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大学有机化学总结有机化学总结一、有机化合物的命名(1)、几何异构体的命名烯烃几何异构体的命名包括顺、反与Z、E 两种方法。简单的化合物可以用顺反表示,也可以用Z、E 表示。用顺反表示时,相同的原子或基团在双键碳原子同侧的为顺式,反之为反式。如果双键碳原子上所连四个基团都不相同时,不能用顺反表示,只能用Z、E 表示。按照“次序规则”比较两对基团的优先顺序,较优基团在双键碳原子同侧的为Z 型,反之为E型。必须注意,顺、反与Z、E 就是两种不同的表示方法,不存在必然的内在联系。有的化合物可以用顺反表示,也可以用Z、E 表示,顺式的不一定就是Z 型,反式的不一定就是E 型。例如:CH3-CH2Br C=C(反式,Z 型)H CH2-CH3 CH3-CH2 CH3C=C(反式,E 型)H CH2-CH3脂环化合物也存在顺反异构体,两个取代基在环平面的同侧为顺式,反之为反式。(2)、光学异构体的命名光学异构体的构型有两种表示方法D、L 与 R、S,D、L 标记法以甘油醛为标准,有一定的局限性,有些化合物很难确定它与甘油醛结构的对应关系,因此,更多的就是应用R、S 标记法,它就是根据手性碳原子所连四个不同原子或基团在空间的排列顺序标记的。光学异构体一般用投影式表示,要掌握费歇尔投影式的投影原则及构型的判断方法。例如:COOH 根据投影式判断构型,首先要明确,H NH2 在投影式中,横线所连基团向前,CH2-CH3竖线所连基团向后;再根据“次序规则”排列手性碳原子所连四个基团的优先顺序,在上式中:NH2COOH CH2-CH3H;将最小基团氢原子作为以碳原子为中心的正四面体顶端,其余三个基团为正四面体底部三角形的角顶,从四面体底部向顶端方向瞧三个基团,从大到小,顺时针为R,逆时针为S。在上式中,从 NH2COOH CH2-CH3为顺时针方向,因此投影式所代表的化合物为 R 构型,命名为 R-2-氨基丁酸。(3)、双官能团化合物的命名双官能团与多官能团化合物的命名关键就是确定母体。常见的有以下几种情况:当卤素与硝基与其它官能团并存时,把卤素与硝基作为取代基,其它官能团为母体。当双键与羟基、羰基、羧基并存时,不以烯烃为母体,而就是以醇、醛、酮、羧酸为母体。当羟基与羰基并存时,以醛、酮为母体。当羰基与羧基并存时,以羧酸为母体。当双键与三键并存时,应选择既含有双键又含有三键的最长碳链为主链,编号时给双键或三键以尽可能低的数字,如果双键与三键的位次数相同,则应给双键以最低编号。(4).杂环化合物的命名由于大部分杂环母核就是由外文名称音译而来,所以,一般采用音译法。要注意取代基的编号。1、能够用系统命名法命名各种类型化合物:包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃与多环置换脂环烃中的螺环烃与桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:COOH SO3HCOOR COX CN CHOCO OH(醇)OH(酚)SH NH2 ORCC CC(R X NO2),并能够判断出Z/E 构型与 R/S 构型。2、根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式大学有机化学总结立体结构的表示方法:1)伞形式:CCOOHOHH3CH2)锯架式:CH3OHHHOHC2H53)纽曼投影式:HHHHHHHHHHHH4)菲舍尔投影式:COOHCH3OHH5)构象(conformation)(1)乙烷构象:最稳定构象就是交叉式,最不稳定构象就是重叠式。(2)正丁烷构象:最稳定构象就是对位交叉式,最不稳定构象就是全重叠式。(3)环己烷构象:最稳定构象就是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象就是e 取代的椅式构象。多取代环己烷最稳定构象就是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。