JPS61271992A - 光学活性ジオ−ルの製造方法 - Google Patents

光学活性ジオ−ルの製造方法

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JPS61271992A
JPS61271992A JP11315985A JP11315985A JPS61271992A JP S61271992 A JPS61271992 A JP S61271992A JP 11315985 A JP11315985 A JP 11315985A JP 11315985 A JP11315985 A JP 11315985A JP S61271992 A JPS61271992 A JP S61271992A
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JP
Japan
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diol
stirred
room temperature
optically active
mixture
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JP11315985A
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English (en)
Inventor
Genichi Dobashi
土橋 源一
Hiromichi Oota
博道 太田
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Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Publication date
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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(+13,2R) −1−アリールプ
ロパン−1,2−ジオールの製造方法に関し、更に詳し
くは丈ツカロミセス属ニALt (JI3.2R)−1
−アリールプロパン−1,2−ジオール生成能を有する
菌をベンズアルデヒドあるいは置換ベンズアルデヒドと
糖を含有する水中で培餐後、該培養物から(+、S、2
R) −1−アリールプロパン−1,2−ジオールを採
取する一般式 (式中Xはバラ位、メタ位もしくはオルト位に結合した
置換基でO−クロロ、0−フルオロ。
0−メチル、m−フルオロ、p−ニトロs  p−クロ
ロ、p−フルオロ、p−メチル、p−メトキン等である
)で表わされるジオールの製造方法である。
本発明で得られるジオールは光学活性タタノサミン、リ
ストサミンの様な医薬品の原料や〔例えばJourna
l of Organi c C!hami 5try
、第48巻、第909頁(1983年)〕、エフェドリ
ンの様な生理活性化合物の原料(Journal of
 AmericanC!bemical 5ociet
y、第79巻、第197頁、第201頁(1957年)
〕となシ得る有用な化合物である。
(従来の技術) 従来、ジオールを製造する方法としては大別して有機化
学的方法と酸素や微生物を用いる生化学的方法が知られ
ている。有機化学的方法では、一般的にはオレフィンに
過酸を用いてエポキシドとした後に開環する方法や、過
マンガン酸カリウムによシ酸化する方法等が知られてい
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしこれらの方法は酸化剤が爆発性を有して危険であ
り、また光学活性体を製造することが困崩であるという
欠点を有する。微生物や散票を用いる生化学的方法とし
てはサツカロミセス・セレヴインアエ(8acchar
omyce6 Cereviciae)の1株を開いて
ベンズアルデヒドから(1)を製造する方法が知られて
いる。(Chemistry andIndustry
、第983頁(1977年)〕。しかしこの方法を用い
ると(1)におけるXが水素及びp−メトキシの化合物
はジオールを生成するが% p−位にクロル基あるいは
ニトロ基の様に電子吸引性の基が総合している場合には
ジオールの生成が不可能であると考えられていた。
(問題を解決する丸めの手M!、) 本発明者等は電子吸引性の置換基を有するベンズアルデ
ヒドからもジオールを製造できる菌株を検索した結果、
糖類の存在下ブツカロミセス属に鵬する菌株を使用し、
1!子供与性、あるいは吸引性のベンズアルデヒドまた
は置換基を有する種々のベンズアルデヒドからジオール
を収率良く製造できることを見い出し本発明を完成した
ものである。なお1本発明による操作は従来法に比し極
めて簡便でかつ反応条件の設定が容易であシ、収率良く
ジオールLl)を得ることができるという優れた特徴を
廟する。
本発明において用いられる置換ベンズアルデヒドとは 一般式(II) (式中、XはO−クロロ、0−フルオロ、 o −メチ
ル、m−フルオロ、p−ニトロ% p クロロ、p−フ
