JPH03292891A - Optically active 3-aryl-3-hydroxypropionic acid alkyl ester - Google Patents

Optically active 3-aryl-3-hydroxypropionic acid alkyl ester

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JPH03292891A
JPH03292891A JP9500590A JP9500590A JPH03292891A JP H03292891 A JPH03292891 A JP H03292891A JP 9500590 A JP9500590 A JP 9500590A JP 9500590 A JP9500590 A JP 9500590A JP H03292891 A JPH03292891 A JP H03292891A
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hydroxypropionate
dimethoxyphenyl
aryl
optically active
hydroxypropionic acid
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Kazutoshi Miyazawa
宮沢 和利
Naoyuki Yoshida
尚之 吉田
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject compound in high efficiency by treating a racemic 3-aryl-3-hydroxypropionic acid alkyl ester (AHPA) with an esterase originated from microorganisms, etc. CONSTITUTION:A reaction liquid is produced by mixing a substrate consisting of an AHPA and a fatty acid vinyl ester or triglyceride at a molar ratio of 1:(0.5-10), dispersing the mixture in a solvent such as benzene and adding a lipase originated from microorganisms of genus Pseudomonas, etc., to the dispersion. The reaction liquid is reacted at 10-150 deg.C for 1-1,000hr and the product is purified by vacuum distillation or column chromatography to obtain an optically active 3-aryl-3-hydroxypropionic acid alkyl ester of formula (R<1> and R<2> are OH, 1-4C alkoxy or benzyloxy; R<3> is alkyl) [e. g. (-)-3-(3,4- dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionic acid methyl ester].

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光学活性3−アリール−3−ヒドロキシプロピ
オン酸アルキルに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionates.

(従来α技術) 光学活性3−アリール−3−ヒドロキシプロピオン酸ア
ルキルは、不斉合成の広範な応用に極めて有用な化合物
であるが、過去において工業的に優れた効率の良い合成
法が知られていなかった。
(Conventional α technology) Optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionates are extremely useful compounds for a wide range of asymmetric synthesis applications, but no industrially superior and efficient synthesis method has been known in the past. It wasn't.

(発明が解決しようとする課B) そのため、不斉合成により工業的に効率良く製造するこ
とができる光学活性3−アリール−3−ヒドロキシプロ
ピオン酸アルキルの両鏡検体の供給が望まれており、そ
の製造法が強く要望されてきた。
(Problem B to be Solved by the Invention) Therefore, it is desired to provide a bivalent analyte of optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate that can be industrially and efficiently produced by asymmetric synthesis. There has been a strong demand for such a manufacturing method.

本発明者らは、光学活性3−アリール−3−ヒドロキシ
プロピオン酸アルキルを効率良く大量に得るという目的
を達成するため、鋭意検討した結果、特定の光学活性3
−アリール−3−ヒドロキシプロピオン酸アルキルを得
、これを効率良く大量に得る製造法を見出し、本発明に
至った。
In order to achieve the purpose of efficiently obtaining a large amount of optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate, the present inventors have conducted intensive studies and found that a specific optically active alkyl 3-hydroxypropionate
-Alkyl-aryl-3-hydroxypropionate was obtained, and a manufacturing method for efficiently producing it in large quantities was discovered, leading to the present invention.

(課題を解決するための手段) 本発明は、一般式: (式中、R1、R2は水酸基、炭素数1から4までのア
ルコキシ基、またはベンジルオキシ基を示し、R3はア
ルキル基を示す、)で表される光学活性3−アリール−
3−ヒドロキシプロピオン酸アルキルである。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to the general formula: (wherein R1 and R2 represent a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a benzyloxy group, and R3 represents an alkyl group. ) Optically active 3-aryl-
It is an alkyl 3-hydroxypropionate.

本発明の光学活性な3−アリール−3−ヒドロキシプロ
ピオン酸アルキルは、ラセミ体の3−アリール−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸アルキルを、微生物が生産するエ
ステラーゼあるいは動物由来のエステラーゼを用いて、
トリグリセリドあるいは脂肪酸ビニルとエステル交換す
ることにより光学分割して得られる。
The optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate of the present invention is obtained by producing a racemic alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate using an esterase produced by a microorganism or an esterase derived from an animal.
It is obtained by optical resolution by transesterification with triglyceride or vinyl fatty acid.

