CN1370219A - 含有乙氧基化季铵盐表面活性剂的液体洗衣用洗涤剂组合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种稳定的结构性液体洗衣用洗涤剂组合物,该组合物对于清除油污性织物是特别有效的。该洗涤剂组合物包含:a)约10%~约20%一种直链烷基苯磺酸盐阴离子型表面活性剂;b)约0%~约10%一种烷基醚硫酸盐阴离子型表面活性剂;c)约5%~约30%一种碱金属含磷助洗剂;d)约2%~约15%碳酸钠;该洗涤剂组合物中成分(c)和(d)的总量是至少约10%;e)约0.1%~约15%一种有结构式(1)的乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂,式中R1代表一个直链、支链或有取代的C8-C18烷基、烷芳基、芳基、链烯基或醚片段;R2代表一个含有1~3个碳原子的烷基基团或一个苄基基团;x和y中每一个都是整数,可以独立地从1至8变化,且x与y之和大于2而小于9;X代表一种水溶性阴离子;和f)平衡水,所述结构的液体洗涤剂组合物没有非离子型表面活性剂,且其中成分(a)~(e)中每一种的各自数量均选择得能提供一种稳定的结构性液体组合物。
Description
发明领域
本发明涉及对于去除织物上的油污和污渍特别有效的、结构性液体洗衣用洗涤剂组合物。更具体地说,本发明涉及含有如本之中所定义的一种阴离子型表面活性剂和一种乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂的一种协同混合物的结构性液体洗衣用洗涤剂组合物的配方和使用。
发明背景
重型(heavy duty)液体洗衣用洗涤剂,作为惯常粉末状洗衣用洗涤剂组合物的方便替代物,近年来已经得到了日益增加的消费者认可。液体洗涤剂产品一般给消费者提供一种相对于粉末产品而言更浓和更緻密的商业性洗涤剂产品,也考虑到就以去除织物上的特定污渍为目标而言操作的容易性,例如在用家用洗衣机洗涤脏织物之前用预点样或预浸渍步骤去除。
为了达到织物的高效率洗涤,洗衣用洗涤剂组合物一般都配制得含有各种各样的有效成分,典型地含有一种或多种阴离子型表面活性剂,往往还组合一种非离子型表面活性剂、洗涤剂助洗剂材料例如碱金属碳酸盐和沸石、电解质以及配料例如增白剂、香味剂和着色剂,这些在液体组合物的情况下都必须分散或溶解于水基介质中。由于各成分的这种组合在水中相对有限的溶解度以及最终形成一种往往以相分离为特征的、粘稠而难以倾倒的液体的趋势,因而在配制商业上理想的液体洗涤剂产品方面要克服的主要问题基本上是稳定性和可倾倒性,对于含有高水平的表面活性剂和助洗剂的液体产品来说尤其如此。
作为提供能使未溶解微粒悬浮同时仍然可倾倒、要不然有可接受的流变学性能例如在常温下和高温下贮存时的相稳定性的液体洗涤剂组合物的一种手段,结构的液体洗涤剂产品在洗衣用洗涤剂技术上受到了很多关注。这些结构的液体典型地含有10~20%(重量)表面活性剂和10~25%(重量)助洗剂。配制这种类型的结构性液体方面的挑战是防止该液体分离成两层或更多层,同时使粘度保持在以消费者的偏好和要求为依据的商业上可接受的可倾倒水平上。
相信,在一种结构的液体组合物中分散的结构相由一种洋葱样构型组成,其中,水或水相被截留在洗涤剂活性材料的同心层之间。这些构型往往简称为层状小滴或胶囊,而且相信正是这样一些分散于水相中的层状小滴的存在使得该液体能将颗粒状固体材料尤其不可溶助洗剂悬浮于该液体产品中。本文中所述的发明系指以这种类型的构型为例的结构液体洗涤剂组合物。