ルオロ、p−メチル、p−メトキシ等である。)であら
れせられる化合物であシ、具体的には、0−クロロベン
ズアルデヒド、〇−フルオロベンズアルデヒド、0−メ
チルベンズアルデヒド、m−フルオロベンズアルデヒド
、p−クロロベンズアルデヒド、p−フルオロベンズア
ルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド。
p−メチルベンズアルデヒド、p−メトキシベンズアル
デヒド等の置換ベンズアルデヒドが例示されるが、これ
らに限定されるものではなく。
を圧熱置換のベンズアルデヒドも使用できる。
本発明に用いられる菌はブッカロミセス属に属する菌で
あシ1代表的なものとしてはサツカロミセス・セレヴイ
シアエ(Saccharamyces Cerevis
iae)IFO0205,サツカロミセスφセレクイシ
アエy。
0233あるいはオリエンタルドライイースト(オリエ
ンタル酵母)、スーパーカメリヤ(日清製粉)など市販
されているパン酵母を挙げることができる。
反応はこれら酵母画体と水およびグルコース、ショ糖等
の糖類の混合物を20〜40℃の温度で撹拌し1発酵が
始まった時に基質であるベンズアルデヒドあるいは置換
ベンズアルデヒドをそのtま、あるいはエタノール溶液
として加え、数時間から3日間撹拌することによシ行な
われる。
また、反応液中に基質1tに対して0.3〜1.2tの
アセトアルデヒドを加えると、ベンジルアルコールへの
還元を防止することができ収率が向上する。培地のpH
は5〜10が適しているが。
7〜9が更に好適である。基質の使用濃度は特に制限さ
れないが一般には0.1〜5%程度が好ましい。培養液
中からのジオールの単離は遠心分離あるいは吸引濾別等
で菌体を除いたのち。
あるいは菌体を除くことなく培養液を例えば。
酢酸エチル、ンエチルエーテル等の有機溶媒で抽出しシ
リカゲル、アルミナ等を充填剤とし九カラムクロマトグ
ラフィー、あるいはシリカゲル、アルミナ等を吸着剤と
した遠心クロマトグラフイー、蒸留、再結晶など通常の
精製方法を用いて精製する。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限られるものではない。
実施例1 pH9のりン駿塩緩衝液50m、乾燥酵母(オリエンタ
ルトライイースト) 12.5F、  グルコース10
 ft−5001Llのナスフラスコに秤シ取シ、室温
で10分間撹拌した。これにベンズアルデヒド6101
IP(5,75mmol )のエタノール溶液(1s+
l)及びアセトアルデヒド480 q(11mmol 
)を加えてそのまt室温でマグミキサーを用いて撹拌し
九。
1時間後更に乾燥酵母(オリエンタルドライイースト)
 6.3 tとグルコース52を加えて更に室温で3.
5時間撹拌した。ついで、セライト35tを入れたビー
カーに反応液を注ぎ、I&引瀘別した後100mgの酢
酸エチルで3回抽出した。有機層は合せて無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、減圧下で溶媒を留去し死後、シリカゲ
ルのカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキサンー酢
酸エチル=4 : r )で(IR,2B) −1−フ
ェニルプロパン−1,2−ジオールの光学活性体を油状
物として385岬を得た。その収率は44%であった。
赤外吸収(Neat ) air’ 5400、3080.2900.1650.1500.
1450゜+380.1200. +130.1080
.1040. 990゜核磁気共鳴吸収(cc14) δppm = 1.07(d、 3H)2 、77 (
broad a、2H)4、 Oo (axquart
 I H)4.63(d、IH) 7、16〜7.5(m、5H) 質量分析スペクトル(m/z、 rel 1ntens
ity)+35(99)、 108(100)、 79
(88)、 45(16)、 27(り比旋光度 〔α)D−38,9° (C!=2.05. C!HO
1,)実施例2 乾燥酵母12.5 f、グルコースIO?、水道水50
dをナスフラスコに秤シ取り、室温で10分間撹拌した
。これにp−クロロベンズアルデヒド0.605 f 
(3,24mmol)のエタノール溶液1dを加え、そ
のまtg温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6.5t
とグルコース5fを加え、更に3.5時間室温で撹拌し
た。ついで、セライト35tを入れたビーカーに反応液
を注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチルで抽出、
無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:へ ′キサ
ンー酢酸エチル=4:I)で(IR,28) −1−(
p−クロロフェニル)−グロバンー1.2−ジオールの
光学活性体を油状物として0.220 f得た。その収
率は27Xであった。
赤外線吸収(Neat) an”’ 3400、3000.2950.1910.1720.
