JPH06228038A - フェノール化合物のo−アルキル化法 - Google Patents
フェノール化合物のo−アルキル化法Info
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Abstract
効量の触媒の存在下、気相中で、フェノール化合物とア
ルカノールを反応させることからなるフェノール化合物
のO−アルキル化法。より特定的には、この発明はジフ
ェノールからのエーテルの製法に関する。 【効果】 フェノール化合物の変換率が高く且つ目的の
エーテルの選択率が高いうえに、触媒が極めて安定でそ
の寿命が長い。
Description
アルキル化法に関する。本発明は、より詳しくは、ジフ
ェノールからのエーテルの製法に関する。
ノール化合物からエーテルを得る方法は多数存在する。
の存在下、液相または気相中でフェノールとアルコール
を反応させることからなる。
は、液相でジフェノールのモノメチルエーテルを製造す
る方法が記載されており、これは触媒としての燐酸ホウ
素の存在下、200℃−240℃の高温で、エーテル化
するジフェノールをメタノールと反応させることからな
る。この方法では高圧下で操作を実施しなければなら
ず、従って特別な装置が必要である。
ルのエーテルの製造について述べている。
は、燐酸を含浸させたシリカゲルバーミセリの存在下、
250〜300℃で、気相中でピロカテキンとメタノー
ルを反応させてピロカテキンからモノメチルエーテルを
製造する方法を開示している。ピロカテキンで得られる
変換率は64.9%、ベラトロールに対するグアヤコー
ルの選択率は54.6%及び11.5%である。
ロカテキンの変換率は50〜65%であり、グアヤコー
ルの選択率は約80−90%と良好であるため、この触
媒の触媒活性は良好である。しかし、触媒を連続法で使
用する場合には、この触媒は十分なものではない。何故
ならば、燐酸ホウ素はピロカテキンと反応し、ピロカテ
キンによって溶出されるからである。その場合、触媒が
消失され、従って操作が長時間に及ぶと触媒活性が低下
する。
ム、ホウ素及びリンを含む触媒を使用することが提起さ
れている(FR−A−2303784)。この種の触媒
を使用するとジフェノールの変換は良好に行なわれる。
しかし、触媒の寿命は長いが燐酸ホウ素も消費されるた
め改良が必要である。
問題を解決するために、リン化合物例えば燐酸及び/ま
たは、リン化合物とホウ素化合物との反応生成物例えば
燐酸ホウ素からなる、支持体上に担持された活性相から
なる触媒を使用することを提起している。触媒の損失を
補うために、活性相を支持体に含浸させることのできる
供給ガスを活性相に連続的に導入することを薦めてい
る。この結果、得られた生成物はホウ酸メチル及び燐酸
を含み、これを精製するという問題が生じる。
ることができ、触媒活性の損失の問題の別な解決法を提
供する、モノまたはポリヒドロキシル化フェノールをO
−アルキル化する方法を提供することである。
エーテルの製造を調整しながらO−アルキル化ジフェノ
ールを製造できる触媒の入手を可能にすることである。
事実、市場の要求によると、選択した触媒に応じて、選
択的にジフェノールモノアルキルエーテルまたは、ジフ
ェノールモノアルキルエーテルとジフェノールジアルキ
ルエーテルの混合物を得ることのできる方法が得られる
ことは価値のあることと思われる。
応じることができる。
は、この方法が三価の希土類金属のオルト燐酸塩から選
択した有効量の触媒の存在下、気相で、フェノール化合
物をアルカノールと反応させることからなることを特徴
とする、フェノール化合物の0−アルキル化のための、
本発明の目的を形成する。
物」とは少なくとも1つのヒドロキシル基を有する芳香
族化合物を意味するよう使用されている。「芳香族化合
物」とは、文献、特に、Jerry MARCH, Advanced Organi
c Chemistry,第3版,John Wiley and Sons, 1985の37
ページ以降に定義されている芳香族性の従来の意味で使
用している。
ランタニド類及び、イットリウム及びスカンジウムを指
すように使用されている。
は、燐酸陰イオンと三価希土類陽イオンとのモル比が約
1±0.2、好ましくは1.0である化合物を意味する
ように使用している。
類のオルト燐酸塩を使用することからなる。
またはアルカリ土類金属を含浸した三価の希土類のオル
ト燐酸塩を使用することからなる。
リ元素またはアルカリ土類元素を意味するよう使用して
いる。
ていなくてもよい希土類金属の燐酸塩から選択した有効
量の触媒の存在下、気相中で、フェノール化合物をアル
カノールと反応させる。
2つ以上の単環式芳香族炭素環式基の鎖で構成された二
価の基の残基を表わし、 −Rは同じでも、異なっていてもよい1つ以上の置換基
を表わし、 −nは5以下の数である]のフェノール化合物を、一般
式(II): R′−OH (II) [式中、 −R′は直鎖または分枝の飽和または不飽和の非環式脂
肪族基;単環式または多環式の飽和または不飽和の脂環
式基;環式置換基を有する分枝または直鎖の飽和または
不飽和の脂肪族基であってよい炭素原子数1−24個の
炭化水素基を表わす]に対応するアルカノールを用いて
O−アルキル化する方法に関する。
に対応する全てのアルカノールを一般的に示すよう使用
している。
ル化合物を気相でアルカノールと反応させる。この表現
は、種々の試薬は反応条件下で気化されることを意味す
るが、この方法では、試薬の物理特性、圧力下での使
用、または有機溶媒の使用の結果生じる液相が存在する
可能性を排除するものではない。
(I) [式中、R基は下記の群: −水素原子、 −炭素原子数1−6個、好ましくは1−4個の分枝また
は直鎖アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二ブチル、
