メチオニンの製造方法
【課題】シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンを製造できる新たな方法が求められていた。
【解決手段】４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃを含むことを特徴とするメチオニンの製造方法。
【解決手段】４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃを含むことを特徴とするメチオニンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メチオニンの製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
メチオニンは必須アミノ酸であり、飼料添加剤としても用いられる重要な化合物である。
【０００３】
メチオニンの製造方法として、例えば非特許文献１には、アクロレインにメタンチオールを付加させて得られる３−メチルチオプロピオンアルデヒドとシアン化水素とを反応させて２−ヒドロキシ−４−メチルチオブチロニトリルを得、これを炭酸アンモニウムと反応させて置換ヒダントインに導いた後、置換ヒダントインをアルカリで加水分解する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】工業有機化学、東京化学同人、２７３〜２７５頁（１９７８年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載される方法は、取り扱いに注意を要するシアン化水素を原料として使用するが、シアン化水素の取り扱いには充分な管理やそれに適合する設備が必要である。
【０００６】
かかる状況下、シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンを製造できる新たな方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意検討し、本発明に至った。
【０００８】
即ち本発明は、以下の通りである。
〔１〕 ４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、
工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、
工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃ
を含むことを特徴とするメチオニンの製造方法。
〔２〕 工程Ａが、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる前記〔１〕記載の製造方法。
〔３〕 工程Ａにおけるカルベン触媒が、式（２−１）
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成している。Ｙは−Ｓ−で表される基又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表す。Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ５はＲ４と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。Ｘ−は陰イオンを表す。）
で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。Ｒ８はアルキル基を表す。）
で示される化合物、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔２〕記載の製造方法。
〔４〕 工程Ａにおける酸化剤が、酸素及び二酸化炭素からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔２〕又は〔３〕記載の製造方法。
〔５〕 アルコールが、メタノール又はエタノールである前記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載の製造方法。
〔６〕 工程Ｃが、溶媒の存在下に行われる前記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載の製造方法。
〔７〕 工程Ｃにおける溶媒が、メタノール及び水からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔６〕記載の製造方法。
〔８〕 工程Ｃが、遷移金属の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸、アンモニア及び還元剤を反応させることにより行われる前記〔１〕〜〔７〕のいずれか１項記載の製造方法。
〔９〕 工程Ｃにおける遷移金属が、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔８〕記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンを製造できる新たな方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のメチオニンの製造方法は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃを含むことを特徴とする。工程Ａ、工程Ｂ及び工程Ｃを行うことにより、シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンが製造される。
【００１１】
まず、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａについて説明する。工程Ａを行うことにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルが得られる。
工程Ａは、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化することにより行われ、好ましくは、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる。以下、工程Ａにおける反応を、酸化反応と記すことがある。
【００１２】
工程Ａに用いられるカルベン触媒としては、好ましくは、式（２−１）で示される化合物（以下、「化合物（２−１）」と記すことがある）と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）で示される化合物（以下、「化合物（２−２）」と記すことがある）、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）で示される化合物（以下、「化合物（２−３）」と記すことがある）、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
【００１３】
式（２−１）において、Ｒ３で表される置換基を有していてもよいアルキル基及びＲ４で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、並びに、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
【００１４】
Ｒ３及びＲ４におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００１５】
＜群Ｇ３＞
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基及びＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有していてもよいベンジルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基、
カルボキシ基、
及び
フッ素原子。
【００１６】
群Ｇ３において、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、４−メチルフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられ、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基及びＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有していてもよいベンジルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、４−メトキシベンジルオキシ基及び３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられる。
【００１７】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基及び２−カルボキシエチル基が挙げられる。
【００１８】
式（２−１）において、Ｒ３で表される置換基を有していてもよいアリール基及びＲ４で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００１９】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられる。
【００２０】
式（２−１）において、Ｒ３とＲ４とが一緒になって形成される、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、ビニレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロペン−１，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、２−ブテン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基、ｏ−フェニレン基、１，２−ジフェニルエチレン基及び１，２−ジフェニルビニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。式（２−１）において、Ｒ３とＲ４とが一緒になって形成される−ＣＨ＝Ｎ−で表される基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアルキル基及び上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアリール基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
【００２１】
Ｒ３及びＲ４は、好ましくは、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。
【００２２】
式（２−１）において、Ｒ２で表される置換基を有していてもよいアルキル基及びＲ５で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基及びアダマンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ４から選ばれる基が挙げられる。
【００２３】
＜群Ｇ４＞
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
及び
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基。
【００２４】
群Ｇ４において、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、４−メチルフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられ、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基及び４−メトキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられる。
【００２５】
群Ｇ４から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基及びフェナシル基が挙げられる。
【００２６】
式（２−１）において、Ｒ２で表される置換基を有していてもよいアリール基及びＲ５で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基等のＣ６〜Ｃ２０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ５から選ばれる基が挙げられる。
【００２７】
＜群Ｇ５＞
フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
及び
ハロゲン原子。
【００２８】
群Ｇ５において、フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、フルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基及びメトキシエトキシ基が挙げられ、ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子及び塩素原子が挙げられる。
【００２９】
群Ｇ５から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基、４−メトキシフェニル基及び２，６−ジクロロフェニル基が挙げられる。
【００３０】
式（２−１）において、Ｒ５はＲ４と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基及びテトラメチレン基等のポリメチレン基、ビニレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロペン−１，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、２−ブテン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基並びにｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００３１】
式（２−１）において、Ｘ−で表される陰イオンとしては例えば、塩化物イオン、臭化物イオン及びヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン；メタンスルホナート及びトリフルオロメタンスルホナート等のフッ素原子を有していてもよいアルカンスルホナートイオン；トリフルオロアセテート及びトリクロロアセテートイオン等のハロゲン原子を有していてもよいアセテートイオン；硝酸イオン；過塩素酸イオン；テトラフルオロボレート及びテトラクロロボレート等のテトラハロボレートイオン；ヘキサフルオロホスファート等のヘキサハロホスファートイオン；ヘキサフルオロアンチモナート及びヘキサクロロアンチモナート等のヘキサハロアンチモナートイオン；ペンタフルオロスタンナート及びペンタクロロスタンナート等のペンタハロスタンナートイオン；並びにテトラフェニルボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート及びテトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート等の置換基を有していてもよいテトラアリールボレートが挙げられる。
【００３２】
化合物（２−１）は、好ましくは式（２−４）
（式中、Ｒ２、Ｙ及びＸ−はそれぞれ上記と同義である。Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、Ｒ６とＲ７とが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環を形成するか、或いは、Ｒ６は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ７はＲ５と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。
は、単結合又は二重結合を表す。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−４）」と記すことがある）或いは
式（２−５）
（式中、Ｒ２、Ｙ及びＸ−はそれぞれ上記と同義である。Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ７はＲ５と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−５）」と記すことがある）であり、より好ましくは化合物（２−４）である。
【００３３】
以下、化合物（２−４）及び化合物（２−５）について説明する。
【００３４】
式（２−４）及び式（２−５）において、Ｒ２は式（２−１）におけるＲ２と同義であり、Ｙは式（２−１）におけるＹと同義である。式（２−４）及び式（２−５）におけるＹが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５は式（２−１）におけるＲ５と同義である。式（２−４）及び式（２−５）において、Ｘ−は式（２−１）におけるＸ−と同義である。
【００３５】
式（２−４）において、Ｒ２は嵩高い基であることが好ましく、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ２及びＲ５のいずれかが嵩高い基であることが好ましく、Ｒ２及びＲ５のいずれもが嵩高い基であることがより好ましい。Ｒ２及びＲ５は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
【００３６】
Ｒ２及びＲ５における嵩高い基としては例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ペンチル基等のＣ４〜Ｃ１２第三級アルキル基；シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基及びアダマンチル基等のＣ３〜Ｃ１０シクロアルキル基；２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基及び２，６−ジイソプロピルフェニル基等の少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基（２，６−ジ置換フェニル基）；並びに２−メチルナフチル基等の２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基が挙げられる。２，６−ジ置換フェニル基における置換基としては例えば、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基及びハロゲン原子が挙げられる。
Ｒ２及びＲ５における嵩高い基は、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基又は２，６−ジ置換フェニル基が好ましく、２，６−ジ置換フェニル基がより好ましく、２，６−ジブロモフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基がより一層好ましい。
【００３７】
式（２−４）においてＲ６で表される置換基を有していてもよいアルキル基並びに式（２−４）及び式（２−５）においてＲ７で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基及び２−カルボキシエチル基が挙げられる。
【００３８】
式（２−４）においてＲ６で表される置換基を有していてもよいアリール基並びに式（２−４）及び式（２−５）においてＲ７で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００３９】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられる。
【００４０】
式（２−４）において、Ｒ６とＲ７とが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。かかる環としては例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環及びベンゼン環が挙げられる。
【００４１】
式（２−４）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、Ｒ６及びＲ７は共に水素原子であることがより好ましい。
【００４２】
式（２−４）及び式（２−５）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基及びテトラメチレン基等のポリメチレン基、ビニレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロペン−１，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、２−ブテン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基並びにｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００４３】
式（２−４）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、
は単結合であることが好ましく、Ｙが−Ｓ−で表される基である場合、
は二重結合であることが好ましい。
【００４４】
化合物（２−４）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−４）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は二重結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−４）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−４）が挙げられる。
【００４５】
