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一種1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法

文檔序號(hào):3538198閱讀:407來源:國(guó)知局
專利名稱:一種1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種以大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂作為固體堿、醋酸
鈀為催化劑,不使用有機(jī)膦配體和小分子有機(jī)胺或無機(jī)堿條件下,利用Heck反 應(yīng)制備l-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法。
(二)
背景技術(shù)
芳環(huán)上連接有不飽和鍵、長(zhǎng)鏈碳的羰基和長(zhǎng)鏈碳的羥基化合物是天然物和 許多藥物的重要中間體,是一個(gè)具有多功能性的化合物,由該化合物進(jìn)行天然 物的合成和新藥的開發(fā)或?qū)ο鄳?yīng)藥物進(jìn)行傳統(tǒng)工藝的改造,有著重要的學(xué)術(shù)意 義和廣闊的應(yīng)用前景。
Heck偶聯(lián)反應(yīng)在C-C鍵形成反應(yīng)中具有重要地位,通常是在金屬鈀催化下 由鹵代芳烴合成官能化芳烴化合物的重要方法,是Friedel-Crafts反應(yīng)的一個(gè) 補(bǔ)充。在Heck偶聯(lián)反應(yīng)中,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)極性溶劑有利于反應(yīng)的立體 選擇性,得到了高選擇性的末端烯烴化合物。由于極性溶劑在反應(yīng)結(jié)束后回收 困難,難以達(dá)到減排的目的。新興的綠色化學(xué)溶劑離子液體與有機(jī)溶劑相比具 有不揮發(fā),不易燃易爆,對(duì)有機(jī)物和無機(jī)物有良好的溶解性,使反應(yīng)可在均相 進(jìn)行,對(duì)水和空氣穩(wěn)定,便于反應(yīng)操作和處理,易回收。因此,我們發(fā)明了利 用離子液體作為反應(yīng)介質(zhì),進(jìn)行1-芳基-卜環(huán)己烯化合物的合成,提供了一種綠
色化學(xué)的合成技術(shù)。但是,在該反應(yīng)中,使用的有機(jī)膦配體和小分子有機(jī)胺或 無機(jī)堿難以回收,難以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),也對(duì)環(huán)境有一定污染。
D301樹脂是一類球形大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂,該樹脂在苯乙 烯骨架上帶有叔胺基,能用堿再生。與強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂和凝膠 型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂相比,對(duì)有機(jī)分子有很好的吸附與解吸能力, 耐污染性好,再生成本低。近年來,該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)的各個(gè)技術(shù) 領(lǐng)域。因此,在本發(fā)明中利用大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂固體堿替代 有機(jī)胺,并且避免了使用有機(jī)膦化合物作為反應(yīng)配體,提高了反應(yīng)的活性???以解決化學(xué)反應(yīng)過程出現(xiàn)的污染問題。便于反應(yīng)操作和處理,離子交換樹脂易 回收,是一種有應(yīng)用前景的的綠色化學(xué)合成技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種如式(I )或(II )所示的1-芳基-l-環(huán)己烯化合 物的綠色制備方法。
為達(dá)到發(fā)明目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
如式(III)或(IV)所示的鹵代烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中,在醋酸
鈀和如式(v)所示的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂存在下,于5crc
15(TC下攪拌反應(yīng)1 30小時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)液分離純化,得產(chǎn)物1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物;所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離
子交換樹脂物質(zhì)的量之比為1: 1 5: 0.005 0.01: 1 2;<formula>formula see original document page 6</formula>(III) (IV) 其中式(I )、式(III)中,K為-H、 -CH0、 -CN、 -F、
<formula>formula see original document page 7</formula>
"(V)
-C0CH3、 —CF3、 —CH3、 _0CH3、
-0C2H5、 _0C3H7、 -0C0CH3、 -Ph, -OH或-NH2 , X!為氯、溴或碘;式(II )、式(IV) 中尺2為-H、 -CHO、 -CN、 -F、 -C0CH3、 -CF3、 -CH3、 -0CH3、 -0C2H5、 -OC3H7、 -0C0CH3、 -Ph, -0H或-圖2, &為氯、溴或碘;式(V)中,R3、 R4各自獨(dú)立為甲基或氫, n表示聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值,為衡量聚合物分子大小的 指標(biāo)。
本發(fā)明所述非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)
丁砜或l-甲基吡咯烷酮。
本發(fā)明所述的非質(zhì)子極性溶劑的體積用量按鹵代烴計(jì)為10 100mL/mmo1。 本發(fā)明所述的式(I )、式(III)中所述&優(yōu)選為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、
-CH3、 -0CH3、 -Ph。
本發(fā)明所述的式(11)、式(IV)中所述R2優(yōu)選為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、 -CH3、 -OCH3、 -Ph。
本發(fā)明所述大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂為Styrene-DVB D301型樹 脂,可采用市售Styrene-DVB (D301 R)、 Styrene-DVB (D301 T)、 Styrene-DVB (D301 G)、 Styrene-DVB (D392)或Styrene-DVB (D380)型號(hào)的樹脂。