立体结构的标记方法1.Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧,为 Z 构型,在相反侧,为 E 构型。CH3CCHClC2H5CH3CCHC2H5Cl(Z)3氯 2戊烯(E)3氯 2戊烯2、顺/反标记法:在标记烯烃与脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式;在相反侧,则为反式。CH3CCHCH3HCH3CCHHCH3顺 2丁烯反 2丁烯CH3HCH3HCH3HHCH3顺 1,4二甲基环己烷反 1,4二甲基环己烷3、R/S 标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基团,如果优先顺序就是顺时针,则为 R 构型,如果就是逆时针,则为 S 构型。CadcbCadbcR型S型注:将伞状透视式与菲舍尔投影式互换的方法就是:先按要求书写其透视式或投影式,然后分别标出其R/S 构型,如果两者构型相同,则为同一化合物,否则为其对映体。二、反应类型1、加成反应:根据反应历程不同分为亲电加成、亲核加成与游离基加成。(1)、亲电加成:由亲电试剂的进攻而进行的加成反应。要求掌握不对称烯烃进行亲电加成反应时所遵循的马氏规则,即试剂中带正电核的部分加到含氢较多的双键碳原子上,而负性部分加到含氢较少的双键碳原子上。烯烃加卤素、卤化氢、硫酸、次卤酸、水,炔烃加卤素、卤化氢、文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 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一级。要掌握卤代烃进行消除反应时所遵循的查依采夫规则,当卤代烃中不只含有一个碳时,消除时脱去含氢少的碳上的氢原子。要注意,卤代烃的消除与水解就是竞争反应。(2)、醇的消除:醇的消除反应在强酸性条件下进行,消除方向也遵循查依采夫规则。要掌握不同结构的醇进行消除反应的活性顺序:叔醇 仲醇 伯醇。3、取代反应根据反应历程的不同可分为亲电取代、亲核取代、游离基取代。、亲电取代:由于亲电试剂的进攻而引发的取代反应称亲电取代反应。苯环上的卤化、硝化、磺化、付氏烷基化与酰基化以及重氮盐的偶合反应等,都就是亲电取代反应,萘环与芳香杂环上也能发生亲电取代反应。要注意苯环上有致钝基团时不能进行付氏反应,苯环上进行烷基化时会发生异构化现象。掌握萘环上进行亲电取代反应的规律,第一个取代基主要进入位,第二个取代基就是进入同环还就是异环由原取代基的定位效应决定。掌握五员、六员芳香杂环化合物的亲电取代反应以及它们与苯环比较进行亲电取代反应活性的差异,呋喃、噻吩、吡咯进行亲电取代反应的活性比苯大,而吡啶比苯小。、亲核取代由亲核试剂的进攻而引起的取代反应称亲核取代反应。卤代烃的水解、醇解、氰解、氨解,醇与氢卤酸的反应,醚键的断裂,羧酸衍生物的水解、醇解、氨解等都就是亲核取代反应。卤代烃的亲核取代反应可按两种历程进行,单分子历程(SN1)与双分子历程(SN2),一级卤代烃易按SN2历程反应,三级卤代烃一般按SN1 历程反应,二级卤代烃则两者兼而有之。要在理解反应历程的基础上掌握不同卤代烃进行亲核取代反应的活性。要注意,在碱性条件下卤代烃的取代与消除就是互相竞争的反应,三级卤代烃容易发生消除,一级卤代烃易发生取代,强极性溶剂(如水)有利于取代,而弱极性溶剂(如醇)与强碱(如醇钠)有利于消除,高温有利于消除。、自由基取代由自由基的引发而进行的取代称自由基取代。烷烃的卤代,烯烃与烷基苯的卤代就是自由基取代反应。反应条件就是高温、光照或过氧化物存在。自由基的稳定性与中心碳原子上所连的烷基数目有关,烷基越多,稳定性越大。自由基的稳定次序为:三级 二级 一级 CH34、氧化还原反应、氧化反应烯、炔、芳烃侧链以及醇、酚、醛、酮等都易发生氧化反应要掌握几种常用的氧化剂,如高锰酸钾、重铬酸钾的硫酸溶液、氧气(空气)、臭氧以及托伦试剂、斐林试剂、次卤酸钠等。