本発明の光学活性な3−アリール−3−ヒドロキシプロ
ピオン酸アルキルは、前記一般式(1)で示されるが、
具体的化合初老を挙げれば、(−)−3−(3,4−ジ
メトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン酸メチ
ル、 (−)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)=3−ヒ
ドロキシプロピオン酸エチル、 (−)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(−)−3−(3,4
−ジメトキシフェニル)3−ヒドロキシプロピオン酸ブ
チル、 (−)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸t−ブチル、(+)−3−(3,
4−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン
酸エチル、 (+)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(+)−3−(3,4
−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン酸
ブチル、 (+)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)3−ヒド
ロキシプロピオン酸t−ブチル、(−)−3−(2,4
−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン酸
メチル、 (−)−3−(2,4−ジメトキシフェニル)3−ヒド
ロキシプロピオン酸エチル、 (−)−3−(2,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(−)−3−(2,4
−ジメトキシフェニル)3−ヒドロキシプロピオン酸ブ
チル、 (−)−3−(2,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸t−ブチル、(+)−3−(2,
4−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン
酸エチル、 (+)−3−(2,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(+) −3−(2,
4−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン
酸ブチル、 (+)−3−(2,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸t−ブチル、(−)−3−(2,
5−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン
酸メチル、 (−)−3−(2,5−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸エチル、 (−)−3−(2,5−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(−)−3−(2,5
−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン酸
ブチル、 (−)−3−(2,5−ジメトキシフェニル)=3−ヒ
ドロキシプロピオン酸t−ブチル、(+)−3−(2,
5−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン
酸エチル、 (+)−3−(2,5−ジメトキシフェニル)3−ヒド
ロキシプロピオン酸プロピル、(+)−3−(2,5−
ジメトキシフェニル)3−ヒドロキシプロピオン酸ブチ
ル、 (+)−3−(2,5−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸t−ブチル、(−)−3−(3,
5−ジメトキシフェニル)3−ヒドロキシプロピオン酸
メチル、 (−)−3−(3,5−ジメトキシフェニル)3−ヒド
ロキシプロピオン酸エチル、 (−)−3−(3,5−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(−)−3−(3,5
−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン酸
ブチル、 (−)−3−(3,5−ジメトキシフェニル)3−ヒド
ロキシプロピオン酸t−ブチル、(+)−3−(3,5
−ジメトキシフェニル)3−ヒドロキシプロピオン酸エ
チル、 (+)−3−(3,5−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸プロピル、(+)−3−(3,5
−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシプロピオン酸
ブチル、 (+)−3−(3,5−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸t−ブチル、等である。
The optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate of the present invention is represented by the general formula (1), but
Specific compounds include methyl (-)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)=3-hydroxypropionic acid. Ethyl, propyl (-)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,4
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate t-butyl, (+)-3-(3,
Ethyl 4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropyl propionate, (+)-3-(3,4
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate t-butyl, (-)-3-(2,4
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(2,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate ethyl, (-)-3-(2,4-dimethoxyphenyl)-3- Propyl hydroxypropionate, (-)-3-(2,4
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(2,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate t-butyl, (+)-3-(2,
Ethyl 4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(2,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropyl propionate, (+)-3-(2,
Butyl 4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(2,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate t-butyl, (-)-3-(2,
Methyl 5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, Ethyl (-)-3-(2,5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(2,5-dimethoxyphenyl)- Propyl 3-hydroxypropionate, (-)-3-(2,5
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(2,5-dimethoxyphenyl)=t-butyl 3-hydroxypropionate, (+)-3-(2,
Ethyl 5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(2,5-dimethoxyphenyl)propyl 3-hydroxypropionate, (+)-3-(2,5-
butyl (+)-3-(2,5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,
Methyl 5-dimethoxyphenyl)3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,5-dimethoxyphenyl)ethyl 3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,5-dimethoxyphenyl)-3- Propyl hydroxypropionate, (-)-3-(3,5
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (-)-3-(3,5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate t-butyl, (+)-3-(3,5
-dimethoxyphenyl)3-hydroxypropionate, (+)-3-(3,5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(3,5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate
-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, (+)-3-(3,5-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate t-butyl, and the like.

次に本発明について詳細に述べる。Next, the present invention will be described in detail.

本発明の原料である3−アリール−3−ヒドロキシプロ
ピオン酸アルキルは、了り−ルアルデヒドとブロモ酢酸
エチルを亜鉛存在下反応されることにより容易に得るこ
とが出来る。あるいは、適当なアリールカルボニル酢酸
エステルがあれば、これを還元することにより、やはり
容易に得ることが出来る。
Alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate, which is a raw material of the present invention, can be easily obtained by reacting aldehyde with ethyl bromoacetate in the presence of zinc. Alternatively, if a suitable aryl carbonyl acetate is available, it can also be easily obtained by reducing it.

酵素反応時のトリグリセリドとしては、トリアセチン、
トリプロピオニン、トリブチリン、トリカプロイン、ト
リラウリン等が挙げられ、脂肪酸ビニルとしては、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸
ビニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられ、いずれも市販
されており、合成も容易である。
Triglycerides used in enzymatic reactions include triacetin,
Examples include tripropionin, tributyrin, tricaproin, trilaurin, etc., and fatty acid vinyls include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl laurate, etc., all of which are commercially available and easy to synthesize. be.