化合物（２−４）としては例えば、１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジアダマンチルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジアダマンチルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジフェニルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジフェニルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリニウムクロライド、１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、３−エチルベンゾチアゾリウムブロマイド、３−ブチルベンゾチアゾリウムクロライド、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド、３−フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド、３−ベンジルチアゾリウムクロライド、３−ベンジル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−ｎ−ブチル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−ｎ−ヘキシル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−シクロヘキシル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−ｎ−オクチルー４−メチルチアゾリウムクロライド及び３−（２，４、６−トリメチル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライドを挙げることができる。
【００４６】
化合物（２−５）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−５）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−５）
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−５）、および、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−５）が挙げられる。
【００４７】
化合物（２−５）としては例えば、１，４−ジメチル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムクロライド、１，３、４−トリフェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムクロライド、３，５-ジフェニル-１，３，４−チアジアゾリウムクロライド、３-メチル-５-フェニル-１，３，４−チアジアゾリウムクロライド及び６，７−ジヒドロ−２−ペンタフルオロフェニル‐５Ｈ−ピロロ[２，１−ｃ］−１，２，４−トリアゾリウムクロライドを挙げることができる。
【００４８】
また、これら化合物（２−４）及び化合物（２−５）における「クロライド」が例えば「ヨーダイド」、「ブロマイド」、「メタンスルホナート」、「トリフルオロメタンスルホナート」、「ニトラート」、「ペルクロラート」、「テトラフルオロボレート」、「テトラクロロボレート」、「ヘキサフルオロホスファート」、「ヘキサフルオロアンチモナート」、「ヘキサクロロアンチモナート」、「ペンタフルオロスタンナート」、「ペンタクロロスタンナート」、「テトラフェニルボレート」、「テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート」、「テトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート」に置き換わった化合物（２−４）及び化合物（２−５）も挙げることができる。
【００４９】
化合物（２−１）は、市販品であってもよいし、例えばＪ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６０６，４９（２０００）やＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７３，２７８４（２００８）に記載の方法に準じて製造することもできる。
【００５０】
工程Ａにおいて化合物（２−１）と反応させる塩基は、有機塩基、アルカリ金属アルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基であることが好ましい。
有機塩基としては例えば、トリエチルアミン、トリオクチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、４−ジメチルアミノピリジン等の第３級アミン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン、１，５，７−トリアザビシクロ［４，４，０］−５−デセン等の含窒素脂肪族環状化合物、ピリジン、イミダゾール等の含窒素芳香族化合物が挙げられる。
アルカリ金属アルコキシドのアルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。また、アルコキシドとしては、例えば、メトキシド、エトキシド、ｎ−プロポキシド、イソプロポキシド、ｔ−ブトキシド、ｓｅｃ−ブトキシド等が挙げられる。リチウムアルコキシド、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属アルコキシドであることが好ましい。
アルカリ金属アルコキシドは、高純度品であっても良いし、アルコール溶液であっても良い。この場合、アルコール溶液に含有されるアルコール溶媒は、工程Ａに用いられるアルコールと同一であることが、高い純度で４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを得る点で好ましい。
【００５１】
工程Ａにおいて化合物（２−１）と反応させる塩基の使用量は、化合物（２−１）１モルに対して、例えば０．１モル〜１０モルの範囲であり、好ましくは０．５モル〜３モルの範囲である。
【００５２】
以下、化合物（２−１）と塩基とを反応させてカルベン触媒を発生させる方法について記載する。
カルベン触媒の発生は、後述するとおり工程Ａの酸化反応と同時に実施しても良いし、事前にカルベン触媒を発生させてから工程Ａの酸化反応にカルベン触媒を加えても良い。
工程Ａの酸化反応と同時に実施する場合は、溶媒は使用しても良いし、使用しなくても良い。事前にカルベン触媒を発生させる場合は、好ましくは、溶媒の存在下にカルベン触媒を発生させる。溶媒としては、発生するカルベン触媒と反応しないものが好ましく用いられ、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、化合物（２−１）１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００５３】
カルベン触媒の発生において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−１）と溶媒とを混合し、得られる混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。
【００５４】
カルベン触媒の発生は、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は加圧下で行われる。
【００５５】
カルベン触媒の発生における反応温度は、化合物（２−１）の種類、塩基の種類、使用量や、発生するカルベン触媒の種類等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、カルベン触媒の発生速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１００℃よりも高い場合は、生成するカルベン触媒が分解する傾向にある。
【００５６】
カルベン触媒の発生における反応の進行度合いは、例えば薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００５７】
カルベン触媒の発生における反応終了後、カルベン触媒を含む反応液は、そのまま工程Ａの酸化反応や、後述する化合物（２−２）や化合物（２−３）の製造に用いることが出来る。また、必要に応じて、用いた塩基との反応で生成する塩をろ過などで除いた後、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、カルベン触媒を取り出すこともできる。
【００５８】
次に、化合物（２−２）及び化合物（２−３）について説明する。
化合物（２−２）は、化合物（２−１）と塩基とを反応させて得られる化合物を、Ｒ８ＯＨで示されるアルコールと反応させることにより得られる。化合物（２−３）は、化合物（２−１）と塩基とを反応させて得られる化合物を、二酸化炭素と反応させることにより得られる。即ち、式（２−２）、式（２−３）におけるＲ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ式（２−１）で定義したものと同義である。
【００５９】
式（２−２）において、Ｒ８で表されるアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ６アルキル基が挙げられる。
式（２−２）で示される化合物は、好ましくは式（２−６）
（式中、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ６、Ｒ７及びＹはそれぞれ上記と同義である。
は単結合又は二重結合を表す。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−６）」と記すことがある）或いは式（２−７）
（式中、Ｒ２、Ｒ７、Ｒ８及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−７）」と記すことがある）であり、より好ましくは化合物（２−６）である。
【００６０】
式（２−３）で示される化合物は、好ましくは式（２−８）
（式中、Ｒ２、Ｒ６、Ｒ７、Ｙ及び
はそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−８）」と記すことがある）或いは式（２−９）
（式中、Ｒ２、Ｒ７及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−９）」と記すことがある）であり、より好ましくは化合物（２−８）である。
【００６１】
以下、化合物（２−６）、化合物（２−７）、化合物（２−８）及び化合物（２−９）について説明する。
【００６２】
式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｒ２は式（２−１）におけるＲ２と同義であり、Ｙは式（２−１）におけるＹと同義である。Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５は式（２−１）におけるＲ５と同義である。
式（２−６）及び式（２−７）において、Ｒ８は式（２−２）におけるＲ８と同義である。
【００６３】
式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｙは−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であることが好ましい。
【００６４】
式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｒ２及びＲ５の少なくともいずれかが嵩高い基であることが好ましく、Ｒ２及びＲ５のいずれもが嵩高い基であることがより好ましい。Ｒ２及びＲ５は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
ここで、Ｒ２及びＲ５における嵩高い基としては例えば、
ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基等のＣ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、
シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基、アダマンチル基等のＣ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、
２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基等の少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基（２，６−ジ置換フェニル基）、
及び
２−メチルナフチル基等の２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基
が挙げられる。２，６−ジ置換フェニル基における置換基としては例えば、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基及びハロゲン原子が挙げられる。
嵩高い基は、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基又は２，６−ジ置換フェニル基が好ましく、２，６−ジ置換フェニル基がより好ましく、２，６−ジイソプロピルフェニル基がより一層好ましい。
【００６５】
式（２−６）及び式（２−８）において、Ｒ６は式（２−４）におけるＲ６と同義であり、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｒ７は式（２−５）におけるＲ７と同義である。
【００６６】
式（２−６）及び式（２−８）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、Ｒ６及びＲ７は共に水素原子であることがより好ましい。
【００６７】
式（２−６）及び式（２−８）において、
は単結合であることが好ましい。
【００６８】
化合物（２−６）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−６）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は二重結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−６）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−６）が挙げられる。
【００６９】
化合物（２−６）としては例えば、２−メトキシ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリジン、２−ｎ−プロポキシ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリジン、２−プロポキシ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ジアダマンチルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ジフェニルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−プロポキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−プロポキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−ブトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−ブトキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−イソプロポキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−イソプロポキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリジン、２−メトキシ−１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン及び２−エトキシ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン等が挙げられる。
【００７０】
化合物（２−７）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−７）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−７）
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−７）、および、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−７）が挙げられる。
【００７１】
化合物（２−７）としては例えば、５−メトキシ−１，４−ジメチル−１，２，４（５Ｈ）−トリアゾリン、５−メトキシ−１，３，４−トリフェニル−１，２，４（５Ｈ）−トリアゾリンを挙げることができる。
【００７２】
化合物（２−８）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−８）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は二重結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−８）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−８）が挙げられる。
【００７３】
化合物（２−８）としては例えば、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジアダマンチルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジフェニルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム及び２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム等を挙げることができる。
【００７４】
化合物（２−９）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−９）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−９）
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−９）、および、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−９）が挙げられる。
【００７５】
化合物（２−９）としては例えば、５−カルボキシ−１，３，４−トリフェニル−４Ｈ、１，２，４−トリアゾリウム等を挙げることができる。
【００７６】
化合物（２−２）及び化合物（２−３）としては、市販品及び、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，第１２７巻，９０７９頁（２００５年）に記載される方法に準じて製造されたものが挙げられる。
【００７７】
以下、化合物（２−２）を分解してカルベン触媒を発生させる方法について記載する。
化合物（２−２）は、好ましくは、所定の温度に加熱することで、カルベン触媒とアルコールとに分解し、アルコールを除去することで、カルベン触媒を発生させることができる。
カルベン触媒の発生は、後述するとおり工程Ａの酸化反応と同時に実施しても良いし、事前にカルベン触媒を発生させてから工程Ａの酸化反応にカルベン触媒を加えても良い。
工程Ａの酸化反応と同時に実施する場合は、溶媒は使用しても良いし、使用しなくても良い。事前にカルベン触媒を発生させる場合は、好ましくは、溶媒の存在下にカルベン触媒を発生させる。溶媒としては、発生するカルベン触媒と反応しないものが好ましく用いられ、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、化合物（２−２）１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００７８】
カルベン触媒の発生において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−２）と溶媒とを混合し、得られる混合物を所定の温度に加熱し、発生するアルコールを留去する方法が挙げられる。
【００７９】
カルベン触媒の発生は、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は減圧下で行われる。
【００８０】
カルベン触媒の発生における反応温度は、化合物（２−２）の種類、発生するカルベン触媒の種類等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、カルベン触媒の発生速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１００℃よりも高い場合は、生成するカルベン触媒が分解する傾向にある。
【００８１】
カルベン触媒の発生における反応の進行度合いは、例えば薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００８２】
カルベン触媒の発生における反応終了後、カルベン触媒を含む反応液は、そのまま工程Ａの酸化反応に用いることが出来る。また、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、カルベン触媒を取り出すこともできる。
【００８３】
以下、化合物（２−３）を分解してカルベン触媒を発生させる方法について記載する。
化合物（２−３）は、好ましくは、所定の温度に加熱することで、カルベン触媒と二酸化炭素とに分解し、二酸化炭素を除去することで、カルベン触媒を発生させることができる。
カルベン触媒の発生は、後述するとおり工程Ａの酸化反応と同時に実施しても良いし、事前にカルベン触媒を発生させてから工程Ａの酸化反応にカルベン触媒を加えても良い。
工程Ａの酸化反応と同時に実施する場合は、溶媒は使用しても良いし、使用しなくても良い。事前にカルベン触媒を発生させる場合は、好ましくは、溶媒の存在下にカルベン触媒を発生させる。溶媒としては、発生するカルベン触媒と反応しないものが好ましく用いられ、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、化合物（２−３）１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００８４】
