220〜240℃において、最適なCO反圧力2
00〜60Qpsiである。
一酸化炭素の吸収速度が説く低下したとき、反応をクエ
ンチングするか、あるいは全く停止することが重要であ
る。なぜなら、この時点において、反応しているラクト
ンの量は比較的少ないが、他の副反応は連続しており、
そして副反応は全体の収率および選択性を減少するであ
ろうからである。
ンチングするか、あるいは全く停止することが重要であ
る。なぜなら、この時点において、反応しているラクト
ンの量は比較的少ないが、他の副反応は連続しており、
そして副反応は全体の収率および選択性を減少するであ
ろうからである。
この反応は多数の方法で、例えば、温度を約120℃以
下に減少することによってクエンチングすることができ
る。
下に減少することによってクエンチングすることができ
る。
水はラクトンからのアジピン酸の形成に必要であるが、
任意の時間において存在する水の量は低く、好ましくは
溶媒の20重量部当たり1部より少なく保持すべきであ
る。溶媒が存在しない場合、水の量は反応混合物の20
重量部当たり1部より少なくあるべきである。化学量論
的量の水を反応の開始時に添加するが、それは反応によ
り消費されるとき連続的に添加して、望ましくないほど
に高い濃度を回避することが好ましい。水の量は化学量
論的量を越えることができるが、大過剰で存在すべきで
はない。
任意の時間において存在する水の量は低く、好ましくは
溶媒の20重量部当たり1部より少なく保持すべきであ
る。溶媒が存在しない場合、水の量は反応混合物の20
重量部当たり1部より少なくあるべきである。化学量論
的量の水を反応の開始時に添加するが、それは反応によ
り消費されるとき連続的に添加して、望ましくないほど
に高い濃度を回避することが好ましい。水の量は化学量
論的量を越えることができるが、大過剰で存在すべきで
はない。
反応時間は多くのプロセス変数、例えば、温度およびロ
ジウム濃度に依存するであろう。典型的には、0.25
〜5時間の反応時間はラクトンの出発物質の大部分を酸
生成物に転化するために十分である。反応の進行、した
がって最適な時間は、反応混合物から試料を抜き出し、
そして標準の技術により試料を分析するか、あるいは一
酸化炭素の吸収を監視することによって決定することが
できる。CO吸収において鋭い低下は、ラクトンのカル
ボニル化速度の鋭い減少、それゆえアジピン酸の形成の
鋭い減少をシグナルする。この時点におけるそれ以上の
反応は、所望のアジピン酸を望ましくない副生成物に実
質的に転化する。
ジウム濃度に依存するであろう。典型的には、0.25
〜5時間の反応時間はラクトンの出発物質の大部分を酸
生成物に転化するために十分である。反応の進行、した
がって最適な時間は、反応混合物から試料を抜き出し、
そして標準の技術により試料を分析するか、あるいは一
酸化炭素の吸収を監視することによって決定することが
できる。CO吸収において鋭い低下は、ラクトンのカル
ボニル化速度の鋭い減少、それゆえアジピン酸の形成の
鋭い減少をシグナルする。この時点におけるそれ以上の
反応は、所望のアジピン酸を望ましくない副生成物に実
質的に転化する。
アジピン酸の単離はいくつかの標準の手順の任意のもの
により達成することができる。この手順は、次のものを
包含するが、これらに限定されない:濾過(反応混合物
がアジピン酸の非溶媒であるとき)、溶媒の抽出、およ
びクロマトグラフィ次の実施例によって、本発明をさら
に説明するが、これらの実施例は本発明を限定しない。
