JPH0335300B2 - - Google Patents

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JPH0335300B2
JPH0335300B2 JP60059488A JP5948885A JPH0335300B2 JP H0335300 B2 JPH0335300 B2 JP H0335300B2 JP 60059488 A JP60059488 A JP 60059488A JP 5948885 A JP5948885 A JP 5948885A JP H0335300 B2 JPH0335300 B2 JP H0335300B2
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JP
Japan
Prior art keywords
benzylbiphenyl
friedel
biphenyl
reaction
crafts
Prior art date
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JP60059488A
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Japanese (ja)
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JPS61218533A (en
Inventor
Akio Yamamoto
Kenjiryo Sakakibara
Katsuhiko Sakura
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 この発明はp−ベンジルビフエニルを有利に製
造する方法に関する。 〔従来の技術〕 p−ベンジルビフエニルは、例えば、感熱記録
材料の熱可融性物質として、あるいはその他種々
の用途において有用な化合物であり、このp−ベ
ンジルビフエニルを有利に製造する方法の開発が
要請されている。 従来、このp−ベンジルビフエニルを製造する
方法としては、ビフエニルと塩化ベンジルとを亜
鉛末と共に加熱する方法や、ビフエニルとベンジ
ルハライドとをフリーデルクラフツ触媒の存在下
に反応させる方法が知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前者の亜鉛末を使用する方法は
工業的に難があり、また、後者のフリーデルクラ
フツ反応は、工業的には有利な方法であるが、目
的物であるp−ベンジルビフエニル以外に、その
異性体であるo−ベンジルビフエニルが不可避的
に多量に生成し、p−ベンジルビフエニルの収率
が上らないだけでなく、分離精製の負荷が大きい
という問題があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもの
で、ビフエニルとベンジルハライドとのフリーデ
ルクラフツ反応の際に不可避的に多量に副生する
o−ベンジルビフエニルを有効に活用してp−ベ
ンジルビフエニルの収率を大幅に向上させること
ができるp−ベンジルビフエニルの製造法を提供
するものである。 すなわち、本発明は、ビフエニルとベンジルハ
ライドとをフリーデルクラフツ触媒の存在下に反
応させ、得られた反応混合物から副生O−ベンジ
ルビフエニルを分離し若しくは分離することな
く、新たにフリーデルクラフツ触媒を添加し、加
熱下にビフエニルと反応させるp−ベンジルビフ
エニルの製造法である。 本発明において、フリーデルクラフツ触媒の存
在下に行われる第2段目の反応における原料は、
第1段目の反応で生成した副生o−ベンジルビフ
エニルである。この副生o−ベンジルビフエニル
については、これを一旦精製してから使用しても
よく、また、精製することなく、上記フリーデル
クラフツ反応の際に生成したp−ベンジルビフエ
ニル及び未反応のビフエニルと共に反応混合物と
してそのまま使用してもよい。 また、本発明において使用するビフエニルも、
例えば、コールタールから分離精製されたものや
赤熱した反応管中にベンゼンを通過させることに
より製造されたもの等、それが従来公知の如何な
る方法で製造されたものであつてもよいが、好ま
しくは、ビフエニルとベンジルハライドとをフリ
ーデルクラフツ触媒の存在下に反応させた際に反
応混合物中に残存した未反応ビフエニルである。
この未反応ビフエニルについても、これを一旦精
製してから使用してもよく、また、精製すること
なく、上記フリーデルクラフツ反応の際に生成し
たp−ベンジルビフエニル及び副生した副生o−
ベンジルビフエニルと共に反応混合物としてその
まま使用してもよい。 このビフエニルの使用量は、o−ベンジルビフ
エニル1モルに対して1〜10モル、好ましくは3
〜7モルである。1モルより少ないとジベンジル
化物、トリベンジル化物等の生成が優先し、ま
た、10モルより多いと未反応のビフエニルが多く
残存し、工業的に不利である。従つて、ビフエニ
ルとベンジルハライドとのフリーデルクラフツ反
応によつて得られた反応混合物中の未反応ビフエ
ニルの量が上記使用量の範囲内にない場合には、
好ましくはビフエニルの量が上記範囲内に収まる
ように調整する。 さらに、上記ビフエニルと共に使用されるフリ
ーデルクラフツ触媒としては、特に制限されるも
のではなく、例えば、無水塩化アルミニウム、無
水塩化第二鉄、塩化亜鉛、塩化第二錫、塩化ガリ
ウム、三弗化硼素、四塩化チタン、臭化アルミニ
ウム、塩化アンチモン等を挙げることができ、コ
ストの点や製造工程上からして無水塩化アルミニ
ウムが特に好ましい。 このフリーデルクラフツ触媒の使用量について
は、上記o−ベンジルビフエニル1モルに対して
0.01〜1モル、好ましくは0.05〜0.5モルであり、
この触媒使用量が少ないと異性化反応の反応速度
が遅く、また、触媒使用量が多すぎても触媒コス
トが高くなるだけで不利である。 本発明方法においては、上記フリーデルクラフ
ツ触媒に加えて、助触媒としてベンジルハライド
を使用することができ、このベンジルハライドを
助触媒として使用することにより反応速度を早く
することができ、o−ベンジルビフエニルのp−
ベンジルビフエニルへの転化率を向上させること
ができる。 この目的で使用されるベンジルハライドとして
は、塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジ
ル等を挙げることができ、好ましくは塩化ベンジ
ルである。これらのベンジルハライドは、反応の
際に上記フリーデルクラフツ触媒と錯塩を形成し
て反応に関与するので、その使用量についてはフ
リーデルクラフツ触媒1モルに対して通常0.05〜