カルベン触媒の発生において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−３）と溶媒とを混合し、得られる混合物を所定の温度に加熱し、二酸化炭素を除去する方法が挙げられる。
【００８５】
カルベン触媒の発生は、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は減圧下で行われる。
【００８６】
カルベン触媒の発生における反応温度は、化合物（２−３）の種類、発生するカルベン触媒の種類等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、カルベン触媒の発生速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１００℃よりも高い場合は、生成するカルベン触媒が分解する傾向にある。
【００８７】
カルベン触媒の発生における反応の進行度合いは、例えば薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００８８】
カルベン触媒の発生における反応終了後、カルベン触媒を含む反応液は、そのまま工程Ａの酸化反応に用いることが出来る。また、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、カルベン触媒を取り出すこともできる。
【００８９】
工程Ａは、好ましくは、上述の通り、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われ、より好ましくは、式（２−１）で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）で示される化合物、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）で示される化合物、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われ、より一層好ましくは、式（２−１）で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる。
【００９０】
カルベン触媒の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは０．００１モル〜０．５モルであり、より好ましくは０．０１モル〜０．３モルである。
【００９１】
次いで、工程Ａに用いられるアルコールについて説明する。
【００９２】
工程Ａにおいて、アルコールの種類は制限されず、アルコールとして炭素数１〜８の低級アルコールが好ましく用いられる。例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、イソブタノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールなどが挙げられる。より好ましくは、メタノールまたはエタノールである。
【００９３】
工程Ａで用いられるアルコールとしては、市販品及び任意の公知の方法に準じて製造したものが挙げられる。公知の方法としては、例えばアルカン又はアルキル置換ベンゼンを部分酸化する方法、２重結合に水を付加する方法、及び醗酵法で製造する方法が挙げられる。
【００９４】
工程Ａにおけるアルコールの使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは１モル以上であり、その上限は制限されないが、経済性の点で１００モル以下が好ましい。
【００９５】
工程Ａで用いられる酸化剤としては、副反応を優先して進行させない酸化剤であれば、特に限定されず、例えば、酸素、二酸化炭素、二酸化マンガン、アゾベンゼン、キノン、ベンゾキノン、アントラキノンなどが挙げられる。酸化剤は、好ましくは、酸素及び二酸化炭素からなる群より選ばれる少なくとも一種である。
【００９６】
工程Ａで酸化剤として用いられうる酸素は、酸素ガスであってもよいし、窒素等の不活性ガスにより希釈された酸素ガスであってもよいし、大気に含まれる酸素であってもよい。また、大気に含まれる酸素を窒素等の不活性ガスにより希釈したものであってもよい。酸素の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは、１モル〜１００モルの範囲である。
【００９７】
工程Ａで酸化剤として用いられうる二酸化炭素は、ガス状のものであってもよいし、固体状のもの（ドライアイス）であってもよいし、超臨界状態のものであってもよい。ガス状の二酸化炭素は、窒素等の不活性ガスで希釈されたものであってもよい。
二酸化炭素の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは１モル以上であり、その上限は制限されないが、生産性の面から例えば１００モル以下である。
【００９８】
工程Ａは、溶媒の存在下に行うこともできる。
溶媒としては、工程Ａにおいて４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルの生成を阻害しないものであれば制限されず、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼンなどの芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、及びこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００９９】
工程Ａにおいて、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−１）を用いる場合は、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールと、化合物（２−１）と、酸化剤と、アルコールと、必要に応じて溶媒とを混合し、得られる混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。化合物（２−２）及び化合物（２−３）からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いる場合は、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールと、アルコールと、化合物（２−２）及び化合物（２−３）からなる群より選ばれる少なくとも一種と、必要に応じて溶媒とを混合し、得られる混合物に酸化剤を添加する方法が挙げられる。
【０１００】
工程Ａは、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は加圧下で行われる。
【０１０１】
工程Ａにおける反応温度は、カルベン触媒の種類、使用量等により異なり、また、化合物（２−１）を用いる場合は、さらに塩基の種類、使用量等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１５０℃の範囲、より好ましくは０℃〜１００℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、酸化の反応速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１５０℃よりも高い場合は、反応の選択率が低下する傾向にある。
【０１０２】
工程Ａにおける反応の進行度合いは、例えばガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【０１０３】
工程Ａにおける反応終了後、用いた酸化剤を脱ガスやろ過などで除いた後、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを取り出すこともできる。
取り出した４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルは、蒸留、カラムクロマトグラフィー、結晶化などの精製手段により、精製することができる。
【０１０４】
次に、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂについて説明する。工程Ｂを行うことにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸が得られる。４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸は、塩を形成していてもよい。かかる塩は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸に含まれる−ＣＯＯＨで表される基から解離し得るＨ＋が、任意の陽イオンに置き換わってなる塩を意味する。陽イオンとしては、例えばリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン；カルシウムイオン、マグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンの４級アンモニウムイオン；およびアンモニウムイオンが挙げられる。
【０１０５】
工程Ｂにおける加水分解は、酸加水分解及びアルカリ加水分解のいずれであってもよい。酸加水分解を行う場合、酸として、例えば、硫酸、塩酸、リン酸等の鉱酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸、酸性陽イオン交換樹脂等を用いることができる。アルカリ加水分解を行う場合、アルカリとして、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、アンモニア等を用いることができる。
【０１０６】
工程Ｂにおける加水分解は、例えば、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルと酸又はアルカリとを、水の存在下で混合することにより行うことができる。加水分解の反応温度は、例えば、２０℃〜１００℃の範囲、好ましくは、４０℃〜８０℃の範囲である。加水分解により生成するアルコールを、留去しながら
加水分解を行うこともできる。
加水分解反応終了後、得られる反応混合物は、そのまま工程Ｃの還元アミノ化反応に用いることもできるし、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸またはその塩を取り出した後、工程Ｃの還元アミノ化反応に用いることもできる。
加水分解反応終了後、得られる反応混合物を、必要に応じて温度調整した後、例えば、濾過、中和、抽出、水洗等の後処理、蒸留、結晶化及び固液分離等の単離処理に供することにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸またはその塩を取り出すことができる。単離された４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸またはその塩は、再結晶；抽出精製；蒸留；活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理；シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製することができる。
【０１０７】
次に、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃについて説明する。工程Ｃを行うことにより、メチオニンが得られる。
工程Ｃは、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化することにより行われ、水素化アルミニウムアルカリ金属塩や水素化ホウ素アルカリ金属塩等の還元剤を用いて行ってもよいし、金属触媒の存在下に、水素やギ酸等を還元剤として用いて行ってもよい。工程Ｃは、好ましくは、遷移金属の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸、アンモニア及び還元剤を反応させることにより行われる。
【０１０８】
工程Ｃにおいて用いられる遷移金属（以下、「遷移金属触媒」と記すことがある）は、好ましくは、貴金属、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、また好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種である。
貴金属としては、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金及びイリジウムが挙げられ、貴金属は、担体に担持させたもの（以下、「担持触媒」と記すことがある）であることが好ましい。担体としては、例えば活性炭、アルミナ、シリカおよびゼオライトからなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
ニッケルとしては、例えば、還元ニッケル（以下、「還元ニッケル触媒」と記すことがある）、スポンジニッケル（ラネー（登録商標）ニッケル）（以下、「スポンジニッケル触媒」と記すことがある）が挙げられ、コバルトとしては、例えば、還元コバルト（以下、「還元コバルト触媒」と記すことがある）、スポンジコバルト（ラネー（登録商標）コバルト）（以下、「スポンジコバルト触媒」と記すことがある）が挙げられ、銅としては、例えば、スポンジ銅（（ラネー（登録商標）銅））（以下、「スポンジ銅触媒」と記すことがある）が挙げられる。なお、還元ニッケル触媒、還元コバルト触媒等の還元金属触媒は、金属酸化物又は金属水酸化物を還元することにより調製される触媒、或いは担体に担持された金属酸化物又は担体に担持された金属水酸化物を還元することにより調製される触媒である。また、スポンジニッケル触媒、スポンジコバルト触媒、スポンジ銅触媒等のスポンジ金属触媒は、ニッケルとアルミニウムとの合金、コバルトとアルミニウムとの合金、銅とアルミニウムとの合金に水酸化ナトリウム水溶液を作用させてアルミニウムを溶解して調製される触媒である。
【０１０９】
工程Ｃにおける遷移金属触媒は、好ましくは、スポンジ金属触媒又は貴金属であり、より好ましくは、スポンジニッケル触媒、スポンジコバルト触媒およびスポンジ銅触媒からなる群より選ばれる一種以上の触媒、或いは、担体に担持させた貴金属である。なかでも、遷移金属触媒は、活性炭に担持されたパラジウムまたは活性炭に担持されたロジウムであることが好ましい。
【０１１０】
遷移金属触媒は市販品でもよいし、任意の公知の方法により調製されたものでもよい。
遷移金属触媒の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１重量部に対して、遷移金属原子が好ましくは２重量部以下であり、より好ましくは０．０００１〜０．２重量部含まれる範囲の量であり、さらに好ましくは０．００１〜０．１重量部含まれる範囲内の量である。
【０１１１】
工程Ｃにおいて用いられるアンモニアとしては、液体アンモニア、アンモニアガス及びアンモニア溶液のいずれの形態でも用いることができるが、好ましくはアンモニア溶液であり、より好ましくアンモニア水又はアンモニア−メタノール溶液が用いられる。アンモニア水を用いる場合、その濃度は１０〜３５重量％であることが好ましい。また、アンモニアは、例えば塩酸、硫酸等の無機酸、またはギ酸、酢酸等のカルボン酸と塩を形成していてもよい。
アンモニアの使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１モルに対して、１モル以上であることが好ましい。アンモニアの使用量の上限は限定されず、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１モルに対して、例えば５００モルである。
【０１１２】
工程Ｃにおいて用いられる還元剤としては、水素及びギ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いることが好ましい。水素としては、市販の水素ガスを用いることもできるし、例えばギ酸またはその塩から、任意の公知の方法により発生させて用いることもできる。水素ガスを用いる場合、その分圧は、好ましくは１０ＭＰａ以下であり、より好ましくは０．０１〜５ＭＰａの範囲内であり、さらに好ましくは０．０２〜２ＭＰａの範囲内であり、より一層好ましくは０．０５〜０．８ＭＰａの範囲内である。ギ酸としては、例えば、市販のものを用いることができる。
【０１１３】
工程Ｃにおける還元アミノ化（以下、「還元アミノ化反応」と記すことがある）は、好ましくは溶媒の存在下で行われる。かかる溶媒は、還元アミノ化反応に対して不活性なものであることが好ましく、例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素溶媒；テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル溶媒；メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、イソペンチルアルコール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のアルコール溶媒；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等のエステル溶媒；ジメチルスルホキシド、スルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリジノン等の非プロトン性極性溶媒；水；それらの混合物が挙げられる。なかでも、好ましくはアルコール溶媒または水であり、より好ましくはメタノールまたは水である。溶媒の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１ｇに対して、好ましくは１〜２００ｍＬの範囲内であり、より好ましくは１０〜１５０ｍＬの範囲内である。
【０１１４】
工程Ｃにおける反応試剤の混合順序は特に規定されず、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸とアンモニアと遷移金属触媒とを混合し、得られた混合物に水素を加える方法や、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸とギ酸アンモニウムとを混合し、必要に応じてギ酸を添加して任意のｐＨに調整した後、得られた混合物に遷移金属触媒を加える方法が挙げられる。
【０１１５】
工程Ｃにおける反応温度は、好ましくは０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは２０℃〜９０℃の範囲である。反応時間は、反応温度、反応試剤や溶媒の使用量、水素分圧等にもよるが、例えば１〜２４時間の範囲内である。還元アミノ化反応の進行度合いは、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
【０１１６】
還元アミノ化反応終了後、得られる反応混合物を、必要に応じて温度調整した後、例えば、濾過、中和、抽出、水洗等の後処理、蒸留、結晶化及び固液分離等の単離処理に供することにより、メチオニンを取り出すことができる。具体的には、例えば、得られる反応混合物を、室温付近等に温度調整した後又は温度調整することなく、ろ過することにより遷移金属触媒を除去した後、得られたろ過液を中和することによりメチオニンを析出させ、析出したメチオニンをろ過等により回収することができる。中和は、例えば、得られる反応混合物が塩基性を示す場合には、反応混合物と塩酸、炭酸等の酸とを混合することにより行われ、得られる反応混合物が酸性を示す場合には、反応混合物と、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の塩基とを混合することにより行われる。ろ過により除去した遷移金属触媒やろ過等により回収したメチオニンは、上述の溶媒で洗浄することもできる。また、回収したメチオニンは、減圧乾燥等により乾燥することもできる。反応混合物にアンモニアが含まれる場合には、例えば、反応混合物中に窒素ガスを吹き込むことにより、アンモニアを反応混合物から取り除くことができる。
単離されたメチオニンは、再結晶；抽出精製；蒸留；活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理；シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製することができる。
【実施例】
【０１１７】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【０１１８】
カルベン触媒原料である１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライドの製造例
（参考例１）
窒素置換した３００ｍＬフラスコに、２，４，６−トリブロモアニリン２５ｇ、クロロホルム２００ｇおよびトリエチルアミン９．２ｇを仕込んだ。得られた混合物に、オキザリルクロライド１１．５ｇを０℃で３０分かけて滴下した。得られた混合物を、０℃で２時間攪拌した後、さらに室温で１８時間攪拌した。得られた反応混合物に水を１００ｇ加えることにより、結晶を析出させた。次いで、析出した結晶をろ過操作により回収した後、得られた回収物を水１０ｇ、ジエチルエーテル２０ｇで洗浄し、さらに乾燥することにより、白色結晶２０．４ｇを得た。得られた白色結晶は、ガスクロマトグラフィ／質量分析法（ＧＣ−ＭＳ）より、Ｎ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）エタンジアミドであることを確認した。収率：７６％。
ＭＳ（ｍ／z）：７１３（Ｍ＋）
【０１１９】
２００ｍＬステンレス製オートクレーブに、上記で得たＮ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）エタンジアミド１０．１ｇと、ＢＨ３・テトラヒドロフランの１Ｍ溶液８５ｍＬとを仕込んだ後、７５℃で１６時間加熱攪拌した。室温まで冷却したのち、反応液を、メタノール１７０ｇおよび３５％塩酸８．５ｇの混合液中に少しずつ添加攪拌した。得られた反応液から軽沸物を留去し、残渣にさらにメタノール１５０ｇを加え、再度、軽沸物を留去することにより、白色結晶９．１ｇを得た。収率：８９％
