スルホン化合物及びその製造方法
【課題】カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を、工業的に有利に製造するための方法を提供する。
【解決手段】式（１）で表されるスルホン化合物の製造方法であって、式（３）で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させ、得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２と反応させ、式（４）で表される化合物を得る工程；式（４）で表される化合物と、ハロゲン化剤又はＭ(ＯＣＯＲ)ｎとを反応させ、式（５）又は式（６）で表される化合物を得る工程；又は式（５）又は式（６）で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）で表される化合物を得る工程；によって上記スルホン化合物を製造できる。
【解決手段】式（１）で表されるスルホン化合物の製造方法であって、式（３）で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させ、得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２と反応させ、式（４）で表される化合物を得る工程；式（４）で表される化合物と、ハロゲン化剤又はＭ(ＯＣＯＲ)ｎとを反応させ、式（５）又は式（６）で表される化合物を得る工程；又は式（５）又は式（６）で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）で表される化合物を得る工程；によって上記スルホン化合物を製造できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルホン化合物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、β−カロテン、カンタキサンチン、アスタキサンチン等のカロテノイドが飼料添加物、食品着色料等として使用されている。非特許文献１には、β−カロテンの既存の製造方法等が示されている。具体的には、炭素数１５のWittig試薬２分子と炭素数１０のジアルデヒド１分子から、炭素数４０のβ−カロテンを製造する方法が示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Pure & Appl. Chem., Vol.63, No.1, pp.45-58, 1991
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような状況下、カロテノイドに簡便に誘導し得る中間体、並びに、原料の価格、製造工程数、精製工程などの観点からさらに優れた該中間体の製造方法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、安価で安全に効率よく目的のスルホン化合物を製造できる方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
本発明の対象およびその好ましい態様は、以下の通りである。
［１］Ｚが水素原子である以下の式（１）：
【化１】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化２】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（３）：
【化３】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させる第１工程；並びに
第１工程で得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかの反応試剤と反応させる第２工程；
を行うことにより、式（４）：
【化４】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【０００７】
［２］第２工程をｐＨ５以下で行うことを特徴とする上記［１］記載の製造方法。
［３］塩素酸塩又は臭素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする上記［１］又は［２］記載の製造方法。
［４］塩素酸又は臭素酸のアルカリ金属塩が、塩素酸ナトリウム又は臭素酸ナトリウムであることを特徴とする上記［３］記載の製造方法。
［５］第２工程で用いる反応試剤がＨＸであり、当該ＨＸにおいて、Ｘが臭素原子であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法。
［６］第２工程で用いる反応試剤がＸ２であり、当該Ｘ２において、Ｘがヨウ素原子であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法。
［７］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１］〜［６］のいずれか記載の製造方法。
【０００８】
［８］Ｚがハロゲン原子である以下の式（１）：
【化５】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化６】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化７】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、ハロゲン化剤とを反応させて、式（５）：
【化８】
（式中、Ｘは、ハロゲン原子を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【０００９】
［９］Ｘが、臭素原子であり、ハロゲン化剤が臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、又は１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインである上記［８］記載の製造方法。
［１０］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［８］又は［９］記載の製造方法。
【００１０】
［１１］Ｚがアルコキシカルボニル基である以下の式（１）：
【化９】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１０】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化１１】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す。）で表される化合物とを反応させ、式（６）：
【化１２】
（式中、Ａ、Ａｒ及びＲは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【００１１】
［１２］Ｒがメチル基、Ｍがマンガン、ｎが３であることを特徴とする上記［１１］記載の製造方法。
［１３］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１１］又は［１２］記載の製造方法。
【００１２】
［１４］Ｚがヒドロキシル基である以下の式（１）：
【化１３】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１４】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（６）：
【化１５】
（式中、Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）：
【化１６】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【００１３】
［１５］無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩であることを特徴とする上記［１４］記載の製造方法。
［１６］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１４］又は［１５］記載の製造方法。
【００１４】
［１７］式（１）：
【化１７】
［式中、Ｚは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基であることを表し、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１８】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。但し、Ａが水素原子である場合には、Ｚはハロゲン原子及びヒドロキシル基ではない。］
で表される化合物。
【００１５】
［１８］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１７］記載の化合物。
［１９］Ｚがメトキシカルボニル基であることを特徴とする上記［１７］又は［１８］記載の化合物。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法によれば、カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を工業的に有利な方法で製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
上記式（１）において示されるＺは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基である。
ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられ、臭素原子が特に好ましい。また、好ましいアルコキシカルボニル基は、メトキシカルボニル基である。
【００１８】
上記式（１）及び（３）〜（７）において示されるＡは、水素原子又は上記式（２）で表される基である。
【００１９】
上記式（１）〜（７）において示されるＡｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基である。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、置換基としては、炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基、炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基などが挙げられる。好ましいアリール基はフェニル基であり、好ましい置換基は炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基である。
【００２０】
Ａｒの具体例は、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−エチルフェニル、４−プロピルフェニル、４−ブチルフェニル、４−ペンチルフェニル、２−メトキシフェニル、３−メトキシフェニル、４−メトキシフェニル、２−フルオロフェニル、３−フルオロフェニル、４−フルオロフェニル、２−クロロフェニル、３−クロロフェニル、４−クロロフェニル、２−ブロモフェニル、３−ブロモフェニル、４−ブロモフェニル、２−ヨードフェニル、３−ヨードフェニル、４−ヨードフェニル、２−ニトロフェニル、３−ニトロフェニル、４−ニトロフェニル、２,４−ジメチルフェニル、２,４−ジメトキシフェニル、２,４−ジクロロフェニル、２,４,６−トリメチルフェニル、２,４,６−トリクロロフェニルなどである。好ましいＡｒは、無置換フェニル又は炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基で置換されたフェニルである。より好ましいＡｒは、４位が炭素数１〜５の直鎖アルキル基で置換されたフェニルであり、特に好ましいＡｒは４−メチルフェニルである。
【００２１】
上記式（５）において示されるＸは、ハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられ、臭素原子が特に好ましい。
【００２２】
以下、本発明の各工程について詳細に説明する。
下記に示す反応工程［以下、工程（Ａ）と称する］は、酸化工程である。
【化１９】
本発明の出発物質である上記式（３）で示される化合物[以下、化合物（３）と略す]において、Ａが水素原子である化合物は、例えば、特開２００１−１３９５４２号公報に記載の方法によって合成することができる。また、化合物（３）において、Ａが式（２）で表される基である化合物は、例えば、特開２００２−１９３９１７号公報に記載の方法によって合成することができる。合成した化合物はいずれも単離・精製することなく次の反応に使用してもよい。
【００２３】
工程（Ａ）の第１工程で使用する塩素酸塩又は臭素酸塩としては、アルカリ土類金属塩、アルカリ金属塩又はアンモニウム塩、或いは遊離の酸が用いられる。工業品として入手し易さの観点から、アルカリ金属塩（例えば、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム）、アルカリ土類金属塩（例えば、塩素酸バリウム）等が好ましく、反応性、経済性の観点から、アルカリ金属塩（塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム）が特に好ましい。
【００２４】
塩素酸塩又は臭素酸塩は、溶媒に溶解させた後に添加するのが好ましく、使用する溶媒として水等の溶媒が挙げられる。なかでも塩素酸塩又は臭素酸塩に対して触媒活性を示す可能性のある金属類を含まない溶媒が好ましく、塩素酸塩又は臭素酸塩の溶解性、及び経済性の観点から、脱イオン水が好ましい。
【００２５】
塩素酸塩又は臭素酸塩の使用量は、化合物（３）１モルに対して、通常は０．１モル〜１０モル、好ましくは０．２モル〜７モル、より好ましくは０．５モル〜６モルである。
【００２６】
反応溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）、メチル−ｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン(以下、ＤＭＥと略す）、アニソール、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のエーテル系溶媒、イソプロパノール、t-ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。エーテル系溶媒が好ましく、反応性及び経済性の観点からＤＭＥ、ＴＨＦが好ましく、操作性の観点からＴＨＦが特に好ましい。これら溶媒は、単一であっても２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
溶媒の使用量は、化合物（３）１ｇに対して、通常は０．５ｍｌ〜５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ〜２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ〜１５０ｍｌである。
【００２８】
反応温度は、通常は−１５℃〜４０℃、好ましくは−５℃〜３５℃、より好ましくは０℃〜３５℃である。
【００２９】