10モル、好ましくは0.5〜4モル使用する。ベン
ジルハライドの使用量が0.05モルより少ないとこ
のベンジルハライドを助触媒として使用する効果
が現れず、また、10モルより多く使用すると副反
応が優先し、p−ベンジルビフエニルの収率が低
下する。 本発明においては、通常のフリーデルクラフツ
反応と同様に極性溶媒を使用することができる。
この極性溶媒は、反応工程でのハンドリングを容
易にしたり、助触媒としてベンジルハライドを使
用した場合に生成する錯塩を溶媒和するために使
用されるものであり、ニトロベンゼンで代表され
る芳香族ニトロ化合物、ニトロメタンやニトロプ
ロパンで代表される脂肪族ニトロ化合物のほか、
クロロホルム、ジメチルスルホキサイド、ベンゾ
ニトリル等が使用され、好ましくは芳香族ニトロ
化合物であつて、より好ましくはニトロベンゼン
である。従つて、上記o−ベンジルビフエニル及
びビフエニルとして、ビフエニルとベンジルハラ
イドのフリーデルクラフツ反応における反応混合
物を使用する場合には、このフリーデルクラフツ
反応の際に使用した極性溶媒を分離除去すること
なくそのまま使用するのが好ましい。 この極性溶媒の使用量は、特に限定されるもの
ではないが、o−ベンジルビフエニル1モルに対
して通常0.01〜5モル、好ましくは0.05〜1モル
である。その使用量が0.01モルより少ないと極性
溶媒を使用する効果が少なく、また、5モルより
多いと分離精製工程でこの極性溶媒を追出す際の
負荷が大きくなり不利である。 本発明の反応終了後には、ビフエニルとベンジ
ルハライドとをフリーデルクラフツ触媒の存在下
に反応させる通常のフリーデルクラフツ反応と同
様な後処理をし、反応混合物中からo−ベンジル
ビフエニルを分離精製する。 〔作用〕 本発明方法においては、第1段目の反応におい
てビフエニルとベンジルハライドとをフリーデル
クラフツ触媒の存在下に反応させた際に不可避的
に副生o−ベンジルビフエニルが生成するが、こ
のo−ベンジルビフエニルのベンジル基が第2段
目の反応におけるフリーデルクラフツ触媒によつ
て引抜かれ、これがビフエニルのP−位を優先的
に攻撃してp−ベンジルビフエニルに転移するも
のと考えられ、反応機構としては分子間転移が起
つてo−ベンジルビフエニルがp−ベンジルビフ
エニルに異性化するものと思われる。 〔実施例〕 以下、実施例に基づいて、本発明方法を具体的
に説明する。 実施例 1 o−ベンジルビフエニル0.32モルとビフエニル
1.52モルとを300mlフラスコに入れ、100℃に加熱
しながらニトロベンゼン0.40モル中に溶解した無
水塩化アルミニウム0.032モルを攪拌下に添加し、
添加終了後2.5時間反応させた。o−ベンジルビ
フエニルの転化率は26.5モル%であり、p−ベン
ジルビフエニルの収率は21.9モル%であつた。 なお、この実施例で使用したo−ベンジルビフ
エニルは、フリーデルクラフツ触媒の存在下にビ
フエニルとベンジルハライドとを反応させて得ら
れたものである。 実施例 2 o−ベンジルビフエニル0.32モル、ビフエニル
1.52モル及び塩化ベンジル0.008モルを300mlフラ
スコに入れ、80℃に加熱しながらニトロベンゼン
0.089モル中に溶解した無水塩化アルミニウム
0.032モルを攪拌下に添加し、添加終了後4時間
反応させた。o−ベンジルビフエニルの転化率は
64.9モル%であり、o−ベンジルビフエニルを基
準にしたp−ベンジルビフエニルの収率は46.2モ
ル%であつた。 なお、この実施例で使用したo−ベンジルビフ
エニルは、フリーデルクラフツ触媒の存在下にビ
フエニルとベンジルハライドとを反応させて得ら
れたものである。 実施例 3 塩化ベンジルの添加量を0.032モルとした以外
は上記実施例2と同様にして反応を行い、第1表
に示す反応時間後とのo−ベンジルビフエニルの
転化率及びo−ベンジルビフエニルを基準にした
p−ベンジルビフエニルの収率を求めた。結果を
第1表に示す。
[Industrial Field of Application] This invention relates to an advantageous method for producing p-benzylbiphenyl. [Prior Art] p-Benzylbiphenyl is a compound useful, for example, as a heat-fusible substance for heat-sensitive recording materials and in various other uses. Development is requested. Conventionally, methods for producing p-benzylbiphenyl include a method of heating biphenyl and benzyl chloride together with zinc powder, and a method of reacting biphenyl and benzyl halide in the presence of a Friedel-Crafts catalyst. There is. [Problems to be solved by the invention] However, the former method using zinc powder is industrially difficult, and the latter method, Friedel-Crafts reaction, although industrially advantageous, does not meet the intended purpose. In addition to the product p-benzylbiphenyl, its isomer o-benzylbiphenyl is inevitably produced in large amounts, which not only reduces the yield of p-benzylbiphenyl but also increases the burden of separation and purification. The problem was that it was large. [Means for Solving the Problems] The present invention was devised in view of the above-mentioned viewpoints, and it deals with o-benzyl biphenyl, which is inevitably