阳离子型表面活性剂在专利文献上被广泛描述为重型液体洗涤剂组合物的有用成分。但实际上,大多数意在家用的商业性非软化洗衣产品并不含有这种类型的表面活性剂,反之,主要出于经济考虑,占主导地包含惯常的硫酸盐或磺酸盐阴离子型表面活性剂和/或惯常的乙氧基化非离子型表面活性剂。进而,存在着一种普遍观念,即阴离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂无法用于同一种组合物中而不会蒙受效率损失,因为在洗衣浴中带正电荷的阳离子会与带负电荷的阴离子相互作用。因此,阴离子型和阳离子型表面活性剂在多数商业性液体洗衣用洗涤剂清洁产品中仍然是“工作马”表面活性剂。
阴离子型和阳离子型表面活性剂的混合物在文献上已被描述为可用于洗衣组合物。Mehreteab等人的美国专利No.5,441,541描述了阴离子型和阳离子型表面活性剂的某些复合物已被发现能提供改善的织物上油污的去除。最近,一系列以宝洁公司名义提交的PCT申请公报已经把注意力集中在如下洗涤剂组合物:含有一种二烷氧基化季铵表面活性剂,并组合一种阴离子型表面活性剂和一种第三成分,后者选自一种污物分散剂聚合物、一种漂白材料、一种过碳酸盐漂白剂、和一种酶及其它可用于清洁的添加剂。这些专利申请公报中包括的还有下列:WO 97/44418;WO 97/44419;WO 97/44425;WO 97/44431;WO97/44432;WO 97/43364;WO 97/43365和WO 97/43371这些PCT公报中描述的组合物并非指或以其它方式期待能以结构性液体的形式配制这样的组合物。
因此,在先有技术上仍然需要能在高水平助洗剂的存在下掺入高水平的阴离子型和阳离子型表面活性剂的混合表面活性剂体系而且能高效率地清洁织物上的油污和污浸的结构性液体洗衣组合物。进而,仍然需要提供表现出高度相稳定性和满足商业上对一种有效液体洗衣用洗涤剂产品的要求的必要流变学性能的结构性液体组合物。
发明概要
按照本发明,提供的是一种对去除织物上的油污特别有效的、结构稳定的液体洗衣用洗涤剂组合物,以重量计包含:
a)约10%~约20%一种直链烷基苯磺酸盐阴离子型表面活性剂;
b)约0%~约10%一种烷基醚硫酸酯盐阴离子型表面活性剂;
c)约5%~约30%一种碱金属含磷助洗剂;
d)约2%~约15%碳酸钠;该洗涤剂组合物中成分(c)和(d)的总量是至少约10%;
e)约0.1%~约5%一种有以下结构式的乙氧基化季胺盐阳离子型表面活性剂:式中R1代表一个直链、支链或有取代的C8-C18烷基、烷芳基、芳基、链烯基或醚片段;R2代表一个含有1~3个碳原子的烷基基团或一个苄基基团;x和y中每一个都是整数,可以独立地从1至8变化,且x+y之和大于2而小于9;和X代表一个水溶性阴离子;和
f)平衡水,所述结构性液体洗涤剂组合物没有非离子型表面活性剂,且其中成分(a)~(e)中每一种的各自数量均选择得能提供一种结构稳定的液体组合物。
按照本发明的另一个方面,提供的是一种洗涤衣物和脱除脏织物上的油污的方法,包含如下步骤:形成以上所述液体洗衣用洗涤剂组合物的一种稀水溶液,然后,使要洗涤的织物遭遇在所述稀水溶液中的洗涤作用。
本发明是以如下发现为依据的:结构稳定的液体洗涤剂可以在三聚磷酸钠和碳酸钠助洗剂的范围所界定的相图区域内配制,而且所界定的表面活性剂混合物范围包含与一种乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂组合的一种或多种阴离子型表面活性剂。此外,也已经发现,这样的阴离子型/阳离子型表面活性剂混合物,相对于含有相同总量的表面活性剂和助洗剂、但与本发明的液体组合物相反并不专门含有一种乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂的、与其可比的一种液体洗涤剂的效率而言,提高了在该洗涤液中织物上油污和污渍的去除率。