により達成することができる。この手順は、次のものを
包含するが、これらに限定されない:濾過(反応混合物
がアジピン酸の非溶媒であるとき)、溶媒の抽出、およ
びクロマトグラフィ次の実施例によって、本発明をさら
に説明するが、これらの実施例は本発明を限定しない。
部およびパーセントはモル%であり、そして生成物は、
特記しない限り、メチルエステルとしてガスクロマトグ
ラフィーにより分析した。
特記しない限り、メチルエステルとしてガスクロマトグ
ラフィーにより分析した。
実施例
実施例I
220℃および600ps iにおける酢酸溶媒中のロ
ジウム触媒および臭化水素の促進剤を使用するγ−パレ
ロラクトンのアジピン酸への転化300m12のハステ
ロイ−〇の機械撹拌式オートクレーブを窒素でフラッシ
ュし、次いで高い純度の一酸化炭素でフラッシュした。
ジウム触媒および臭化水素の促進剤を使用するγ−パレ
ロラクトンのアジピン酸への転化300m12のハステ
ロイ−〇の機械撹拌式オートクレーブを窒素でフラッシ
ュし、次いで高い純度の一酸化炭素でフラッシュした。
それに19゜95g(200ミリモル)のγ−パレロラ
クトン(V L)、10.77gの7ジピン酸中の30
%のHBr(30ミリモルのHB、r)、および6゜6
5gの0−ジクロロベンゼン(ODCBXGCの内部標
準)を含有する200m4のアジピン酸溶液を供給した
。オートクレーブを一酸化炭素(CO)で300ps
iに加圧し、次いで220℃に加熱した。反応は2.2
6g(230ミリモル)の水中に0.53g(2ミリモ
ル)のRhCl、・3H10を溶解することによって調
製した溶液をオートクレーブ中に注入することによって
開始した。次いで、オートクレーブの圧力を調整弁によ
りCOで600ps iに直ちに調節した。追加の16
mQの水を高い圧力注射器のポンプを経て2時間かけて
連続的に添加した。オートクレーブの圧力は、1200
psiの初期圧力lコおいて受器からCOを供給するこ
とによって、600ps iに一定に維持した。カルボ
ニル化速度は受器の圧力の低下を監視することによって
測定した。
クトン(V L)、10.77gの7ジピン酸中の30
%のHBr(30ミリモルのHB、r)、および6゜6
5gの0−ジクロロベンゼン(ODCBXGCの内部標
準)を含有する200m4のアジピン酸溶液を供給した
。オートクレーブを一酸化炭素(CO)で300ps
iに加圧し、次いで220℃に加熱した。反応は2.2
6g(230ミリモル)の水中に0.53g(2ミリモ
ル)のRhCl、・3H10を溶解することによって調
製した溶液をオートクレーブ中に注入することによって
開始した。次いで、オートクレーブの圧力を調整弁によ
りCOで600ps iに直ちに調節した。追加の16
mQの水を高い圧力注射器のポンプを経て2時間かけて
連続的に添加した。オートクレーブの圧力は、1200
psiの初期圧力lコおいて受器からCOを供給するこ
とによって、600ps iに一定に維持した。カルボ
ニル化速度は受器の圧力の低下を監視することによって
測定した。
COの吸収は約7S分後に止んだ。初期(最初の45分
)のCOの吸収に基づいて、反応についての初期−次速
度定数は30XICl−3分−1であった。反応を合計
2時間進行させ、次いでそれを20℃に冷却した。過剰
のcoを制御弁から排出し、そして生成物を取り出した
。オートクレーブをまず150.mcのメタノールで1
00℃においてオートクレーブの圧力下で洗浄し、次い
で100m(2のメタノールで室温において洗浄した。
