TWI435870B - 2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物 - Google Patents

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Description

2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物
本發明係關於新穎2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物。
類似於本發明化合物之咪唑化合物,例如2-(2,4-二氯-苄基)-5-(3,4-二氯-苯基)-1H-咪唑係揭示於專利文件1。但於該文件中,並未揭示其中甲基係鍵結至咪唑環4(5)-位置之咪唑化合物。
引用表單 專利文件
[PLT1]JP-T-2003-500357(第7頁,第51頁)
本發明之目的係提供新穎2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物。
為了解決前述問題,發明人進行綜合徹底的調查研究。結果,本發明人發現可合成式(I)表示之新穎2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物,如此完成本發明。
換言之,本發明於其最廣義組態中包含下列態樣:
(1)一種式(I)表示之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物:
其中X1 及X2 為相同或相異,且表示為氫原子、氯原子、或溴原子。
本發明之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物可用作為金屬特別為銅(包括銅合金)表面之抗氧化劑及作為環氧樹脂之固化劑或固化加速劑,也可用於藥物及農用化學品領域作為中間原料。
後文將說明本發明之細節。
2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物為下式(I)表示者及其實例包括:2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(4-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,3-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,4-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,5-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,6-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3,4-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3,5-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2-溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3-溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(4-溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,3-二溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,4-二溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,5-二溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2,6-二溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3,4-二溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3,5-二臭苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(3-溴-2-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(4-溴-2-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(5-溴-2-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2-溴-6-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2-溴-3-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(4-溴-3-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(5-溴-3-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2-溴-5-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,2-(2-溴-4-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑,及2-(3-溴-4-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
其中X1 及X2 為相同或相異,且表示為氫原子、氯原子、或溴原子。
本發明之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物可根據已知方法合成。舉例言之,如下反應圖所示,於有機溶劑,於去氫鹵化劑存在下,於加熱下經由2-經鹵化之2’,4’-二氯苯丙酮化合物與芳基乙脒化合物反應可合成該化合物。
其中X1 及X2 係同前文說明及X3 表示氯原子、溴原子或碘原子。
於前述反應中,芳基乙脒化合物之用量,相對於該2-鹵化2’,4’-二氯苯丙酮化合物較佳為0.8倍至1.5倍莫耳比,更佳為0.9倍至1.1倍莫耳比。去氫鹵化劑之用量相對於該2-鹵化2’,4’-二氯苯丙酮化合物較佳為1倍至10倍當量比。關於前述2-鹵化2’,4’-二氯苯丙酮化合物,值得一提者有2,2’,4’-三氯苯丙酮、2-溴-2’,4’-二氯苯丙酮、及2-碘-2’,4’-二氯苯丙酮。
2-鹵化2’,4’-二氯苯丙酮化合物係經由鹵化2’,4’-二氯苯丙酮之2-位置獲得。至於鹵化反應,氯化或碘化亦屬可能,但以溴化反應其中等莫耳量之溴與2’,4’-二氯苯丙酮反應為最簡單方便。
關於2’,4’-二氯苯丙酮,可使用市面上可購得之化合物作為試劑。
經由芳基乙脒鹽酸鹽與鹼劑反應及去除氯化氫,可獲得前述芳基乙脒化合物。於前述咪唑化合物之合成反應中,可使用芳基乙脒鹽酸鹽或芳基乙脒化合物與習知無機酸或有機酸之鹽來替代芳基乙脒化合物。
芳基乙脒鹽酸鹽可根據已知方法合成。例如,如下反應圖所示,芳基乙脒鹽酸鹽之合成方式係經由苄基氰化物化合物與氯化氫氣體及低碳烷醇諸如乙醇反應來執行轉化成芳基乙脒鹽酸鹽,及進一步與氨反應。
其中X1 及X2 係同前文說明。