反応時間は、用いる試薬、反応温度によって異なるが、通常は０．５時間〜１００時間、好ましくは３時間〜１００時間、より好ましくは５時間〜１００時間である。
反応の進行の程度を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって確認することができる。
【００３０】
反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、通常の後処理により、単離・精製をしてもよい。精製は、通常の方法により、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
【００３１】
工程（Ａ）の第２工程で反応に用いる反応試剤はＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかであり、当該反応試剤において、Ｘは臭素原子、ヨウ素原子であるのが好ましい。具体的には、ＨＸ又はＸ２は、反応性の観点から臭化水素、臭素、ヨウ素であるのが好ましい。取扱いの観点から、臭化水素、ヨウ素が特に好ましい。ヨウ素、臭素を用いる場合、希釈せずに固体や液体の状態で添加してもよいし、反応に使用する溶媒で溶解又は希釈した後に滴下して加えてもよい。
【００３２】
臭化水素を用いる場合、臭化水素が含まれておれば、特に限定されないが、入手し易さの観点から臭化水素の水溶液又は酢酸溶液が好ましい。経済性及び取扱い易さの観点から水溶液が特に好ましい。臭化水素は、通常２０％〜６０％、好ましくは４５％〜５０％濃度のものを使用する。４５％〜５０％濃度の臭化水素は、水溶液として一般に市販されており、しかも安価であることから特に好ましい。
【００３３】
ＨＸ又はＸ２の使用量は、化合物（３）１モルに対して、通常は０．０１モル〜１０モル、好ましくは０．０５モル〜５モルである。
第２工程で使用する溶媒及びその量、反応温度、反応時間は、第１工程のものと同様であってよい。
【００３４】
第２工程はｐＨ５以下で行うのが好ましい。特に、Ｘ２を反応に用いる場合には、反応中の反応系のｐＨは１〜４の範囲であるのが好ましい。このｐＨ価に調整するには、硫酸、硝酸、酢酸又は緩衝剤混合物が用いられる。工業品として入手し易さの観点から硫酸、硝酸、酢酸が好ましく、反応性、経済性の観点から硫酸が特に好ましい。
反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、通常の後処理（例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化など）により、単離・精製をしてもよい。
【００３５】
通常、反応容器に溶媒、化合物（３）、塩素酸塩又は臭素酸塩の水溶液を添加して第１工程を進行させ、次いで、ＨＸ又はＸ２（反応系を適当なｐＨに調整した後）の溶液を滴下して第２工程を進行させる。塩素酸塩又は臭素酸塩の水溶液及びＨＸ又はＸ２の溶液を滴下する際には、一度に必要当量数を加えてもよいし、何回かに分割して加えてもよい。
【００３６】
下記に示す反応工程［以下、工程（Ｂ）と称する］は、ハロゲン化工程である。
【化２０】
【００３７】
工程（Ｂ）で用いるハロゲン化剤としては、臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、臭化銅（ＩＩ）等が挙げられ、操作性の観点から臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインが好ましく、経済性の観点から、臭素がより好ましい。
【００３８】
ハロゲン化剤の使用量は、式（４）で表される化合物［以下、化合物（４）と略す］１モルに対して、通常０．４８モル〜２モル、好ましくは０．５モル〜１．５モル、より好ましくは０．５５モル〜１．２モルである。ハロゲン化剤が固体の場合、そのまま固体の形、又は反応で用いる溶媒で溶解させた後に溶液として加えてもよい。ハロゲン化剤が液体の場合、反応に使用する溶媒で希釈後、滴下してもよい。
【００３９】
工程（Ｂ）で用いる反応溶媒としては、トルエン、クロロベンゼン等の炭化水素系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。反応性及び経済性の観点からクロロベンゼン、酢酸エチル、メタノール等が挙げられ、操作性の観点から特に酢酸エチル、クロロベンゼンが好ましい。
【００４０】
使用する溶媒は、化合物（４）１ｇに対して、通常、０．５ｍｌ〜５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ〜２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ〜１５０ｍｌである。
【００４１】
反応温度は、通常、０℃〜１００℃、好ましくは０℃〜３０℃、より好ましくは０℃〜２０℃である。
反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、得られた式（５）で示される化合物［以下、化合物（５）と略す］を、通常の後処理（例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化など）により、単離・精製をしてもよい。
【００４２】
下記に示す反応工程［以下、工程（Ｃ）と称する］は、エステル化工程である。
【化２１】
【００４３】
工程（Ｃ）で用いる試剤は、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す）で表される。金属原子としては、マンガン、鉛などが挙げられる。好ましい金属原子はマンガンであり、好ましいアルキル基は炭素数１〜２のアルキル基である。
【００４４】
用いる試剤の具体例は、３酢酸マンガン、４酢酸鉛などである。水和物の場合、有機溶媒との共沸などにより脱水した後に反応に供することが好ましい。試剤の使用量は、化合物（４）１モルに対して、通常は０．１モル〜２０モル、好ましくは０．５モル〜１０モル、より好ましくは１モル〜７モルである。
【００４５】
工程（Ｃ）で用いる反応溶媒としては、酢酸、又は有機溶媒と酢酸の混合溶媒が用いられる。有機溶媒としては炭化水素系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどが挙げられる。
【００４６】
反応温度は、通常、５０℃から使用する溶媒の沸点までの範囲であり、好ましくは８０℃〜１２０℃の範囲である。
反応時間は、通常、１時間から４８時間の範囲で任意に選ばれるが、用いる試剤の種類及び使用量によって異なる。
【００４７】
反応後、反応試剤を濾別するだけで、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、得られた式（６）で示される化合物［以下、化合物（６）と略す］を、通常の後処理により単離・精製してもよい。精製は、通常の方法、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
【００４８】
下記に示す反応工程［以下、工程（Ｄ）と称する］は、加水分解工程である。
【化２２】
工程（Ｄ）で用いる無機塩基は、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩などであるのが好ましい。無機塩基の具体例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素カルシウムなどである。
【００４９】
使用する塩基は、溶媒に溶解させた後に添加するのが好ましい。使用する溶媒として、経済性の観点から水などの溶媒が挙げられる。通常、使用される水であれば、特に限定されない。塩基の使用量は、化合物（５）又は（６）１モルに対して、通常は０．１モル〜１００モル、好ましくは０．５モル〜３０モルである。
【００５０】
本反応は、必ずしも相間移動触媒を必要としないが、当該触媒の添加により反応が促進される場合がある。
かかる相間移動触媒としては、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、スルホニウム塩などが挙げられ、好ましくは、第４級アンモニウム塩が挙げられる。
【００５１】
第４級アンモニウム塩としては、例えば、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラペンチルアンモニウム、塩化テトラヘキシルアンモニウム、塩化テトラヘプチルアンモニウム、塩化テトラオクチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化テトラデシルアンモニウム、塩化トリデシルメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化テトラドデシルアンモニウム、塩化トリドデシルメチルアンモニウム、塩化ジドデシルジメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリエチルアンモニウム、塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラヘキサデシルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルジメチルエチルアンモニウム、塩化テトラオクタデシルアンモニウム、塩化オクタデシルトリメチルアンモニウム、塩化オクタデシルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、塩化１−メチルピリジニウム、塩化１−ヘキサデシルピリジニウム、塩化１，４―ジメチルピリジニウム、塩化トリメチルシクロプロピルアンモニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩、硫酸水素塩となった化合物が挙げられる。
【００５２】
第４級ホスホニウム塩としては、例えば、塩化トリブチルメチルホスホニウム、塩化トリエチルメチルホスホニウム、塩化メチルトリフェノキシホスホニウム、塩化ブチルトリフェニルホスホニウム、塩化テトラブチルホスホニウム、塩化ベンジルトリフェニルホスホニウム、塩化テトラオクチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルジメチルエチルホスホニウム、塩化テトラフェニルホスホニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩となった化合物が挙げられる。
【００５３】
スルホニウム塩としては、例えば、塩化ベンジルメチルエチルスルホニウム、塩化ベンジルジメチルスルホニウム、塩化ベンジルジエチルスルホニウム、塩化ジブチルメチルスルホニウム、塩化トリメチルスルホニウム、塩化トリエチルスルホニウム、塩化トリブチルスルホニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩となった化合物が挙げられる。
【００５４】
かかる相間移動触媒の使用量は、化合物（５）又は（６）１モルに対して、通常は０．００５〜２モル倍程度であり、好ましくは０．０１〜０．５モル倍程度である。
【００５５】
工程（Ｄ）で用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｔ−ブタノールなどの低級アルコール類、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、１,４−ジオキサン、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジグライム、トリグライムなどのエーテル系溶媒、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘプタン、ペンタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの炭化水素系溶媒などが挙げられる。
【００５６】
溶媒の使用量は、化合物（５）又は（６）１ｇに対して、通常は０．５ｍｌ〜５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ〜２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ〜１５０ｍｌである。
【００５７】
反応温度は、通常、塩基の滴下時は、−５℃〜２０℃、好ましくは０℃〜１５℃、より好ましくは０℃〜１０℃である。塩基の滴下終了後は、０℃〜６０℃、好ましくは０℃〜５０℃、より好ましくは０℃〜４０℃である。
【００５８】
工程（Ｄ）における仕込み方法は特に限定されないが、安全性、操作性の観点から、反応容器に溶媒、化合物（５）又は（６）を仕込んだ後に、無機塩基の溶液を滴下するのが好ましい。
反応時間は、用いる試薬、反応温度によって異なるが、通常は０．５時間〜２００時間、好ましくは１時間〜５０時間である。
反応の進行の程度を、ＨＰＬＣ（液体クロマトグラフィー）によって確認することができる。
【００５９】
反応が完結した後、通常の後処理により、式（７）で示される化合物［以下、化合物（７）と略す］を単離・精製してもよい。精製は、通常の方法により、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
【００６０】
本発明に係る化合物（４）及び（７）は、カロテノイド（カンタキサンチン、アスタキサンチン）の重要中間体となり得る。すなわち、炭素数１０のアリルハライド類と塩基性条件下に反応させることにより、カロテノイド（カンタキサンチン、アスタキサンチン）を合成することができる。
【実施例】
【００６１】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例に用いた化合物の化学式を以下に示す。
【化２３】
【００６２】
（実施例１）
100mlの二つ口フラスコに化合物（３-ａ）（1.30g、4.45mmol）、酢酸エチル（50ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（1.34g、8.89mmol）を脱イオン水20mlに溶解させて加えた。次に臭化水素（30％酢酸溶液240mg、0.89mmol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（50ml）で2回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（50ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィー（SiO2、ヘキサン−酢酸エチル：5:1）で精製し、化合物（４-ａ）（0.95g）を得た。収率69.7％、純度99.0％。
【００６３】
分析データ：
１Ｈ−ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ３)：δ＝7.82 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.38 (d, J=7.7Hz, 2H), 4.16 (S, 2H), 2.55 (t, J=6.9Hz, 2H), 2.46 (S,3H), 1.89 (t, J=6.9Hz, 2H), 1.78 (S, 3H), 1.25 (S, 6H)。
１３Ｃ−ＮＭＲ (100MHz、CDCl3)：149.9, 144.8, 138.0, 137.7, 129.9, 127.5, 58.7,37.1, 35.5, 34.0, 27.1, 21.4, 13.2。