produced in large amounts as a by-product during the Friedel-Crafts reaction between biphenyl and benzyl halide. The present invention provides a method for producing p-benzylbiphenyl that can significantly improve the yield of p-benzylbiphenyl by effectively utilizing enyl. That is, the present invention allows biphenyl and benzyl halide to react in the presence of a Friedel-Crafts catalyst, and separates the by-product O-benzylbiphenyl from the resulting reaction mixture, or without separating it, and newly generates a Friedel-Crafts catalyst. This is a method for producing p-benzylbiphenyl by adding a catalyst and reacting with biphenyl under heating. In the present invention, the raw materials for the second stage reaction carried out in the presence of a Friedel-Crafts catalyst are:
This is the by-product o-benzylbiphenyl produced in the first stage reaction. This by-product o-benzylbiphenyl may be used after being purified once, or it may be used without purification, and p-benzylbiphenyl produced during the Friedel-Crafts reaction and unreacted It may also be used directly as a reaction mixture with biphenyl. In addition, the biphenyl used in the present invention is also
For example, it may be produced by any conventionally known method, such as one separated and purified from coal tar or one produced by passing benzene through a red-hot reaction tube, but preferably , unreacted biphenyl remaining in the reaction mixture when biphenyl and benzyl halide were reacted in the presence of a Friedel-Crafts catalyst.
This unreacted biphenyl may also be used after being purified once, or it may be used without being purified, and the p-benzylbiphenyl produced during the Friedel-Crafts reaction and the o-
It may be used directly as a reaction mixture with benzylbiphenyl. The amount of biphenyl used is 1 to 10 mol, preferably 3 to 1 mol, per 1 mol of o-benzylbiphenyl.
~7 moles. If it is less than 1 mole, dibenzylated products, tribenzylated products, etc. will be preferentially produced, and if it is more than 10 moles, a large amount of unreacted biphenyl will remain, which is industrially disadvantageous. Therefore, if the amount of unreacted biphenyl in the reaction mixture obtained by the Friedel-Crafts reaction of biphenyl and benzyl halide is not within the range of the above usage amount,
Preferably, the amount of biphenyl is adjusted to fall within the above range. Furthermore, the Friedel-Crafts catalyst used with the above biphenyl is not particularly limited, and examples thereof include anhydrous aluminum chloride, anhydrous ferric chloride, zinc chloride, tin chloride, gallium chloride, and boron trifluoride. , titanium tetrachloride, aluminum bromide, antimony chloride, etc., and anhydrous aluminum chloride is particularly preferred from the viewpoint of cost and manufacturing process. The amount of Friedel-Crafts catalyst to be used is based on 1 mole of the above o-benzylbiphenyl.