經由此等反應所得之芳基乙脒化合物之鹽酸鹽之實例包括:苯基乙脒鹽酸鹽,(2-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(3-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(4-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,3-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,4-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,5-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,6-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(3,4-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(3,5-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2-溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(3-溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(4-溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,3-二溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,4-二溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,5-二溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(2,6-二溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(3,4-二溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(3,5-二溴苯基)乙脒鹽酸鹽,(3-溴-2-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(4-溴-2-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(5-溴-2-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2-溴-6-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2-溴-3-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(4-溴-3-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(5-溴-3-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2-溴-5-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,(2-溴-4-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,及(3-溴-4-氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
關於前述去氫鹵化劑,可使用任一種已知反應劑而無特殊限制。此等去氫鹵化劑之實例包括無機鹼化合物諸如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉及碳酸氫鉀;有機鹼化合物諸如三乙基胺及1,8-二吖二環[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU);金屬烷氧化物化合物諸如甲氧化鈉及第三丁氧化鉀等。
關於前述有機溶劑,可使用任一種已知者而無特殊限制,只要該等有機溶劑可溶解2-鹵化2’,4’-二氯苯丙酮化合物及芳基乙脒化合物及其鹽且不會涉及反應即可。此種溶劑之實例包括烷醇類諸如異丙醇及第三丁醇;烴類諸如己烷及甲苯;鹵化烴類諸如氯仿及氯苯;酯類諸如乙酸乙酯;腈類諸如乙腈;醚類諸如四氫呋喃、二 、及乙二醇二甲醚;醯胺類諸如N,N-二甲基甲醯胺(DMF)及N,N-二甲基乙醯胺(DMAC);二甲亞碸(DMSO);等。此等溶劑可組合使用。
反應溫度較佳係由室溫至回流溫度,及反應時間較佳係由1小時至10小時。反應通常係於大氣壓下進行。
於前述反應條件下所形成之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物可藉尋常後處理分離。舉例言之,經由於反應完成後,將該反應混合物分溶於水層及有機溶劑層,及於以水洗滌該有機溶劑層後蒸發去除有機溶劑,可獲得化合物之粗產物,及該粗產物可藉再結晶操作等進一步純化。
[實施例]
後文將特別參考實施例說明本發明,但不應解譯為本發明囿限於此。附帶一提地,參考例1及2分別顯示苯基乙脒鹽酸鹽及2-溴-2’,4’-二氯苯丙酮之合成例。
[參考例1] (苯基乙脒鹽酸鹽之合成)
於117.8克(1.006莫耳)苯基乙腈及55.8克(1.21莫耳)無水乙醇所組成之溶液內於5℃至10℃經4小時時間導入44.6克(1.22莫耳)氯化氫氣體。當允許反應溶液於4℃靜置1日及進一步於室溫靜置2日時,苯基乙醯亞胺酸乙酯鹽酸鹽呈白色固體沈澱出。
於藉過濾收集之苯基乙醯亞胺酸乙酯鹽酸鹽經軋碎後,35.6克(2.09莫耳)氨及246克無水乙醇所組成之溶液分成數份添加至其中伴以於冰冷卻下攪拌。然後,混合物於以冰冷卻下攪拌2小時,及進一步於室溫攪拌隔夜。於過濾去除白色固體之不溶性物質後,濾液於減壓下濃縮至乾獲得172.5克(1.011莫耳,產率100.5%)苯基乙脒鹽酸鹽,呈淡黃色稠厚糖漿形式。
[參考例2] (2-溴-2’,4’-二氯苯丙酮之合成)
於62.4克(0.307莫耳)2’,4’-二氯苯丙酮及70克甲醇所組成之溶液內於60℃至65℃以45分鐘時間逐滴添加49.8克(0.312莫耳)溴。反應溶液於減壓下濃縮至115克,濃縮產物分溶於120克甲苯及150克水。於甲苯層以水洗滌及以硫酸鎂脫水後,於減壓下蒸發去除溶劑獲得84.8克(0.301莫耳,產率98.0%)2-溴-2’,4’-二氯苯丙酮,呈淡黃色黏稠物質。
[實施例1] (2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
42.7克(0.250莫耳)苯基乙脒鹽酸鹽,86.4克(0.625莫耳)碳酸鉀,及120毫升N,N-二甲基甲醯胺所組成之懸浮液於50℃攪拌40分鐘後,於同溫以1小時20分時間逐滴添加70.5克(0.250莫耳)2-溴-2’,4’-二氯苯丙酮及80毫升N,N-二甲基甲醯胺所組成之溶液,接著又於60℃攪拌3小時。然後於反應懸浮液冷卻後,分溶於1000毫升水及200毫升甲苯。於甲苯層以水洗滌兩次後,於減壓下蒸發去除甲苯。隨後120毫升乙腈添加至其中及全體於加熱下攪拌來沈澱出晶體。於冷卻後,晶體藉過濾收集及以乙腈洗滌獲得乳白色粉末。粉末接受由乙腈再結晶,獲得28.7克(0.090莫耳,產率30.0%)無色針狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 167-169℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,丙酮):Rf=0.59
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.09(s,3H),3.95(s,2H),7.21-7.62(m,8H)
‧MS m/z(%):318(M+2,62),316(M+ ,100),301(3),281(8),239(3),190(2),171(5),136(3),122(7),103(6),91(6),77(3).
基於此等光譜資料,所得化合物被識別為下式表示之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例2] (2-(2-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(2-氯苯基)乙腈,合成(2-氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(2-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 161-163℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,乙酸乙酯):Rf=0.85
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.09(s,3H),4.06(s,2H),7.26-7.60(m,7H).