【００６４】
（実施例２）
500mlの四つ口フラスコに化合物（３-ａ）（30.0g、0.10mol）、酢酸エチル（300ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（7.74g、0.05mol）を脱イオン水30mlに溶解させて加えた。次に臭化水素酸（48％水溶液8.65g、0.05mol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（200ml）で２回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（100ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮により溶媒を留去して、メタノール50mlを加え、45℃まで加熱して残さを溶解させた。25℃まで徐冷後、脱イオン水10mlを滴下、15〜20℃の範囲で2時間撹拌、ろ過して化合物（４-ａ）（19.9g）を得た。収率63.2％、純度99.0％。
【００６５】
（実施例３）
500mlの四つ口フラスコに化合物（３-ａ）（30.0g、0.10mol）、酢酸エチル（150ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（7.74g、0.05mol）を脱イオン水30mlに溶解させて加えた。次に臭化水素酸（48％水溶液5.19g、0.03mol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（150ml）で2回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（150ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮により溶媒を留去したのち、次の反応に用いた。
【００６６】
（実施例４）
500mlの四つ口フラスコに実施例３で得られた残さに酢酸エチル（150ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素（14.8g、0.093mol）を10℃以下で滴下した。2時間撹拌した後に、反応マスを10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（150ml）中に滴下して、洗浄した。飽和重曹水（120ml）で2回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧濃縮により溶媒を留去した。残さに酢酸エチル80mlを加え、45℃まで加熱して溶解させた。25℃まで徐冷後、ヘキサン120mlを滴下した。その後15℃まで冷却し、2時間撹拌、ろ過して化合物（５-ａ）（20.6g）を得た。収率52.1％（2段階）、純度99.0％。
【００６７】
分析データ：
１Ｈ−ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ3)：δ＝7.82 (d, J＝8.4Hz, 2H), 7.40 (d, J=8.4Hz, 2H), 4.93 (dd, J=13.0Hz, 6.2Hz, 1H), 4.18 (d, J=14.5Hz, 1H), 4.09 (d, J=13.8Hz, 1H), 2.47 (S, 3H), 2.46-2.39 (m, 2H) ,1.88 (S, 3H), 1.33 (S, 3H), 1.29 (S, 3H)。
１３Ｃ−ＮＭＲ (100MHz、CDCl3) :191.0, 150.2, 145.2, 138.0, 136.6, 130.1, 127.6, 58.8, 49.3, 48.8, 38.6, 28.9, 26.0, 21.6, 14.4。
【００６８】
（実施例５）
30mlの二ツ口フラスコに化合物（４-ａ）（20mg、0.07mmol）、メタノール2mlを仕込み、室温で撹拌した。Ｎ−ブロモスクシンイミド（12.8mg、0.07mmol）を添加した。20〜30℃の範囲で12時間撹拌した。反応液をＬＣで分析した結果、化合物（５-ａ）がＬＣ面百値で95.9％生成しているのを確認した。
【００６９】
ＬＣ分析条件：
ＳＵＭＩＰＡＸ ＯＤＳ Ａ−２１０ＥＣ （３.０ｍｍφ×１５０ｍｍ、５μｍ）
移動相：Ａ液 ０.０５％ ＴＦＡ／水 Ｂ液 メタノール
流量：０.５ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
Ｂ液：５０％（１５分）→（３０分）→８０％
【００７０】
（実施例６）
30mlの二ツ口フラスコに化合物（４-ａ）（20mg、0.07mmol）、メタノール2mlを仕込み、室温で撹拌した。１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（11.8mg、0.04mmol）を添加した。20〜30℃の範囲で12時間撹拌した。反応液をＬＣで分析した結果、化合物（５-ａ）がＬＣ面百値で57.9％生成しているのを確認した。（分析条件は実施例５と同様）
【００７１】
（実施例７）
500mlの四つ口フラスコに化合物（５-ａ）（1.05g、2.7mmol）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（90ml）を加え、氷冷下、撹拌した。炭酸カリウム（3.50g、25.3mmol）を脱イオン水20mlに溶解させ、3時間かけて10℃以下で滴下した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で24時間撹拌した。反応マスにトルエン（500ml）を加え、減圧濃縮した。残さに酢酸エチル（300ml）を加え溶解させた後に、20％食塩水（150ml）で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィー（SiO２、ヘキサン−酢酸エチル：4：1）で精製し、化合物（７-ａ）（244mg）を得た。収率27.9％、純度99.0％。
【００７２】
分析データ：
１Ｈ−ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ3)：δ＝7.73 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.30 (d, J=8.4Hz, 2H), 4.30 (dd, J=13.8Hz, 6.1Hz, 2H), 4.10 (d, J=13.8Hz, 1H), 4.00 (d, J=13.8Hz, 1H), 3.58 (S, 1H), 2.37 (S, 3H), 2.07 (dd, J=13.0Hz, 5.3Hz, 1H), 1.82 (S, 3H), 1.82-1.74 (m, 1H), 1.23 (S, 3H), 1.14 (S, 6H)。
１３Ｃ−ＮＭＲ (100MHz、CDCl3)：199.6, 150.7, 145.0, 138.1, 135.2, 129.9, 127.4, 69.2, 58.5, 45.3, 36.8, 29.6, 25.5, 21.4, 13.6。
【００７３】
（実施例８）
フラスコにMn(OAc)3.2H2O (2.5MR、4.6g、17.1 mmol)と脱水トルエン20mlを仕込み、減圧濃縮により水を留去した。続いて酢酸20mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間攪拌した。次いで、化合物（４-ａ）(1.0MR、2.0g、6.84mmol)を室温で仕込み、80〜85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で７時間攪拌したところ、溶液は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ａ）がＬＣで約1％（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡褐色オイル状の化合物（６-ａ）を得た。ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（６-ａ）は87.1％、化合物（４-ａ）は0.9％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７４】
ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（４-ａ）の構造確認を行った。
分析データ：
1Ｈ−ＮＭＲ (CDCl3、δ)： 7.8 (2H, d, j= 7.6), 7.4 (2H d, j= 8.4), 5.5 (1H, dd, j= 5.3, 13.7), 4.1 (2H, dd, j=13.7), 2.5 (3H, s), 2.2 (3H, s), 2.01-2.07-2.15 (2H, m), 1.8 (3H, s), 1.4 (3H, s), 1.3 (3H, s)。
ＦＤ−ＭＳ： 365 M+H。
【００７５】
（実施例９）
フラスコにMn(OAc)3.2H2O (1.25MR、2.3g、8.55 mmol)と脱水トルエン20mlを仕込み、還流条件下でディーンスタークトラップにより脱水した。室温に冷却した後、化合物（４-ａ）(1.0MR、2.0g、6.84mmol)を室温で仕込み、125℃まで昇温し、7時間攪拌した。反応をＴＬＣで確認し、原料が主成分であったので、Mn(OAc)3.2H2O (0.25MR、0.46g、1.71mmol)を追加仕込みし、同温度で7時間反応させた。その後、反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。次いで、Mn(II)化合物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡褐色オイル状の化合物（６-ａ）を含む粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝3/7〜1/1）で精製し、化合物(６-ａ)を0.95g（収率38％）得た。
【００７６】
（実施例１０）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をジメチルホルムアミド10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、K2CO3 (15.0MR、0.56g、4.05 mmol)を水10mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で3時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は73％、化合物（６-ａ）は2％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７７】
（実施例１１）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、K2CO3 (50.0MR、1.86g、13.5mmol)を水10mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で7日間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は81％、化合物（６-ａ）は4％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７８】
（実施例１２）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をエタノール10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、NaOH (2.0MR、0.22g、0.54mmol)を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で3時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、原料は消失し、化合物（７-ａ）は62％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７９】
（実施例１３）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0℃に冷却した。NaOH (2.4MR、0.26g、0.65mmol)を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。22時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は87％（ＬＣ面積百分率）、化合物（６-ａ）は9％であった。
【００８０】
（実施例１４）
窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、5g、9.71mmol）をテトラヒドロフラン400ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、2.0MR、2.93g、19.4mmol）を水60mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、0.82g、4.86mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25〜30℃に自然昇温させ、25〜30℃で終夜攪拌した。次に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、0.5MR、733mg、2.43mmol）を水3mlに溶解した溶液と48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、0.82g、4.86mmol）を加える操作を１日に２回ずつ、３日間に渡って行い攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、7.30g、48.6mmol）、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、5.74g、34.0mmol）］。反応開始から94時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて反応収率を算出したところ、化合物（４-ｂ）の収率は85％であった。
【００８１】
ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（４-ｂ）の構造解析を行った。
分析データ：
1Ｈ−ＮＭＲ（500MHz、CDCl3）： 7.74 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.69 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.33-7.36 (m, 4H), 5.16 (dd, J=8.0Hz, 1H), 4.08 (m, 1H), 3.61-3.71 (m, 2H), 3.05 (dd, J=6.9Hz, 1H), 2.65 (dd, J=6.9Hz, 1H), 2.46 (s, 3H), 2.45 (s, 3H), 2.13 (s, 3H), 1.91-1.97 (m, 1H), 1.73-1.81 (m, 1H), 1.25 (s, 3H), 1.21 (s, 3H), 0.96 (s, 3H)。
