WO2009116487A1 - スルホン化合物及びその製造方法 - Google Patents

スルホン化合物及びその製造方法 Download PDF

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WO2009116487A1
WO2009116487A1 PCT/JP2009/055024 JP2009055024W WO2009116487A1 WO 2009116487 A1 WO2009116487 A1 WO 2009116487A1 JP 2009055024 W JP2009055024 W JP 2009055024W WO 2009116487 A1 WO2009116487 A1 WO 2009116487A1
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compound
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reaction
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PCT/JP2009/055024
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寿也 高橋
哲也 新宅
オルハン オズトゥルク
遥平 藤井
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住友化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C403/00—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
    • C07C403/22—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by sulfur atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C315/00—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
    • C07C315/04—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides by reactions not involving the formation of sulfone or sulfoxide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C317/00—Sulfones; Sulfoxides
    • C07C317/24—Sulfones; Sulfoxides having sulfone or sulfoxide groups and doubly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated

Definitions

  • the present invention relates to a sulfone compound and a method for producing the same.
  • Non-Patent Document 1 shows an existing method for producing ⁇ -carotene and the like. Specifically, a method for producing ⁇ -carotene having 40 carbon atoms from 2 molecules of 15 Wittig reagent and 1 molecule of 10 dialdehyde is shown.
  • the present inventors have found a method capable of producing a target sulfone compound safely and efficiently at low cost, and have completed the present invention.
  • the reaction reagent used in the second step is X 2, in the X 2, X is a manufacturing method according to any one of the above [1] to [4], which is a iodine atom.
  • X is a manufacturing method according to any one of the above [1] to [4], which is a iodine atom.
  • Ar is a 4-methylphenyl group.
  • a method comprising obtaining a compound represented by:
  • a sulfone compound which is an important intermediate for carotenoid production, can be produced by an industrially advantageous method.
  • Z shown in the above formula (1) is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydroxyl group.
  • the halogen atom include atoms such as chlorine, bromine and iodine, and a bromine atom is particularly preferable.
  • a preferred alkoxycarbonyl group is a methoxycarbonyl group.
  • a in the above formulas (1) and (3) to (7) is a hydrogen atom or a group represented by the above formula (2).
  • Ar in the above formulas (1) to (7) is an aryl group which may have 1 to 3 substituents.
  • the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group
  • the substituent include a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. , Halogen atom, nitro group and the like.
  • a preferred aryl group is a phenyl group, and a preferred substituent is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Ar include phenyl, naphthyl, 2-methylphenyl, 3-methylphenyl, 4-methylphenyl, 4-ethylphenyl, 4-propylphenyl, 4-butylphenyl, 4-pentylphenyl, 2-methoxyphenyl, 3-methoxyphenyl, 4-methoxyphenyl, 2-fluorophenyl, 3-fluorophenyl, 4-fluorophenyl, 2-chlorophenyl, 3-chlorophenyl, 4-chlorophenyl, 2-bromophenyl, 3-bromophenyl, 4-bromo Phenyl, 2-iodophenyl, 3-iodophenyl, 4-iodophenyl, 2-nitrophenyl, 3-nitrophenyl, 4-nitrophenyl, 2,4-dimethylphenyl, 2,4-dimethoxyphenyl, 2,4- Dichlorophenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,4,6-trimethyl
  • Preferred Ar is unsubstituted phenyl or phenyl substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. More preferred Ar is phenyl substituted at the 4-position with a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferred Ar is 4-methylphenyl.
  • X shown in the above formula (5) is a halogen atom.
  • the halogen atom include atoms such as chlorine, bromine and iodine, and a bromine atom is particularly preferable.
  • process (A) is an oxidation process.
  • the compound represented by the above formula (3) which is the starting material of the present invention [hereinafter abbreviated as compound (3)]
  • the compound in which A is a hydrogen atom is, for example, a method described in JP-A-2001-139542 Can be synthesized.
  • a compound in which A is a group represented by the formula (2) can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2002-193918. Any of the synthesized compounds may be used in the next reaction without isolation and purification.
  • an alkaline earth metal salt, an alkali metal salt or an ammonium salt, or a free acid is used.