)のCOの吸収に基づいて、反応についての初期−次速
度定数は30XICl−3分−1であった。反応を合計
2時間進行させ、次いでそれを20℃に冷却した。過剰
のcoを制御弁から排出し、そして生成物を取り出した
。オートクレーブをまず150.mcのメタノールで1
00℃においてオートクレーブの圧力下で洗浄し、次い
で100m(2のメタノールで室温において洗浄した。
生成物およびオートクレーブからの洗浄液を一緒にし、
濾過し、モして濾液を500m(1にメタノールで希釈
した。この溶液の試料を、過剰のメタノールおよびり
−トルエンスルホン酸のエステル化触媒とともに密閉し
たバイアル中で90℃に14時間加熱することによって
、エステル化した。
濾過し、モして濾液を500m(1にメタノールで希釈
した。この溶液の試料を、過剰のメタノールおよびり
−トルエンスルホン酸のエステル化触媒とともに密閉し
たバイアル中で90℃に14時間加熱することによって
、エステル化した。
それをメチルエステルとして毛管ガスクロマトグラフィ
ーにより分析した。分析は次の組成を示した(供給した
vLの100モル当たり生成物のモル): 回収されたγ−パレロラクトン アジピン酸 2−メチルグルタル酸 エチルコハク酸 2−ペンテン酸 バレリン酸 2−メチル酪酸 合計 回収 正規化 19.8% 20.6 42.8% 44.6 19.3% 20.1 3.8% 3.9 0.5% 0.6 7.8% 8.2 1.8% 1.9 96.0% 100% 生成物の合計*は96%であり、バレロラクトンの転化
率は8062%であり、そしてアジピン酸の収率*本は
53.4%であった。
ーにより分析した。分析は次の組成を示した(供給した
vLの100モル当たり生成物のモル): 回収されたγ−パレロラクトン アジピン酸 2−メチルグルタル酸 エチルコハク酸 2−ペンテン酸 バレリン酸 2−メチル酪酸 合計 回収 正規化 19.8% 20.6 42.8% 44.6 19.3% 20.1 3.8% 3.9 0.5% 0.6 7.8% 8.2 1.8% 1.9 96.0% 100% 生成物の合計*は96%であり、バレロラクトンの転化
率は8062%であり、そしてアジピン酸の収率*本は
53.4%であった。
*回収されたすべての生成物のモル数を供給したVLの
モル数で割った。
モル数で割った。
**反応したVLの100モル当たりに形成したアジピ
ン酸のモル数(損失を説明するために補正されていない
)。
ン酸のモル数(損失を説明するために補正されていない
)。
実施例2
220″Cおよび600psiにおける酢酸溶媒中のロ
ジウム触媒および臭化水素の促進剤を使用するγ−パレ
ロラクトンのアジピン酸への転化実施例1における実験
を反復したが、ただしRhc13・3H20触媒の量を
1.06g(4,0ミリモル)に増加した。約60分後
にCOの吸収が止んだ。反応についての初期の一次速度
定数は46.2XIO−3分=1であった(これは約1
5分の半減期を表す)。生成物のGC分析は869%の
VLの転化を示し、そして次は正規化した収率である:
アジビン酸(AA)27.4%、メチルグルタル酸(M
GA)30.3、エチルコ/1り酸(ESA)8.5、
バレリン酸(VA)16゜8゜直線性は41.4%であ
る。
ジウム触媒および臭化水素の促進剤を使用するγ−パレ
ロラクトンのアジピン酸への転化実施例1における実験
を反復したが、ただしRhc13・3H20触媒の量を
1.06g(4,0ミリモル)に増加した。約60分後