ＦＤ−ＭＳ：529 (M+)
【００８２】
（実施例１５）
窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、250mg、0.486mmol）をテトラヒドロフラン20ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、365mg、2.43mmol）を水3mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、287mg、1.70mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25〜30℃に自然昇温させ、25〜30℃で24時間攪拌した。ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ62％であった。
【００８３】
（実施例１６）
窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、250mg、0.486mmol）をテトラヒドロフラン20ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、2.0MR、146mg、0.972mmol）を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、41mg、0.243mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25〜30℃に自然昇温させ、25〜30℃で１時間攪拌した。続いて、同様の方法により、250μlの水に溶解させた臭素酸ナトリウム（NaBrO3、0.5MR、36.5mg、0.243mmol）と48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、41mg、0.243mmol）を追加する操作を１時間ごとに６回繰り返して攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、365mg、2.43mmol）、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、287mg、1.7mmol）］。反応開始から48時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ51％であった。
【００８４】
（実施例１７）
実施例１４において、テトラヒドロフランに代えてジメトキシエタンを使用したこと以外は、実施例１４と同様の操作を行った。反応開始から94時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ44％であった。
【００８５】
（実施例１８）
窒素雰囲気下、25〜30℃で化合物（３-ｂ）（1.0MR、3g、5.83mmol）をテトラヒドロフラン18mlに溶解した。次いで、臭素酸ナトリウム（2.0MR、1.76g、11.7mmol）を水5mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とした。さらに、ヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を2mlのＴＨＦに溶解した溶液を同温度で滴下し、25〜30℃で終夜攪拌した。次に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（1.0MR、880mg、5.83mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25〜30℃で8時間攪拌した。さらに同様の方法で、臭素酸ナトリウム（0.5MR、440mg、2.92mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25〜30℃で終夜攪拌した。最後に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（0.5MR、440mg、2.92mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25〜30℃で攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（4.0MR、3.52g、23.3mmol）、ヨウ素（0.08MR、120mg、466μmol）］。反応開始から51時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ68％であった。
【００８６】
（実施例１９）
Mn(OAc)3.2H2O (2.5MR、1.27g、4.73mmol)とトルエン20mlをフラスコに仕込み、減圧濃縮により水和物を留去して、そのまま反応に使用した。脱水したMn(OAc)3に酢酸20mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。次いで、化合物（４-ｂ）(1.0MR、1.0g、1.89mmol)を室温で仕込み、80〜85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で10時間撹拌したところ、溶液の色は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ｂ）がＬＣで約6%（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより白色の化合物（６-ｂ）を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、原料化合物（４-ｂ）を6％、化合物（６-ｂ）を70%（異性体混合物）の収率で単離した。
【００８７】
ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（６-ｂ）の構造確認を行った。
分析データ：
1Ｈ-ＮＭＲ (CDCl3、δ)： 7.69-7.74 (4H, m), 7.34-7.36 (4H, m), 5.42-5.51 (1H, m), 5.17-5.23 (1H, m), 4.02-4.05 (1H, m), 3.61-3.73 (2H, m), 2.57-3.17 (2H, m), 2.45 (3H, s), 2.46 (3H, s), 2.14-2.18 (6H, m), 1.93-2.12 (2H, m), 1.24-1.32 (6H, 2xs), 1.01-1.09 (3H, 2xs)。
ＦＤ-ＭＳ： 587 (M+H)。
【００８８】
（実施例２０）
Mn(OAc)3.2H2O (2.5MR、3.8g、14.2mmol)とトルエン40mlをフラスコに仕込み、減圧濃縮により水和物を留去して、そのまま反応に使用した。脱水したMn(OAc)3に酢酸30mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。次いで、化合物（４-ｂ）(1.0MR、3.0g、5.67mmol)を室温で仕込み、80〜85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で9時間撹拌したところ、溶液の色は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ｂ）がＬＣで約5-6%（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル200mlで希釈した。水（50ml）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50ml＊2回)で順次洗浄した後、飽和食塩水（50ml）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡黄色状の化合物（６-ｂ）を得た。粗生成物をｎ−ヘキサン/酢酸エチル（3/7）で再結晶することにより、化合物（６-ｂ）を白色固体として収率76%（異性体混合物）で単離した。
【００８９】
（実施例２１）
化合物（６-ｂ）(1.0MR、1.0g、1.70mmol)をテトラヒドロフラン50mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、水酸化ナトリウム(2.4MR、0.163g、4.10mmol)を水5mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。反応混合物を、室温に自然昇温させ、20時間撹拌した。この時点で反応の進行をＨＰＬＣで確認して、反応を停止し、後処理を行った。ＨＰＬＣで分析したところ、目的化合物（７-ｂ）は83%（面積百分率）であり、原料化合物（６-ｂ）は3.5%（面積百分率）であった。
【００９０】
分析データ：
1Ｈ-ＮＭＲ (500MHz, CDCl3、δ)： 7.70-7.74 (4H, m), 7.33-7.36 (4H, m), 5.21-5.26 (1H, m), 4.25-4.38 (1H, dd, J:5.7, 14.1Hz), 4.02-4.05 (1H, dd, J:6.8Hz), 3.61-3.73 (2H, m), 3.57 (1H, br s), 3.11-3.17 (1H, m), 2.63-2.67 (1H, m), 2.46 (3H, s), 2.45 (3H, s), 2.21 (3H, sx2), 2.08-2.16 (1H, m), 1.68-1.91 (1H, m), 1.31 (3H, sx2), 1.23 (3H, s x2), 1.06-0.99 (3H, sx2)。
ＦＤ-ＭＳ： 546 (M+H)。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の方法によって、カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を、工業的に有利に製造することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルホン化合物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、β−カロテン、カンタキサンチン、アスタキサンチン等のカロテノイドが飼料添加物、食品着色料等として使用されている。非特許文献１には、β−カロテンの既存の製造方法等が示されている。具体的には、炭素数１５のWittig試薬２分子と炭素数１０のジアルデヒド１分子から、炭素数４０のβ−カロテンを製造する方法が示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Pure & Appl. Chem., Vol.63, No.1, pp.45-58, 1991
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような状況下、カロテノイドに簡便に誘導し得る中間体、並びに、原料の価格、製造工程数、精製工程などの観点からさらに優れた該中間体の製造方法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、安価で安全に効率よく目的のスルホン化合物を製造できる方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
本発明の対象およびその好ましい態様は、以下の通りである。
［１］Ｚが水素原子である以下の式（１）：
【化１】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化２】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（３）：
【化３】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させる第１工程；並びに
第１工程で得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかの反応試剤と反応させる第２工程；
を行うことにより、式（４）：
【化４】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【０００７】
［２］第２工程をｐＨ５以下で行うことを特徴とする上記［１］記載の製造方法。
［３］塩素酸塩又は臭素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする上記［１］又は［２］記載の製造方法。
［４］塩素酸又は臭素酸のアルカリ金属塩が、塩素酸ナトリウム又は臭素酸ナトリウムであることを特徴とする上記［３］記載の製造方法。
［５］第２工程で用いる反応試剤がＨＸであり、当該ＨＸにおいて、Ｘが臭素原子であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法。
［６］第２工程で用いる反応試剤がＸ２であり、当該Ｘ２において、Ｘがヨウ素原子であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法。
［７］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１］〜［６］のいずれか記載の製造方法。
【０００８】
［８］Ｚがハロゲン原子である以下の式（１）：
【化５】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化６】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化７】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、ハロゲン化剤とを反応させて、式（５）：
【化８】
（式中、Ｘは、ハロゲン原子を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【０００９】
［９］Ｘが、臭素原子であり、ハロゲン化剤が臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、又は１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインである上記［８］記載の製造方法。
［１０］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［８］又は［９］記載の製造方法。
【００１０】
［１１］Ｚがアルコキシカルボニル基である以下の式（１）：
【化９】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１０】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化１１】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す。）で表される化合物とを反応させ、式（６）：
【化１２】
（式中、Ａ、Ａｒ及びＲは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【００１１】
［１２］Ｒがメチル基、Ｍがマンガン、ｎが３であることを特徴とする上記［１１］記載の製造方法。