本發(fā)明所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選為140°C,反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10小時(shí)。 本發(fā)明所述鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹
脂物質(zhì)的量之比為l: 2: 0.005: 1.5。
本發(fā)明所述反應(yīng)液分離純化為反應(yīng)液冷卻后,用甲苯萃取,萃取液用無
水硫酸鎂干燥、濃縮,濃縮物經(jīng)柱層析分離,得所述l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物。 具體的本發(fā)明所述的方法包括如下步驟如式(III)或(IV)所示的鹵代
烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中,在醋酸鈀和如式(V)所示的大孔弱堿性苯
乙烯系陰離子交換樹脂存在下,于50。C 15(TC下攪拌反應(yīng)1 30小時(shí),反應(yīng)結(jié) 束,反應(yīng)液冷卻后,用甲苯萃取,萃取液用無水硫酸鎂干燥、濃縮,濃縮物經(jīng) 柱層析分離,得所述l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物;所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸 鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂物質(zhì)的量之比為h 1 5: 0.005 0.0h 1 2;所述的非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)丁 砜或1-甲基吡咯垸酮,所述非質(zhì)子極性溶劑體積用量按鹵代烴計(jì)為50mL/mmo1。
本發(fā)明所述的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂反應(yīng)結(jié)束后,可回收再 生使用。
本發(fā)明技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果體現(xiàn)為工藝新穎、成本低、易 操作、陰離子交換樹脂反應(yīng)結(jié)束后可回收再生使用,對(duì)環(huán)境污染小。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的的制備方法作進(jìn)一步說明,但本發(fā)明 的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1
由溴苯制備l-苯基-l-環(huán)己烯
將溴苯157毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯410毫克(5毫摩爾),醋酸鈀2.24 毫克(O.Ol毫摩爾),Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾),1-甲
基吡咯烷酮50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在140。C反應(yīng)10個(gè) 小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥, 過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物l-苯基-l-環(huán)己烯142毫克,收率90%。沸點(diǎn) 251 253°C; MS(m/z) : 158(M+)。
實(shí)施例2
由氯苯制備1-苯基-1-環(huán)己烯
將氯苯113毫克(1毫摩爾),環(huán)己烯410毫克(5毫摩爾),醋酸鈀2.24 毫克(O.Ol毫摩爾),Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾),1-甲 基吡咯垸酮50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在140。C反應(yīng)10個(gè) 小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥, 過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物l-苯基-l-環(huán)己烯128毫克,收率81%。
實(shí)施例3
由4-溴苯乙酮制備1-(4 '-乙?;交?-1-環(huán)己烯
將4-溴苯乙酮198毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯82毫克(l毫摩爾),醋酸鈀 2.24毫克(O.Ol毫摩爾),Styrene-DVB (D301 T)樹脂0. 4克(2毫摩爾),二 甲基亞砜50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在14(TC反應(yīng)30個(gè)小 時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用二氯甲烷50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干 燥,過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物1-(4'-乙?;交?-1-環(huán)己烯164毫克, 收率82%。'H麗R(CDC1》Sppm: 1. 65 1. 67 (m, 4H) , 1. 95 1. 97 (m, 4H) , 2.60(s,
3H) , 5. 98 (dd, J = 6. 5Hz, 1H) , 7. 43 7. 47 (m, 2H) , 7. 83 7. 86 (m, 2H);
13C麗R (CDCl3)5ppm: 23.44, 26. 35, 26. 93, 29. 36, 31.22, 118.19, 123.35,
126.38, 128.78, 128.81, 135.48, 136.15, 143.92, 199.95;
MS (m/z) : 200 (M+)。
實(shí)施例4
利用回收Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾),由溴苯制備1_苯 基-l-環(huán)己烯
Styrene-DVB (D301 R)樹脂由實(shí)施例1回收而得,其它反應(yīng)物及其用量和 步驟同實(shí)施例l,得產(chǎn)物1-苯基-l-環(huán)己烯136毫克,收率86°/。。
實(shí)施例5
由溴苯制備l-苯基-l-環(huán)己烯
將溴苯157毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾),醋酸鈀L2毫 克(0.005毫摩爾),Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾),二甲 基甲酰胺50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在14(TC反應(yīng)10個(gè)小 時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥, 過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物1-苯基-l-環(huán)己烯126毫克,收率80%。