0.01 to 1 mol, preferably 0.05 to 0.5 mol,
If the amount of the catalyst used is too small, the reaction rate of the isomerization reaction will be slow, and if the amount of the catalyst used is too large, the cost of the catalyst will only increase, which is disadvantageous. In the method of the present invention, in addition to the above Friedel-Crafts catalyst, benzyl halide can be used as a co-catalyst. By using this benzyl halide as a co-catalyst, the reaction rate can be increased, and o-benzyl halide can be used as a co-catalyst. Biphenyl p-
The conversion rate to benzylbiphenyl can be improved. Benzyl halides used for this purpose include benzyl chloride, benzyl bromide, benzyl iodide and the like, with benzyl chloride being preferred. These benzyl halides participate in the reaction by forming a complex salt with the Friedel-Crafts catalyst, so the amount used is usually 0.05 to 1 mole of the Friedel-Crafts catalyst.
10 moles are used, preferably 0.5 to 4 moles. If the amount of benzyl halide used is less than 0.05 mol, the effect of using this benzyl halide as a cocatalyst will not appear, and if more than 10 mol is used, side reactions will take priority and the yield of p-benzylbiphenyl will decrease. . In the present invention, a polar solvent can be used as in the usual Friedel-Crafts reaction.
This polar solvent is used to facilitate handling in the reaction process and to solvate the complex salts formed when benzyl halide is used as a cocatalyst. , aliphatic nitro compounds represented by nitromethane and nitropropane, as well as
Chloroform, dimethyl sulfoxide, benzonitrile and the like are used, preferably aromatic nitro compounds, more preferably nitrobenzene. Therefore, when using the reaction mixture of biphenyl and benzyl halide in the Friedel-Crafts reaction as the o-benzylbiphenyl and biphenyl, the polar solvent used in the Friedel-Crafts reaction is not separated and removed. It is preferable to use it as is. The amount of this polar solvent to be used is not particularly limited, but is usually 0.01 to 5 mol, preferably 0.05 to 1 mol, per 1 mol of o-benzylbiphenyl. If the amount used is less than 0.01 mol, the effect of using the polar solvent will be small, and if it is more than 5 mol, the load when expelling this polar solvent in the separation and purification step will be large, which is disadvantageous. After the reaction of the present invention is completed, o-benzylbiphenyl is separated and purified from the reaction mixture by post-treatment similar to the usual Friedel-Crafts reaction in which biphenyl and benzyl halide are reacted in the presence of a Friedel-Crafts catalyst. do. [Operation] In the method of the present invention, when biphenyl and benzyl halide are reacted in the presence of a Friedel-Crafts catalyst in the first stage reaction, by-product o-benzylbiphenyl is inevitably produced; The benzyl group of this o-benzylbiphenyl is abstracted by the Friedel-Crafts catalyst in the second stage reaction, which preferentially attacks the P-position of biphenyl and transfers it to p-benzylbiphenyl. It is thought that the reaction mechanism is that o-benzylbiphenyl is isomerized to p-benzylbiphenyl due to intermolecular transition. [Example] Hereinafter, the method of the present invention will be specifically explained based on Examples. Example 1 0.32 mol of o-benzylbiphenyl and biphenyl
1.52 mol of aluminum chloride was placed in a 300 ml flask, and while heating to 100°C, 0.032 mol of anhydrous aluminum chloride dissolved in 0.40 mol of nitrobenzene was added with stirring.
After the addition was completed, the reaction was continued for 2.5 hours. The conversion rate of o-benzylbiphenyl was 26.5 mol%, and the yield of p-benzylbiphenyl was 21.9 mol%. Note that o-benzylbiphenyl used in this example was obtained by reacting biphenyl and benzyl halide in the presence of a Friedel-Crafts catalyst. Example 2 o-benzylbiphenyl 0.32 mol, biphenyl
Put 1.52 mol and 0.008 mol of benzyl chloride into a 300 ml flask, and add nitrobenzene while heating to 80℃.
Anhydrous aluminum chloride dissolved in 0.089 mol
0.032 mol was added under stirring, and the reaction was allowed to proceed for 4 hours after the addition was completed. The conversion rate of o-benzylbiphenyl is
The yield of p-benzylbiphenyl was 46.2 mol% based on o-benzylbiphenyl. Note that o-benzylbiphenyl used in this example was obtained by reacting biphenyl and benzyl halide in the presence of a Friedel-Crafts catalyst. Example 3 The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 above, except that the amount of benzyl chloride added was 0.032 mol, and the conversion rate of o-benzylbiphenyl and o-benzylbiphenyl after the reaction time shown in Table 1 were obtained. The yield of p-benzylbiphenyl was determined based on enyl. The results are shown in Table 1.