得られた結晶は、ＧＣ−ＭＳより、Ｎ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）-１，２-エタンジアミン塩酸塩であることを確認した。
ＭＳ（ｍ／z）：６８５（Ｍ＋、フリーアミン）
【０１２０】
窒素置換した２００ｍＬフラスコに、上記で得たＮ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）-１，２-エタンジアミン塩酸塩９ｇと、オルトギ酸トリエチル１００ｇとを仕込み、得られた混合物を１時間還流した後、室温まで冷却することにより、結晶を析出させた。次いで、析出した結晶をろ過操作により回収した後、得られた回収物をテトラヒドロフラン１０ｇで洗浄、乾燥することにより、白色結晶３．１ｇを得た。得られた結晶は、１Ｈ−ＮＭＲより、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライドであることを確認した。収率：３２％
１Ｈ−ＮＭＲ（δ／ｐｐｍ、ＤＭＳＯ−ｄ６、テトラメチルシラン基準）：４．６６（ｓ， ４Ｈ），８．３（ｓ，４Ｈ），９．７０（ｓ，１Ｈ）
【０１２１】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例１＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド２０ｍｇ、メタノール５００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物に、窒素ガスを吹き込みながら、−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと、ナトリウムメチラート６ｍｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、４時間攪拌して反応させた。
反応終了後、二酸化炭素及び副生した一酸化炭素を気体として反応混合物から除去した後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は５０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが１０％残存していた。
【０１２２】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例２＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド１８ｍｇ、メタノール３００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物に、窒素ガスを吹き込みながら、−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと、２８％ナトリウムメチラートのメタノール溶液１０ｍｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を、空気で１ＭＰａに加圧した後、６０℃にて、３時間攪拌して反応させた。
反応終了後、室温まで冷却後、放圧することで常圧に戻し、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は２０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが２０％残存していた。
【０１２３】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例３＞
＜工程Ａ−例２＞において、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド１８ｍｇの代わりに、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド３６ｍｇを用いる以外は、＜工程Ａ−例２＞と同様に実施した。４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は ５７％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが６％残存していた。
【０１２４】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例４＞
磁気回転子を付した１００ｍＬのシュレンク管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド３６ｍｇ、メタノール３００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物に、２８％ナトリウムメチラートのメタノール溶液１０ｍｇ加えた後、空気雰囲気で、６０℃にて、３時間攪拌して反応させた。
反応終了後、室温まで冷却後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は６５％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが４％残存していた。
【０１２５】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例５＞
磁気回転子を付した１００ｍＬのシュレンク管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１ｇ、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド３００ｍｇ、メタノール３ｇ及びテトラヒドロフラン１０ｇを仕込み、得られた混合物に、２８％ナトリウムメチラートのメタノール溶液７０ｍｇ加えた後、空気雰囲気で、６０℃にて、３時間攪拌して反応させた。
反応終了後、室温まで冷却後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は３０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが４０％残存していた。
【０１２６】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例６＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下で４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン２０ｍｇ、メタノール５００ｍｇ及びテトラヒドロフラン２ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、６時間攪拌して反応させた。
反応終了後、二酸化炭素及び副生した一酸化炭素を気体として反応混合物から除去した後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は２０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが３０％残存していた。
【０１２７】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例７＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下で４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，４、６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム１０ｍｇ、メタノール５００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、４時間攪拌して反応させた。
反応終了後、二酸化炭素及び副生した一酸化炭素を気体として反応混合物から除去した後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は１０％であった。
【０１２８】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸カリウムの製造例
＜工程Ｂ−例１＞
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチル１００ｍｇに、１０％水酸化カリウム水溶液５ｇを加え、７０℃にて加熱攪拌しながら、発生するメタノールを留去することで、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸カリウム水溶液が得られる。
【０１２９】
工程Ｃにおける分析法
以下の工程Ｃ−１〜工程Ｃ−１２において、高速液体クロマトグラフィー（株式会社島津製作所製）を用いて下記分析条件により反応混合物を分析し、下式に基づいて転化率及び選択率を算出した。また、工程Ｃ−１２において、別途調製したメチオニンを内部標準物質として使用し、高速液体クロマトグラフィー内部標準法により、メチオニンの含量を決定した。
＜分析条件＞
ＬＣカラム ：Ｌｉｃｈｒｏｓｏｒｂ−ＲＰ−８
カラム温度 ：４０℃
移動相 ：アセトニトリル／水＝５／９５
添加剤 １−ペンタンスルホン酸ナトリウム
添加剤濃度 ２．５ｍｍｏｌ／Ｌ
移動相のｐＨ ３（４０％リン酸を添加して調整）
流速 ：１．５ｍＬ／分
検出波長 ：２１０ｎｍ
測定時間 ：６０分
＜転化率の算出＞
転化率（％）＝１００（％）−（４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸のピーク面積（％））
＜選択率の算出＞
選択率（％）＝（メチオニンのピーク面積）／（全生成物のピーク面積）X１００
【０１３０】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は９０％であった。
【０１３１】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例２＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。混合物を、水素雰囲気（常圧）下、５０℃で６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は８３％であった。
【０１３２】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例３＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、２８重量％アンモニア水５．４ｇおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して１．０ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を１．０ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、５０℃で６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は３４％であった。
【０１３３】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例４＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸４４ｍｇ、２８重量％アンモニア水５．４ｇおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸の転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は７０％であった。
【０１３４】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例５＞
１０ｍＬフラスコに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、ギ酸アンモニウム３７０ｍｇおよび水５．０ｇを加え、得られた混合物にギ酸を添加することによりｐＨ５．０に調整した。この混合物に５重量％Ｒｈ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）６０．５ｍｇを加えた後、８０℃まで昇温し、同温度で１５時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は８４％であり、メチオニンの選択率は４２％であった。
【０１３５】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例６＞
内容量５０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５１ｍｇおよび２８重量％アンモニア水５．４ｇを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）ニッケル（デグサ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９４％であり、メチオニンの選択率は１０％であった。
【０１３６】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例７＞
内容量５０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５１ｍｇおよび２８重量％アンモニア水５．４ｇを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）コバルト（アルドリッチ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９６％であり、メチオニンの選択率は２７％であった。
【０１３７】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例８＞
内容量５０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５１ｍｇおよび２８重量％アンモニア水５．４ｇを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）銅（ストレムケミカル社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９３％であり、メチオニンの選択率は９．５％であった。
【０１３８】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例９＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇおよび７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）ニッケル（デグサ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９５％であり、メチオニンの選択率は５０％であった。
【０１３９】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１０＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇおよび７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）コバルト（アルドリッチ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９１％であり、メチオニンの選択率は５２％であった。
【０１４０】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１１＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇおよび７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）銅（ストレムケミカル社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は８２％であり、メチオニンの選択率は １３％であった。
【０１４１】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１２＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸カリウム水溶液（２．１１６ｇ、含量１４．５％）、２８重量％アンモニア水１．５８ｇおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）９５ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、４０℃まで昇温し、１３時間攪拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、オートクレーブ内の圧力を開放して常圧とした後にろ過し、ろ過により除去された固形物を水で洗浄した。ろ過液および洗浄液を混合して得られた溶液７．９２１ｇ中のメチオニン含量を高速液体クロマトグラフィー内部標準法により分析し、メチオニンの生成率を求めたところ、７２．９％であった。
次いで、得られた前記溶液に炭酸ガス（ＣＯ２ガス）を３０分間吹き込むことで、固体を析出させた。析出させた固体をろ過することにより回収し、回収したろ物を水０．５ｇで洗浄し、減圧乾燥することでメチオニン０．１２１ｇ（含量９６％、収率６８％）を得た。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、メチオニンの製造方法として産業上利用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メチオニンの製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
メチオニンは必須アミノ酸であり、飼料添加剤としても用いられる重要な化合物である。
【０００３】
メチオニンの製造方法として、例えば非特許文献１には、アクロレインにメタンチオールを付加させて得られる３−メチルチオプロピオンアルデヒドとシアン化水素とを反応させて２−ヒドロキシ−４−メチルチオブチロニトリルを得、これを炭酸アンモニウムと反応させて置換ヒダントインに導いた後、置換ヒダントインをアルカリで加水分解する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】工業有機化学、東京化学同人、２７３〜２７５頁（１９７８年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載される方法は、取り扱いに注意を要するシアン化水素を原料として使用するが、シアン化水素の取り扱いには充分な管理やそれに適合する設備が必要である。
【０００６】
かかる状況下、シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンを製造できる新たな方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意検討し、本発明に至った。
【０００８】
即ち本発明は、以下の通りである。
〔１〕 ４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、
工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、
工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃ
を含むことを特徴とするメチオニンの製造方法。
〔２〕 工程Ａが、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる前記〔１〕記載の製造方法。
〔３〕 工程Ａにおけるカルベン触媒が、式（２−１）
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成している。Ｙは−Ｓ−で表される基又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表す。Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ５はＲ４と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。Ｘ−は陰イオンを表す。）
で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。Ｒ８はアルキル基を表す。）
で示される化合物、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔２〕記載の製造方法。
〔４〕 工程Ａにおける酸化剤が、酸素及び二酸化炭素からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔２〕又は〔３〕記載の製造方法。
〔５〕 アルコールが、メタノール又はエタノールである前記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載の製造方法。
〔６〕 工程Ｃが、溶媒の存在下に行われる前記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載の製造方法。
〔７〕 工程Ｃにおける溶媒が、メタノール及び水からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔６〕記載の製造方法。
〔８〕 工程Ｃが、遷移金属の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸、アンモニア及び還元剤を反応させることにより行われる前記〔１〕〜〔７〕のいずれか１項記載の製造方法。
〔９〕 工程Ｃにおける遷移金属が、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種である前記〔８〕記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンを製造できる新たな方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のメチオニンの製造方法は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃを含むことを特徴とする。工程Ａ、工程Ｂ及び工程Ｃを行うことにより、シアン化水素を原料として使用することなく、メチオニンが製造される。