にCOの吸収が止んだ。反応についての初期の一次速度
定数は46.2XIO−3分=1であった(これは約1
5分の半減期を表す)。生成物のGC分析は869%の
VLの転化を示し、そして次は正規化した収率である:
アジビン酸(AA)27.4%、メチルグルタル酸(M
GA)30.3、エチルコ/1り酸(ESA)8.5、
バレリン酸(VA)16゜8゜直線性は41.4%であ
る。
実施例3
220℃および400psiにおける酢酸溶媒中のロジ
ウム触媒および臭化水素の促進剤を使用するγ−パレロ
ラクトンのアジピン酸への転化実施例1における実験を
反復したが、ただし初期の冷圧は150ps iであり
、温度における最終の合計の圧力は400ps iであ
り、合計の体積は150mQであり、そして他の成分の
量は次の通りであった:γ−パレロラクトン15.0g
(150ミリモル)、アジピン酸中の30%HBr8、
Ig(30ミリモル)、0DCB 5.0g。
ウム触媒および臭化水素の促進剤を使用するγ−パレロ
ラクトンのアジピン酸への転化実施例1における実験を
反復したが、ただし初期の冷圧は150ps iであり
、温度における最終の合計の圧力は400ps iであ
り、合計の体積は150mQであり、そして他の成分の
量は次の通りであった:γ−パレロラクトン15.0g
(150ミリモル)、アジピン酸中の30%HBr8、
Ig(30ミリモル)、0DCB 5.0g。
RhCl3・3 HzO0,8g (3ミリモル)およ
び水3.1 g (172,5ミリモル)。
び水3.1 g (172,5ミリモル)。
約60分後にCOの吸収が止んだ。反応についての初期
の一次速度定数は5.8XlO−3分−1であっj;。
の一次速度定数は5.8XlO−3分−1であっj;。
反応は合計4時間進行させた。生成物のGC分析は63
.5%のVLの転化を示し、101.9%の分析の生成
物の計数そして次は正規化した収率である:AA 6
0.5%、MGA20.8%、ESA 4.0%、V
A 12.2%。
.5%のVLの転化を示し、101.9%の分析の生成
物の計数そして次は正規化した収率である:AA 6
0.5%、MGA20.8%、ESA 4.0%、V
A 12.2%。
実施例4
200℃および600ps iにおける酢酸溶媒中のロ
ジウム触媒およびヨウ化水素の促進剤を使用するγ−パ
レロラクトンのアジピン酸への転化実施例1における実
験を反復したが、ただし臭化水素の代わりに4.5gの
57%の水性H1(20ミリモルのHl)を使用し、そ
してロジウム触媒は[Rh (COD) c N 2
(0,49g : 20ミリモル)であった。反応は
5時間進行させ、この時C○の吸収が止んだ。反応につ
いての初期の一次速度定数は13.0XlO−3分−1
であった。生成物のGC分析は78.1%のVLの転化
を示し、そして次は正規化した収率である:AA41.
2%、MGA 33.6%、ESA 6゜3%、V
A 15.6%。直線性は51.4%テ4る。
ジウム触媒およびヨウ化水素の促進剤を使用するγ−パ
レロラクトンのアジピン酸への転化実施例1における実
験を反復したが、ただし臭化水素の代わりに4.5gの
57%の水性H1(20ミリモルのHl)を使用し、そ
してロジウム触媒は[Rh (COD) c N 2
(0,49g : 20ミリモル)であった。反応は
5時間進行させ、この時C○の吸収が止んだ。反応につ
いての初期の一次速度定数は13.0XlO−3分−1
であった。生成物のGC分析は78.1%のVLの転化
を示し、そして次は正規化した収率である:AA41.