能提供本发明的结构稳定的液体的准确组成范围,业内人士通过按照本文中的描述“绘制”所选择的阴离子型表面活性剂、助洗剂和乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂的相图,就可容易地确定。绘制过程涉及涵盖对该洗涤剂组合物每一种成分有意义的浓度范围的一系列组合物的制备。指出每种组合物所形成的一相或多相,从而能为有意义的特定相图确认稳定的结构性液体的区域和两相组成。
发明详细说明
本发明的结构性液体组合物能提供织物上油污和污渍的有效洗涤。提供与该组合物中存在的一种或多种阴离子型表面活性剂的协同相互作用的关键组分之一,是有式(1)中所示结构式的乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂。参照结构式,在一种较好实施方案中,R代表一个C11~C17烷基片段;x和y有5的数值;且X-代表氯根阴离子。该阳离子型表面活性剂的存在量为约0.1%~约5%(重量)、较好为约0.1%~约3%(重量)、最好为约0.5%~约3%(重量)。
该洗涤剂组合物含有约10%~约20%一种直链烷基苯磺酸盐阴离子型表面活性剂,其中,该烷基残基在一条直链或支链上含有约10~16个碳原子、较好12~15个碳原子。适用合成阴离子型表面活性剂的实例是烷基(C4~C20)苯磺酸钠和钾,尤其直链仲烷基(C10-C15)苯磺酸钠。
本发明液体洗涤剂组合物中也可以包括的其它适用阴离子型洗涤剂是式RO(C2H4O)mSO3M的硫酸化乙氧基化高级脂肪醇,式中R是10~18个碳原子的脂肪烷基,m是2~6(较有R中碳原子数的约1/5~1/2的数值),且M是一种能生成增溶盐的阳离子,例如碱金属、铵;或者一种高级烷基苯磺酸盐,其中该高级烷基有10~15个碳原子。该聚乙氧基化高级烷醇硫酸酯盐中环氧乙烷的比例一般是1~11个环氧乙烷基团,较好是每摩尔阴离子型洗涤剂2~5摩尔环氧乙烷基团,尤其当该高级烷醇有11~15个碳原子时最好是3摩尔。
最高度优选的水溶性阴离子型洗涤剂化合物是高级烷基苯磺酸以及高级烷基硫酸酯的铵盐和有取代铵(例如一、二和三乙醇胺)盐;碱金属(例如钠和钾)盐和碱土金属(例如钙和镁)盐。
本发明的组合物较好没有非离子型表面活性剂,以达到提高该结构性液体的稳定性的目的。
助洗剂材料是本发明液体洗涤剂组合物的基本成分。具体地说,是约2%~约15%碱金属碳酸盐例如碳酸钠,较好是约3%~约10%(重量)。
数量为约5%~约30%(重量)的磷酸盐、尤其聚磷酸碱金属(钠)盐,是本发明液体洗涤剂组合物的一种重要成分。这样的聚磷酸盐助洗剂的数量较好是约8%~约20%。
适用的含磷无机助洗剂的实例包括水溶性盐、尤其碱金属焦磷酸盐、正磷酸盐、和聚磷酸盐。无机磷酸盐助洗剂的具体实例包括三聚磷酸、磷酸和六偏磷酸的钠盐和钾盐。
本发明组合物中也可以包括沸石A-型铝硅酸盐助洗剂,通常是水合的。水合的沸石X和Y也可能是有用的,能作为助洗剂起作用的天然存在沸石也可能如此。各沸石A产品中,沸石4A-其孔度为约4埃()的一种沸石分子类型-往往是较好的。这种沸石类型是技术上众所周知的,其制造方法在技术上有描述,例如见美国专利3,114,603。
沸石助洗剂一般具有下式
(Na2O)x·(Al2O3)y·(SiO2)z·wH2O式中,x是1,y是0.8~1.2、较好是约1,z是1.5~3.5、较好是2或3或约2,而w是0~9、较好是2.5~6。这里可以采用的沸石的结晶类型包括John Wiley & Sons公司1974年出版的Donald Breck著“Zeolite Molecular.Series”中所述的那些,即该文本第747~749页上表9.6中所列的典型市售品沸石,此表列为本文参考文献。
该沸石助洗剂应当是一种一价阳离子交换性沸石,即它应当是有一价阳离子例如钠、钾、锂(当实用时)或其它碱金属、或铵的铝硅酸盐。最好的是一种有碱金属阳离子、尤其钠的沸石,如以上所示化学式中所指出的。所采用的沸石可以表征为对钙离子有高交换容量,以无水沸石为基准,通常是约200~400或更多毫克当量碳酸钙硬度/克铝硅酸盐,更好的是250~350mg.eq/g。较好的沸石数量是约8%~约20%。