【００１１】
まず、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａについて説明する。工程Ａを行うことにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルが得られる。
工程Ａは、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化することにより行われ、好ましくは、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる。以下、工程Ａにおける反応を、酸化反応と記すことがある。
【００１２】
工程Ａに用いられるカルベン触媒としては、好ましくは、式（２−１）で示される化合物（以下、「化合物（２−１）」と記すことがある）と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）で示される化合物（以下、「化合物（２−２）」と記すことがある）、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）で示される化合物（以下、「化合物（２−３）」と記すことがある）、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
【００１３】
式（２−１）において、Ｒ３で表される置換基を有していてもよいアルキル基及びＲ４で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、並びに、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
【００１４】
Ｒ３及びＲ４におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００１５】
＜群Ｇ３＞
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基及びＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有していてもよいベンジルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基、
カルボキシ基、
及び
フッ素原子。
【００１６】
群Ｇ３において、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、４−メチルフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられ、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基及びＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有していてもよいベンジルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、４−メトキシベンジルオキシ基及び３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられる。
【００１７】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基及び２−カルボキシエチル基が挙げられる。
【００１８】
式（２−１）において、Ｒ３で表される置換基を有していてもよいアリール基及びＲ４で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００１９】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられる。
【００２０】
式（２−１）において、Ｒ３とＲ４とが一緒になって形成される、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、ビニレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロペン−１，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、２−ブテン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基、ｏ−フェニレン基、１，２−ジフェニルエチレン基及び１，２−ジフェニルビニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。式（２−１）において、Ｒ３とＲ４とが一緒になって形成される−ＣＨ＝Ｎ−で表される基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアルキル基及び上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアリール基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
【００２１】
Ｒ３及びＲ４は、好ましくは、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。
【００２２】
式（２−１）において、Ｒ２で表される置換基を有していてもよいアルキル基及びＲ５で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基及びアダマンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ４から選ばれる基が挙げられる。
【００２３】
＜群Ｇ４＞
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
及び
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基。
【００２４】
群Ｇ４において、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、４−メチルフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられ、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基及び４−メトキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられる。
【００２５】
群Ｇ４から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基及びフェナシル基が挙げられる。
【００２６】
式（２−１）において、Ｒ２で表される置換基を有していてもよいアリール基及びＲ５で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基等のＣ６〜Ｃ２０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ５から選ばれる基が挙げられる。
【００２７】
＜群Ｇ５＞
フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
及び
ハロゲン原子。
【００２８】
群Ｇ５において、フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、フルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基及びメトキシエトキシ基が挙げられ、ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子及び塩素原子が挙げられる。
【００２９】
群Ｇ５から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基、４−メトキシフェニル基及び２，６−ジクロロフェニル基が挙げられる。
【００３０】
式（２−１）において、Ｒ５はＲ４と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基及びテトラメチレン基等のポリメチレン基、ビニレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロペン−１，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、２−ブテン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基並びにｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００３１】
式（２−１）において、Ｘ−で表される陰イオンとしては例えば、塩化物イオン、臭化物イオン及びヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン；メタンスルホナート及びトリフルオロメタンスルホナート等のフッ素原子を有していてもよいアルカンスルホナートイオン；トリフルオロアセテート及びトリクロロアセテートイオン等のハロゲン原子を有していてもよいアセテートイオン；硝酸イオン；過塩素酸イオン；テトラフルオロボレート及びテトラクロロボレート等のテトラハロボレートイオン；ヘキサフルオロホスファート等のヘキサハロホスファートイオン；ヘキサフルオロアンチモナート及びヘキサクロロアンチモナート等のヘキサハロアンチモナートイオン；ペンタフルオロスタンナート及びペンタクロロスタンナート等のペンタハロスタンナートイオン；並びにテトラフェニルボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート及びテトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート等の置換基を有していてもよいテトラアリールボレートが挙げられる。
【００３２】
化合物（２−１）は、好ましくは式（２−４）
（式中、Ｒ２、Ｙ及びＸ−はそれぞれ上記と同義である。Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、Ｒ６とＲ７とが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環を形成するか、或いは、Ｒ６は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ７はＲ５と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。
は、単結合又は二重結合を表す。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−４）」と記すことがある）或いは
式（２−５）
（式中、Ｒ２、Ｙ及びＸ−はそれぞれ上記と同義である。Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ７はＲ５と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−５）」と記すことがある）であり、より好ましくは化合物（２−４）である。
【００３３】
以下、化合物（２−４）及び化合物（２−５）について説明する。
【００３４】
式（２−４）及び式（２−５）において、Ｒ２は式（２−１）におけるＲ２と同義であり、Ｙは式（２−１）におけるＹと同義である。式（２−４）及び式（２−５）におけるＹが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５は式（２−１）におけるＲ５と同義である。式（２−４）及び式（２−５）において、Ｘ−は式（２−１）におけるＸ−と同義である。
【００３５】
式（２−４）において、Ｒ２は嵩高い基であることが好ましく、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ２及びＲ５のいずれかが嵩高い基であることが好ましく、Ｒ２及びＲ５のいずれもが嵩高い基であることがより好ましい。Ｒ２及びＲ５は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
【００３６】
Ｒ２及びＲ５における嵩高い基としては例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ペンチル基等のＣ４〜Ｃ１２第三級アルキル基；シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基及びアダマンチル基等のＣ３〜Ｃ１０シクロアルキル基；２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基及び２，６−ジイソプロピルフェニル基等の少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基（２，６−ジ置換フェニル基）；並びに２−メチルナフチル基等の２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基が挙げられる。２，６−ジ置換フェニル基における置換基としては例えば、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基及びハロゲン原子が挙げられる。
Ｒ２及びＲ５における嵩高い基は、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基又は２，６−ジ置換フェニル基が好ましく、２，６−ジ置換フェニル基がより好ましく、２，６−ジブロモフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基がより一層好ましい。
【００３７】
式（２−４）においてＲ６で表される置換基を有していてもよいアルキル基並びに式（２−４）及び式（２−５）においてＲ７で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基及び２−カルボキシエチル基が挙げられる。
【００３８】
式（２−４）においてＲ６で表される置換基を有していてもよいアリール基並びに式（２−４）及び式（２−５）においてＲ７で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００３９】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられる。
【００４０】
式（２−４）において、Ｒ６とＲ７とが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。かかる環としては例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環及びベンゼン環が挙げられる。
【００４１】
式（２−４）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、Ｒ６及びＲ７は共に水素原子であることがより好ましい。
【００４２】
式（２−４）及び式（２−５）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基及びテトラメチレン基等のポリメチレン基、ビニレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロペン−１，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、２−ブテン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基並びにｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００４３】
式（２−４）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、
は単結合であることが好ましく、Ｙが−Ｓ−で表される基である場合、
は二重結合であることが好ましい。
【００４４】
化合物（２−４）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−４）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は二重結合である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−４）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−４）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−４）が挙げられる。
【００４５】
化合物（２−４）としては例えば、１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジアダマンチルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジアダマンチルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジフェニルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジフェニルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリニウムクロライド、１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、３−エチルベンゾチアゾリウムブロマイド、３−ブチルベンゾチアゾリウムクロライド、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド、３−フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド、３−ベンジルチアゾリウムクロライド、３−ベンジル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−ｎ−ブチル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−ｎ−ヘキシル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−シクロヘキシル−４−メチルチアゾリウムクロライド、３−ｎ−オクチルー４−メチルチアゾリウムクロライド及び３−（２，４、６−トリメチル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライドを挙げることができる。
【００４６】
化合物（２−５）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−５）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−５）
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−５）、および、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−５）が挙げられる。
【００４７】
化合物（２−５）としては例えば、１，４−ジメチル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムクロライド、１，３、４−トリフェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムクロライド、３，５-ジフェニル-１，３，４−チアジアゾリウムクロライド、３-メチル-５-フェニル-１，３，４−チアジアゾリウムクロライド及び６，７−ジヒドロ−２−ペンタフルオロフェニル‐５Ｈ−ピロロ[２，１−ｃ］−１，２，４−トリアゾリウムクロライドを挙げることができる。
【００４８】
また、これら化合物（２−４）及び化合物（２−５）における「クロライド」が例えば「ヨーダイド」、「ブロマイド」、「メタンスルホナート」、「トリフルオロメタンスルホナート」、「ニトラート」、「ペルクロラート」、「テトラフルオロボレート」、「テトラクロロボレート」、「ヘキサフルオロホスファート」、「ヘキサフルオロアンチモナート」、「ヘキサクロロアンチモナート」、「ペンタフルオロスタンナート」、「ペンタクロロスタンナート」、「テトラフェニルボレート」、「テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート」、「テトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート」に置き換わった化合物（２−４）及び化合物（２−５）も挙げることができる。
【００４９】
化合物（２−１）は、市販品であってもよいし、例えばＪ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６０６，４９（２０００）やＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７３，２７８４（２００８）に記載の方法に準じて製造することもできる。
【００５０】
工程Ａにおいて化合物（２−１）と反応させる塩基は、有機塩基、アルカリ金属アルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基であることが好ましい。
有機塩基としては例えば、トリエチルアミン、トリオクチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、４−ジメチルアミノピリジン等の第３級アミン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン、１，５，７−トリアザビシクロ［４，４，０］−５−デセン等の含窒素脂肪族環状化合物、ピリジン、イミダゾール等の含窒素芳香族化合物が挙げられる。
アルカリ金属アルコキシドのアルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。また、アルコキシドとしては、例えば、メトキシド、エトキシド、ｎ−プロポキシド、イソプロポキシド、ｔ−ブトキシド、ｓｅｃ−ブトキシド等が挙げられる。リチウムアルコキシド、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属アルコキシドであることが好ましい。