［１３］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１１］又は［１２］記載の製造方法。
【００１２】
［１４］Ｚがヒドロキシル基である以下の式（１）：
【化１３】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１４】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（６）：
【化１５】
（式中、Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）：
【化１６】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【００１３】
［１５］無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩であることを特徴とする上記［１４］記載の製造方法。
［１６］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１４］又は［１５］記載の製造方法。
【００１４】
［１７］式（１）：
【化１７】
［式中、Ｚは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基であることを表し、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１８】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。但し、Ａが水素原子である場合には、Ｚはハロゲン原子及びヒドロキシル基ではない。］
で表される化合物。
【００１５】
［１８］Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１７］記載の化合物。
［１９］Ｚがメトキシカルボニル基であることを特徴とする上記［１７］又は［１８］記載の化合物。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法によれば、カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を工業的に有利な方法で製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
上記式（１）において示されるＺは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基である。
ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられ、臭素原子が特に好ましい。また、好ましいアルコキシカルボニル基は、メトキシカルボニル基である。
【００１８】
上記式（１）及び（３）〜（７）において示されるＡは、水素原子又は上記式（２）で表される基である。
【００１９】
上記式（１）〜（７）において示されるＡｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基である。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、置換基としては、炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基、炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基などが挙げられる。好ましいアリール基はフェニル基であり、好ましい置換基は炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基である。
【００２０】
Ａｒの具体例は、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−エチルフェニル、４−プロピルフェニル、４−ブチルフェニル、４−ペンチルフェニル、２−メトキシフェニル、３−メトキシフェニル、４−メトキシフェニル、２−フルオロフェニル、３−フルオロフェニル、４−フルオロフェニル、２−クロロフェニル、３−クロロフェニル、４−クロロフェニル、２−ブロモフェニル、３−ブロモフェニル、４−ブロモフェニル、２−ヨードフェニル、３−ヨードフェニル、４−ヨードフェニル、２−ニトロフェニル、３−ニトロフェニル、４−ニトロフェニル、２,４−ジメチルフェニル、２,４−ジメトキシフェニル、２,４−ジクロロフェニル、２,４,６−トリメチルフェニル、２,４,６−トリクロロフェニルなどである。好ましいＡｒは、無置換フェニル又は炭素数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基で置換されたフェニルである。より好ましいＡｒは、４位が炭素数１〜５の直鎖アルキル基で置換されたフェニルであり、特に好ましいＡｒは４−メチルフェニルである。
【００２１】
上記式（５）において示されるＸは、ハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられ、臭素原子が特に好ましい。
【００２２】
以下、本発明の各工程について詳細に説明する。
下記に示す反応工程［以下、工程（Ａ）と称する］は、酸化工程である。
【化１９】
本発明の出発物質である上記式（３）で示される化合物[以下、化合物（３）と略す]において、Ａが水素原子である化合物は、例えば、特開２００１−１３９５４２号公報に記載の方法によって合成することができる。また、化合物（３）において、Ａが式（２）で表される基である化合物は、例えば、特開２００２−１９３９１７号公報に記載の方法によって合成することができる。合成した化合物はいずれも単離・精製することなく次の反応に使用してもよい。
【００２３】
工程（Ａ）の第１工程で使用する塩素酸塩又は臭素酸塩としては、アルカリ土類金属塩、アルカリ金属塩又はアンモニウム塩、或いは遊離の酸が用いられる。工業品として入手し易さの観点から、アルカリ金属塩（例えば、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム）、アルカリ土類金属塩（例えば、塩素酸バリウム）等が好ましく、反応性、経済性の観点から、アルカリ金属塩（塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム）が特に好ましい。
【００２４】
塩素酸塩又は臭素酸塩は、溶媒に溶解させた後に添加するのが好ましく、使用する溶媒として水等の溶媒が挙げられる。なかでも塩素酸塩又は臭素酸塩に対して触媒活性を示す可能性のある金属類を含まない溶媒が好ましく、塩素酸塩又は臭素酸塩の溶解性、及び経済性の観点から、脱イオン水が好ましい。
【００２５】
塩素酸塩又は臭素酸塩の使用量は、化合物（３）１モルに対して、通常は０．１モル〜１０モル、好ましくは０．２モル〜７モル、より好ましくは０．５モル〜６モルである。
【００２６】
反応溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）、メチル−ｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン(以下、ＤＭＥと略す）、アニソール、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のエーテル系溶媒、イソプロパノール、t-ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。エーテル系溶媒が好ましく、反応性及び経済性の観点からＤＭＥ、ＴＨＦが好ましく、操作性の観点からＴＨＦが特に好ましい。これら溶媒は、単一であっても２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
溶媒の使用量は、化合物（３）１ｇに対して、通常は０．５ｍｌ〜５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ〜２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ〜１５０ｍｌである。
【００２８】
反応温度は、通常は−１５℃〜４０℃、好ましくは−５℃〜３５℃、より好ましくは０℃〜３５℃である。
【００２９】
反応時間は、用いる試薬、反応温度によって異なるが、通常は０．５時間〜１００時間、好ましくは３時間〜１００時間、より好ましくは５時間〜１００時間である。
反応の進行の程度を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって確認することができる。
【００３０】
反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、通常の後処理により、単離・精製をしてもよい。精製は、通常の方法により、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
【００３１】
工程（Ａ）の第２工程で反応に用いる反応試剤はＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかであり、当該反応試剤において、Ｘは臭素原子、ヨウ素原子であるのが好ましい。具体的には、ＨＸ又はＸ２は、反応性の観点から臭化水素、臭素、ヨウ素であるのが好ましい。取扱いの観点から、臭化水素、ヨウ素が特に好ましい。ヨウ素、臭素を用いる場合、希釈せずに固体や液体の状態で添加してもよいし、反応に使用する溶媒で溶解又は希釈した後に滴下して加えてもよい。
【００３２】
臭化水素を用いる場合、臭化水素が含まれておれば、特に限定されないが、入手し易さの観点から臭化水素の水溶液又は酢酸溶液が好ましい。経済性及び取扱い易さの観点から水溶液が特に好ましい。臭化水素は、通常２０％〜６０％、好ましくは４５％〜５０％濃度のものを使用する。４５％〜５０％濃度の臭化水素は、水溶液として一般に市販されており、しかも安価であることから特に好ましい。
【００３３】
ＨＸ又はＸ２の使用量は、化合物（３）１モルに対して、通常は０．０１モル〜１０モル、好ましくは０．０５モル〜５モルである。
第２工程で使用する溶媒及びその量、反応温度、反応時間は、第１工程のものと同様であってよい。
【００３４】
第２工程はｐＨ５以下で行うのが好ましい。特に、Ｘ２を反応に用いる場合には、反応中の反応系のｐＨは１〜４の範囲であるのが好ましい。このｐＨ価に調整するには、硫酸、硝酸、酢酸又は緩衝剤混合物が用いられる。工業品として入手し易さの観点から硫酸、硝酸、酢酸が好ましく、反応性、経済性の観点から硫酸が特に好ましい。
反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、通常の後処理（例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化など）により、単離・精製をしてもよい。
【００３５】
通常、反応容器に溶媒、化合物（３）、塩素酸塩又は臭素酸塩の水溶液を添加して第１工程を進行させ、次いで、ＨＸ又はＸ２（反応系を適当なｐＨに調整した後）の溶液を滴下して第２工程を進行させる。塩素酸塩又は臭素酸塩の水溶液及びＨＸ又はＸ２の溶液を滴下する際には、一度に必要当量数を加えてもよいし、何回かに分割して加えてもよい。
【００３６】
下記に示す反応工程［以下、工程（Ｂ）と称する］は、ハロゲン化工程である。
【化２０】
【００３７】
工程（Ｂ）で用いるハロゲン化剤としては、臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、臭化銅（ＩＩ）等が挙げられ、操作性の観点から臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインが好ましく、経済性の観点から、臭素がより好ましい。
【００３８】
ハロゲン化剤の使用量は、式（４）で表される化合物［以下、化合物（４）と略す］１モルに対して、通常０．４８モル〜２モル、好ましくは０．５モル〜１．５モル、より好ましくは０．５５モル〜１．２モルである。ハロゲン化剤が固体の場合、そのまま固体の形、又は反応で用いる溶媒で溶解させた後に溶液として加えてもよい。ハロゲン化剤が液体の場合、反応に使用する溶媒で希釈後、滴下してもよい。
【００３９】
工程（Ｂ）で用いる反応溶媒としては、トルエン、クロロベンゼン等の炭化水素系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。反応性及び経済性の観点からクロロベンゼン、酢酸エチル、メタノール等が挙げられ、操作性の観点から特に酢酸エチル、クロロベンゼンが好ましい。
【００４０】
使用する溶媒は、化合物（４）１ｇに対して、通常、０．５ｍｌ〜５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ〜２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ〜１５０ｍｌである。
【００４１】
反応温度は、通常、０℃〜１００℃、好ましくは０℃〜３０℃、より好ましくは０℃〜２０℃である。
反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、得られた式（５）で示される化合物［以下、化合物（５）と略す］を、通常の後処理（例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化など）により、単離・精製をしてもよい。
【００４２】
下記に示す反応工程［以下、工程（Ｃ）と称する］は、エステル化工程である。
【化２１】
【００４３】
工程（Ｃ）で用いる試剤は、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す）で表される。金属原子としては、マンガン、鉛などが挙げられる。好ましい金属原子はマンガンであり、好ましいアルキル基は炭素数１〜２のアルキル基である。
【００４４】
用いる試剤の具体例は、３酢酸マンガン、４酢酸鉛などである。水和物の場合、有機溶媒との共沸などにより脱水した後に反応に供することが好ましい。試剤の使用量は、化合物（４）１モルに対して、通常は０．１モル〜２０モル、好ましくは０．５モル〜１０モル、より好ましくは１モル〜７モルである。
【００４５】
工程（Ｃ）で用いる反応溶媒としては、酢酸、又は有機溶媒と酢酸の混合溶媒が用いられる。有機溶媒としては炭化水素系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどが挙げられる。
【００４６】
反応温度は、通常、５０℃から使用する溶媒の沸点までの範囲であり、好ましくは８０℃〜１２０℃の範囲である。
反応時間は、通常、１時間から４８時間の範囲で任意に選ばれるが、用いる試剤の種類及び使用量によって異なる。
【００４７】
反応後、反応試剤を濾別するだけで、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、得られた式（６）で示される化合物［以下、化合物（６）と略す］を、通常の後処理により単離・精製してもよい。精製は、通常の方法、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
【００４８】
下記に示す反応工程［以下、工程（Ｄ）と称する］は、加水分解工程である。