该洗涤剂组合物中也可以存在其它成分以改善性能,且在一些情况下起稀释剂或填充剂的作用。适用的辅助剂是酶,以进一步促进衣物或硬表面上某些难去除污渍的清洁。酶当中,蛋白水解酶和淀粉水解酶是最有用的。其它有用的辅助剂是发泡剂例如月桂酸-肉豆蔻酸二乙醇酰胺(当希望有泡沫时)和消泡剂例如二甲基硅酮流体(当希望消泡时)。也有用的是聚合物、抗再沉积剂、漂白剂、荧光增白剂例如茋增白剂、着色剂例如染料和颜料以及香味剂。
为了高效率洗涤和去除织物上的油污,该结构性液体洗涤剂组合物的剂量一般是约1克/升~约2.5克/升。
实施例
在以下实施例中,所试验的表面活性剂包括一种乙氧基化季铵盐(quat);若干种乙氧基化醚季铵盐,和一种非离子型表面活性剂,如以下所述。表面活性剂 代号 说明1.氯化月桂基·二甲基· Q 非乙氧基化季铵盐苄基季铵盐 R1=月桂基
R2=苄基2.氯化月桂基·乙氧基 E-Q 乙氧基化季铵盐(5EO)·苄基季铵盐 (5EO) R1=C12-C14直链烷基基
团(月桂基)
R2=苄基
x+y=5(5EO)3.氯化异癸氧丙基·聚 EE14-Q 乙氧基化醚季铵盐(5)氧乙烯·甲基季铵盐 (5EO) R1=异癸氧丙基〔异C10氧丙基〕 R2=甲基
x+y=5(5EO)4.氯化异癸氧丙基·羟 EE14-Q 乙氧基化醚季铵盐亚乙基·甲基季铵盐 (2EO) R1=异癸氧丙基(异C10氧丙基〕 R2=甲基
x+y=2(2EO)5.氯化异十三烷氧丙基·聚 EE17-Q 乙氧基化醚季铵盐(5)氧乙烯·甲基季铵盐 (5EO) R1=异十三烷氧丙基〔异C13氧丙基〕 R2=甲基
x+y=5(5EO)6.氯化异十三烷氧丙基· EE17-Q 乙氧基化醚季铵盐羟亚乙基·甲基季铵盐 (2EO) R1=异十三烷氧丙基〔异C13氧丙基〕 R2=甲基
x+y=2(2EO)7.C12-C14醇聚(7摩尔) L24-7 非离子型表面活性剂乙氧基化物
实施例1
进行以下实验,以确定一种季铵盐表面活性剂中的乙氧基化对含有此类表面活性剂的结构性液体的稳定性的影响。
如表I中所示,配制了组合物A、B和C。
表I
组成(重量%)成分 A B CLAS(1) 12 12 12AEOS(2) 1.0 1.0 1.0STPP(3) 8 8 8碳酸盐 6 6 6Q 2.0 - -EE14-Q(5EO) - - 2.0EE17-Q(2EO) - 2.0 -稳定性 1天后分离 3天后分离 稳定(4)(1)一种直链烷基苯磺酸盐阴离子型表面活性剂(2)一种乙氧基化烷基醚硫酸酯盐阴离子型表面活性剂(3)三聚磷酸钠(4)“稳定”系指常温下有至少一个月的稳定性
组合物A,即一种含有未乙氧基化季铵盐的结构性液体,是不稳定的;该液相经过不到一天就分离开。组合物B(在本发明之外)含有一种乙氧基化度仅为2的乙氧基化季铵盐(R1=异十三烷氧丙基;x+y=2)。尽管组合物B比A稍微稳定一些,但它经过少数几天也失稳了。
组合物C依然呈一种稳定结构性液体的形式。它含有一种有5摩尔乙氧基化的乙氧基化季铵盐表面活性剂,即本发明范围内的一种季铵盐表面活性剂。
实施例2
本实施例的目的是要证实,相对于能有效去除污渍的非离子型表面活性剂的使用而言,含有按照本发明的一种乙氧基化季铵盐或一种乙氧基化醚季铵盐的结构性液体的稳定性。
组合物I~O是像以下表II中所示那样配制的,并使之在室温下静置4周以上,以评估稳定性。
表II
组成(重量%) | ||