アルカリ金属アルコキシドは、高純度品であっても良いし、アルコール溶液であっても良い。この場合、アルコール溶液に含有されるアルコール溶媒は、工程Ａに用いられるアルコールと同一であることが、高い純度で４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを得る点で好ましい。
【００５１】
工程Ａにおいて化合物（２−１）と反応させる塩基の使用量は、化合物（２−１）１モルに対して、例えば０．１モル〜１０モルの範囲であり、好ましくは０．５モル〜３モルの範囲である。
【００５２】
以下、化合物（２−１）と塩基とを反応させてカルベン触媒を発生させる方法について記載する。
カルベン触媒の発生は、後述するとおり工程Ａの酸化反応と同時に実施しても良いし、事前にカルベン触媒を発生させてから工程Ａの酸化反応にカルベン触媒を加えても良い。
工程Ａの酸化反応と同時に実施する場合は、溶媒は使用しても良いし、使用しなくても良い。事前にカルベン触媒を発生させる場合は、好ましくは、溶媒の存在下にカルベン触媒を発生させる。溶媒としては、発生するカルベン触媒と反応しないものが好ましく用いられ、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、化合物（２−１）１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００５３】
カルベン触媒の発生において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−１）と溶媒とを混合し、得られる混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。
【００５４】
カルベン触媒の発生は、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は加圧下で行われる。
【００５５】
カルベン触媒の発生における反応温度は、化合物（２−１）の種類、塩基の種類、使用量や、発生するカルベン触媒の種類等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、カルベン触媒の発生速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１００℃よりも高い場合は、生成するカルベン触媒が分解する傾向にある。
【００５６】
カルベン触媒の発生における反応の進行度合いは、例えば薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００５７】
カルベン触媒の発生における反応終了後、カルベン触媒を含む反応液は、そのまま工程Ａの酸化反応や、後述する化合物（２−２）や化合物（２−３）の製造に用いることが出来る。また、必要に応じて、用いた塩基との反応で生成する塩をろ過などで除いた後、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、カルベン触媒を取り出すこともできる。
【００５８】
次に、化合物（２−２）及び化合物（２−３）について説明する。
化合物（２−２）は、化合物（２−１）と塩基とを反応させて得られる化合物を、Ｒ８ＯＨで示されるアルコールと反応させることにより得られる。化合物（２−３）は、化合物（２−１）と塩基とを反応させて得られる化合物を、二酸化炭素と反応させることにより得られる。即ち、式（２−２）、式（２−３）におけるＲ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ式（２−１）で定義したものと同義である。
【００５９】
式（２−２）において、Ｒ８で表されるアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ６アルキル基が挙げられる。
式（２−２）で示される化合物は、好ましくは式（２−６）
（式中、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ６、Ｒ７及びＹはそれぞれ上記と同義である。
は単結合又は二重結合を表す。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−６）」と記すことがある）或いは式（２−７）
（式中、Ｒ２、Ｒ７、Ｒ８及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−７）」と記すことがある）であり、より好ましくは化合物（２−６）である。
【００６０】
式（２−３）で示される化合物は、好ましくは式（２−８）
（式中、Ｒ２、Ｒ６、Ｒ７、Ｙ及び
はそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−８）」と記すことがある）或いは式（２−９）
（式中、Ｒ２、Ｒ７及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物（以下、「化合物（２−９）」と記すことがある）であり、より好ましくは化合物（２−８）である。
【００６１】
以下、化合物（２−６）、化合物（２−７）、化合物（２−８）及び化合物（２−９）について説明する。
【００６２】
式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｒ２は式（２−１）におけるＲ２と同義であり、Ｙは式（２−１）におけるＹと同義である。Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５は式（２−１）におけるＲ５と同義である。
式（２−６）及び式（２−７）において、Ｒ８は式（２−２）におけるＲ８と同義である。
【００６３】
式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｙは−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であることが好ましい。
【００６４】
式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｒ２及びＲ５の少なくともいずれかが嵩高い基であることが好ましく、Ｒ２及びＲ５のいずれもが嵩高い基であることがより好ましい。Ｒ２及びＲ５は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
ここで、Ｒ２及びＲ５における嵩高い基としては例えば、
ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基等のＣ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、
シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基、アダマンチル基等のＣ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、
２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基等の少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基（２，６−ジ置換フェニル基）、
及び
２−メチルナフチル基等の２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基
が挙げられる。２，６−ジ置換フェニル基における置換基としては例えば、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基及びハロゲン原子が挙げられる。
嵩高い基は、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基又は２，６−ジ置換フェニル基が好ましく、２，６−ジ置換フェニル基がより好ましく、２，６−ジイソプロピルフェニル基がより一層好ましい。
【００６５】
式（２−６）及び式（２−８）において、Ｒ６は式（２−４）におけるＲ６と同義であり、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）及び式（２−９）において、Ｒ７は式（２−５）におけるＲ７と同義である。
【００６６】
式（２−６）及び式（２−８）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、Ｒ６及びＲ７は共に水素原子であることがより好ましい。
【００６７】
式（２−６）及び式（２−８）において、
は単結合であることが好ましい。
【００６８】
化合物（２−６）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−６）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は二重結合である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−６）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−６）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−６）が挙げられる。
【００６９】
化合物（２−６）としては例えば、２−メトキシ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリジン、２−ｎ−プロポキシ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリジン、２−プロポキシ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ジアダマンチルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ジフェニルイミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−プロポキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−プロポキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−ブトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−ブトキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−イソプロポキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−イソプロポキシ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリジン、２−メトキシ−１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン、２−メトキシ−１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン、２−エトキシ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン及び２−エトキシ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリジン等が挙げられる。
【００７０】
化合物（２−７）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−７）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−７）
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−７）、および、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−７）が挙げられる。
【００７１】
化合物（２−７）としては例えば、５−メトキシ−１，４−ジメチル−１，２，４（５Ｈ）−トリアゾリン、５−メトキシ−１，３，４−トリフェニル−１，２，４（５Ｈ）−トリアゾリンを挙げることができる。
【００７２】
化合物（２−８）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−８）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は二重結合である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２が独立して、Ｃ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、少なくとも２位と６位とにＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はハロゲン原子を有するフェニル基または２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基であり、
は二重結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子又は上述した群Ｇ３から選ばれる基を有していてもよい直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基である化合物（２−８）、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−８）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５が独立して、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，６−ジブロモフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基又は２，６−ジイソプロピルフェニル基であり、
は単結合であり、Ｒ６及びＲ７が独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はメンチル基である化合物（２−８）が挙げられる。
【００７３】
化合物（２−８）としては例えば、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジアダマンチルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ジフェニルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウム及び２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム等を挙げることができる。
【００７４】
化合物（２−９）としては、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−９）、および、
Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ５は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−９）
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基である化合物（２−９）、および、
Ｙが−Ｓ−で表される基であり、Ｒ２は、直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基又はＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、Ｒ７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基又はＣ６〜Ｃ１０アリール基である化合物（２−９）が挙げられる。
【００７５】
化合物（２−９）としては例えば、５−カルボキシ−１，３，４−トリフェニル−４Ｈ、１，２，４−トリアゾリウム等を挙げることができる。
【００７６】
化合物（２−２）及び化合物（２−３）としては、市販品及び、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，第１２７巻，９０７９頁（２００５年）に記載される方法に準じて製造されたものが挙げられる。
【００７７】
以下、化合物（２−２）を分解してカルベン触媒を発生させる方法について記載する。
化合物（２−２）は、好ましくは、所定の温度に加熱することで、カルベン触媒とアルコールとに分解し、アルコールを除去することで、カルベン触媒を発生させることができる。
カルベン触媒の発生は、後述するとおり工程Ａの酸化反応と同時に実施しても良いし、事前にカルベン触媒を発生させてから工程Ａの酸化反応にカルベン触媒を加えても良い。
工程Ａの酸化反応と同時に実施する場合は、溶媒は使用しても良いし、使用しなくても良い。事前にカルベン触媒を発生させる場合は、好ましくは、溶媒の存在下にカルベン触媒を発生させる。溶媒としては、発生するカルベン触媒と反応しないものが好ましく用いられ、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、化合物（２−２）１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００７８】
カルベン触媒の発生において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−２）と溶媒とを混合し、得られる混合物を所定の温度に加熱し、発生するアルコールを留去する方法が挙げられる。
【００７９】
カルベン触媒の発生は、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は減圧下で行われる。
【００８０】
カルベン触媒の発生における反応温度は、化合物（２−２）の種類、発生するカルベン触媒の種類等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、カルベン触媒の発生速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１００℃よりも高い場合は、生成するカルベン触媒が分解する傾向にある。
【００８１】
カルベン触媒の発生における反応の進行度合いは、例えば薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００８２】
カルベン触媒の発生における反応終了後、カルベン触媒を含む反応液は、そのまま工程Ａの酸化反応に用いることが出来る。また、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、カルベン触媒を取り出すこともできる。
【００８３】
以下、化合物（２−３）を分解してカルベン触媒を発生させる方法について記載する。
化合物（２−３）は、好ましくは、所定の温度に加熱することで、カルベン触媒と二酸化炭素とに分解し、二酸化炭素を除去することで、カルベン触媒を発生させることができる。
カルベン触媒の発生は、後述するとおり工程Ａの酸化反応と同時に実施しても良いし、事前にカルベン触媒を発生させてから工程Ａの酸化反応にカルベン触媒を加えても良い。
工程Ａの酸化反応と同時に実施する場合は、溶媒は使用しても良いし、使用しなくても良い。事前にカルベン触媒を発生させる場合は、好ましくは、溶媒の存在下にカルベン触媒を発生させる。溶媒としては、発生するカルベン触媒と反応しないものが好ましく用いられ、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、化合物（２−３）１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００８４】
カルベン触媒の発生において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−３）と溶媒とを混合し、得られる混合物を所定の温度に加熱し、二酸化炭素を除去する方法が挙げられる。
【００８５】
カルベン触媒の発生は、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は減圧下で行われる。
【００８６】
カルベン触媒の発生における反応温度は、化合物（２−３）の種類、発生するカルベン触媒の種類等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、カルベン触媒の発生速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１００℃よりも高い場合は、生成するカルベン触媒が分解する傾向にある。
【００８７】
カルベン触媒の発生における反応の進行度合いは、例えば薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００８８】
カルベン触媒の発生における反応終了後、カルベン触媒を含む反応液は、そのまま工程Ａの酸化反応に用いることが出来る。また、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、カルベン触媒を取り出すこともできる。
【００８９】
工程Ａは、好ましくは、上述の通り、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われ、より好ましくは、式（２−１）で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）で示される化合物、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）で示される化合物、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われ、より一層好ましくは、式（２−１）で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる。
【００９０】
カルベン触媒の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは０．００１モル〜０．５モルであり、より好ましくは０．０１モル〜０．３モルである。
【００９１】
次いで、工程Ａに用いられるアルコールについて説明する。
【００９２】
工程Ａにおいて、アルコールの種類は制限されず、アルコールとして炭素数１〜８の低級アルコールが好ましく用いられる。例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、イソブタノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールなどが挙げられる。より好ましくは、メタノールまたはエタノールである。