【化２２】
工程（Ｄ）で用いる無機塩基は、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩などであるのが好ましい。無機塩基の具体例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素カルシウムなどである。
【００４９】
使用する塩基は、溶媒に溶解させた後に添加するのが好ましい。使用する溶媒として、経済性の観点から水などの溶媒が挙げられる。通常、使用される水であれば、特に限定されない。塩基の使用量は、化合物（５）又は（６）１モルに対して、通常は０．１モル〜１００モル、好ましくは０．５モル〜３０モルである。
【００５０】
本反応は、必ずしも相間移動触媒を必要としないが、当該触媒の添加により反応が促進される場合がある。
かかる相間移動触媒としては、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、スルホニウム塩などが挙げられ、好ましくは、第４級アンモニウム塩が挙げられる。
【００５１】
第４級アンモニウム塩としては、例えば、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラペンチルアンモニウム、塩化テトラヘキシルアンモニウム、塩化テトラヘプチルアンモニウム、塩化テトラオクチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化テトラデシルアンモニウム、塩化トリデシルメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化テトラドデシルアンモニウム、塩化トリドデシルメチルアンモニウム、塩化ジドデシルジメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリエチルアンモニウム、塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラヘキサデシルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルジメチルエチルアンモニウム、塩化テトラオクタデシルアンモニウム、塩化オクタデシルトリメチルアンモニウム、塩化オクタデシルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、塩化１−メチルピリジニウム、塩化１−ヘキサデシルピリジニウム、塩化１，４―ジメチルピリジニウム、塩化トリメチルシクロプロピルアンモニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩、硫酸水素塩となった化合物が挙げられる。
【００５２】
第４級ホスホニウム塩としては、例えば、塩化トリブチルメチルホスホニウム、塩化トリエチルメチルホスホニウム、塩化メチルトリフェノキシホスホニウム、塩化ブチルトリフェニルホスホニウム、塩化テトラブチルホスホニウム、塩化ベンジルトリフェニルホスホニウム、塩化テトラオクチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルジメチルエチルホスホニウム、塩化テトラフェニルホスホニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩となった化合物が挙げられる。
【００５３】
スルホニウム塩としては、例えば、塩化ベンジルメチルエチルスルホニウム、塩化ベンジルジメチルスルホニウム、塩化ベンジルジエチルスルホニウム、塩化ジブチルメチルスルホニウム、塩化トリメチルスルホニウム、塩化トリエチルスルホニウム、塩化トリブチルスルホニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩となった化合物が挙げられる。
【００５４】
かかる相間移動触媒の使用量は、化合物（５）又は（６）１モルに対して、通常は０．００５〜２モル倍程度であり、好ましくは０．０１〜０．５モル倍程度である。
【００５５】
工程（Ｄ）で用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｔ−ブタノールなどの低級アルコール類、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、１,４−ジオキサン、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジグライム、トリグライムなどのエーテル系溶媒、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘプタン、ペンタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの炭化水素系溶媒などが挙げられる。
【００５６】
溶媒の使用量は、化合物（５）又は（６）１ｇに対して、通常は０．５ｍｌ〜５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ〜２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ〜１５０ｍｌである。
【００５７】
反応温度は、通常、塩基の滴下時は、−５℃〜２０℃、好ましくは０℃〜１５℃、より好ましくは０℃〜１０℃である。塩基の滴下終了後は、０℃〜６０℃、好ましくは０℃〜５０℃、より好ましくは０℃〜４０℃である。
【００５８】
工程（Ｄ）における仕込み方法は特に限定されないが、安全性、操作性の観点から、反応容器に溶媒、化合物（５）又は（６）を仕込んだ後に、無機塩基の溶液を滴下するのが好ましい。
反応時間は、用いる試薬、反応温度によって異なるが、通常は０．５時間〜２００時間、好ましくは１時間〜５０時間である。
反応の進行の程度を、ＨＰＬＣ（液体クロマトグラフィー）によって確認することができる。
【００５９】
反応が完結した後、通常の後処理により、式（７）で示される化合物［以下、化合物（７）と略す］を単離・精製してもよい。精製は、通常の方法により、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
【００６０】
本発明に係る化合物（４）及び（７）は、カロテノイド（カンタキサンチン、アスタキサンチン）の重要中間体となり得る。すなわち、炭素数１０のアリルハライド類と塩基性条件下に反応させることにより、カロテノイド（カンタキサンチン、アスタキサンチン）を合成することができる。
【実施例】
【００６１】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例に用いた化合物の化学式を以下に示す。
【化２３】
【００６２】
（実施例１）
100mlの二つ口フラスコに化合物（３-ａ）（1.30g、4.45mmol）、酢酸エチル（50ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（1.34g、8.89mmol）を脱イオン水20mlに溶解させて加えた。次に臭化水素（30％酢酸溶液240mg、0.89mmol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（50ml）で2回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（50ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィー（SiO2、ヘキサン−酢酸エチル：5:1）で精製し、化合物（４-ａ）（0.95g）を得た。収率69.7％、純度99.0％。
【００６３】
分析データ：
１Ｈ−ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ３)：δ＝7.82 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.38 (d, J=7.7Hz, 2H), 4.16 (S, 2H), 2.55 (t, J=6.9Hz, 2H), 2.46 (S,3H), 1.89 (t, J=6.9Hz, 2H), 1.78 (S, 3H), 1.25 (S, 6H)。
１３Ｃ−ＮＭＲ (100MHz、CDCl3)：149.9, 144.8, 138.0, 137.7, 129.9, 127.5, 58.7,37.1, 35.5, 34.0, 27.1, 21.4, 13.2。
【００６４】
（実施例２）
500mlの四つ口フラスコに化合物（３-ａ）（30.0g、0.10mol）、酢酸エチル（300ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（7.74g、0.05mol）を脱イオン水30mlに溶解させて加えた。次に臭化水素酸（48％水溶液8.65g、0.05mol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（200ml）で２回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（100ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮により溶媒を留去して、メタノール50mlを加え、45℃まで加熱して残さを溶解させた。25℃まで徐冷後、脱イオン水10mlを滴下、15〜20℃の範囲で2時間撹拌、ろ過して化合物（４-ａ）（19.9g）を得た。収率63.2％、純度99.0％。
【００６５】
（実施例３）
500mlの四つ口フラスコに化合物（３-ａ）（30.0g、0.10mol）、酢酸エチル（150ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（7.74g、0.05mol）を脱イオン水30mlに溶解させて加えた。次に臭化水素酸（48％水溶液5.19g、0.03mol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（150ml）で2回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（150ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮により溶媒を留去したのち、次の反応に用いた。
【００６６】
（実施例４）
500mlの四つ口フラスコに実施例３で得られた残さに酢酸エチル（150ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素（14.8g、0.093mol）を10℃以下で滴下した。2時間撹拌した後に、反応マスを10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（150ml）中に滴下して、洗浄した。飽和重曹水（120ml）で2回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧濃縮により溶媒を留去した。残さに酢酸エチル80mlを加え、45℃まで加熱して溶解させた。25℃まで徐冷後、ヘキサン120mlを滴下した。その後15℃まで冷却し、2時間撹拌、ろ過して化合物（５-ａ）（20.6g）を得た。収率52.1％（2段階）、純度99.0％。
【００６７】
分析データ：
１Ｈ−ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ3)：δ＝7.82 (d, J＝8.4Hz, 2H), 7.40 (d, J=8.4Hz, 2H), 4.93 (dd, J=13.0Hz, 6.2Hz, 1H), 4.18 (d, J=14.5Hz, 1H), 4.09 (d, J=13.8Hz, 1H), 2.47 (S, 3H), 2.46-2.39 (m, 2H) ,1.88 (S, 3H), 1.33 (S, 3H), 1.29 (S, 3H)。
１３Ｃ−ＮＭＲ (100MHz、CDCl3) :191.0, 150.2, 145.2, 138.0, 136.6, 130.1, 127.6, 58.8, 49.3, 48.8, 38.6, 28.9, 26.0, 21.6, 14.4。
【００６８】
（実施例５）
30mlの二ツ口フラスコに化合物（４-ａ）（20mg、0.07mmol）、メタノール2mlを仕込み、室温で撹拌した。Ｎ−ブロモスクシンイミド（12.8mg、0.07mmol）を添加した。20〜30℃の範囲で12時間撹拌した。反応液をＬＣで分析した結果、化合物（５-ａ）がＬＣ面百値で95.9％生成しているのを確認した。
【００６９】
ＬＣ分析条件：
ＳＵＭＩＰＡＸ ＯＤＳ Ａ−２１０ＥＣ （３.０ｍｍφ×１５０ｍｍ、５μｍ）
移動相：Ａ液 ０.０５％ ＴＦＡ／水 Ｂ液 メタノール
流量：０.５ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
Ｂ液：５０％（１５分）→（３０分）→８０％
【００７０】
（実施例６）
30mlの二ツ口フラスコに化合物（４-ａ）（20mg、0.07mmol）、メタノール2mlを仕込み、室温で撹拌した。１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（11.8mg、0.04mmol）を添加した。20〜30℃の範囲で12時間撹拌した。反応液をＬＣで分析した結果、化合物（５-ａ）がＬＣ面百値で57.9％生成しているのを確認した。（分析条件は実施例５と同様）
【００７１】
（実施例７）
500mlの四つ口フラスコに化合物（５-ａ）（1.05g、2.7mmol）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（90ml）を加え、氷冷下、撹拌した。炭酸カリウム（3.50g、25.3mmol）を脱イオン水20mlに溶解させ、3時間かけて10℃以下で滴下した。その後バスを取り除き、20〜30℃の範囲で24時間撹拌した。反応マスにトルエン（500ml）を加え、減圧濃縮した。残さに酢酸エチル（300ml）を加え溶解させた後に、20％食塩水（150ml）で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィー（SiO２、ヘキサン−酢酸エチル：4：1）で精製し、化合物（７-ａ）（244mg）を得た。収率27.9％、純度99.0％。
【００７２】
分析データ：
１Ｈ−ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ3)：δ＝7.73 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.30 (d, J=8.4Hz, 2H), 4.30 (dd, J=13.8Hz, 6.1Hz, 2H), 4.10 (d, J=13.8Hz, 1H), 4.00 (d, J=13.8Hz, 1H), 3.58 (S, 1H), 2.37 (S, 3H), 2.07 (dd, J=13.0Hz, 5.3Hz, 1H), 1.82 (S, 3H), 1.82-1.74 (m, 1H), 1.23 (S, 3H), 1.14 (S, 6H)。
１３Ｃ−ＮＭＲ (100MHz、CDCl3)：199.6, 150.7, 145.0, 138.1, 135.2, 129.9, 127.4, 69.2, 58.5, 45.3, 36.8, 29.6, 25.5, 21.4, 13.6。