2%、MGA 33.6%、ESA 6゜3%、V
A 15.6%。直線性は51.4%テ4る。
実施例5
200℃および600ps iにおける酢酸溶媒中のロ
ジウム触媒およびヨウ化メチルの促進剤を使用するγ−
パレロラクトンのアジピン酸への転化実施例1における
実験を反復したが、ただし臭化水素の代わりに2.13
g(15ミリモル)のヨウ化メチルおよび0.96gの
メタノールを使用し、そしてロジウム触媒の量は0.4
g(1,5ミリモル)であった。溶媒の量を、また、1
50mQに減少し、モしてVLおよび水、および0DC
Bを相応して25%だけ減少した。反応は5時間進行さ
せ、この時C○の吸収が止んだ。反応についての初期の
一次速度定数は18.0XIO−3分−1であった。生
成物のGC分析は86.8%のVLの転化を示し、そし
て次は正規化しt;収率である:AA 43.4%、
MGA 33.3%、ESA 7.3%、VA
9.5%。直線性は51゜7%である。
ジウム触媒およびヨウ化メチルの促進剤を使用するγ−
パレロラクトンのアジピン酸への転化実施例1における
実験を反復したが、ただし臭化水素の代わりに2.13
g(15ミリモル)のヨウ化メチルおよび0.96gの
メタノールを使用し、そしてロジウム触媒の量は0.4
g(1,5ミリモル)であった。溶媒の量を、また、1
50mQに減少し、モしてVLおよび水、および0DC
Bを相応して25%だけ減少した。反応は5時間進行さ
せ、この時C○の吸収が止んだ。反応についての初期の
一次速度定数は18.0XIO−3分−1であった。生
成物のGC分析は86.8%のVLの転化を示し、そし
て次は正規化しt;収率である:AA 43.4%、
MGA 33.3%、ESA 7.3%、VA
9.5%。直線性は51゜7%である。
実施例6
200℃および1160psiにおけるアジピン酸溶媒
中のRh触媒およびHI促進剤を使用するα−メチルブ
チロラクトンのヒドロカルボキシル化 300mQのガラスライニングしたハステロイ−Cの震
盪管に、45m(2の氷酢酸、4.0g(40ミリモル
)のα−メチルブチロラクトン(MBL)、0.6gの
57%の水性H1(2,7ミリモルのHl)、1.4g
(80ミリモル)の水および0.21 g (0,8ミ
リモル)のRhCl3・3H20を供給した。
中のRh触媒およびHI促進剤を使用するα−メチルブ
チロラクトンのヒドロカルボキシル化 300mQのガラスライニングしたハステロイ−Cの震
盪管に、45m(2の氷酢酸、4.0g(40ミリモル
)のα−メチルブチロラクトン(MBL)、0.6gの
57%の水性H1(2,7ミリモルのHl)、1.4g
(80ミリモル)の水および0.21 g (0,8ミ
リモル)のRhCl3・3H20を供給した。
管を閉じ、−78℃に冷却し、排気し、次いで一酸化炭
素で500ps iに加圧した。管を撹拌しながら20
0℃に約45分間かけて加熱した;200 ’0におけ
る圧力は約1160psi(COの分圧は約1060p
s iであった)。温度を200℃に維持し、そしてさ
らに2時間およびCOを15分の間隔で添加して、合計
の圧力を約1160psiに維持した。反応を2時間後
に0℃への冷却により停止させた。過剰のcoの圧力を
ゆっくり排気し、生成物を取り出し、そして管を2×2
0mf2のメタノールですすいだ。
素で500ps iに加圧した。管を撹拌しながら20
0℃に約45分間かけて加熱した;200 ’0におけ
る圧力は約1160psi(COの分圧は約1060p
s iであった)。温度を200℃に維持し、そしてさ
らに2時間およびCOを15分の間隔で添加して、合計
の圧力を約1160psiに維持した。反応を2時間後
に0℃への冷却により停止させた。過剰のcoの圧力を
ゆっくり排気し、生成物を取り出し、そして管を2×2
0mf2のメタノールですすいだ。
生成物および洗液を一緒にし、そして溶液を濾過した。
内部標準(5,OOgの0DCB)を添加し、そして生
成物をメタノールで200+nQにした。試料を実施例
1に記載されているようにエステル化し、そしてそれを
メチルエステルとして30mX0.25mmのCP’−
3IL−8CB毛管GCカラムで分析した。
成物をメタノールで200+nQにした。試料を実施例
1に記載されているようにエステル化し、そしてそれを
メチルエステルとして30mX0.25mmのCP’−
3IL−8CB毛管GCカラムで分析した。
分析は100%のMBLの転化率、98%の生成物の計
数および次の正規化した収率:25.5%のAA、51
.4%の分枝鎖の二酸(40,8%のMGA、5.9%
のESA、4.7%の2,3−ジメチルコハク酸、DM
SA)および18.0%のバレリン酸+2−メチル酪酸
。直線性は33゜2%である。
数および次の正規化した収率:25.5%のAA、51
.4%の分枝鎖の二酸(40,8%のMGA、5.9%
のESA、4.7%の2,3−ジメチルコハク酸、DM
SA)および18.0%のバレリン酸+2−メチル酪酸
。直線性は33゜2%である。
実施例7
上の反応を230℃において1180〜120Qps
iの合計の圧力で反復したとき、次の結果が得られた2
100%のMBLの転化率、94%の生成物の計数およ
び次の正規化した収率:15゜3%のAA、40.8%
の分枝鎖の二酸(28,9%のMGA、6.4%のES
A、5.5%のDMSA)および29.9%のバレリン
酸+2−メチル酪酸。直線性は27.3%である。
iの合計の圧力で反復したとき、次の結果が得られた2