第三ブチル、 −炭素原子数2−6個、好ましくは2−4個の分枝また
は直鎖アルケニル基、例えば、ビニル、アリル、 −炭素原子数1−6個、好ましくは1−4個の分枝また
は直鎖アルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ基、 −炭素原子数2−6個のアシル基、 −式: −R1 −OH、 −R1 −COOR2 、 −R1 −CHO、 −R1 −NO2 、 −R1 −CN、 −R1 −(NR2 )2 、 −R1 −CO−(NR2 )2 、 −R1 −X、 −R1 −CF3 [式中、R1 は原子価結合または炭素原子数1−6個の
飽和もしくは不飽和、分枝もしくは直鎖の二価の炭化水
素基、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、イソプ
ロピレン、イソプロピリデンを表わし、R2 は水素原子
または炭素原子数1−6個の分枝もしくは直鎖アルキル
基を表わし、Xはハロゲン原子、好ましくは塩素、臭素
または弗素原子を表わす]の基の1つを表わす]に対応
する任意のフェノール化合物に使用する。
置換基を有していてよい。置換基の例を下記に示すが、
このリストは限定的なものではない。所望の生成物を妨
害するものでなければ、任意の置換基が環上に存在して
よい。置換基が水素原子を持つ場合、アルカノールが持
つ基R′と置き換えられ、アルキル基R2 を持つ場合、
R′とR2 が異なる種類のアルキル基であれば、R′と
置き換えられることがある。
子、 ・−CF3 基 を表わし、 −nは0、1、2または3に等しい数である]に対応す
るフェノール化合物に使用する。
を表わし、記号R及びnは同じでも異なっていてもよ
く、上記と同義である]に対応するオルト縮合系を環と
環の間に形成できるような環を有する単環式または多環
式芳香族炭素環式基、 −式(1b):
異なっていてもよく、上記と同義であり、pは0、1、
2、または3に等しい数であり、Bは −原子価結合、 −炭素原子数1−4個のアルキレンまたはアルキリデン
基、好ましくはメチレンまたはイソプロピリデン基、 −以下の基:
子数1−4個のアルキル基、シクロヘキシルまたはフェ
ニル基を表わす]の1つを表わす]に対応する2つ以上
の単環式芳香族炭素環式基の鎖で構成される基]を表わ
す化合物を使用する。
a)及び(Ib)[式中、 −Rは水素原子、ヒドロキシル基、−CHO基、−NO
2 基、炭素原子数1〜6個、好ましくは1〜4個の直鎖
もしくは分枝アルキル基またはアルコキシ基を表わし、 −Bは原子価結合、炭素原子数1〜4個のアルキリデン
もしくはアルキレン基、または酸素原子を表わし、 −mは0または1に等しく、 −nは0、1または2に等しく、 −pは0または1である]に対応する。
が水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基で
ある化合物から選択する。
のようになる: −残基Aがm及びnが0である式(1a)に対応するも
の、例えばフェノール、 −残基(A)がmが0であり、nが1である式(1a)
に対応するもの、例えば ・ヒドロキノン、 ・ピロカテキン、 ・レゾルシン、 ・o−クレゾール、 ・m−クレゾール、 ・p−クレゾール、 ・2−エチルフェノール、 ・3−エチルフェノール、 ・4−エチルフェノール、 ・2−プロピルフェノール、 ・4−プロピルフェノール、 ・2−第二ブチルフェノール、 ・2−第三ブチルフェノール、 ・3−第三ブチルフェノール、 ・4−第三ブチルフェノール、 ・4−第三ブチルフェノール、 ・2−メトキシフェノール、 ・3−メトキシフェノール、 ・4−メトキシフェノール、 ・2−エトキシフェノール、 ・3−エトキシフェノール、 ・4−エトキシフェノール、 ・サリチルアルデヒド、 ・p−ヒドロキシベンズアルデヒド、 ・サリチル酸メチル、 ・p−ヒドロキシ安息香酸のメチルエーテル、 ・2−クロロフェノール、 ・3−クロロフェノール、 ・4−クロロフェノール、 ・2−ニトロフェノール、 ・3−ニトロフェノール、 ・4−ニトロフェノール、 −残基Aがmが0であり、nが2である式(1a)に対
応するもの、例えば ・2,3−ジメチルフェノール、 ・2,4−ジメチルフェノール、 ・2,5−ジメチルフェノール、 ・2,6−ジメチルフェノール、 ・3,4−ジメチルフェノール、 ・3,5−ジメチルフェノール、 ・バニリン、 ・イソバニリン、 ・2−ヒドロキシ 5−アセトアミドベンズアルデヒ
ド、 ・2−ヒドロキシ 5−プロピオンアミドベンズアルデ
ヒド、 ・4−アリルオキシベンズアルデヒド、 ・2,3−ジクロロフェノール、 ・2,4−ジクロロフェノール、 ・2,5−ジクロロフェノール、 ・2,6−ジクロロフェノール、 ・3,4−ジクロロフェノール、 ・3,5−ジクロロフェノール、 ・メチルヒドロキノン、 ・クロロヒドロキノン、 ・ピロガロール、 −残基Aがmが0であり、nが3である式(1a)に対
応するもの、例えば ・4−ブロモバニリン、 ・4−ヒドロキシバニリン、 ・2,3,5−トリメチルフェノール、 ・2,3,6−トリメチルフェノール、 ・2,4,6−トリメチルフェノール、 ・3,4,5−トリメチルフェノール、 ・2,4,6−トリ第三ブチルフェノール、 ・2,4−ジ第三ブチルフェノール、 ・2,6−ジ第三ブチルフェノール、 ・3,5−ジ第三ブチルフェノール、 ・2,6−ジ第三ブチル 4−メチルフェノール、 ・2,6−ジメチル 4−第三ブチルフェノール、 ・2,4,6−トリニトロフェノール、 ・2,4,6−トリクロロフェノール、 ・2,3,4−トリクロロフェノール、 ・2,3,5−トリクロロフェノール、 ・2,3,6−トリクロロフェノール、 ・ジクロロヒドロキノン、 ・3,5−ジメトキシ 4−ヒドロキシベンズアルデヒ
ド、 −残基Aがmが1であり、nが1以上である式(1a)