【表】 実施例 4 ビフエニルの使用量を0.32モルとした以外は上
記実施例2と同様にして反応を行い、第2表に示
す反応時間後とのo−ベンジルビフエニルの転化
率及びo−ベンジルビフエニルを基準にしたp−
ベンジルビフエニルの収率を求めた。結果を第2
表に示す。
[Table] Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 above, except that the amount of biphenyl used was 0.32 mol, and the conversion rate of o-benzylbiphenyl and o- p- based on benzyl biphenyl
The yield of benzylbiphenyl was determined. Second result
Shown in the table.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明方法によれば、o−ベンジルビフエニル
からp−ベンジルビフエニルを製造することがで
き、これによつてビフエニルとベンジルハライド
とのフリーデルクラフツ反応の際に不可避的に多
量に副生するo−ベンジルビフエニルを有効に活
用してp−ベンジルビフエニルの収率を大幅に向
上させることができる。
According to the method of the present invention, p-benzylbiphenyl can be produced from o-benzylbiphenyl, which inevitably produces a large amount of by-products during the Friedel-Crafts reaction between biphenyl and benzyl halide. By effectively utilizing o-benzylbiphenyl, the yield of p-benzylbiphenyl can be significantly improved.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ビフエニルとベンジルハライドとをフリーデ
ルクラフツ触媒の存在下に反応させ、得られた反
応混合物から副生O−ベンジルビフエニルを分離
し若しくは分離することなく、新たにフリーデル
クラフツ触媒を添加し、加熱下にビフエニルと反
応させることを特徴とするp−ベンジルビフエニ
ルの製造法。 2 ビフエニルとベンジルハライドとをフリーデ
ルクラフツ触媒の存在下に反応させて得られた副
生o−ベンジルビフエニル及び未反応ビフエニル
を含有する反応混合物に、新たにフリーデルクラ
フツ触媒を添加し、加熱下に反応させる特許請求
の範囲第1項記載のp−ベンジルビフエニルの製
造法。 3 ビフエニルとベンジルハライドとをフリーデ
ルクラフツ触媒の存在下に反応させて得られた反
応混合物から副生O−ベンジルビフエニルを分離
し、この副生o−ベンジルビフエニルに新たにビ
フエニル及びフリーデルクラフツ触媒を添加し、
加熱下に反応させる特許請求の範囲第1項記載の
p−ベンジルビフエニルの製造法。 4 フリーデルクラフツ触媒と共に助触媒として
ベンジルハライドを存在させる特許請求の範囲第
1項ないし第3項のいずれかに記載のp−ベンジ
ルビフエニルの製造法。 5 反応溶媒として極性溶媒を使用する特許請求
の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載のp
−ベンジルビフエニルの製造法。 6 極性溶媒が芳香族ニトロ化合物である特許請
求の範囲第5項記載のp−ベンジルビフエニルの
製造法。
[Scope of Claims] 1. Biphenyl and benzyl halide are reacted in the presence of a Friedel-Crafts catalyst, and the by-product O-benzylbiphenyl is separated from the resulting reaction mixture, or without separation, a new Friedel-Crafts product is produced. A method for producing p-benzylbiphenyl, which comprises adding a Crafts catalyst and reacting it with biphenyl under heating. 2 A new Friedel-Crafts catalyst was added to the reaction mixture containing by-product o-benzylbiphenyl and unreacted biphenyl obtained by reacting biphenyl and benzyl halide in the presence of a Friedel-Crafts catalyst, and the mixture was heated. A method for producing p-benzylbiphenyl according to claim 1, wherein the following reaction is performed. 3 By-product O-benzylbiphenyl is separated from the reaction mixture obtained by reacting biphenyl and benzyl halide in the presence of a Friedel-Crafts catalyst, and biphenyl and Friedel-Crafts are added to this by-product o-benzylbiphenyl. Added Krafts catalyst,
A method for producing p-benzylbiphenyl according to claim 1, wherein the reaction is carried out under heating. 4. The method for producing p-benzylbiphenyl according to any one of claims 1 to 3, wherein benzyl halide is present as a cocatalyst together with the Friedel-Crafts catalyst. 5 p according to any one of claims 1 to 4, which uses a polar solvent as a reaction solvent.
- A method for producing benzylbiphenyl. 6. The method for producing p-benzylbiphenyl according to claim 5, wherein the polar solvent is an aromatic nitro compound.
JP60059488A 1985-03-26 1985-03-26 Production of p-benzylbiphenyl Granted JPS61218533A (en)

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