エステラーゼとしては市販されているものとして次表に
示したものが挙げられる。
Commercially available esterases include those shown in the table below.

第1表 また、これらの他に、上記の反応を行う能力を有する酵
素を産生ずる微生物であれば、その種類を問わずに、そ
の酵素は使用できる。かかる微生物の例として、 シュウトモナス(Pseudomonas)属、アルス
ロバクタ−(Arthrobacter)属、アクロモ
バクタ−(Acromobac ter)属、アルカリ
ゲネス(Alcali enes)属、アスペルギルス
(As eri 1llus)属、クロモバクテリウム
(Chromobacterium)属、カンディダ(
Candida)属、 ムコール(Mucor)属、 リゾプス(ハ圏亜■)属などに属するものが挙げられる
Table 1 In addition to these, any microorganism that produces an enzyme capable of carrying out the above reaction can be used regardless of its type. Examples of such microorganisms include the genus Pseudomonas, the genus Arthrobacter, the genus Achromobacter, the genus Alcaligenes, the genus Aspergillus, and the genus Chromobacterium. genus acterium , Candida (
Examples include those belonging to the genus Candida, the genus Mucor, and the genus Rhizopus.

しかし、これらの中で特に好ましいのはシュウトモナス
(Pseudomonas)属由来のものである。
However, particularly preferred among these are those derived from the genus Pseudomonas.

反応は、3−アリール−3−ヒドロキシプロピオン酸ア
ルキルを脂肪酸ビニルあるいはトリグリセリドと混合し
、酵素と効率よく接触させることにより行われる。この
とき、反応温度は室温(10℃前後)ないし150℃が
適当であり、特に好ましくは、20ないし45℃である
。反応時間は工ないし1 、000時間程度である。
The reaction is carried out by mixing alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate with vinyl fatty acid or triglyceride and bringing the mixture into efficient contact with an enzyme. At this time, the reaction temperature is suitably from room temperature (about 10°C) to 150°C, particularly preferably from 20 to 45°C. The reaction time is approximately 1,000 to 1,000 hours.

基質である3−アリール−3−ヒドロキシプロピオン酸
アルキルと脂肪酸ビニルあるいはトリグリセリドとの割
合はX:O,Sないし1:10(モル比)であり、好ま
しくは、1:0.5(モル比)である。
The ratio of the substrate alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate to fatty acid vinyl or triglyceride is X:O,S or 1:10 (molar ratio), preferably 1:0.5 (molar ratio). It is.

反応溶媒は、必要であればn−ヘキサン、n −ヘプタ
ン等の炭化水素系や、ベンゼン、トルエン、さらにはエ
ーテル類など、エステラーゼ活性を阻害しないものであ
れば広く使用することができるが、無溶媒でも構わない
If necessary, a wide range of reaction solvents can be used as long as they do not inhibit esterase activity, such as hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane, benzene, toluene, and even ethers. A solvent may be used.

このようにして酵素反応を行った後、エステラーゼは通
常の濾過操作で除去することができ、そのまま再使用す
ることが可能である。濾液である反応液を減圧蒸留する
か、あるいはカラムクロマトグラフィーにかける等によ
り、光学活性な3−アリール−3−ヒドロキシプロピオ
ン酸アルキルと光学活性な3−アリール−3−アシルオ
キシブロビオン酸アルキルにそれぞれ分離することがで
きる0反応終了後、もしも光学活性な3−了り−ルー3
−ヒドロキシプロピオン酸アルキルの光学純度が低かっ
た場合(エステル交換が充分進行しなかった場合)は、
再度エステラーゼによるエステル交換反応を行うことに
より、光学純度の高い(〉99%ee)ものを得ること
ができる。
After performing the enzymatic reaction in this manner, the esterase can be removed by a normal filtration operation and can be reused as is. The reaction solution, which is a filtrate, is distilled under reduced pressure or subjected to column chromatography to convert it into optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate and optically active alkyl 3-aryl-3-acyloxybrobionic acid, respectively. After the completion of the reaction, the optically active 3-ru-3 can be separated.
- If the optical purity of the alkyl hydroxypropionate is low (if transesterification has not progressed sufficiently),
By performing the transesterification reaction using esterase again, a product with high optical purity (>99% ee) can be obtained.

本方法で得られた光学活性な3−アリール−3−アシル
オキシプロピオン酸アルキルは、アルカリ (塩基とし
ては水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどを使用する
ことができる)、あるいは酸(酸としては、塩酸、硫酸
などを使用することができる)による加水分解、もしく
は加アルコール(メタノール、エタノールなど)分解等
により、前述の光学活性な3−了り−ルー3−ヒドロキ
シプロピオン酸エステルの対掌体、あるいは光学活性な
3−アリール−3−ヒドロキシプロピオン酸が得られる
The optically active alkyl 3-aryl-3-acyloxypropionate obtained by this method can be prepared using an alkali (potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc. can be used as the base) or an acid (the acid is hydrochloric acid, etc.). The enantiomer of the optically active 3-hydroxypropionate ester, or Optically active 3-aryl-3-hydroxypropionic acid is obtained.