‧MS m/z(%):352(M+2,16),350(M+ ,16),317(63),315(100),279(3),243(2),171(2),137(3),122(6),101(4).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(2-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例3] (2-(3-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(3-氯苯基)乙腈,合成(3-氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(3-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 143-146℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,乙酸乙酯):Rf=0.75
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.09(s,3H),3.96(s,2H),7.24-7.62(m,7H).
‧MS m/z(%):352(M+2,93),350(M+ ,100),315(18),279(3),239(5),190(2),173(3),164(5),137(6),122(9),102(6),89(4).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(3-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例4] (2-(4-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(4-氯苯基)乙腈,合成(4-氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(4-氯苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 198-199℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,乙酸乙酯):Rf=0.85
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.08(s,3H),3.93(s,2H),7.28-7.60(m,7H).
‧MS m/z(%):352(M+2,91),350(M+ ,100),315(20),279(3),239(3),190(3),164(4),137(7),122(10),102(6),89(3).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(4-氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例5] (2-(2,4-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(2,4-二氯苯基)乙腈,合成(2,4-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(2,4-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 164-165℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,丙酮):Rf=0.66
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.10(s,3H),4.06(s,2H),7.35-7.60(m,6H)
‧MS m/z(%):388(M+4,14),386(M+2,29),384(M+ ,22),351(94),349(100),316(20),314(31),299(2),279(2),193(2),171(5),159(5),136(7),121(4),101(3).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(2,4-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例6] (2-(2,6-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(2,6-二氯苯基)乙腈,合成(2,6-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(2,6-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 240-241℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,己烷:乙酸乙酯=1:1):Rf=0.52
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.05(s,3H),4.25(s,2H),7.31-7.62(m,6H)
‧MS m/z(%):388(M+4,13),386(M+2,27),384(M+ ,21),351(99),349(100),314(32),299(3),279(3),243(3),193(4),171(7),159(7),139(11),121(9),101(6),89(2),75(3).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(2,6-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例7] (2-(3,4-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(3,4-二氯苯基)乙腈,合成(3,4-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(3,4-二氯苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 184-185℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,乙酸乙酯):Rf=0.80
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.08(s,3H),3.96(s,2H),7.26-7.61(m,6H)
‧MS m/z(%):388(M+4,48),386(M+2,100),384(M+ ,80),349(13),314(9),239(5),212(2),190(3),171(8),159(6),136(10),121(5),101(3).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(3,4-二氯苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例8] (2-(4-溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑之合成)
首先根據參考例1之方法,但將參考例1之苯基乙腈改成(4-溴苯基)乙腈,合成(4-溴苯基)乙脒鹽酸鹽。
其次,經由根據實施例1之方法進行合成實驗,但將實施例1之苯基乙脒鹽酸鹽改成(4-溴苯基)乙脒鹽酸鹽,獲得白色粉狀晶體。
所得晶體之熔點、薄層層析術之Rf值、及1 H-NMR資料及質譜資料為如下。
‧mp. 206-207℃
‧TLC(二氧化矽凝膠,己烷:乙酸乙酯=1:1):Rf=0.38
1 H-NMR(d6 -DMSO)δ:2.07(s,3H),3.92(s,2H),7.24-7.63(m,7H)
‧Ms m/z(%):398(M+4,47),396(M+2,100),394(M+ ,64),361(6),315(11),299(3),279(3),239(5),198(4),183(3),171(11),136(6),122(20),102(17),89(8),75(5).