100%のMBLの転化率、94%の生成物の計数およ
び次の正規化した収率:15゜3%のAA、40.8%
の分枝鎖の二酸(28,9%のMGA、6.4%のES
A、5.5%のDMSA)および29.9%のバレリン
酸+2−メチル酪酸。直線性は27.3%である。
本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。
■、工程:
a)γ−パレロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラク
トン、α、β−ジメチルプロピオラクトン、α−エチル
プロピオラクトンおよびβ−エチルプロピオラクトンか
ら成る群より選択される少なくとも1種のラクトンを、
一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およびヨウ
化物化合物および臭化物化合物から成る群より選択され
る少なくとも1種の促進剤の存在下に、約190 ’C
〜約250℃の温度においておよび約100psi〜約
2000ps iの一酸化炭素の分圧において反応させ
、ここで促進剤対ロジウムのモル比は約1:1〜約20
:lであり、そして前記温度および圧力は図面に示す多
角形内に存在し、そしてb)一酸化炭素の吸収が鋭く低
下したとき反応をクエンチング(quenching)
する、ことを特徴とする、アジピン酸の製造法。
トン、α、β−ジメチルプロピオラクトン、α−エチル
プロピオラクトンおよびβ−エチルプロピオラクトンか
ら成る群より選択される少なくとも1種のラクトンを、
一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およびヨウ
化物化合物および臭化物化合物から成る群より選択され
る少なくとも1種の促進剤の存在下に、約190 ’C
〜約250℃の温度においておよび約100psi〜約
2000ps iの一酸化炭素の分圧において反応させ
、ここで促進剤対ロジウムのモル比は約1:1〜約20
:lであり、そして前記温度および圧力は図面に示す多
角形内に存在し、そしてb)一酸化炭素の吸収が鋭く低
下したとき反応をクエンチング(quenching)
する、ことを特徴とする、アジピン酸の製造法。
2、反応を溶媒中で実施し、そして反応混合物中に存在
する水は溶媒の20部当たり約1部以下の水である、上
記第1項記載の方法。
する水は溶媒の20部当たり約1部以下の水である、上
記第1項記載の方法。
3、溶媒は塩化メチレン、1〜10個の炭素原子を有す
るカルボン酸、トルエン、キシレン、およびテトラメチ
レンスルホンから成る群より選択される少なくとも1種
である、上記第2項記載の方法。
るカルボン酸、トルエン、キシレン、およびテトラメチ
レンスルホンから成る群より選択される少なくとも1種
である、上記第2項記載の方法。
4、溶媒は酢酸である、上記第3項記載の方法。
5、促進剤はHl、HBr、低級アルキルヨウ化物、お
よび低級アルキル臭化物から成る群より選択される、上
記第1項記載の方法。
よび低級アルキル臭化物から成る群より選択される、上
記第1項記載の方法。
6、促進剤対ロジウムの比は2:1〜15:lの範囲で
ある、上記第5項記載の方法。
ある、上記第5項記載の方法。
7、促進剤はHBrである、上記第6項記載の方法。
8、均質なロジウム触媒は反応混合物の1000部当た
9L、1〜10部の比で存在する、上記第1項記載の方
法。
9L、1〜10部の比で存在する、上記第1項記載の方
法。
9、均質なロジウム触媒は反応混合物の1000部当た
9L、4〜1.7部の比で存在する、上記第1項記載の
方法。
9L、4〜1.7部の比で存在する、上記第1項記載の
方法。
10、促進剤はヨウ化水素、または低級アルキルヨウ化
物であり、そして促進剤対ロジウムの比は2:1−15
:lの比の範囲である、上記第1項記載の方法。
物であり、そして促進剤対ロジウムの比は2:1−15
:lの比の範囲である、上記第1項記載の方法。
11、ラクトンはγ−パレロラクトンである、上起第1
項記載の方法。
項記載の方法。
12、ラクトンはσ−メチルーγ−ブチロラクトンであ
る、上記第1項記載の方法。
る、上記第1項記載の方法。
13、ラフ1トンはγ−パレロラクトン、α−メチル−
γ−ブチロラクトン、α、β−ジメチルプロピオラクト
ン、α−エチルプロピオラクトンおよびβ−エチルプロ
ピオ゛ラクトンから成る群より選択される少なくとも2
種のラクトンの混合物である、上記第1項記載の方法。
γ−ブチロラクトン、α、β−ジメチルプロピオラクト
ン、α−エチルプロピオラクトンおよびβ−エチルプロ
ピオ゛ラクトンから成る群より選択される少なくとも2
種のラクトンの混合物である、上記第1項記載の方法。
14、溶媒は1−10個の炭素原子を有するカルボン酸
の混合物である、上記第2項記載の方法。
の混合物である、上記第2項記載の方法。
図面は、温度と一酸化炭素の分圧との間の関係のグラフ
の表示である。このグラフ上に示されている多角形は、
アジピン酸の高い収率かγ−パレロラクトン、α−メチ
ル−γ−ブチロラクトン、α、β−ジメチルプロピオラ
クトン、α−エチルプロピオラクトンおよびβ−エチル
プロピオラクトンのロジウム触媒を用いるヒドロカルボ
キシル化から達成することができる区域である。
の表示である。このグラフ上に示されている多角形は、
アジピン酸の高い収率かγ−パレロラクトン、α−メチ
ル−γ−ブチロラクトン、α、β−ジメチルプロピオラ