に対応するもの、例えば ・1,2−ジヒドロキシナフタレン、 ・1,4−ジヒドロキシナフタレン、 ・1,5−ジヒドロキシナフタレン、 ・2,3−ジヒドロキシナフタレン、 ・2,6−ジヒドロキシナフタレン、 ・2,7−ジヒドロキシナフタレン、 ・4−メトキシ 1−ナフトール、 ・6−ブロモ−2−ナフトール、 −残基Aがnが1以上である式(1b)に対応するも
の、例えば ・2−フェノキシフェノール、 ・3−フェノキシフェノール、 ・フェニルヒドロキノン、 ・4,4′−ジヒドロキシビフェニル、 ・4,4′−イソプロピリデンジフェノール(ビスA−
フェノール)、 ・ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、 ・ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、 ・ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、 ・テトラブロモビスフェノールA である。
が直鎖または分枝、飽和または不飽和の非環式脂肪族基
である式(II)の化合物である。
子数が1〜24個の、直鎖または分枝のアルキニル、ア
ルカジエニル、アルケニル、アルキル基を表わす。
4個の直鎖もしくは分枝アルキル基、好ましくはメチル
基またはエチル基を表わす]の1つによって介在されて
いてもよく、 −及び/または下記の置換基: −OH、−OCOO−、−COOR4 、−CHO、−N
O2 、−X、−CF3 [式中、R4 は上記と同義である]の1つを有していて
もよい。
式脂肪族残基は環状置換基を有していてもよい。「環」
とは、芳香族の、飽和もしくは不飽和の、複素環式また
は炭素環式環を意味するよう使用している。
の基:
つによって環に結合することができる。
たは脂環式置換基、特に、炭素原子数6個の環からなる
脂環式置換基またはベンゼン置換基があり、これらの環
状置換基はそれ自体、同じでも異なっていてもよいR5
基を1、2、3、4または5個有していてよい。ここ
で、R5 は式(I)の環が持つ基Rについて上記したも
のと同義である。好ましい環状置換基はベンゼン核であ
る。
は環中に炭素原子3〜7個、好ましくは6個を通常持
ち、環中に1または2個の不飽和を含み得る飽和炭素環
式基を表わし、この環は1〜5個、好ましくは1〜3個
のR5 基で置換されてもよい。ここでR5 は前記と同義
である。
はシクロヘキセン−イル基であり、これは炭素原子数1
〜4個の分枝または直鎖アルキル基で置換されていても
よい。
て簡単に使用できる。アルカノールの例には、炭素原子
数1〜5個の低級脂肪族アルカノール例えばメタノー
ル、エタノール、トリフルオロエタノール、プロパノー
ル、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチル
アルコール、第二ブチルアルコール、第三ブチルアルコ
ール、ペンタノール、イソペンチルアルコール、第二ペ
ンチルアルコール及び第三ペンチルアルコール、エチレ
ングリコールのモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸
イソブチル、D−乳酸メチル、D−乳酸イソブチル、並
びに炭素原子数6個から約20個までのより大きな脂肪
族アルコール、例えばヘキサノール、ヘプタノール、イ
ソヘプチルアルコール、オクタノール、イソオクチルア
ルコール、2−エチルヘキサノール、第二オクチルアル
コール、第三オクチルアルコール、ノナノール、イソノ
ニルアルコール、デカノール、ドデカノール、テトラデ
カノール、オクタデカノール、ヘキサデカノール、オレ
イルアルコール、エイコシルアルコール、ジエチレング
リコールのモノエチルエーテルがある。炭素原子数3か
ら約20個の脂環式アルコール、例えばシクロプロパノ
ール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロ
ヘキサノール、シクロヘプタノール、シクロオクタノー
ル、シクロドデカノール、トリプロピルシクロヘキサノ
ール、メチルシクロヘキサノール及びメチルシクロヘプ
タノール、または炭素原子数7から約20個の芳香族基
を持つ脂肪族アルコール例えばベンジルアルコール、フ
ェネチルアルコール、フェニルプロピルアルコール、フ
ェニルオクタデシルアルコール及びナフチルデシルアル
コールも使用できる。
コール例えばエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセロールも使用できる。
炭素原子数1〜4個の第一または第二アルコールを使用
するのが好ましい。
ール、イソプロパノールまたはエチレングリコールであ
る。
ルカリ金属M1 及びアルカリ土類金属M2 から選択した
元素との混合物であって、式 M=αM1 + +βM2 +++γM3 3+及びα+2β+3γ
=3 の混合物を表わし、 −Imは、電気的中性を与えるための対イオンと結合し
た、アルカリ土類金属、好適であるアルカリ金属及びそ
れらの混合物で構成された塩基性の含浸化合物に対応
し、 −αは0〜3、有利には0.01以上0.5以下、好ま
しくは0.05〜0.2の係数であり、 −βは0〜3/2、好ましくは0〜1/3または1±
0.1の係数であり、 −γは0〜1、有利には少なくとも1/3、好ましくは
1/2である係数であり、 −pは0.5未満、有利には0.04〜0.25であ
る]に対応する。
Societe Chimique de France, No.1(1966)に公表された
元素の周期律分類を以下に参照する。
ある: −M1 は1A族の元素及びその混合物の群、好ましくは
アルカリ金属例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム及びセシウムから選択し、 −M2 は2A族の元素その混合物の群、好ましくはアル