【００９３】
工程Ａで用いられるアルコールとしては、市販品及び任意の公知の方法に準じて製造したものが挙げられる。公知の方法としては、例えばアルカン又はアルキル置換ベンゼンを部分酸化する方法、２重結合に水を付加する方法、及び醗酵法で製造する方法が挙げられる。
【００９４】
工程Ａにおけるアルコールの使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは１モル以上であり、その上限は制限されないが、経済性の点で１００モル以下が好ましい。
【００９５】
工程Ａで用いられる酸化剤としては、副反応を優先して進行させない酸化剤であれば、特に限定されず、例えば、酸素、二酸化炭素、二酸化マンガン、アゾベンゼン、キノン、ベンゾキノン、アントラキノンなどが挙げられる。酸化剤は、好ましくは、酸素及び二酸化炭素からなる群より選ばれる少なくとも一種である。
【００９６】
工程Ａで酸化剤として用いられうる酸素は、酸素ガスであってもよいし、窒素等の不活性ガスにより希釈された酸素ガスであってもよいし、大気に含まれる酸素であってもよい。また、大気に含まれる酸素を窒素等の不活性ガスにより希釈したものであってもよい。酸素の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは、１モル〜１００モルの範囲である。
【００９７】
工程Ａで酸化剤として用いられうる二酸化炭素は、ガス状のものであってもよいし、固体状のもの（ドライアイス）であってもよいし、超臨界状態のものであってもよい。ガス状の二酸化炭素は、窒素等の不活性ガスで希釈されたものであってもよい。
二酸化炭素の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１モルに対して、好ましくは１モル以上であり、その上限は制限されないが、生産性の面から例えば１００モル以下である。
【００９８】
工程Ａは、溶媒の存在下に行うこともできる。
溶媒としては、工程Ａにおいて４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルの生成を阻害しないものであれば制限されず、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼンなどの芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、及びこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００９９】
工程Ａにおいて、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、化合物（２−１）を用いる場合は、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールと、化合物（２−１）と、酸化剤と、アルコールと、必要に応じて溶媒とを混合し、得られる混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。化合物（２−２）及び化合物（２−３）からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いる場合は、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールと、アルコールと、化合物（２−２）及び化合物（２−３）からなる群より選ばれる少なくとも一種と、必要に応じて溶媒とを混合し、得られる混合物に酸化剤を添加する方法が挙げられる。
【０１００】
工程Ａは、減圧下、常圧下及び加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は加圧下で行われる。
【０１０１】
工程Ａにおける反応温度は、カルベン触媒の種類、使用量等により異なり、また、化合物（２−１）を用いる場合は、さらに塩基の種類、使用量等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１５０℃の範囲、より好ましくは０℃〜１００℃の範囲である。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、酸化の反応速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１５０℃よりも高い場合は、反応の選択率が低下する傾向にある。
【０１０２】
工程Ａにおける反応の進行度合いは、例えばガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【０１０３】
工程Ａにおける反応終了後、用いた酸化剤を脱ガスやろ過などで除いた後、得られる反応混合物を、例えば、必要に応じて濃縮処理に付した後、冷却処理等を行うことにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを取り出すこともできる。
取り出した４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルは、蒸留、カラムクロマトグラフィー、結晶化などの精製手段により、精製することができる。
【０１０４】
次に、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂについて説明する。工程Ｂを行うことにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸が得られる。４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸は、塩を形成していてもよい。かかる塩は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸に含まれる−ＣＯＯＨで表される基から解離し得るＨ＋が、任意の陽イオンに置き換わってなる塩を意味する。陽イオンとしては、例えばリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン；カルシウムイオン、マグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンの４級アンモニウムイオン；およびアンモニウムイオンが挙げられる。
【０１０５】
工程Ｂにおける加水分解は、酸加水分解及びアルカリ加水分解のいずれであってもよい。酸加水分解を行う場合、酸として、例えば、硫酸、塩酸、リン酸等の鉱酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸、酸性陽イオン交換樹脂等を用いることができる。アルカリ加水分解を行う場合、アルカリとして、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、アンモニア等を用いることができる。
【０１０６】
工程Ｂにおける加水分解は、例えば、工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルと酸又はアルカリとを、水の存在下で混合することにより行うことができる。加水分解の反応温度は、例えば、２０℃〜１００℃の範囲、好ましくは、４０℃〜８０℃の範囲である。加水分解により生成するアルコールを、留去しながら
加水分解を行うこともできる。
加水分解反応終了後、得られる反応混合物は、そのまま工程Ｃの還元アミノ化反応に用いることもできるし、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸またはその塩を取り出した後、工程Ｃの還元アミノ化反応に用いることもできる。
加水分解反応終了後、得られる反応混合物を、必要に応じて温度調整した後、例えば、濾過、中和、抽出、水洗等の後処理、蒸留、結晶化及び固液分離等の単離処理に供することにより、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸またはその塩を取り出すことができる。単離された４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸またはその塩は、再結晶；抽出精製；蒸留；活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理；シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製することができる。
【０１０７】
次に、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃについて説明する。工程Ｃを行うことにより、メチオニンが得られる。
工程Ｃは、工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化することにより行われ、水素化アルミニウムアルカリ金属塩や水素化ホウ素アルカリ金属塩等の還元剤を用いて行ってもよいし、金属触媒の存在下に、水素やギ酸等を還元剤として用いて行ってもよい。工程Ｃは、好ましくは、遷移金属の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸、アンモニア及び還元剤を反応させることにより行われる。
【０１０８】
工程Ｃにおいて用いられる遷移金属（以下、「遷移金属触媒」と記すことがある）は、好ましくは、貴金属、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、また好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種である。
貴金属としては、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金及びイリジウムが挙げられ、貴金属は、担体に担持させたもの（以下、「担持触媒」と記すことがある）であることが好ましい。担体としては、例えば活性炭、アルミナ、シリカおよびゼオライトからなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
ニッケルとしては、例えば、還元ニッケル（以下、「還元ニッケル触媒」と記すことがある）、スポンジニッケル（ラネー（登録商標）ニッケル）（以下、「スポンジニッケル触媒」と記すことがある）が挙げられ、コバルトとしては、例えば、還元コバルト（以下、「還元コバルト触媒」と記すことがある）、スポンジコバルト（ラネー（登録商標）コバルト）（以下、「スポンジコバルト触媒」と記すことがある）が挙げられ、銅としては、例えば、スポンジ銅（（ラネー（登録商標）銅））（以下、「スポンジ銅触媒」と記すことがある）が挙げられる。なお、還元ニッケル触媒、還元コバルト触媒等の還元金属触媒は、金属酸化物又は金属水酸化物を還元することにより調製される触媒、或いは担体に担持された金属酸化物又は担体に担持された金属水酸化物を還元することにより調製される触媒である。また、スポンジニッケル触媒、スポンジコバルト触媒、スポンジ銅触媒等のスポンジ金属触媒は、ニッケルとアルミニウムとの合金、コバルトとアルミニウムとの合金、銅とアルミニウムとの合金に水酸化ナトリウム水溶液を作用させてアルミニウムを溶解して調製される触媒である。
【０１０９】
工程Ｃにおける遷移金属触媒は、好ましくは、スポンジ金属触媒又は貴金属であり、より好ましくは、スポンジニッケル触媒、スポンジコバルト触媒およびスポンジ銅触媒からなる群より選ばれる一種以上の触媒、或いは、担体に担持させた貴金属である。なかでも、遷移金属触媒は、活性炭に担持されたパラジウムまたは活性炭に担持されたロジウムであることが好ましい。
【０１１０】
遷移金属触媒は市販品でもよいし、任意の公知の方法により調製されたものでもよい。
遷移金属触媒の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１重量部に対して、遷移金属原子が好ましくは２重量部以下であり、より好ましくは０．０００１〜０．２重量部含まれる範囲の量であり、さらに好ましくは０．００１〜０．１重量部含まれる範囲内の量である。
【０１１１】
工程Ｃにおいて用いられるアンモニアとしては、液体アンモニア、アンモニアガス及びアンモニア溶液のいずれの形態でも用いることができるが、好ましくはアンモニア溶液であり、より好ましくアンモニア水又はアンモニア−メタノール溶液が用いられる。アンモニア水を用いる場合、その濃度は１０〜３５重量％であることが好ましい。また、アンモニアは、例えば塩酸、硫酸等の無機酸、またはギ酸、酢酸等のカルボン酸と塩を形成していてもよい。
アンモニアの使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１モルに対して、１モル以上であることが好ましい。アンモニアの使用量の上限は限定されず、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１モルに対して、例えば５００モルである。
【０１１２】
工程Ｃにおいて用いられる還元剤としては、水素及びギ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いることが好ましい。水素としては、市販の水素ガスを用いることもできるし、例えばギ酸またはその塩から、任意の公知の方法により発生させて用いることもできる。水素ガスを用いる場合、その分圧は、好ましくは１０ＭＰａ以下であり、より好ましくは０．０１〜５ＭＰａの範囲内であり、さらに好ましくは０．０２〜２ＭＰａの範囲内であり、より一層好ましくは０．０５〜０．８ＭＰａの範囲内である。ギ酸としては、例えば、市販のものを用いることができる。
【０１１３】
工程Ｃにおける還元アミノ化（以下、「還元アミノ化反応」と記すことがある）は、好ましくは溶媒の存在下で行われる。かかる溶媒は、還元アミノ化反応に対して不活性なものであることが好ましく、例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素溶媒；テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル溶媒；メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、イソペンチルアルコール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のアルコール溶媒；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等のエステル溶媒；ジメチルスルホキシド、スルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリジノン等の非プロトン性極性溶媒；水；それらの混合物が挙げられる。なかでも、好ましくはアルコール溶媒または水であり、より好ましくはメタノールまたは水である。溶媒の使用量は、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸１ｇに対して、好ましくは１〜２００ｍＬの範囲内であり、より好ましくは１０〜１５０ｍＬの範囲内である。
【０１１４】
工程Ｃにおける反応試剤の混合順序は特に規定されず、例えば、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸とアンモニアと遷移金属触媒とを混合し、得られた混合物に水素を加える方法や、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸とギ酸アンモニウムとを混合し、必要に応じてギ酸を添加して任意のｐＨに調整した後、得られた混合物に遷移金属触媒を加える方法が挙げられる。
【０１１５】
工程Ｃにおける反応温度は、好ましくは０℃〜１００℃の範囲、より好ましくは２０℃〜９０℃の範囲である。反応時間は、反応温度、反応試剤や溶媒の使用量、水素分圧等にもよるが、例えば１〜２４時間の範囲内である。還元アミノ化反応の進行度合いは、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
【０１１６】
還元アミノ化反応終了後、得られる反応混合物を、必要に応じて温度調整した後、例えば、濾過、中和、抽出、水洗等の後処理、蒸留、結晶化及び固液分離等の単離処理に供することにより、メチオニンを取り出すことができる。具体的には、例えば、得られる反応混合物を、室温付近等に温度調整した後又は温度調整することなく、ろ過することにより遷移金属触媒を除去した後、得られたろ過液を中和することによりメチオニンを析出させ、析出したメチオニンをろ過等により回収することができる。中和は、例えば、得られる反応混合物が塩基性を示す場合には、反応混合物と塩酸、炭酸等の酸とを混合することにより行われ、得られる反応混合物が酸性を示す場合には、反応混合物と、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の塩基とを混合することにより行われる。ろ過により除去した遷移金属触媒やろ過等により回収したメチオニンは、上述の溶媒で洗浄することもできる。また、回収したメチオニンは、減圧乾燥等により乾燥することもできる。反応混合物にアンモニアが含まれる場合には、例えば、反応混合物中に窒素ガスを吹き込むことにより、アンモニアを反応混合物から取り除くことができる。
単離されたメチオニンは、再結晶；抽出精製；蒸留；活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理；シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製することができる。
【実施例】
【０１１７】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【０１１８】
カルベン触媒原料である１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライドの製造例
（参考例１）
窒素置換した３００ｍＬフラスコに、２，４，６−トリブロモアニリン２５ｇ、クロロホルム２００ｇおよびトリエチルアミン９．２ｇを仕込んだ。得られた混合物に、オキザリルクロライド１１．５ｇを０℃で３０分かけて滴下した。得られた混合物を、０℃で２時間攪拌した後、さらに室温で１８時間攪拌した。得られた反応混合物に水を１００ｇ加えることにより、結晶を析出させた。次いで、析出した結晶をろ過操作により回収した後、得られた回収物を水１０ｇ、ジエチルエーテル２０ｇで洗浄し、さらに乾燥することにより、白色結晶２０．４ｇを得た。得られた白色結晶は、ガスクロマトグラフィ／質量分析法（ＧＣ−ＭＳ）より、Ｎ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）エタンジアミドであることを確認した。収率：７６％。
ＭＳ（ｍ／z）：７１３（Ｍ＋）
【０１１９】
２００ｍＬステンレス製オートクレーブに、上記で得たＮ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）エタンジアミド１０．１ｇと、ＢＨ３・テトラヒドロフランの１Ｍ溶液８５ｍＬとを仕込んだ後、７５℃で１６時間加熱攪拌した。室温まで冷却したのち、反応液を、メタノール１７０ｇおよび３５％塩酸８．５ｇの混合液中に少しずつ添加攪拌した。得られた反応液から軽沸物を留去し、残渣にさらにメタノール１５０ｇを加え、再度、軽沸物を留去することにより、白色結晶９．１ｇを得た。収率：８９％
得られた結晶は、ＧＣ−ＭＳより、Ｎ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）-１，２-エタンジアミン塩酸塩であることを確認した。
ＭＳ（ｍ／z）：６８５（Ｍ＋、フリーアミン）
【０１２０】
窒素置換した２００ｍＬフラスコに、上記で得たＮ，Ｎ'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）-１，２-エタンジアミン塩酸塩９ｇと、オルトギ酸トリエチル１００ｇとを仕込み、得られた混合物を１時間還流した後、室温まで冷却することにより、結晶を析出させた。次いで、析出した結晶をろ過操作により回収した後、得られた回収物をテトラヒドロフラン１０ｇで洗浄、乾燥することにより、白色結晶３．１ｇを得た。得られた結晶は、１Ｈ−ＮＭＲより、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライドであることを確認した。収率：３２％
１Ｈ−ＮＭＲ（δ／ｐｐｍ、ＤＭＳＯ−ｄ６、テトラメチルシラン基準）：４．６６（ｓ， ４Ｈ），８．３（ｓ，４Ｈ），９．７０（ｓ，１Ｈ）
【０１２１】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例１＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド２０ｍｇ、メタノール５００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物に、窒素ガスを吹き込みながら、−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと、ナトリウムメチラート６ｍｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、４時間攪拌して反応させた。
反応終了後、二酸化炭素及び副生した一酸化炭素を気体として反応混合物から除去した後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は５０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが１０％残存していた。
【０１２２】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例２＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド１８ｍｇ、メタノール３００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物に、窒素ガスを吹き込みながら、−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと、２８％ナトリウムメチラートのメタノール溶液１０ｍｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を、空気で１ＭＰａに加圧した後、６０℃にて、３時間攪拌して反応させた。