掌握氧化反应在实际中的应用,如臭氧氧化可用来推测烯烃的结构,托伦试剂与斐林试剂的氧化可用来鉴别醛与酮等。、还原反应不饱与烃的催化氢化、醛、酮、羧酸及酯还原为醇,硝基苯还原为苯胺等都就是文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 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ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4大学有机化学总结还原反应。要掌握几种常用的还原剂,如 H2/Ni、Na+C2H5OH、Fe+HCl、NaBH4、LiAlH4、异丙醇/异丙醇铝等,注意后面三种就是提供负氢离子的还原剂,只对羰基选择加氢,与双键、三键不发生作用。还要掌握羰基还原为亚甲基的两种方法,注意,进行克莱门森还原时反应物分子中不能存在对酸敏感的基团,如醇羟基、双键等,用伍尔夫吉日聂尔还原及黄鸣龙改进法时,反应物分子中不能带有对碱敏感的基团,如卤素等。5、缩合反应(1)羟醛缩合含有氢的醛在稀碱条件下生成羟基醛,此化合物不稳定受热容易脱水,生成、不饱与醛。因此,此反应常用来增长碳链制备、不饱与醛。要求掌握羟醛缩合的反应条件。(2)克莱森酯缩合含有氢的酯在强碱条件下发生克莱森酯缩合,两分子酯之间脱去一分子醇生成酮酸酯。要掌握反应条件及在实际中的应用,有机合成中广泛应用的乙酰乙酸乙酯就就是通过此反应制备的。除了上述五种类型的反应之外,还要求掌握重氮化反应、芳香重氮盐的取代反应、脱羧反应等,注意反应条件、产物及其在实际中的应用。三、试剂的分类与试剂的酸碱性1、自由(游离)基引发剂在自由基反应中能够产生自由基的试剂叫自由基引发剂(free radical initiator),产生自由基的过程叫链引发。如:Cl2、Br2 就是自由基引发剂,此外,过氧化氢、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰、过硫酸铵等也就是常用的自由基引发剂。少量的自由基引发剂就可引发反应,使反应进行下去。2、亲电试剂简单地说,对电子具有亲合力的试剂就叫亲电试剂(electrophilic reagent)。亲电试剂一般都就是带正电荷的试剂或具有空的p 轨道或 d 轨道,能够接受电子对的中性分子,如:H、Cl、Br、RCH2、CH3CO、NO2、SO3H、SO3、BF3、AlCl3 等,都就是亲电试剂。在反应过程中,能够接受电子对试剂,就就是路易斯酸(Lewis acid),因此,路易斯酸就就是亲电试剂或亲电试剂的催化剂。3、亲核试剂对电子没有亲合力,但对带正电荷或部分正电荷的碳原子具有亲合力的试剂叫亲核试剂(nucleophilic reagent)。亲核试剂一般就是带负电荷的试剂或就是带有未共用电子对的中性分子,如:OH、HS、CN、NH2、RCH2、RO、RS、PhO、RCOO、X、H2O、ROH、ROR、NH3、RNH2 等,都就是亲核试剂。在反应过程中,能够给出电子对试剂,就就是路易斯碱(Lewis base),因此,路易斯碱也就是亲核试剂。四、有机反应活性中间体如果一个反应不就是一步完成的,而就是经过几步完成。则在反应过程中会生成反应活性中间体。活性中间体能量高、性质活泼,就是反应过程中经历的一种“短寿命”(远小于一秒)的中间产物,一般很难分离出来,只有比较稳定的才能在较低温下被分离出来或被仪器检测出来(如三苯甲烷自由基),有机反应活性中间体就是真实存在的物种。1、碳自由基(carbon free radical)烷烃的卤代,烯烃、炔烃的过氧化效应,烯烃、芳烃的 H 卤代,加成聚合。具有较高能量,带有单电子的原子或原子团,叫做自由基。自由基碳原子就是电中性的,通常就是SP2杂化,呈平面构型。能使其稳定的因素就是P共轭与 P共轭。自由基稳定性的次序为:在自由基取代、自由基加成与加成聚合反应中都经历自由基活性中间体。2、正碳离子(carbocation)烯烃、炔烃的亲电加成,芳烃的亲电取代,脂环烃小环的加成开环,卤代烃与醇的SN1,E1 反应。