カリ土類金属例えばベリリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム及びバリウムから選択し、 −M3 はランタニド類、イットリウム、スカンジウム及
びその混合物、好ましくはランタニド類例えばランタ
ン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、
ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシ
ウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテリビ
ウム及びルテチウムから選択した三価の希土類の群から
選択する。
元素で構成される。また、同じ理由から、本発明の化合
物が容易に得られるものであれば、任意の形態の市販の
希土類混合物を使用すると経済的に価値のあることであ
りうる。従って、重要ではないが、1つの元素(0.9
±0.1)以外のことは非常に少なく、Mは不純物を含
まない単一の金属である。
以上の対イオンと結合した、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、好ましくはアルカリ金属、及びそれらの混合物
から選択した金属で構成された含浸化合物に対応する。
イオン、硫酸イオン、塩化物イオン、フッ化物イオン、
燐酸水素イオン、燐酸イオン、硫酸水素イオン、硫酸イ
オン、蓚酸イオン、酢酸イオン、安息香酸イオン等の陰
イオンから選択するのが好ましい。陰イオンは単一種で
も、数種の混合物で構成してもよいが、簡単にするため
には、単一種または単一種の群のみを使用すると好まし
い。
希土類(terre trivalente sec)の燐酸塩に対するアル
カリ元素及び/またはアルカリ土類金属として表わした
ドーピング剤の割合が0〜25重量%、好ましくは3〜
15重量%となるようなものである。
いない三価の希土類のオルト燐酸塩を使用することから
なる。このとき、触媒は、α及びβが0である式(II
I)に対応する。この場合、下記に説明するように、好
適な変形は予め高温でか焼(calcination )した触媒を
使用することからなる。
La、Ce、Pr、Nd、Sm、Euを含むセリウム希
土類と呼ばれる軽い希土類のオルト燐酸塩を含む第一群
を使用することができる。前記のオルト燐酸塩は二形性
である。これらのオルト燐酸塩は六方晶系の構造を持
ち、600〜800℃の温度で加熱すると単斜晶系の構
造になる。
の群にはGd、Tb及びDyのオルト燐酸塩が含まれ
る。これらはセリウム希土類のオルト燐酸塩と同じ構造
を有しているが、高温(約1700℃)では四角の構造
を持つ第三の結晶相も持つ。
Ho、Er、Tm、Yb及びLuを含むイットリウム希
土類とも呼ばれる重い希土類のオルト燐酸塩が含まれ
る。この化合物は四角にのみ結晶化される。
類の中で、軽い希土類のオルト燐酸塩の使用が好まし
い。
属のオルト燐酸塩が得られる任意の燐の酸素添加化合物
を使用することも本発明の範囲に含まれる。
オルト燐酸塩は公知の製品である。市販の燐酸塩、特に
ランタンのオルト燐酸塩の使用または文献に記載された
方法の使用による合成が可能である。
P.Nouveau traite de chimie minerale, volume X (19
56), pp.821-823 ”及び“Gmelins Handbuch der anorg
anischen Chemie (8版)第16(C)巻, pp.202-206
(1965) ”)を参照すると、燐酸塩を得る2つの異なる
主な方法が認められる。第一は、可溶性の金属塩(塩化
物、硝酸塩)を燐酸水素アンモニウムまたは燐酸で沈澱
させることであり、第二は、高温条件で金属の酸化物を
燐酸と反応させることである。いずれの場合も、水酸化
アルカリでの最終処理を考慮することができる。
一緒に焼成し(固体−固体反応)、次にか焼して製造す
ることもできる。
参照できる: −オルト燐酸セリウムに関するFUKUO らの研究[Nippon
Kagakkai Shi (Revue de l ′Association japonaise
de Chimie (4), pp.622-626 (1975)] −オルト燐酸ランタンに関するJ.M. COWLEY らの論文
[Journal of Catalysis,56, pp.185-194 (1979) ] −オルト燐酸イットリウムに関するL.S. ESHCHENKOらの
文献[Russian Journalof Inorganic Chemistry, 30(6)
(1985)] 次に、当業者に公知の慣用法で生成物を乾燥させる。乾
燥は、常圧または減圧(例えば10mmHg=1300
Pa)下、好ましくは2〜8時間、50℃−20℃で実
施するか凍結乾燥によって実施する。
00℃好ましくは400℃〜600℃で、1〜15時間
好ましくは3〜6時間か焼する。
反応温度、反応条件下で実施することができる。
価の希土類金属のオルト燐酸塩を使用するときには、本
発明の好ましい実施態様は、本発明の触媒を使用前に高
温、例えば500℃〜1000℃、好ましくは700℃
〜800℃で、1〜15時間、好ましくは3〜6時間か
焼することからなる。
媒を使用すると、フェノールの変換率及び反応の選択性
を改善できることが示された。
またはアルカリ土類金属でドープした三価の希土類のオ
ルト燐酸塩を使用することからなる。
−A−0440555に記載されており、公知の生成物
である。その製造については、特許出願EP−A−04
40555を参照でき、これも参考として本明細書に含
むものとする。
は水の中で、式MPO4 [式中、Mは上記と同義であ
る]の化合物に上記定義の含浸溶液Impを含浸させる
ことからなる。
学的に改質することができる。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩の溶液を使用し