基於此等光譜資料,識別所得化合物為下式表示之2-(4-溴苄基)-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑。
[實施例9]
製備含有實施例1至8合成之各種咪唑化合物及,除了此等化合物外,含有2-苯基咪唑作為有效成分之表面處理液。經由將處理液各自接觸銅而於銅表面上形成化學薄膜,及測量熔融軟焊料對銅之濕潤時間,藉此可測量咪唑化合物作用之銅表面之抗氧化效能。此種情況下,判定濕潤時間愈短,則咪唑化合物之抗氧化效能愈佳。
評估測試之細節說明如下。
(1)表面處理液之製備:咪唑化合物、酸、金屬鹽、及鹵素化合物溶解於離子交換水因而達成表1所述組成後,以氨水調整pH而製備表面處理液。
(2)表面處理方法:材料為金屬銅之試驗件(具有5毫米×50毫米×0.3毫米尺寸之銅板)經去脂,然後接受軟蝕刻。於試驗件於預定溫度浸沒於表面處理液歷經預定時間來於銅表面上形成化學薄膜後,試驗件以水洗滌及乾燥。
(3)濕潤時間之測定:接受表面處理之試驗件浸泡於後熔料內[商品名「JS-64MSS」,Koki Co.,Ltd.製造],藉軟焊料濕潤測試器(SAT-2000,Rhesca Corporation製造)測量軟焊料濕潤時間(秒)。使用之軟焊料為錫-鉛共熔軟焊料(商品名:H63A,Senju Metal Industry Co.,Ltd.製造),及測量條件如下:軟焊溫度240℃,浸沒深度2毫米,浸沒速度16毫米/秒。
就此方面而言,測量軟焊料濕潤時間之試驗件為(A)表面處理後即刻,(B)允許於恆溫恆濕室內於40℃溫度及90%相對濕度之濕度放置96小時後,及(C)進一步於200℃加熱10分鐘後。
所得試驗結果顯示於表1。
根據表1所示測試結果,因含有本發明之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物作為有效成分之表面處理液可於銅表面上形成防水性及耐熱性優異之化學薄膜,故可用於銅表面之抗氧化。
(產業利用性)
本發明可提供可用作為金屬特別為銅(包括銅合金)表面之抗氧化劑及作為環氧樹脂之固化劑或固化加速劑,也可用於藥物及農用化學品領域作為中間原料之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物。
雖然已經就細節及參考其特定具體例說明本發明,但熟諳技藝人士顯然易知可未悖離其構想做出多項變化及修改。
本案係基於日本專利申請案第2008-259661號申請日2008年10月6日,及日本專利申請案第2009-138853號申請日2009年6月10日,其全部內容係以引用方式併入此處。

Claims (1)

  1. 一種式(I)表示之2-苄基-4-(2,4-二氯苯基)-5-甲基咪唑化合物: 其中X1 及X2 為相同或相異,且表示氫原子、氯原子、或溴原子。
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