1600゜1500、 +410.1200. 930
. 850. 800゜740、  720 核磁気共鳴吸収(cc14) δppm = 0.95(d、3H) 3、15(broad 8.2H) 3.85(d X quart、 IH)4.59((
1,In) 7.08〜7.43(m、 4H) 質量分析スペクトル(+!!/2. rel 1nte
nsity)186(2)、  169(2)、  1
41(100)、  +07(1)。
77(40)、  45(9)、 28(17)比旋光
度 〔α〕もj   −37,6° (C!=2.00. 
cHcl、)匣施例3 乾燥酵母+2,5 f、グル:ff −ス10p、水道
水50dをナスフラスコに秤シ取シ、室温で10分間撹
拌した。これに0−クロロベンズアルデヒド0.607
 ? (4,32mmol)のエタノール溶液1dを加
え、そのまま室温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6
.32とクルコース5fを加え、更に3.5時間室温で
撹拌した。ついで、セライト3うtを入れたビーカーに
反応液を注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチルで
抽出、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後
、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキ
サンー酢酸エチル=4:+)で(IFI、2B) −1
−(0−クロロフェニル)−プロパン−1,2−ジオー
ルの光学活性体を油状物として0.256 F得た。そ
の収率は52九であった。
赤外吸収(Neat) cIn4 3400、3000.2950. +710.1600
.1570゜3440、1200. 930. 850
. 760. 710核磁気共鳴吸収(ccx、) δppm = 0.90(d、3H) 3.70(broad S、2H) 4.16((I X quart、 IH)5.13(
a、11) 7.01〜7.0(m、3H) 7.43〜7.75 (m、IH) 質量分析スペクトル(ル’z rel 1ntensi
ty)186(1)、  169(2)、 152(2
)、  141(59)、 105(44ニア7(10
0)、 45(47)、 29(22)、 14(60
)比旋光度 (α)”、;  −31,8° (C!=1.390H
CIg)実施例4 乾燥酵母+2.5f、グルコース102、水道水50d
をナスフラスコに秤シ取)、室温で10分間撹拌シた。
これにp−フルオロベンズアルデヒド0.6049 (
4,87mmol)のエタノール溶液1dを加え、その
まま室温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6.3vと
グルコース5fを加え、史に5.5時間室温で撹拌した
。ついで、セライト35?を入れたビーカーに反応液を
注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチルで抽出、無
水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキサンー酢
酸エサル=4:1)で(IR,2B) −1−(p−フ
ルオロフェニル)−プロパン−1,2−ジオールの光学
活性体を油状物として0.214を得た。その収率は2
6%であった。
:。
赤外線吸収(Neat) arr’ 3400.3000,2900.+900.1700.
1605゜1510、  +450. 1220. 9
30. 850. 820゜核磁気共鳴吸収(ccl、
) δppm = 0.90(d、 3H)5 、80 (
dXquart 、 IH)4.23(broad S
、2H) 今、53(d、IH) 6.73〜7.50(m、4H) 質量分析スペクトル(n1/z rel 1ntens
ity)170(υ、9)、  +53(14)、  
+25(100)。
97(51)、 77(15)、 45(+3)、 2
8(22)比旋光度 (a)”a’  −ss、9°(a = 2.Of c
aclg)実施例5 乾燥酵母12.5r、グルコース!Of、水道水501
IJt−ナスフラスコに秤シ取り、室温で10分間撹拌
した。これにm−フルオロベンズアルデヒド0.605
9 (4,88mmol)のエタノール溶液1mを加え
、そのまま室温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6.
32とグルコース52を加え、更に3.5時間室温で撹
拌した。ついで、セライト35tを入れたビーカーに反
応液を注ぎ、以下冥施例暑と同様にして酢酸エチルで抽
出、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後、
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキサ
ンー酢酸エチル=+:1)で(IR,2B) −l−m
−フルオロフェニル−プロパン−12−ジオールの光学
活性体を油状物として0.263 r得た。その収率は
31%であった。
赤外吸収(Neat)備−1 5400、5000,2950,16+5.1590.
 +490゜1450、1250. +130.107
0. +040.1000゜核磁気共鳴吸収(cc 1
4) δppm = 0.93(d、 3H)349(bro
ad El、2H) 3、85(dXquart、IH) 4.65(d、IH) 6.63〜7.23(m、4H) 質量分析スペクトル(m//zrθ11ntensit
y)170(0,3)、  152(2)、  126
(100)、  105(2す。
97(81)、 77(16)、  45(20)、 
28(N)比旋光度 (a 片’ −2a、s° (0= 1.97 (HC
I、)実施例6 乾燥酵母12.5f、グル:l−スIOS’、水道水5
0dをナスフラスコに秤シ取シ、N温で10分間撹拌シ
た。これGCO−フルオロペンズアルテヒト0.602
 f (4,85mmol)のエタノール溶液1dを加
え、その−1ま室温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母
6.32とグルコース52を加え、更に3.5時間室温
で撹拌した。ついで、セライト35fを入れたビーカー
に反応液を注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチル
で抽出、無水硫激ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した
後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー (溶離剤:
へΦサンー酢酸エチル=4:I)で(IR,2B) −
1−(0−フルオロフェニル)−70バy−1,2−ジ
オールの光学活性体を油状物として0.245?得た。
その収率は50%であった。
赤外吸収(Neat) an−’ 3400、3000.2950.1620.1585.