實(shí)施例6
由3-溴苯乙腈制備1-(3 ,-氰基苯基)-l-環(huán)己烯
將3-溴苯乙腈182毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾),醋酸鈀 1.2毫克(0. 005毫摩爾),Styrene-DVB (D301 T)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾), 1-甲基吡咯烷酮100毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在15(TC反應(yīng) 30個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂 干燥,過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物1-(3'-氰基苯基)-:L-環(huán)己烯148毫克, 收率81%。
NMR(CDC13) Sppm: 1. 66 1. 67 (m, 4H) , 1. 96 1. 97 (m, 4H) , 5.98 (dd, J = 6. 5Hz, 1H) , 7. 40 7. 42 (m, 2H) , 7. 80 7. 826 (m, 2H);
13C NMR (CDCl3)S卯m: 23.36, 26. 35, 26. 95, 31. 20, 112.61, 115.91, 118.19, 129.35, 129.68, 130.78, 131.81, 135.48, 140.22;
MS(m/z) :183(M+)。
實(shí)施例7
由4-溴甲苯制備1-(4 '-甲基苯基)-l-環(huán)己烯
將4-溴甲苯171毫克(1毫摩爾),環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾),醋酸鈀 1.2毫克(0. 005毫摩爾),Styrene-DVB (D301 T)樹脂0. 24克(1毫摩爾), 二甲基砜50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在150。C反應(yīng)30個(gè)小 時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥, 過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物1-(4'-甲基苯基)-l-環(huán)己烯153毫克,收率 89%。
^麗R(CDCl3) S卯m: 1. 65 1. 66(m, 4H) , 1. 96 1. 97(m, 4H) , 2.36(s, 3H) , 5. 98 (dd, J = 6. 5Hz, 1H) , 7. 03 7. 05 (m, 2H) , 7. 18 7. 20 (m, 2H);
13CNMR (CDC13) S卯m: 23. 44, 24.31, 26.25,26.93,31.02, 118.19, 126.38, 126.39, 129.01, 129.10, 135.15, 136.42, 137.95;
MS(m/z) :172(M+)。
由2-溴萘制備1-(2 '-萘基)-l-環(huán)己烯
將2-溴萘207毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾),醋酸鈀l. 2 毫克(0. 005毫摩爾),Styrene-DVB (D 392)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾),1_甲 基吡咯垸酮50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在140。C反應(yīng)1個(gè) 小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥, 過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物l-(2'-萘基)-l-環(huán)己烯198毫克,收率95%。 丄H麗R(CDC1》S卯m: 1. 65 1. 66 (m, 4H) , 1. 96 1. 97 (m, 4H) , 5.98 (dd, J = 6. 5Hz, 1H) , 7. 33 7. 45 (m, 3H) , 7. 68 7. 76 (m, 4H);
13CNMR (CDCl3)Sppm: 23.45, 26.35,26.93,31.12, 118.19, 123.58, 125.20, 126.10, 126.49, 127.81, 128.11, 128.21, 133.35, 133.65, 141.75;
MS (m/z) : 208 (M+)。
實(shí)施例9
由2-溴萘制備1-(2 '-萘基)-l-環(huán)己烯
將2-溴萘207毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾),醋酸鈀l. 2 毫克(0. 005毫摩爾),Styrene-DVB (D 301G)樹脂0. 4克(2毫摩爾),l-甲 基吡咯垸酮50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在100。C反應(yīng)10個(gè)
小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥,
過濾,濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物l-(2,-萘基)-l-環(huán)己烯187毫克,收率90%。 實(shí)施例10
由溴苯制備l-苯基-l-環(huán)己烯
將溴苯157毫克(l毫摩爾),環(huán)己烯410毫克(5毫摩爾),醋酸鈀2.24毫克 (0. Ol毫摩爾),Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1. 5毫摩爾),1-甲基吡 咯烷酮50毫升,置于200毫升三口燒瓶中,攪拌加熱,在50。C反應(yīng)30個(gè)小時(shí)。 反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,用甲苯50毫升萃取三次,萃取液用無水硫酸鎂干燥,過濾, 濃縮,柱層析分離得產(chǎn)物1-苯基-1-環(huán)己烯126毫克,收率80。/0。
權(quán)利要求