て金属のオルト燐酸塩MPO4 の乾式含浸を行なうこと
からなる。上記のように、好ましい対陰イオンは燐酸水
素イオンまたは燐酸イオン、好ましくは燐酸水素セシウ
ムである。
ち、使用する溶液の全量が三価の希土類金属のオルト燐
酸塩の孔の全容積にほぼ等しい。得られた生成物を乾燥
させ、か焼する。
含浸すべき生成物の粉末に、固体表面に固定すべき陽イ
オンまたは陰イオンの1つ以上の塩の容量Vの水溶液を
加えることからなる。溶液の量VはV/m1 が含浸すべ
き固体中の水の孔容積に等しくなるように選択する。
は、CVM2 /m1 比が含浸すべき生成物の表面に固定
する含浸する物質種について選択した重量%と等しくな
るように選択する(M2 =含浸する物質種のモル質
量)。溶液は均一に吸着されるように滴加する。
してよい。次に、当業者に公知の慣用法で生成物を乾燥
する。乾燥操作は通常大気圧下、減圧下、または凍結乾
燥で行なう。か焼することもできる。
オン及び/または陰イオンの塩の水溶液中に、三価の希
土類金属のオルト燐酸塩を分散させて実施する。
の範囲でありうる。
く固定するために、改質すべき生成物の等電点に少なく
とも等しい値に調整すると有利でありうる。結合する陰
イオンが硫酸イオンまたは燐酸イオンのように非常に
「共有的」な性質を持つ場合には、この等電点以下で陽
イオンを正確に固定することができる。
で変化させ得る。
る。
は、乾燥操作を50℃〜200℃で、好ましくは2−8
時間実施すると有利であることを特記すべきである。
しくは400℃〜700℃で、1〜15時間、好ましく
は3〜6時間実施する。
好ましくはセシウムでドープされていてもよいランタ
ン、セリウム及びサマリウムである式(III)に対応
する。本発明の触媒は、触媒体の表面が少なくとも部分
的に本発明の化合物で形成されるようなものである。
体を持つこともできる。本明細書の以下の説明中、「触
媒体」とは触媒が支持体を持つかどうかに関わらず、触
媒の特別な単一形を意味するよう使用する。触媒相は当
業者に公知の技術を用いて支持体上に担持される。
いて公知の任意の形状であってよい。
の反応混合物と接触しない部分は、使用条件下で不活性
なものであれば、任意の物質であってよい。製造を簡単
に実施するために、燐酸塩、燐酸水素塩及びその混合物
からなる群から選択した化合物からなることができる。
触媒は完全に本発明の化合物(III)のみからなるこ
ともできる。
型、圧縮または他の任意の公知の方法で製造される粉末
又は成型した製品例えば顆粒(例えば、柱状)、球形、
ペレットまたはモノリス(蜂の巣状のブロック)であっ
てよい。
く、通常1m2 以上、好ましくは10m2 以上であり、
50〜150m2 /gであることが最も多く、好ましく
は50〜100m2 /gである。
は式(I)のフェノール化合物と本発明の触媒を接触さ
せて、気相で実施する。
ヒドロキシル基をエーテル化してアルコキシ(またはア
ルアルコキシ)基とするのに必要な化学量論量以上であ
る。
カノールの持つヒドロキシル基の数と式(I)のフェノ
ール化合物のヒドロキシル基の数との比が0.5〜50
0、好ましくは1〜5となるようなものである。
1−20h-1、好ましくは1−5h-1である。触媒の重
量当り、時間当りの生産性は、時間当りに導入したフェ
ノール化合物と触媒との重量比から決まる。
塩を使用するとき、使用前に高温で触媒をか焼すると好
ましいことが思い出される。
下で非反応性の気体または気体混合物である。窒素、空
気、アルゴンまたはヘリウムのような気体が使用でき
る。有利には、ベクターガスとフェノール化合物との容
量比は0〜10、好ましくは0.1〜2.0である。
0℃〜500℃、好ましくは200〜350℃である。
く、大気圧が好ましい。
なわちフェノール化合物及びアルカノールを気化する。
これらの化学物質は好ましくはベクターガスで伴出さ
れ、触媒と接触させる。
含む)気体流の流速との比として定義する接触時間は非
常に広範囲であってよく、0.5〜100秒となること
が最も多い。接触時間は好ましくは1〜10秒から選択
する。
加することからなり、この水も気化させる。水の量は大
量過ぎないことが望ましい。従って、水とフェノール化
合物とのモル比は0〜5であると有利であり、好ましく
は0.1〜1である。
製する。この触媒床は触媒を溶出することなく気体を循
環させることのできる支持体(例えば、フリットガラ
ス)に担持した活性触媒相からなる。次に、化学物質を
使用する。多種の変形が可能である。
ル化合物及びアルカノール、場合により水を各々気化
し、次に混合容器中でそれらを混合し、得られた気体流
を触媒に導入することができる。ベクターガスを前記の
気体流または混合容器に平行して導入することができ
る。
ール、及び場合により水からなる溶液を作製し、次にこ
の混合物を気化し、ベクターガスと共に触媒に導入する
ことからなる。
化合物を融解温度まで加熱し、次にアルカノール及び場
合により水からなる気体流に通すことからなる。気体流
はフェノール化合物で飽和され、触媒と接触する。
ェノール化合物及びアルカノールを可溶化するように選
択した有機溶媒を使用する。
しくは80℃−300℃の極性の非プロトン性溶媒を使
用するのが好ましい。
溶媒は、例えば、環状カルボキシアミド例えばN−メチ
ルピロリドン、脂肪族または芳香族ニトリル例えばアセ
トニトリル、プロピオニトリルまたはベンゾニトリルで
あってよい。
エーテルであり、より正確には酸化エチレンまたは酸化
プロピレンから得たジメチルエーテル例えばエチレング
リコールジメチルエーテル(即ち1,2−ジメトキシエ
タン)、ジエチエレングリコールジメチルエーテル(即
ち1,5−ジメトキシ3−オキサペンタン)、1,8−
ジメトキシ 3,6−ジオキサオクタン、1,11−ジ
メトキシ 3,6,9−トリオキサウンデカン、1,2
−ジメトキシ 1−メチルエタン、1,5−ジメトキシ