クトン、α−エチルプロピオラクトンおよびβ−エチル
プロピオラクトンのロジウム触媒を用いるヒドロカルボ
キシル化から達成することができる区域である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、工程: a)γ−パレロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラク
トン、α、β−ジメチルプロピオラクトン、α−エチル
プロピオラクトンおよびβ−エチルプロピオラクトンか
ら成る群より選択される少なくとも1種のラクトンを、
一酸化炭素および水と、均質なロジウム触媒およびヨウ
化物化合物および臭化物化合物から成る群より選択され
る少なくとも1種の促進剤の存在下に、約190℃〜約
250℃の温度においておよび約100psi〜約20
00psiの一酸化炭素の分圧において反応させ、ここ
で促進剤対ロジウムのモル比は約1:1〜約20:1で
あり、そして前記温度および圧力は図面に示す多角形内
に存在し、そしてb)一酸化炭素の吸収が鋭く低下した
とき反応をクエンチング(quenching)する、
ことを特徴とする、アジピン酸の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/343,421 US5359137A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Preparation of adipic acid from lactones |
US343421 | 1989-04-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH032140A true JPH032140A (ja) | 1991-01-08 |
JP2876550B2 JP2876550B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=23346049
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5359137A (ja) |
EP (1) | EP0395038B1 (ja) |
JP (1) | JP2876550B2 (ja) |
KR (1) | KR0161978B1 (ja) |
CA (1) | CA2015424C (ja) |
DE (1) | DE69010963T2 (ja) |
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US5710325A (en) * | 1996-11-01 | 1998-01-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Manufacture of adipic acid |
US6133477A (en) * | 1997-07-23 | 2000-10-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of 3-pentenoic acid |
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NZ596975A (en) * | 2009-06-13 | 2014-04-30 | Rennovia Inc | Production of adipic acid and derivatives from carbohydrate-containing materials |
EP2440513B1 (en) | 2009-06-13 | 2018-08-22 | Archer-Daniels-Midland Company | Production of glutaric acid and derivatives from carbohydrate-containing materials |
US8669393B2 (en) * | 2010-03-05 | 2014-03-11 | Rennovia, Inc. | Adipic acid compositions |
US9770705B2 (en) | 2010-06-11 | 2017-09-26 | Rennovia Inc. | Oxidation catalysts |
BR112014002801B1 (pt) * | 2011-08-08 | 2021-09-21 | Basell Poliolefine Italia S.R.L. | Produtos de adução de dicloreto-etanol magnésio, seu processo de preparação e processo para a polimerização de olefinas utilizando os referidos produtos |
CN115445662B (zh) * | 2022-08-31 | 2023-08-15 | 迈奇化学股份有限公司 | γ-丁内酯羰基化用催化剂及由γ-丁内酯合成戊二酸的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5492913A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-23 | Noguchi Kenkyusho | Synthesis of dicarboxylic acids by carbonylation of lactones |