以上の操作により、(+)一体、(−)一体それぞれ、
光学活性な3−了り−ルー3−ヒドロキシプロピオン酸
アルキルを得ることが出来る。なお、用いるエステラー
ゼにより光学活性3−アリール−3−アシルオキシプロ
ピオン酸アルキルは(+)一体、(−)一体のどちらも
有り得る。
By the above operations, (+) unitary, (-) unitary, respectively.
Optically active alkyl 3-hydroxypropionate can be obtained. Note that depending on the esterase used, the optically active alkyl 3-aryl-3-acyloxypropionate may be either (+) or (-) monolithic.

(発明の効果) 本発明の光学活性3−アリール−3−ヒドロキシプロピ
オン酸アルキルは、不斉合成の出発物質として極めて応
用の広範な、有用な化合物である。
(Effects of the Invention) The optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate of the present invention is a very useful compound with a wide range of applications as a starting material for asymmetric synthesis.

例えば、光学活性3−アリール−3−ヒドロキシプロピ
オン酸エステルを還元することにより光学活性1−アリ
ール−1,3−プロパンジオールに導くことができる。
For example, optically active 1-aryl-1,3-propanediol can be obtained by reducing optically active 3-aryl-3-hydroxypropionic acid ester.

これは、抗欝剤であるフルオキセチン(J、八m、Ch
em、 Soc、、 53.40801988))類縁
体の出発物質になりうる。すなわち、本発明の化合物は
様々な生理活性物質へ導くことが出来るものである。
This is an antidepressant, fluoxetine (J, 8m, Ch
em, Soc, 53.40801988)) Can serve as a starting material for analogs. That is, the compounds of the present invention can lead to various physiologically active substances.

(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこの実施例によって制限されるものではない。
(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
The invention is not limited to this example.

実施例1 3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシ
プロピオン酸エチル5.0g (20mmol) 、カ
プロン酸ビニル1.4g (13+u+ol) 、リパ
ーゼPS 1.Ogの混合物を室温で12日間撹拌した
。リパーゼを濾別後、カラムクロマトグラフィー(溶出
溶媒、トルエン/酢酸エチル=9/1)により、(−)
3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒドロキシ
プロピオン酸エチル2g(>50%ee)、および(+
)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヘキサ
ノイルオキシプロピオン酸エチル4.3g (約43%
ee)をそれぞれ得た。
Example 1 5.0 g (20 mmol) of ethyl 3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, 1.4 g (13+u+ol) of vinyl caproate, Lipase PS 1. The Og mixture was stirred at room temperature for 12 days. After filtering off the lipase, column chromatography (elution solvent, toluene/ethyl acetate = 9/1)
2 g (>50% ee) of ethyl 3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate, and (+
)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hexanoyloxypropionate ethyl 4.3g (approximately 43%
ee) were obtained.

(−)−3−(3,4−ジメトキシフェニル)−3−ヒ
ドロキシプロピオン酸エチルは、4−ニトロフェニルイ
ソシアネートと反応させて高速液体クロマトグラフィー
にかける方法(特願平1−176580号)で光学純度
を決定した。また、その比旋光度は〔α) D”  1
6.9 ” (cl、O+ CDCh)であった。
(−)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hydroxypropionate ethyl Purity was determined. Also, its specific optical rotation is [α) D” 1
6.9” (cl, O+ CDCh).

もう一方の(+)−3−(3,4−ジメトキシフェニル
)−3〜ヘキサノイルオキシプロピオン酸エチルは、水
素化リチウムアルミニウムにより(+)−3−(3,4
−ジメトキシフェニル)−1,3−プロパンジオールに
還元して光学分割HPLC(ダイセル社製、キラルセル
OB)により、その光学純度を決定した。
The other ethyl (+)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hexanoyloxypropionate was prepared by treating (+)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-hexanoyloxypropionate with lithium aluminum hydride.
-dimethoxyphenyl)-1,3-propanediol, and its optical purity was determined by optical resolution HPLC (Chiralcel OB, manufactured by Daicel).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R^1、R^2は水酸基、炭素数1から4まで
のアルコキシ基、またはベンジルオキシ基を示し、R^
3はアルキル基を示す。)で表される光学活性3−アリ
ール−3−ヒドロキシプロピオン酸アルキル。
(1) General formula: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(I) (In the formula, R^1 and R^2 represent a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a benzyloxy group, R^
3 represents an alkyl group. ) Optically active alkyl 3-aryl-3-hydroxypropionate.
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