  • alkali metal salts for example, sodium chlorate, potassium chlorate, sodium bromate, potassium bromate
  • alkaline earth metal salts for example, barium chlorate
  • Alkali metal salts sodium chlorate and sodium bromate are particularly preferred from the viewpoints of reactivity and economy.
  • the chlorate or bromate is preferably added after being dissolved in a solvent, and examples of the solvent to be used include a solvent such as water. Among them, a solvent that does not contain a metal that may have catalytic activity with respect to chlorate or bromate is preferable. From the viewpoint of solubility of chlorate or bromate and economy, deionized water is preferable. Is preferred.
  • the amount of chlorate or bromate to be used is generally 0.1 mol-10 mol, preferably 0.2 mol-7 mol, more preferably 0.5 mol-0.1 mol per 1 mol of compound (3). 6 moles.
  • Reaction solvents include acetonitrile, tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF), methyl-t-butyl ether, cyclopentyl methyl ether, 1,4-dioxane, dimethoxyethane (hereinafter abbreviated as DME), anisole, diglyme, triglyme, and tetraglyme. And ether solvents such as isopropanol and t-butanol. Ether solvents are preferred, DME and THF are preferred from the viewpoint of reactivity and economy, and THF is particularly preferred from the viewpoint of operability. These solvents may be used singly or in combination of two or more.
  • the amount of the solvent to be used is generally 0.5 ml to 500 ml, preferably 0.7 ml to 200 ml, more preferably 1 ml to 150 ml with respect to 1 g of compound (3).
  • the reaction temperature is usually ⁇ 15 ° C. to 40 ° C., preferably ⁇ 5 ° C. to 35 ° C., more preferably 0 ° C. to 35 ° C.
  • reaction time varies depending on the reagent to be used and the reaction temperature, it is generally 0.5 hr to 100 hr, preferably 3 hr to 100 hr, more preferably 5 hr to 100 hr.
  • the degree of progress of the reaction can be confirmed by HPLC (high performance liquid chromatography).
  • reaction mixture may be used in the next step without isolation / purification. Moreover, you may isolate and refine
  • the reaction reagent used for the reaction in the second step of step (A) is either HX or X 2 (wherein X represents a halogen atom), and in the reaction reagent, X is a bromine atom or an iodine atom.
  • X represents a halogen atom
  • X 2 is preferably hydrogen bromide, bromine, or iodine from the viewpoint of reactivity. From the viewpoint of handling, hydrogen bromide and iodine are particularly preferable.
  • iodine or bromine it may be added in a solid or liquid state without dilution, or may be added dropwise after dissolving or diluting with a solvent used in the reaction.
  • hydrogen bromide When hydrogen bromide is used, it is not particularly limited as long as hydrogen bromide is contained, but an aqueous solution of hydrogen bromide or an acetic acid solution is preferable from the viewpoint of availability. An aqueous solution is particularly preferred from the viewpoint of economy and ease of handling. Hydrogen bromide is usually used at a concentration of 20% to 60%, preferably 45% to 50%. Hydrogen bromide having a concentration of 45% to 50% is particularly preferred because it is generally commercially available as an aqueous solution and is inexpensive.
  • the amount of HX or X 2 to be used is generally 0.01 mol-10 mol, preferably 0.05 mol-5 mol, per 1 mol of compound (3).
  • the solvent used in the second step, the amount thereof, the reaction temperature, and the reaction time may be the same as those in the first step.
  • the second step is preferably performed at a pH of 5 or less.
  • pH of the reaction system during the reaction is preferably in the range of 1-4.
  • sulfuric acid, nitric acid, acetic acid or a buffer mixture is used. Sulfuric acid, nitric acid and acetic acid are preferable from the viewpoint of easy availability as industrial products, and sulfuric acid is particularly preferable from the viewpoint of reactivity and economy.
  • the reaction mixture may be used in the next step without isolation and purification. Moreover, you may isolate and refine
  • a solvent, a compound (3), an aqueous solution of chlorate or bromate are added to the reaction vessel to proceed with the first step, and then HX or X 2 (after adjusting the reaction system to an appropriate pH)
  • the solution is added dropwise to advance the second step.
  • dropping the chlorate or an aqueous solution of bromate and HX or X 2 of the solution may be added to the required number of equivalents at once, or may be added portionwise several times.
  • step (B) is a halogenation step.