1490゜1450、1220.1+80.1130.
 990. 930゜核磁気共鳴吸収(CIC1*) δppm = 0 、90 (d 、 3H)193(
m、2H+1H) 4.95(d、IH) 6.80〜7.63(m、 4H) 質量分析スペクトル(aI/z rel 1ntens
ity)170(0,5)、 152(2)、  12
5(100)、  105(52)。
97(59)、 77(35)、 45(22)、 2
g(70)比旋光度 〔α) D −24,s° ((! = 2.440H
C’1.)実施例7 乾燥酵母12.5 f、  グルコース遣ay、水道水
50dをナスフラスコに秤り取シ、室温で10分間撹拌
した。これにp−メチルベンズアルデヒド0.606 
f (5,05mmol)のエタノール溶液1dを加え
、そのまま室温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6.
32とグルコース5fを加え、更に3.5時間室温で撹
拌した。ついで、セライト35?を入れたビーカーに反
応液を注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチルで抽
出、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後、
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキサ
ンー酢酸エチル=4 : + )で(IR,2B) −
1−(p−メチルフェニル)−プロパン−1,2−ジオ
ールの光学活性体を油状物として0,255 f得た。
その収率は28%であった。
赤外吸収(N 8a t ) cm−’3400  3
000  2950  1920   +720  1
7201710   +620  1520  145
0  1380  12001s5o、 jooo、 
 930. 860. 84o、  goo。
核磁気共鳴吸収(cc14) δppm = 0.96(d、5H) 2.33(S、3H) 2.83(broad S、2H) 3.80(dXquart 、 IH)4.53(d、
 IH) 6.87〜7.35(m、 4H) 質量分析スペクトル(m/z rel tntensl
ty)166(0,5)、 +49(Iす、 121(
100)、 93(48)。
??(28)、  43(8)、 28(7)比旋光度 〔α〕!も’   −42,2° (0= 2.10 
cHclm)実施例8 乾燥酵母12.5 f、グA コー スlof、水道水
50dをナスフラスコに秤り取り、室温で10分間撹拌
した。これにO−メチルベンズアルデヒド0、6+3 
f (5,II mmol)のエタノール溶液1dを加
え、そのiま室温で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6
.32とグルコース5ノを加え、更に3.5時間室温で
撹拌した。ついで、セライト55Vを入れたビーカーに
反応液を注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチルで
抽出、無水硫酸ナトリウムで乾燥し1溶媒を留去した後
、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキ
サン一酢酸エチル=4 : J )で(IR,2S) 
−J−(0−メチルフェニル)−プロパン−1,2−ジ
オールの光学活性体を油状物として0.127 f得た
。その収率は7%であった。
赤外吸収(Neat)国−1 5400、3000,2950,1700,1450,
1380゜目50. +070. 990. 950.
 850. 750核磁気共鳴吸収(0014) a ppm = + 、05(d、 3H)2jO(S
、3H) 2.82(broad 8,2H) 5.83(dXquart、IH) 4.83(d、IH) 6.83〜7.23(m、5H) 7.3G 〜7.50(m、IH) 質量分析スペクトル(ル/2 red intθnθ1
ty)182(5)、  164(3)、  +37(
100)、  +21(+9)。
+09(+9)、 94(目)、 77(10)、 2
B(39)比旋光度 〔α)”;  −55,9°   (0= 1,020
HO’ls)実施例9 乾燥酵母12.5 ?、グルコースlof、水道水50
dをナスフラスコに秤り取り、呈温で10分間撹拌した
。これにp−メトキシペンズアルテヒド0.608 F
 (4,47mmol)のエタノール溶液1−を加え、
そのtま11&で1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6.
3fとグルコース5fを加え1更に345時間室温で撹
拌した。ついで、セライト35Vを入れたビーカーに反
応液を注ぎ、以下実施列1と同様にして酢酸エチルで抽
出、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後、
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキサ
ンー酢酸エチル=4:l)で(IR,2B) −1−(
p−メトキシフェニル)−プロパン−1,2−ジオール
の光学活性体を結晶として0.183を得た。その収率
は23%、融点94−95 ℃であった。
赤外吸収(l橿θat)m−’ 3450、3350.2970.1720.1610.