【００７３】
（実施例８）
フラスコにMn(OAc)3.2H2O (2.5MR、4.6g、17.1 mmol)と脱水トルエン20mlを仕込み、減圧濃縮により水を留去した。続いて酢酸20mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間攪拌した。次いで、化合物（４-ａ）(1.0MR、2.0g、6.84mmol)を室温で仕込み、80〜85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で７時間攪拌したところ、溶液は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ａ）がＬＣで約1％（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡褐色オイル状の化合物（６-ａ）を得た。ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（６-ａ）は87.1％、化合物（４-ａ）は0.9％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７４】
ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（４-ａ）の構造確認を行った。
分析データ：
1Ｈ−ＮＭＲ (CDCl3、δ)： 7.8 (2H, d, j= 7.6), 7.4 (2H d, j= 8.4), 5.5 (1H, dd, j= 5.3, 13.7), 4.1 (2H, dd, j=13.7), 2.5 (3H, s), 2.2 (3H, s), 2.01-2.07-2.15 (2H, m), 1.8 (3H, s), 1.4 (3H, s), 1.3 (3H, s)。
ＦＤ−ＭＳ： 365 M+H。
【００７５】
（実施例９）
フラスコにMn(OAc)3.2H2O (1.25MR、2.3g、8.55 mmol)と脱水トルエン20mlを仕込み、還流条件下でディーンスタークトラップにより脱水した。室温に冷却した後、化合物（４-ａ）(1.0MR、2.0g、6.84mmol)を室温で仕込み、125℃まで昇温し、7時間攪拌した。反応をＴＬＣで確認し、原料が主成分であったので、Mn(OAc)3.2H2O (0.25MR、0.46g、1.71mmol)を追加仕込みし、同温度で7時間反応させた。その後、反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。次いで、Mn(II)化合物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡褐色オイル状の化合物（６-ａ）を含む粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝3/7〜1/1）で精製し、化合物(６-ａ)を0.95g（収率38％）得た。
【００７６】
（実施例１０）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をジメチルホルムアミド10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、K2CO3 (15.0MR、0.56g、4.05 mmol)を水10mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で3時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は73％、化合物（６-ａ）は2％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７７】
（実施例１１）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、K2CO3 (50.0MR、1.86g、13.5mmol)を水10mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で7日間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は81％、化合物（６-ａ）は4％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７８】
（実施例１２）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をエタノール10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、NaOH (2.0MR、0.22g、0.54mmol)を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で3時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、原料は消失し、化合物（７-ａ）は62％（ＬＣ面積百分率）であった。
【００７９】
（実施例１３）
化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0℃に冷却した。NaOH (2.4MR、0.26g、0.65mmol)を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。22時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は87％（ＬＣ面積百分率）、化合物（６-ａ）は9％であった。
【００８０】
（実施例１４）
窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、5g、9.71mmol）をテトラヒドロフラン400ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、2.0MR、2.93g、19.4mmol）を水60mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、0.82g、4.86mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25〜30℃に自然昇温させ、25〜30℃で終夜攪拌した。次に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、0.5MR、733mg、2.43mmol）を水3mlに溶解した溶液と48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、0.82g、4.86mmol）を加える操作を１日に２回ずつ、３日間に渡って行い攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、7.30g、48.6mmol）、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、5.74g、34.0mmol）］。反応開始から94時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて反応収率を算出したところ、化合物（４-ｂ）の収率は85％であった。
【００８１】
ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（４-ｂ）の構造解析を行った。
分析データ：
1Ｈ−ＮＭＲ（500MHz、CDCl3）： 7.74 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.69 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.33-7.36 (m, 4H), 5.16 (dd, J=8.0Hz, 1H), 4.08 (m, 1H), 3.61-3.71 (m, 2H), 3.05 (dd, J=6.9Hz, 1H), 2.65 (dd, J=6.9Hz, 1H), 2.46 (s, 3H), 2.45 (s, 3H), 2.13 (s, 3H), 1.91-1.97 (m, 1H), 1.73-1.81 (m, 1H), 1.25 (s, 3H), 1.21 (s, 3H), 0.96 (s, 3H)。
ＦＤ−ＭＳ：529 (M+)
【００８２】
（実施例１５）
窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、250mg、0.486mmol）をテトラヒドロフラン20ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、365mg、2.43mmol）を水3mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、287mg、1.70mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25〜30℃に自然昇温させ、25〜30℃で24時間攪拌した。ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ62％であった。
【００８３】
（実施例１６）
窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、250mg、0.486mmol）をテトラヒドロフラン20ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、2.0MR、146mg、0.972mmol）を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、41mg、0.243mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25〜30℃に自然昇温させ、25〜30℃で１時間攪拌した。続いて、同様の方法により、250μlの水に溶解させた臭素酸ナトリウム（NaBrO3、0.5MR、36.5mg、0.243mmol）と48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、41mg、0.243mmol）を追加する操作を１時間ごとに６回繰り返して攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、365mg、2.43mmol）、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、287mg、1.7mmol）］。反応開始から48時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ51％であった。
【００８４】
（実施例１７）
実施例１４において、テトラヒドロフランに代えてジメトキシエタンを使用したこと以外は、実施例１４と同様の操作を行った。反応開始から94時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ44％であった。
【００８５】
（実施例１８）
窒素雰囲気下、25〜30℃で化合物（３-ｂ）（1.0MR、3g、5.83mmol）をテトラヒドロフラン18mlに溶解した。次いで、臭素酸ナトリウム（2.0MR、1.76g、11.7mmol）を水5mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とした。さらに、ヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を2mlのＴＨＦに溶解した溶液を同温度で滴下し、25〜30℃で終夜攪拌した。次に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（1.0MR、880mg、5.83mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25〜30℃で8時間攪拌した。さらに同様の方法で、臭素酸ナトリウム（0.5MR、440mg、2.92mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25〜30℃で終夜攪拌した。最後に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（0.5MR、440mg、2.92mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１〜２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25〜30℃で攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（4.0MR、3.52g、23.3mmol）、ヨウ素（0.08MR、120mg、466μmol）］。反応開始から51時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ68％であった。
【００８６】
（実施例１９）
Mn(OAc)3.2H2O (2.5MR、1.27g、4.73mmol)とトルエン20mlをフラスコに仕込み、減圧濃縮により水和物を留去して、そのまま反応に使用した。脱水したMn(OAc)3に酢酸20mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。次いで、化合物（４-ｂ）(1.0MR、1.0g、1.89mmol)を室温で仕込み、80〜85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で10時間撹拌したところ、溶液の色は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ｂ）がＬＣで約6%（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより白色の化合物（６-ｂ）を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、原料化合物（４-ｂ）を6％、化合物（６-ｂ）を70%（異性体混合物）の収率で単離した。
【００８７】
ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（６-ｂ）の構造確認を行った。
分析データ：
1Ｈ-ＮＭＲ (CDCl3、δ)： 7.69-7.74 (4H, m), 7.34-7.36 (4H, m), 5.42-5.51 (1H, m), 5.17-5.23 (1H, m), 4.02-4.05 (1H, m), 3.61-3.73 (2H, m), 2.57-3.17 (2H, m), 2.45 (3H, s), 2.46 (3H, s), 2.14-2.18 (6H, m), 1.93-2.12 (2H, m), 1.24-1.32 (6H, 2xs), 1.01-1.09 (3H, 2xs)。
ＦＤ-ＭＳ： 587 (M+H)。
【００８８】
（実施例２０）