1,4−ジメチル 3−オキサペンタン、1,7−ジ
メトキシ 1,4−ジメチル 3,6−ジオキサオクタ
ンである。
メチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエー
テルが好ましい。
は、通常、溶媒/フェノール化合物のモル比が0−2
0、好ましくは0−5となるようなものである。
及び場合により水からなる有機溶液を調製し、次にその
混合物を気化させ、ベクターガスと同時に触媒に導入す
る。
し、反応していない化学物質と得られた生成物を蒸留に
よって分離する。分別濃縮で分離することができる。
2つ以上の単環式芳香族炭素環式基の鎖で構成された二
価の基の残基を表わし、 −Rは同じでも、異なっていてもよい1つ以上の置換基
を表わし、 −R′は直鎖または分枝の飽和または不飽和の非環式脂
肪族基;単環式または多環式の飽和または不飽和の脂環
式基;環式置換基を有する分枝または直鎖の飽和または
不飽和の脂肪族基であってよい炭素原子数1−24個の
炭化水素基を表わし、 −nは5以下の数である]に対応するアルコキシル化芳
香族化合物が得られる。
もよく、本発明によってポリアルコキシル化した化合物
を製造することができる。
モノまたはポリアルコキシル化芳香族化合物を製造する
のに適している。
ド、 −2−ヒドロキシ 5−プロピオンアミドベンズアルデ
ヒド、 −4−アリルオキシベンズアルデヒド、 −2,4−ジクロロフェノール、 −2,6−ジクロロフェノール、 −メチルヒドロキノン、 −ピロガロール、 −4−ブロモバニリン、−4−ヒドロキシバニリン、 −2,4,6−トリクロロフェノール、 −3,5−ジメトキシ 4−ヒドロキシベンズアルデヒ
ド、 −6−ブロモ 2−ナフトール、 及び次のアルカノール: −メタノール、 −エタノール、 −イソプロパノール、 −エチレングリコール、 −グリセロール、 −シクロヘキサノール、 −ベンジルアルコール。
ール、グエトール、p−メトキシフェノール及びエチレ
ンジオキシベンゼンの製造に適している。好ましい触媒
は、場合によりセシウムでドープした、ランタン、セリ
ウム、サマリウムのオルト燐酸塩である。
変換率で変換し、良好な反応選択率をもって、フェノー
ル化合物のエーテルを得ることを可能にするために、価
値のあるものである。
顕著に安定なことである。従って、この触媒は不活性化
されないため、非常に寿命が長い。
発明方法は、市場の要求に応じて、グアヤコールまたは
ベラトロールの製造を調整できるため、非常に有用であ
る。従って、ヒドロキノンをO−メチル化し、これによ
ってp−メトキシフェノール及び/またはp−ジメトキ
シベンゼンが得られる。
説明するものである。
の意味を持つ:
すなわち脱イオン水800ml中0.92モルを反応器
に導入する。
H2 O299g(すなわち、水736ml中、ランタン
0.8モル)をゆっくりと、激しく撹拌しながら導入す
る。
する。
分間冷却し、冷水浴で反応を終了させる。
なくなるまで濾過する。
リットルの水に分散させ、撹拌を続けながら30分間置
く。
なくなるまで濾過する。
散させ、pHが9となるまでアンモニア溶液で中和す
る。
から、110℃で乾燥させる。
4 溶液14.12mlを加える。次に、必要量の水を加
えて50mlとする。
200mlのビーカーに入れる。
された塊を粉砕し、よく均一化する。
℃で一晩乾燥させ、500℃で2時間か焼する。
(3.0g)を内径10mmの管状の水晶製反応器中の
フリットガラスに載せる。触媒と接触させる前に気体流
を均一にするためのガラスボールの床を触媒に載せる。
ブルークス流量計を使用して窒素を同時に反応器の上端
に導入し、加圧シリンジを使用してフェノールの溶液を
メタノールに導入する。
2つの連続したトラップに入れる。第一のトラップは予
め氷浴で冷やしてあり、第二のトラップはアセトン−カ
ルボグレース(carboglace)の浴で冷却して
ある。トラップされた物質を一緒に群に分け、希釈し、
次に高速液体クロマトグラフィー(CLHP)で分析す
る。
6.4ml(液体)/時を使用して反応を実施する。メ
タノール/フェノールのモル比は10である。
績が得られた:
すると、次の成績が得られた:
使用することを除き、実施例3を繰り返す。
ル/ピロカテキンのモル比は10)を5ml/hの流速
で注入する。
のとおりであった:
次の成績が得られた:
3mlから製造した含浸溶液を使用して実施例2と同じ
手順を繰り返す。
溶液23.5mlから製造した含浸溶液を使用して実施
例2と同じ手順を繰り返す。
る。
記載の条件と同じ条件下で反応を実施する。
及び360℃で、反応を実施する。各温度で1時間後
に、次の結果が得られた:
記載の条件と同じ条件下で反応を実施する。
及び360℃で、反応を実施する。各温度で1時間後
に、次の結果が得られた:
いて(1モル当り1モル)、実施例1に記載の合成を再
現する。
び水340mlを2リットルの反応器に入れる。
℃まで加熱する。
m2 (CO3 )3 を700℃でか焼して得たもの)14
0.93gを少しずつ、30−40分間かけて、撹拌し
ながら加える(一度にスパーテルに2−3杯ずつ、4−
5分かけて添加する)。
℃に維持する。
で3回洗い、110℃で一晩乾燥させる。
6mlと1MのH3 PO4 7.74mlから調製したC
sOHとH3 PO4 の溶液50mlのうち11.7ml
に実施例10で製造した生成物10gを含浸させる。
CePO4 (実施例12)及びSmPO4 (実施例1
3)を使用する。
る。SmPO4 は実施例10に記載の方法で製造する。
た結果を下表に示す:
例4と同じ条件下で反応を実施する。
示す:
通りである:
キンのエチレングリコール溶液を反応に使用する。下記
の条件を使用する: −触媒:2.5ml(2.6g)、 −窒素流速:1.2l/h、 −ピロカテキンのエチレングリコール溶液の流速:2.