成分 I JLAS 12.5 12.5AEOS 2.5 2.5STPP 15.0 15.0碳酸盐 6.0 6.0Q - -E-Q - -EE 14-Q - 2.0(5EO)醇乙氧基化物 2.0 -(L24-7)稳定性 4周后 稳定分离 | K L12.5 12.50.0 0.015.0 15.06.0 6.0- -- -- 2.52.5 -3天后 稳定分离 | M N O9.1 10.52 12.52.5 2.5 1.1415.0 15.0 15.06.0 6.0 6.0- - -- - 0.756.0 0.4 -- - -稳定 稳定 稳定 |
如表中所示,按照本发明的组合物J、L、M、N和O全都是在室温下至少一个月内物理上稳定的。用一种非离子型表面活性剂代替一种乙氧基化季铵盐或乙氧基化醚季铵盐(组合物I和K)使该液体组合物失稳。
实施例3
本实施例的目的是要测定,相对于本发明之外的两种比较结构性液体洗涤剂的使用而言,使用按照本发明的两种结构性液体洗涤剂组合物时对去污力的影响。
如以下表III中所示,配制了组合物S、T和U。组合物S1和S2是本发明之外的比较组合物。
表III
组成(重量%)成分 S1 S2 T ULAS 12.5 12.5 12.5 12.5AEOS 2.5 2.5 2.5 0.0STPP 15.0 15.0 15.0 15.0碳酸钠 6.0 6.0 6.0 6.0羧甲基纤维素 0.11 0.11 0.11 0.11防腐剂 0.2 0.2 0.2 0.2水 QS QS QS QSE-Q - - 2.0 -EE 14-Q(5EO) - - - 2.0醇乙氧基化物(L24-7) - 2.0 - -
去污力试验是用一台顶部加料式洗衣机(Maytag,64升容量)以10分钟洗涤周期和5分钟漂洗进行的。初始水温是77°F,硬度离子浓度保持在50ppm。每种组合物在洗涤水中的剂量是1.4克/升。
以代表性油/脂污物污渍的织物布样用来测定清洁程度。所有试验中使用的预污渍布样均取自同一批产品,从而确保一致性水平。
用一台反射仪测定的结果用L*反射度单位(来自HunterLab L*、a*、b*尺度)表示。L*值越高代表污渍去除率越好,5单位的差异就认为是统计上显著的。
表IV
油污洗涤结果
平均L*污渍/污物 织物 S1 S2 U I液体化妆品 65/35 D/C 77.53 78.98 77.56 80.07皮脂+颗粒物 65/35 D/C府绸 82.07 83.64 85.42 83.78皮脂+颗粒物 涤纶Dknit 71.00 70.58 70.34 73.36Barbecue沙司 涤纶Dknit 83.28 83.61 87.52 88.24Barbecue沙司 府绸D65/C35 89.58 89.91 92.35 91.93法式调味品 涤纶Dknit 80.24 79.31 83.40 79.85橄榄油 府绸D65/C35 87.49 87.73 90.03 91.66机油 府绸D65/C35 74.04 74.91 75.01 73.88猪油 府绸D65/C35 79.87 78.00 81.24 79.70鸡脂 棉高级密织纱 79.54 79.49 81.13 85.33合计L* 804.65 806.16 823.98 827.78
如表IV中所示,S1和S2这两种比较组合物提供几乎等效的去污力结果,尽管事实上S2还含有2%LAS阴离子型表面活性剂。含有2%乙氧基化(5EO)醚季铵盐的本发明组合物U提供了相对于S1和S2而言显著改善的污渍去除率。类似地,含有2%乙氧基化(5EO)季铵盐的本发明组合物T提供了相对于S1和S2所提供的结果而言显著改改善的污渍去除率。
实施例4
本实验的目的是比较一种含有不属于本发明的乙氧基化醚季铵盐的液体组合物(组合物V)与以上实施例3中所述的比较组合物S1的去污力。组合物V说明如下。
组成(重量%)
成分 V
LAS 12.5
AEOS 2.5
STPP 15.0
碳酸钠 6.0
羧甲基纤维素 0.11
防腐剂 0.2
水 QS
EE 17-Q(2EO) 2.0