Mn(OAc)3.2H2O (2.5MR、3.8g、14.2mmol)とトルエン40mlをフラスコに仕込み、減圧濃縮により水和物を留去して、そのまま反応に使用した。脱水したMn(OAc)3に酢酸30mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。次いで、化合物（４-ｂ）(1.0MR、3.0g、5.67mmol)を室温で仕込み、80〜85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で9時間撹拌したところ、溶液の色は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ｂ）がＬＣで約5-6%（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル200mlで希釈した。水（50ml）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50ml＊2回)で順次洗浄した後、飽和食塩水（50ml）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡黄色状の化合物（６-ｂ）を得た。粗生成物をｎ−ヘキサン/酢酸エチル（3/7）で再結晶することにより、化合物（６-ｂ）を白色固体として収率76%（異性体混合物）で単離した。
【００８９】
（実施例２１）
化合物（６-ｂ）(1.0MR、1.0g、1.70mmol)をテトラヒドロフラン50mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、水酸化ナトリウム(2.4MR、0.163g、4.10mmol)を水5mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。反応混合物を、室温に自然昇温させ、20時間撹拌した。この時点で反応の進行をＨＰＬＣで確認して、反応を停止し、後処理を行った。ＨＰＬＣで分析したところ、目的化合物（７-ｂ）は83%（面積百分率）であり、原料化合物（６-ｂ）は3.5%（面積百分率）であった。
【００９０】
分析データ：
1Ｈ-ＮＭＲ (500MHz, CDCl3、δ)： 7.70-7.74 (4H, m), 7.33-7.36 (4H, m), 5.21-5.26 (1H, m), 4.25-4.38 (1H, dd, J:5.7, 14.1Hz), 4.02-4.05 (1H, dd, J:6.8Hz), 3.61-3.73 (2H, m), 3.57 (1H, br s), 3.11-3.17 (1H, m), 2.63-2.67 (1H, m), 2.46 (3H, s), 2.45 (3H, s), 2.21 (3H, sx2), 2.08-2.16 (1H, m), 1.68-1.91 (1H, m), 1.31 (3H, sx2), 1.23 (3H, s x2), 1.06-0.99 (3H, sx2)。
ＦＤ-ＭＳ： 546 (M+H)。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の方法によって、カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を、工業的に有利に製造することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚが水素原子である以下の式（１）：
【化１】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化２】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（３）：
【化３】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させる第１工程；並びに
第１工程で得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかの反応試剤と反応させる第２工程；
を行うことにより、式（４）：
【化４】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項２】
第２工程をｐＨ５以下で行うことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
塩素酸塩又は臭素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
塩素酸又は臭素酸のアルカリ金属塩が、塩素酸ナトリウム又は臭素酸ナトリウムであることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
第２工程で用いる反応試剤がＨＸであり、当該ＨＸにおいて、Ｘが臭素原子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の製造方法。
【請求項６】
第２工程で用いる反応試剤がＸ２であり、当該Ｘ２において、Ｘがヨウ素原子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の製造方法。
【請求項７】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の製造方法。
【請求項８】
Ｚがハロゲン原子である以下の式（１）：
【化５】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化６】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化７】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、ハロゲン化剤とを反応させて、式（５）：
【化８】
（式中、Ｘは、ハロゲン原子を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項９】
Ｘが、臭素原子であり、ハロゲン化剤が臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、又は１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインである請求項８記載の製造方法。
【請求項１０】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項８又は９記載の製造方法。
【請求項１１】
Ｚがアルコキシカルボニル基である以下の式（１）：
【化９】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１０】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化１１】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す。）で表される化合物とを反応させ、式（６）：
【化１２】
（式中、Ａ、Ａｒ及びＲは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項１２】
Ｒがメチル基、Ｍがマンガン、ｎが３であることを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
【請求項１３】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の製造方法。
【請求項１４】
Ｚがヒドロキシル基である以下の式（１）：
【化１３】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１４】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（６）：
【化１５】
（式中、Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）：
【化１６】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項１５】
無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩であることを特徴とする請求項１４記載の製造方法。
【請求項１６】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１４又は１５記載の製造方法。
【請求項１７】
式（１）：
【化１７】
［式中、Ｚは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基であることを表し、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１８】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。但し、Ａが水素原子である場合には、Ｚはハロゲン原子及びヒドロキシル基ではない。］
で表される化合物。
【請求項１８】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１７記載の化合物。
【請求項１９】
Ｚがメトキシカルボニル基であることを特徴とする請求項１７又は１８記載の化合物。
【請求項１】
Ｚが水素原子である以下の式（１）：
【化１】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化２】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（３）：
【化３】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させる第１工程；並びに
第１工程で得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかの反応試剤と反応させる第２工程；
を行うことにより、式（４）：
【化４】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項２】
第２工程をｐＨ５以下で行うことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
塩素酸塩又は臭素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
塩素酸又は臭素酸のアルカリ金属塩が、塩素酸ナトリウム又は臭素酸ナトリウムであることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
第２工程で用いる反応試剤がＨＸであり、当該ＨＸにおいて、Ｘが臭素原子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の製造方法。
【請求項６】
第２工程で用いる反応試剤がＸ２であり、当該Ｘ２において、Ｘがヨウ素原子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の製造方法。
【請求項７】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の製造方法。
【請求項８】
Ｚがハロゲン原子である以下の式（１）：
【化５】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化６】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化７】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、ハロゲン化剤とを反応させて、式（５）：
【化８】
（式中、Ｘは、ハロゲン原子を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項９】
Ｘが、臭素原子であり、ハロゲン化剤が臭素、Ｎ−ブロモスクシンイミド、又は１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインである請求項８記載の製造方法。
【請求項１０】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項８又は９記載の製造方法。
【請求項１１】
Ｚがアルコキシカルボニル基である以下の式（１）：
【化９】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１０】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
【化１１】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す。）で表される化合物とを反応させ、式（６）：
【化１２】
（式中、Ａ、Ａｒ及びＲは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項１２】
Ｒがメチル基、Ｍがマンガン、ｎが３であることを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
【請求項１３】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の製造方法。
【請求項１４】
Ｚがヒドロキシル基である以下の式（１）：
【化１３】
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１４】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（６）：
【化１５】
（式中、Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）：
【化１６】
（式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
【請求項１５】
無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩であることを特徴とする請求項１４記載の製造方法。
【請求項１６】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１４又は１５記載の製造方法。
【請求項１７】
式（１）：
【化１７】
［式中、Ｚは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基であることを表し、Ａは、水素原子又は式（２）：
【化１８】
（式中、Ａｒは、１〜３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。但し、Ａが水素原子である場合には、Ｚはハロゲン原子及びヒドロキシル基ではない。］
で表される化合物。
【請求項１８】
Ａｒが４−メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１７記載の化合物。
【請求項１９】
Ｚがメトキシカルボニル基であることを特徴とする請求項１７又は１８記載の化合物。
【公開番号】特開２０１０−１８９３７１（Ｐ２０１０−１８９３７１Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６２６６０（Ｐ２００９−６２６６０）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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