反応終了後、室温まで冷却後、放圧することで常圧に戻し、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は２０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが２０％残存していた。
【０１２３】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例３＞
＜工程Ａ−例２＞において、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド１８ｍｇの代わりに、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド３６ｍｇを用いる以外は、＜工程Ａ−例２＞と同様に実施した。４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は ５７％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが６％残存していた。
【０１２４】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例４＞
磁気回転子を付した１００ｍＬのシュレンク管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド３６ｍｇ、メタノール３００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物に、２８％ナトリウムメチラートのメタノール溶液１０ｍｇ加えた後、空気雰囲気で、６０℃にて、３時間攪拌して反応させた。
反応終了後、室温まで冷却後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は６５％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが４％残存していた。
【０１２５】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例５＞
磁気回転子を付した１００ｍＬのシュレンク管に、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１ｇ、１，３−ビス［（２，４，６−トリブロモ）フェニル］イミダゾリニウムクロライド３００ｍｇ、メタノール３ｇ及びテトラヒドロフラン１０ｇを仕込み、得られた混合物に、２８％ナトリウムメチラートのメタノール溶液７０ｍｇ加えた後、空気雰囲気で、６０℃にて、３時間攪拌して反応させた。
反応終了後、室温まで冷却後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は３０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが４０％残存していた。
【０１２６】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例６＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下で４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、２−メトキシ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリジン２０ｍｇ、メタノール５００ｍｇ及びテトラヒドロフラン２ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、６時間攪拌して反応させた。
反応終了後、二酸化炭素及び副生した一酸化炭素を気体として反応混合物から除去した後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は２０％であった。反応終了後の反応混合物には、未反応の４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナールが３０％残存していた。
【０１２７】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの製造例
＜工程Ａ−例７＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下で４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール１００ｍｇ、２−カルボキシ−４，５−ジヒドロ−１，３−ビス［（２，４、６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウム１０ｍｇ、メタノール５００ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、４時間攪拌して反応させた。
反応終了後、二酸化炭素及び副生した一酸化炭素を気体として反応混合物から除去した後、得られた反応混合物を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチルの収率を求めたところ、収率は１０％であった。
【０１２８】
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸カリウムの製造例
＜工程Ｂ−例１＞
４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸メチル１００ｍｇに、１０％水酸化カリウム水溶液５ｇを加え、７０℃にて加熱攪拌しながら、発生するメタノールを留去することで、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸カリウム水溶液が得られる。
【０１２９】
工程Ｃにおける分析法
以下の工程Ｃ−１〜工程Ｃ−１２において、高速液体クロマトグラフィー（株式会社島津製作所製）を用いて下記分析条件により反応混合物を分析し、下式に基づいて転化率及び選択率を算出した。また、工程Ｃ−１２において、別途調製したメチオニンを内部標準物質として使用し、高速液体クロマトグラフィー内部標準法により、メチオニンの含量を決定した。
＜分析条件＞
ＬＣカラム ：Ｌｉｃｈｒｏｓｏｒｂ−ＲＰ−８
カラム温度 ：４０℃
移動相 ：アセトニトリル／水＝５／９５
添加剤 １−ペンタンスルホン酸ナトリウム
添加剤濃度 ２．５ｍｍｏｌ／Ｌ
移動相のｐＨ ３（４０％リン酸を添加して調整）
流速 ：１．５ｍＬ／分
検出波長 ：２１０ｎｍ
測定時間 ：６０分
＜転化率の算出＞
転化率（％）＝１００（％）−（４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸のピーク面積（％））
＜選択率の算出＞
選択率（％）＝（メチオニンのピーク面積）／（全生成物のピーク面積）X１００
【０１３０】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は９０％であった。
【０１３１】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例２＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。混合物を、水素雰囲気（常圧）下、５０℃で６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は８３％であった。
【０１３２】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例３＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、２８重量％アンモニア水５．４ｇおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して１．０ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を１．０ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、５０℃で６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は３４％であった。
【０１３３】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例４＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸４４ｍｇ、２８重量％アンモニア水５．４ｇおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）３２ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸の転化率は９９％以上であり、メチオニンの選択率は７０％であった。
【０１３４】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例５＞
１０ｍＬフラスコに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇ、ギ酸アンモニウム３７０ｍｇおよび水５．０ｇを加え、得られた混合物にギ酸を添加することによりｐＨ５．０に調整した。この混合物に５重量％Ｒｈ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）６０．５ｍｇを加えた後、８０℃まで昇温し、同温度で１５時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は８４％であり、メチオニンの選択率は４２％であった。
【０１３５】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例６＞
内容量５０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５１ｍｇおよび２８重量％アンモニア水５．４ｇを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）ニッケル（デグサ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９４％であり、メチオニンの選択率は１０％であった。
【０１３６】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例７＞
内容量５０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５１ｍｇおよび２８重量％アンモニア水５．４ｇを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）コバルト（アルドリッチ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９６％であり、メチオニンの選択率は２７％であった。
【０１３７】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例８＞
内容量５０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５１ｍｇおよび２８重量％アンモニア水５．４ｇを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）銅（ストレムケミカル社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９３％であり、メチオニンの選択率は９．５％であった。
【０１３８】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例９＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇおよび７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）ニッケル（デグサ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９５％であり、メチオニンの選択率は５０％であった。
【０１３９】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１０＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇおよび７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）コバルト（アルドリッチ社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は９１％であり、メチオニンの選択率は５２％であった。
【０１４０】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１１＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウム５０ｍｇおよび７ｍｏｌ／Ｌ アンモニア−メタノール溶液１２．６ｍＬを入れ、得られた混合物を攪拌後、この混合物にラネー（登録商標）銅（ストレムケミカル社製）５１ｍｇ（湿重量）を加えた。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、５０℃まで昇温し、６時間攪拌した。得られた反応混合物の一部を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸ナトリウムの転化率は８２％であり、メチオニンの選択率は １３％であった。
【０１４１】
メチオニンの製造例
＜工程Ｃ−例１２＞
内容量６０ｍＬのオートクレーブに、４−（メチルチオ）−２−オキソブタン酸カリウム水溶液（２．１１６ｇ、含量１４．５％）、２８重量％アンモニア水１．５８ｇおよび５重量％Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業株式会社製）９５ｍｇを入れ、得られた混合物を攪拌した。オートクレーブに水素を圧入して０．５ＭＰａＧ（ゲージ圧）、即ち水素ガスの分圧を０．５ＭＰａとした後、４０℃まで昇温し、１３時間攪拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、オートクレーブ内の圧力を開放して常圧とした後にろ過し、ろ過により除去された固形物を水で洗浄した。ろ過液および洗浄液を混合して得られた溶液７．９２１ｇ中のメチオニン含量を高速液体クロマトグラフィー内部標準法により分析し、メチオニンの生成率を求めたところ、７２．９％であった。
次いで、得られた前記溶液に炭酸ガス（ＣＯ２ガス）を３０分間吹き込むことで、固体を析出させた。析出させた固体をろ過することにより回収し、回収したろ物を水０．５ｇで洗浄し、減圧乾燥することでメチオニン０．１２１ｇ（含量９６％、収率６８％）を得た。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、メチオニンの製造方法として産業上利用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、
工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、
工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃ
を含むことを特徴とするメチオニンの製造方法。
【請求項２】
工程Ａが、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
工程Ａにおけるカルベン触媒が、式（２−１）
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成している。Ｙは−Ｓ−で表される基又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表す。Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ５はＲ４と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。Ｘ−は陰イオンを表す。）
で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。Ｒ８はアルキル基を表す。）
で示される化合物、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
工程Ａにおける酸化剤が、酸素及び二酸化炭素からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項２又は３記載の製造方法。
【請求項５】
アルコールが、メタノール又はエタノールである請求項１〜４のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項６】
工程Ｃが、溶媒の存在下に行われる請求項１〜５のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項７】
工程Ｃにおける溶媒が、メタノール及び水からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
工程Ｃが、遷移金属の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸、アンモニア及び還元剤を反応させることにより行われる請求項１〜７のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項９】
工程Ｃにおける遷移金属が、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項８記載の製造方法。
【請求項１】
４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナールをアルコール存在下に酸化する工程Ａ、
工程Ａで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸エステルを加水分解する工程Ｂ、並びに、
工程Ｂで得られる４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸を還元アミノ化する工程Ｃ
を含むことを特徴とするメチオニンの製造方法。
【請求項２】
工程Ａが、カルベン触媒の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−１−ブタナール、アルコール及び酸化剤を反応させることにより行われる請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
工程Ａにおけるカルベン触媒が、式（２−１）
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成している。Ｙは−Ｓ−で表される基又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表す。Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いは、Ｒ５はＲ４と一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成する。Ｘ−は陰イオンを表す。）
で示される化合物と塩基とを反応させて得られる化合物、式（２−２）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。Ｒ８はアルキル基を表す。）
で示される化合物、式（２−２）で示される化合物を分解して得られる化合物、式（２−３）
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＹはそれぞれ上記と同義である。）
で示される化合物、並びに、式（２−３）で示される化合物を分解して得られる化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
工程Ａにおける酸化剤が、酸素及び二酸化炭素からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項２又は３記載の製造方法。
【請求項５】
アルコールが、メタノール又はエタノールである請求項１〜４のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項６】
工程Ｃが、溶媒の存在下に行われる請求項１〜５のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項７】
工程Ｃにおける溶媒が、メタノール及び水からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
工程Ｃが、遷移金属の存在下に、４−メチルチオ−２−オキソ−ブタン酸、アンモニア及び還元剤を反応させることにより行われる請求項１〜７のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項９】
工程Ｃにおける遷移金属が、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、ニッケル、コバルト及び銅からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項８記載の製造方法。
【公開番号】特開２０１３−７５８８５（Ｐ２０１３−７５８８５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９２９０５（Ｐ２０１２−１９２９０５）
【出願日】平成２４年９月３日（２０１２．９．３）
【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２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月３日（２０１２．９．３）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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