油污去污力试验像以上实施例3中所述那样进行。L*反射度单位表示的结果列于表V中。
表V
油污去污力
平均L*污渍/污物 织物 S1 V液体化妆品 65/35 D/C 73.07 69.69皮脂+颗粒物 65/35 D/C府绸 81.84 79.01皮脂+颗粒物 涤纶Dknit 78.17 73.19Barbecue沙司 涤纶Dknit 80.92 79.01Barbecue沙司 府绸D65/C35 85.47 84.03法式调味品 涤纶Dknit 81.27 79.88橄榄油 府绸D65/C35 89.59 84.05机油 府绸D65/C35 72.88 72.36猪油 府绸D65/C35 85.02 78.83鸡脂 棉高级密织纱 81.63 78.89合计L* 809.09 778.90
如表中所证实的,由含有一种乙氧基化度低的醚季铵盐、因而在本发明之外的组合物V所提供的去污力显著低于组成上与组合物V相同的比较组合物S1所提供的去污力,所不同的是S1不含有组合物V的醚季铵盐。
Claims (9)
1.一种对去除织物上的油污特别有效的、结构稳定的液体洗衣用洗涤剂组合物,以重量计包含:
a)约10%~约20%一种直链烷基苯磺酸盐阴离子型表面活性剂;
b)约0%~约10%一种烷基醚硫酸酯盐阴离子型表面活性剂;
c)约5%~约30%一种碱金属含磷助洗剂;
d)约2%~约15%碳酸钠;该洗涤剂组合物中成分(c)和(d)的总量是至少约10%;
e)约0.1%~约5%一种有以下结构式的乙氧基化季胺盐阳离子型表面活性剂:式中R1代表一个直链、支链或有取代的C8-C18烷基、烷芳基、芳基、链烯基或醚片段;R2代表一个含有1~3个碳原子的烷基基团或一个苄基基团;x和y中每一个都是整数,可以独立地从1至8变化,且x+y之和大于2而小于9;和X代表一个水溶性阴离子;和
f)平衡水,所述结构性液体洗涤剂组合物没有非离子型表面活性剂,且其中成分(a)~(e)中每一种的各自数量均选择得能提供一种结构稳定的液体组合物。
2.按照权利要求1的结构稳定的液体洗涤剂组合物,其中,所述含磷助洗剂是三聚磷酸钠。
3.按照权利要求1的结构稳定的液体洗涤剂组合物,其中,所述乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂是氯化异癸氧丙基·聚(5)氧乙烯·甲基季铵盐(异C10氧丙基)。
4.按照权利要求1的结构稳定的液体洗涤剂组合物,其中,所述乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂是氯化异十三烷氧丙基·聚(5)氧乙烯·甲基季铵盐(异C13氧丙基)。
5.按照权利要求1的结构稳定的液体洗涤剂组合物,其中,所述乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂的存在量是约0.5%~约3.0%(重量)。
6.有污物和/或污渍的织物的洗涤方法,包含(a)形成一种含有某一有效量的、权利要求1中所定义的结构性液体洗衣用洗涤剂组合物的水基洗涤溶液或洗涤浴;和(b)使要洗涤的织物在所述洗涤溶液或洗涤浴中遭遇洗涤作用。
7.按照权利要求6的洗涤方法,其中,所述结构性液体洗涤剂组合物在所述洗涤溶液或洗涤浴中的存在量是约1克/升~约2.5克/升。
8.按照权利要求6的洗涤方法,其中,所述液体洗涤剂组合物中的阳离子型表面活性剂是氯化异癸氧丙基·聚(5)氧乙烯·甲基季铵盐(异C10氧丙基)。
9.按照权利要求6的洗涤方法,其中,所述结构性液体洗涤剂中的阳离子型表面活性剂是乙氧基化季铵盐阳离子型表面活性剂,即氯化异十三烷氧丙基·聚(5)氧乙烯·甲基季铵盐(异C13氧丙基)。
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