9ml/h、 −エチレングリコール/ピロカテキンのモル比:10、 330℃で1時間反応したところ、次の結果が得られ
た: −TT=100%。
LPHで認められた唯一の生成物はエチレンジオキシベ
ンゼンである。
れ、その構造を質量スペクトル分析で決定すると下記と
おりであった:
ノール及び水(ヒドロキノン/水/メタノールのモル比
=1/7/16)を、実施例6に従って製造した触媒床
(2.5ml、2.57g)に注入する。窒素の流速は
1.2l/hである。
ンである。p−ジメトキシベンゼンは微量しか認められ
ない。
すなわち脱イオン水800ml中0.92モルを反応器
に導入する。
H2 Oを299g(すなわち、水800ml中、ランタ
ン0.8モル)をゆっくりと、激しく撹拌しながら導入
する。
する。
分間冷却し、冷水浴で反応を終了させる。
なくなるまで濾過する。
リットルの水に分散させ、撹拌を続けながら30分間置
く。
る。
燥させる。
3時間か焼する。
g、すなわち脱イオン水640ml中1.6モルを反応
器に導入する。
℃に達したときにLa2 O3 260.8g(ランタン
0.8モル)を均等に加える(5分毎に14g)。
撹拌しながら周囲温度まで冷却する。
よって回収し、次に再度400mlの脱イオン水に分散
させる。
って回収する。
行なう。
燥させる。
3時間か焼する。
る: −触媒:3.5g、 −か焼:窒素(2.2l/h)を使用し、400℃で2
時間、−反応: 温度:330℃、 窒素流速:2.2l/h、 3当量のエタノール中のピロカテキン溶液を流速6.2
g/hで導入する。
Claims (28)
- 【請求項1】 フェノール化合物のO−アルキル化法で
あって、気相中、三価の希土類金属のオルト燐酸塩から
選択した有効量の触媒の存在下で、前記フェノール化合
物をアルカノールと反応させることからなることを特徴
とする方法。 - 【請求項2】 一般式(I): 【化1】 [式中、 −Aは単環式もしくは多環式芳香族炭素環式基または、
2つ以上の単環式芳香族炭素環式基の鎖で構成された二
価の基の残基を表わし、 −Rは同じでも、異なっていてもよい1つ以上の置換基
を表わし、 −nは5以下の数である]に対応するフェノール化合物
を、一般式(II): R′−OH (II) [式中、 −R′は直鎖または分枝の飽和または不飽和の非環式脂
肪族基;単環式または多環式の飽和または不飽和の脂環
式基;環式置換基を有する分枝または直鎖の飽和または
不飽和の脂肪族基であってよい炭素原子数1−24個の
炭化水素基を表わす]のアルコールと反応させることを
特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 式(I) [式中、R基は下記の群: −水素原子、 −炭素原子数1−6個、好ましくは1−4個の分枝また
は直鎖アルキル基、 −炭素原子数2−6個、好ましくは2−4個の分枝また
は直鎖アルケニル基、 −炭素原子数1−6個、好ましくは1−4個の分枝また
は直鎖アルコキシ基、 −炭素原子数2−6個のアシル基、 −式: −R1 −OH、 −R1 −COOR2 、 −R1 −CHO、 −R1 −NO2 、 −R1 −CN、 −R1 −(NR2 )2 、 −R1 −CO−(NR2 )2 、 −R1 −X、 −R1 −CF3 [式中、R1 は原子価結合または炭素原子数1−6個の
飽和もしくは不飽和、分枝もしくは直鎖の二価の炭化水
素基を表わし、R2 は水素原子または炭素原子数1−6
個の分枝もしくは直鎖アルキル基を表わし、Xはハロゲ
ン原子、好ましくは塩素、臭素または弗素原子を表わ
す]の基の1つを表わす]に対応することを特徴とする
請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 フェノール化合物が式(I)[式中、 −Rは ・水素原子、 ・OH基、 ・炭素原子数1−6個の分枝または直鎖アルキル基、 ・炭素原子数2−6個の分枝または直鎖アルケニル基、 ・炭素原子数1−6個の分枝または直鎖アルコキシ基、 ・−CHO基、 ・炭素原子数2−6個のアシル基、 ・−COOR2 基[式中、R2 は上記と同義である]、 ・−NO2 基、 ・ハロゲン原子、好ましくは弗素、塩素または臭素原
子、 ・−CF3 基 を表わし、 −nは0、1、2または3に等しい数である]に対応す
ることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記
載の方法。 - 【請求項5】 フェノール化合物が式(I)[式中、残
基Aは −式(1a): 【化2】 [式(1a)中、mは0、1または2の数を表わし、記
号R及びnは同じでも異なっていてもよく、上記と同義
である]に対応するオルト縮合系を環と環の間に形成で
きるような環を有する単環式または多環式芳香族炭素環
式基、 −式(1b): 【化3】 [式(1b)中、記号R及びnは同じでも異なっていて
もよく、上記と同義であり、pは0、1、2、または3
に等しい数であり、Bは −原子価結合、 −炭素原子数1−4個のアルキレンまたはアルキリデン
基、好ましくはメチレンまたはイソプロピリデン基、 −以下の基: 【化4】 [上記式中、R3 は水素原子または炭素原子数1−4個
のアルキル基、シクロヘキシルまたはフェニル基を表わ
す]の1つを表わす]に対応する2つ以上の単環式芳香
族炭素環式基の鎖で構成される基を表わす]に対応する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載
の方法。 - 【請求項6】 式(I)のフェノール化合物が式(1
a)及び(1b)[式中、 −Rは水素原子、ヒドロキシル基、−CHO基、NO2
基、炭素原子数1−6個、好ましくは1−4個の直鎖ま
たは分枝のアルキル基またはアルコキシ基を表わし、 −Bは原子価結合、炭素原子数1−4個のアルキリデン
もしくはアルキレン基または酸素原子を表わし、 −mは0または1に等しく、 −nは0、1または2に等しく、 −pは0または1である]に対応する残基Aを有するこ
とを特徴とする請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 式(I)のフェノール化合物を、 −フェノール、 −ヒドロキノン、 −ピロカテキン、 −2−メトキシフェノール、 −3−メトキシフェノール、 −4−メトキシフェノール、 −2−エトキシフェノール、 −3−エトキシフェノール、 −4−エトキシフェノール、 −サリチルアルデヒド、 −p−ヒドロキシベンズアルデヒド、 −サリチル酸メチル、 −p−ヒドロキシ安息香酸のメチルエステル、 −2−クロロフェノール、 −4−クロロフェノール、 −2−ニトロフェノール、 −4−ニトロフェノール、 −N−アセチル−パラ−アミノフェノール、 −バニリン、 −イソバニリン、 −2−ヒドロキシ 5−アセトアミドベンズアルデヒ
ド、 −2−ヒドロキシ 5−プロピオンアミドベンズアルデ
ヒド、 −4−アリルオキシベンズアルデヒド、 −2,4−ジクロロフェノール、 −2,6−ジクロロフェノール、 −メチルヒドロキノン、 −ピロガロール、 −4−ブロモバニリン、 −4−ヒドロキシバニリン、 −2,4,6−トリクロロフェノール、 −3,5−ジメトキシ 4−ヒドロキシベンズアルデヒ
ド、 −6−ブロモ 2−ナフトール から選択することを特徴とする請求項1から6のいずれ
か一項に記載の方法。 - 【請求項8】 アルカノールが一般式(II)[式中、
R′は好ましくは炭素原子数1−24個の直鎖または分
枝のアルキニル、アルカジエニル、アルケニルまたはア
ルキル基を表わし、その炭化水素基は場合により、−下
記の基 【化5】 [式中、R4 は水素または炭素原子数1−4個の直鎖も
しくは分枝アルキル基、好ましくはメチル基またはエチ