1580゜+510.1450.1410.1240.
1080.1020゜990、 860. 840. 
800. 670. 580゜核磁気共鳴吸収(cc1
4) δppm = 1.08((1,3)1)2.0(br
oad S、2H) 3.73〜4.10(m、3H) 4.90(d 、 IH) 6.87(d、2)i) 7.27(d、2H) 質量分析スペクトル(m/z rel 1nten++
1ty)1i(0,2)、 +49(2)、 122(
100)、 107(54)。
93(71)、 77(31)、 45(8)、 28
(38)比旋光度 〔α〕−3−35.9°  (a : 1,02 cH
clg)実施例10 乾燥酵母12.5F、グルコースIOf、水道水50d
をナスフラスコに秤シ取シ、室温で10分間撹拌した。
これにp−ニトロペンズアルテヒド0.601 ? (
3,98mmol)のエタノール溶液1−を加え、その
ままNaで1時間撹拌した。ここで乾燥酵母6.52と
グルコース52を加え、更に3.5時間室温で撹拌した
。ついで、セライト35tを入れたビーカーに反応液を
注ぎ、以下実施例1と同様にして酢酸エチルで抽出、無
水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(溶離剤:ヘキサンー酢
酸エチル=+:+)で(IR,2B) −1−(p−ニ
トロフェニル)−プロパン−1,2−ジオールの光学活
性体を油状物として0.+099得た。その収率は14
%であった。
赤外吸収(Neat) cm−’ 3今00. 3000.  2900.   +940
.  1605.  1520゜13’+0.1200
. 930. 11140. 810. 750゜核磁
気共鳴吸収(OC14) δppm = 1.05(d、3H) 2.86(1,1road S、2H)4.10(dX
quart、IH) 7.50(d、2H) 8゜+6(d、2H) 質量分析スペクトル(m/z rel 1nto−sヱ
ty)+98(0,6)、 +81 (す、 +64(
0,8)、 +53(100)。
+56(83)、 +06(52)、 77(21)、
 45(26)。
比旋光度 (α〕甘  −107,2° (C= 1.+54 c
Hcx、)特許出願人 セントラル硝子株式会社 手 続 補 正 誉(自発) 昭和61年1月叫日 特ffF庁長官宇買道部 殿 1、 ◆件の表示 昭和60年特ff頴第目3159号 2 発明の名称 光学活性ジオールの製造方法 3、 補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所 山口県宇部市大字沖宇部5253%地氏名 (2
20)セントシル硝子株式会社代表者  伊 藤 三 
艮 5、 補正により増加する発明の数     なし6、
 補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 および発明の詳細なIi5!明の欄 7、補正の内容 別紙の通り 補     正     書 」、 特a’を請求の範囲を仄のとおり補正する。
rテツ力ロミセス(saccharomyces )属
に属し、l−アリール7oパン−1,2−ジオール生成
能t−iする菌をベンズアルデヒドあるいは置換ベンズ
アルデヒドと糖類の存在下に撹拌培養し、該培養物から
(IR、28ノー1−アリールグロバンー1,2−ジオ
ールを採取することを特徴とする光学活性(IR,28
) −1−アリールプロパン−1,2−ジオールの製造
方法、」 λ 発明の詳細な説明の欄を次のとおり浦正する。
(リ 明細誓爾1頁第15竹、および第17行、四重2
貞寿2行の1−(1S,2R月をr(IR,2s月と補
正する。
(2)  同第2頁第5行の「採取する一般式」を1採
取する」と補正する。
(4)  同第2頁第5行の[(式中Xは〕くう位、」
を1(式中又は水素または)(う位、jと補正する。
(5)同第2貞第8〜9行の1p−メトキン等である)
」を「p−メトキシ等である)」と補正する。
(6)同県3貞第3行および第1O〜l1行の1°酸素
」を「#素Jと補正する。
(7)同第5貞第1行の「Xは0−クロロ、」をrxは
水素またはO−クロロ、」と補正する。
(8)  同第10頁第7行の+−(m/2.jt−r
 (m/Z、Jと補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サッカロミセス(Saccharomyces)属に属
    し、1−アリールプロパン−1,2−ジオール生成能を
    有する菌をベンズアルデヒドあるいは置換ベンズアルデ
    ヒドと糖類の存在下に撹拌培養し、該培養物から(1S
    ,2R)−1−アリールプロパン−1,2−ジオールを
    採取することを特徴とする光学活性(1S,2R)−1
    −アリールプロパン−1,2−ジオールの製造方法。
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