US4792620A (en) * | 1983-10-14 | 1988-12-20 | Bp Chemicals Limited | Carbonylation catalysts |
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---|---|---|---|---|
DE857192C (de) * | 1941-02-06 | 1952-11-27 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsaeuren im Gemisch mit wechselnden Mengen entsprechender Monocarbonsaeuren sowie gegebenenfalls von Lactonen |
US4060547A (en) * | 1968-08-15 | 1977-11-29 | Monsanto Company | Production of dicarboxylic acids |
JPS5551037A (en) * | 1978-10-11 | 1980-04-14 | Noguchi Kenkyusho | Preparation of dicarboxylic acid by carbonylation reaction of lactones |
US4622423A (en) * | 1984-11-09 | 1986-11-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrocarboxylation of butadiene to 3-pentenoic acid |
US4788333A (en) * | 1985-01-07 | 1988-11-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrocarboxylation of unsaturated carboxylic acids to linear dicarboxylic acids |
-
1989
- 1989-04-26 US US07/343,421 patent/US5359137A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-24 KR KR1019900005717A patent/KR0161978B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-04-25 CA CA002015424A patent/CA2015424C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-26 JP JP2108959A patent/JP2876550B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-26 ES ES90107900T patent/ES2057249T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-26 EP EP90107900A patent/EP0395038B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-26 DE DE69010963T patent/DE69010963T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5492913A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-23 | Noguchi Kenkyusho | Synthesis of dicarboxylic acids by carbonylation of lactones |
US4792620A (en) * | 1983-10-14 | 1988-12-20 | Bp Chemicals Limited | Carbonylation catalysts |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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CA2015424C (en) | 2000-06-06 |
US5359137A (en) | 1994-10-25 |
DE69010963D1 (de) | 1994-09-01 |
ES2057249T3 (es) | 1994-10-16 |
KR900016081A (ko) | 1990-11-12 |
KR0161978B1 (ko) | 1999-01-15 |
EP0395038B1 (en) | 1994-07-27 |
DE69010963T2 (de) | 1995-01-19 |
EP0395038A2 (en) | 1990-10-31 |
EP0395038A3 (en) | 1991-12-11 |
CA2015424A1 (en) | 1990-10-26 |
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