ル基を表わす]の1つによって介在されていてもよく、 −及び/または下記の置換基: −OH、−OCOO−、−COOR4 、−CHO、−N
O2 、−X、−CF3 [式中、R4 は上記と同義である]の1つを有していて
もよい]に対応することを特徴とする請求項2記載の方
法。 - 【請求項9】 アルカノールが一般式(II)[式中
R′は直鎖または分枝、飽和または不飽和の、場合によ
り置換されていてもよい環状置換基を有している非環式
脂肪族残基を表わし、前記環は原子価結合または下記の
基: 【化6】 [式中、R4 は請求項8と同義である]の1つによって
環に結合することができる]に対応することを特徴とす
る請求項2記載の方法。 - 【請求項10】 アルカノールが一般式(II)[式
中、R′は通常環中に炭素原子数3−7個、好ましくは
6個で、環中に不飽和を1−2個有していてもよい飽和
炭素環式基を表わし、前記環は置換されていてもよい]
に対応することを特徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項11】 一般式(II)に対応するアルカノー
ルがメタノール、エタノール、イソプロパノールまたは
エチレングリコールであることを特徴とする請求項2ま
たは8記載の方法。 - 【請求項12】 触媒が式: MPO4 (Im)p (III) [式中、 −Mは ・三価の希土類M3 、 ・または、少なくとも1つの三価の希土類M3 と少なく
とも1つのアルカリ金属M1 及びアルカリ土類金属M2
から選択した元素との混合物であって、式 M=αM1 + +βM2 +++γM3 3+及びα+2β+3γ
=3 の混合物を表わし、 −Imは、電気的中性を与えるための対イオンと結合し
た、アルカリ土類金属、好適であるアルカリ金属及びそ
れらの混合物で構成された塩基性の含浸化合物に対応
し、 −αは0〜3、有利には0.01以上0.5以下、好ま
しくは0.05〜0.2の係数であり、 −βは0〜3/2、好ましくは0〜1/3または1±
0.1の係数であり、 −γは0〜1、有利には少なくとも1/3、好ましくは
1/2である係数であり、 −pは0.5未満、有利には0.04〜0.25であ
る]に対応することを特徴とする請求項1から11のい
ずれか一項に記載の方法。 - 【請求項13】 触媒が式(III)[式中、 −M1 は1A族の元素及びその混合物の群、好ましくは
アルカリ金属例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム及びセシウムから選択し、 −M2 は2A族の元素及びその混合物の群、好ましくは
アルカリ土類金属例えばベリリウム、マグニシウム、カ
ルシウム、ストロンチウム及びバリウムから選択し、 −M3 はランタニド類、イットリウム、スカンジウム及
びその混合物、好ましくはランタニド類例えばランタ
ン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、
ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシ
ウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテリビ
ウム及びルテチウムから選択した三価の希土類の群から
選択する]に対応することを特徴とする請求項12記載
の方法。 - 【請求項14】 触媒が、アルカリ金属及び/またはア
ルカリ土類金属でドープされていてもよい三価の希土類
金属、好ましくはセリウム希土類のオルト燐酸塩である
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記
載の方法。 - 【請求項15】 触媒が、Mがアルカリ金属でドープさ
れたランタン、セリウム及びサマリウムである式(II
I)に対応することを特徴とする請求項12から14の
いずれか一項に記載の方法。 - 【請求項16】 触媒が、三価の希土類の燐酸塩に対す
るドーピング剤の割合が0〜25重量%、好ましくは3
〜15重量%となるような量のドーピング剤を含んでい
ることを特徴とする請求項12から15のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項17】 α及びβが0である式(III)に対
応する触媒を使用前に高温でか焼することを特徴とする
請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項18】 か焼操作を500〜1000℃、好ま
しくは700〜800℃のか焼温度で、1〜15時間、
好ましくは3〜6時間実施することを特徴とする請求項
17記載の方法。 - 【請求項19】 触媒が、Mがセシウムでドープされた
ランタン、セリウム及びサマリウムである式(III)
に対応することを特徴とする請求項1から18のいずれ
か一項に記載の方法。 - 【請求項20】 使用するアルカノール量が、アルカノ
ールの持つヒドロキシル基の数と式(I)のフェノール
化合物のヒドロキシル基の数との比が0.5〜500、
好ましくは1〜5となるようなものである請求項1から
19のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項21】 重量当り及び時間当りの触媒の生産性
が0.1〜20h-1、好ましくは1〜5h-1であること
を特徴とする請求項1から20のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項22】 ベクターガスとフェノール化合物の容
量比が0〜10、好ましくは0.1〜2.0であること
を特徴とする請求項1から21のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項23】 0−アルキル化反応温度が通常150
〜500℃、好ましくは200〜350℃であることを
特徴とする請求項1から22のいずれか一項に記載の方
法。 - 【請求項24】 接触時間が0.5〜100秒、好まし
くは1〜10秒であることを特徴とする請求項1から2
3のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項25】 水とフェノール化合物とのモル比が0
〜5、好ましくは0.1〜1であり得ることを特徴とす
る請求項1から24のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項26】 化学物質即ちフェノール化合物及びア
ルカノール、及び場合により水の各々を気化させ、次に
該化学物質を触媒と接触させることを特徴とする請求項
1から25のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項27】 ベラトロール及びグエトールを伴って
もよいグアヤコールは、ピロカテキンをメタノール及び
エタノールと各々反応させて製造し、この反応を、セシ
ウムでドープされていてもよいランタン、セリウムまた
はサマリウムのオルト燐酸塩の存在下、気相で実施する
ことを特徴とする請求項1、12〜26のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項28】 アニソールはフェノールとメタノール
を反応させて製造し;p−メトキシフェノールは、場合
によりp−ジメトキシベンゼンを伴っているが、ヒドロ
キノンとメタノールを反応させて製造し;エチレンジオ
キシベンゼンはピロカテキンとエチレングリコールを反
応させて製造し;反応はセシウムでドープされていても
よいランタン、セリウムまたはサマリウムのオルト燐酸
塩の存在下、気相で実施することを特徴とする請求項
1、12〜26のいずれか一項に記載の方法。
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