1.一種式(I)或(II)所示1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所述的方法包括如下步驟如式(III)或(IV)所示的鹵代烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中,在醋酸鈀和如式(V)所示的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂存在下,于50℃~150℃下攪拌反應(yīng)1~30小時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)液分離純化,得產(chǎn)物1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物;所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂物質(zhì)的量之比為1∶1~5∶0.005~0.01∶1~2;id="icf0001" file="S2007101570924C00011.gif" wi="152" he="39" top="5" left = "5" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中式(I)、式(III)中,R1為-H、-CHO、-CN、-F、-COCH3、-CF3、-CH3、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OCOCH3、-Ph,-OH或-NH2,X1為氯、溴或碘;式(II)、式(IV)中R2為-H、-CHO、-CN、-F、-COCH3、-CF3、-CH3、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OCOCH3、-Ph,-OH或-NH2,X2為氯、溴或碘;式(V)中,R3、R4各自獨(dú)立為甲基或氫,n表示聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值,為衡量聚合物分子大小的指標(biāo)。
2. 如權(quán)利要求l所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所 述非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)丁砜或1-甲基吡咯垸酮。
3. 如權(quán)利要求l所述的l-芳基-卜環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所述的非質(zhì)子極性溶劑的體積用量按鹵代烴計(jì)為10 100mL/mmo1。
4. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所 述的式(I )、式(III)中所述&為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、 -CH3、 -OCH3、 -Ph。
5. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征是在于 所述的式(11)、式(IV)中所述R2為
6. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征是在于 所述的式(11)、式(IV)中所述R2為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、 -CH3、 -0CH3、 -Ph。
7. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所 述大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂為Styrene-DVB D301型樹脂。
8. 如權(quán)利要求6所述的l-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所 述Styrene-DVB D301型樹脂為Styrene-DVB (D301 R)、 Styrene-DVB (D301 T)、 Styrene-DVB (D301 G)、 Styrene-DVB (D392)或Styrene-DVB (D380)型號(hào) 的樹脂。
9. 如權(quán)利要求l所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于所 述的反應(yīng)溫度為140°C,反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)。
10. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法,其特征在于 所述的方法包括如下步驟如式(III)或(IV)所示的鹵代烴與環(huán)己烯在非 質(zhì)子極性溶劑中,在醋酸鈀和如式(V)所示的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子 交換樹脂存在下,于5(TC 15(TC下攪拌反應(yīng)1 30小時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng) 液冷卻后,用甲苯萃取,萃取液用無水硫酸鎂干燥、濃縮,濃縮物經(jīng)柱層析 分離,得所述l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物;所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、 大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂物質(zhì)的量之比為h 1 5: 0.005 0.01: 1 2;所述的非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán) 丁砜或1-甲基吡咯烷酮,所述非質(zhì)子極性溶劑體積用量按鹵代烴計(jì)為 50mL/mmol。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂作為固體堿、醋酸鈀為催化劑,不使用有機(jī)膦配體和小分子有機(jī)胺或無機(jī)堿條件下,利用Heck反應(yīng)制備1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法,本發(fā)明技術(shù)方案為鹵代烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中,在醋酸鈀和大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂存在下,于50℃~150℃下攪拌反應(yīng)1~30小時(shí),反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)液分離純化,得產(chǎn)物1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物;本發(fā)明技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果體現(xiàn)為工藝新穎、成本低、易操作、陰離子交換樹脂反應(yīng)結(jié)束后可回收再生使用,對(duì)環(huán)境污染小。
文檔編號(hào)C07C13/28GK101177376SQ20071015709
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者吳香梅, 莉 孫, 王艷峰, 文 裴, 黃君偉 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)
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