具有较高能量,碳上带有一个正电荷的基团,叫正碳离子,又称碳正离子。正碳离子通常就是SP2 杂化,呈平面构型,P 轨道就是空的。能使其稳定的因素有(1)诱导效应的供电子作用;(2)P共轭与 P 共文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 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ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4大学有机化学总结轭效应使正电荷得以分散。它就是一个缺电子体系,就是亲电试剂与路易斯酸。各种正碳离子的稳定性顺序为:在亲电加成、芳环上亲电取代、SN1、E1、烯丙位重排反应中都经历正碳离子活性中间体。3、碳负离子炔化物的反应,格氏试剂反应,其它金属有机化合物的反应。具有较高能量,碳上带一个负电荷的基团,叫碳负离子。烷基碳负离子一般就是SP3杂化,呈角锥形,孤对电子处于一个未成键的杂化轨道上;如果带负电荷的碳与双键相连,则这个烯丙位的碳负离子就是SP2杂化,呈平面构型,一对未成键的电子处于P 轨道上,可以与 键发生 P共轭。碳负电子就是一个富电子体系,就是强亲核试剂,也就是一个路易斯碱。各种负碳离子的稳定性顺序为:4、卡宾(碳烯)(carbene)卡宾的生成(消除反应)与卡宾的加成反应与插入反应碳烯(:CH2)就是个双自由基,外层只有六个电子,不满八隅体,能量高,反应活性大。四、过渡状态(transition state,简称 T、S)由反应物到产物(或到某个活性中间体)之间所经历的反应能量最高点的状态,在该状态时,旧的化学键将断裂而未断,新的化学键将形成而未形成,就像把一根橡皮筋拉到马上就要断裂的那一瞬间,整个体系处于能量的最高状态,这个状态就称为过渡态。过渡态不能分离出来,用一般的仪器也检测不到她们的存在。如卤代烃的SN2 反应:。过渡态的结构:(1)中心碳原子连接有五个基团,拥挤程度大,能量高。(2)中心碳原子由原来的SP3 杂化变为SP2 杂化,亲核试剂与离去基团连在P 轨道的两端,处于同一直线上;其它三个基团与碳原子处于同一平面上。(3)亲核试剂与离去基团都带部分负电荷,其电荷量的大小视情况而定。(4)产物的构型有瓦尔登转化。过渡态与活性中间体的区别:(1)能量曲线上:T、S 处于能量曲线的峰顶上,能量高;中间体处于能量曲线的波谷上,能量相对较低。(2)寿命:T、S 就是一种活化络合物,寿命极短,只有几到几十飞秒(1015 秒),中间体就是真实存在的,寿命比 T、S 要长些,在超强酸中能稳定存在。(3)表示方法:T、S不能用经典的价键理论去表示,中间体能用价键理论表示其结构。6、苯炔:卤苯与氨基钠发生消除加成反应所经历的活性中间体。五、反应历程及特点:反应名称活性中间体反 应 步骤反应特点进攻试剂课本内容自由基反应自 由 基 取代自由基3(1)三步反应,经历自由基,(2)链锁反应(3)立体化学上为外消旋产物自由基P3237 自 由 基 加成自由基3(1)三步反应,经历自由基(2)链锁反应(3)键断裂,生成 键自由基P5658 亲电取代正离子2(1)二步反应,经历正离子(-络合物)(2)生成芳环取代产物正离子P125126 亲电加成正离子2(1)二步反应,经历正碳离子(2)键断裂,生成 键正碳离子P5053 亲核取代SN2 无1(1)反应连续进行,经历 T、S(2)有瓦尔登转化(3)立体化学上得到旋光化合物亲核试剂P186194 SN1 正碳离子 2(1)二步反应,经历正碳离子(2)有重排产物(3)立体化学上得到外消旋产物亲核试剂P186194 文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 ZK1Y9E3B7T4文档编码:CP5W9X10T3I1 HK10H6R3C2J10 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