  • halogenating agent used in the step (B) examples include bromine, N-bromosuccinimide, 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin, copper (II) bromide and the like. From the viewpoint of operability, bromine, N-bromosuccinimide and 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin are preferred, and bromine is more preferred from the viewpoint of economy.
  • the amount of the halogenating agent to be used is generally 0.48 mol to 2 mol, preferably 0.5 mol to 1 mol, per 1 mol of the compound represented by formula (4) [hereinafter abbreviated as compound (4)]. 0.5 mol, more preferably 0.55 mol to 1.2 mol.
  • the halogenating agent is a solid, it may be added in the form of a solid as it is or after being dissolved in a solvent used in the reaction.
  • the halogenating agent is liquid, it may be added dropwise after dilution with a solvent used for the reaction.
  • reaction solvent used in the step (B) examples include hydrocarbon solvents such as toluene and chlorobenzene, ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate, methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, Examples include alcohol solvents such as n-butanol and t-butanol. From the viewpoint of reactivity and economy, chlorobenzene, ethyl acetate, methanol and the like can be mentioned. From the viewpoint of operability, ethyl acetate and chlorobenzene are particularly preferable.
  • the solvent to be used is usually 0.5 ml to 500 ml, preferably 0.7 ml to 200 ml, more preferably 1 ml to 150 ml with respect to 1 g of compound (4).
  • the reaction temperature is usually 0 ° C. to 100 ° C., preferably 0 ° C. to 30 ° C., more preferably 0 ° C. to 20 ° C.
  • the reaction mixture may be used in the next step without isolation and purification.
  • the obtained compound represented by the formula (5) [hereinafter abbreviated as compound (5)] may be isolated and purified by ordinary post-treatment (for example, column chromatography or crystallization). .
  • step (C) is an esterification step.
  • the reagent used in the step (C) is represented by M (OCOR) n (wherein M represents a metal atom, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 2 to 4).
  • M represents a metal atom
  • R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • n represents an integer of 2 to 4.
  • the metal atom include manganese and lead.
  • a preferred metal atom is manganese
  • a preferred alkyl group is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • reagents used are manganese triacetate, lead tetraacetate and the like.
  • a hydrate it is preferable to subject to a reaction after dehydration by azeotropic distillation with an organic solvent.
  • the amount of the reagent to be used is generally 0.1 mol-20 mol, preferably 0.5 mol-10 mol, more preferably 1 mol-7 mol, per 1 mol of compound (4).
  • the reaction solvent used in the step (C) acetic acid or a mixed solvent of an organic solvent and acetic acid is used.
  • the organic solvent is preferably a hydrocarbon solvent, and examples thereof include toluene, xylene, hexane, cyclohexane, heptane and the like.
  • the reaction temperature is usually in the range from 50 ° C. to the boiling point of the solvent used, preferably in the range from 80 ° C. to 120 ° C.
  • the reaction time is usually arbitrarily selected in the range of 1 hour to 48 hours, but varies depending on the type of reagent used and the amount used.
  • the reaction After the reaction, it may be used in the next step without isolating / purifying the reaction mixture simply by filtering the reaction reagent. Further, the obtained compound represented by the formula (6) [hereinafter abbreviated as compound (6)] may be isolated and purified by ordinary post-treatment. Purification may be performed by a usual method such as column chromatography or crystallization.
  • the reaction step shown below is a hydrolysis step.
  • the inorganic base used in the step (D) is preferably an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, carbonate, bicarbonate or the like.
  • Specific examples of the inorganic base include sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, calcium hydrogen carbonate and the like.
  • the base to be used is preferably added after being dissolved in a solvent.
  • the solvent to be used include solvents such as water from the viewpoint of economy. Usually, it will not be specifically limited if it is the water used.
  • the amount of the base to be used is generally 0.1 mol-100 mol, preferably 0.5 mol-30 mol, per 1 mol of compound (5) or (6).
  • phase transfer catalyst examples include quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, sulfonium salts, and preferably quaternary ammonium salts.
  • quaternary ammonium salts include tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetrapentylammonium chloride, tetrahexylammonium chloride, tetraheptylammonium chloride, tetraoctylammonium chloride, and chloride.
  • quaternary phosphonium salts examples include tributylmethylphosphonium chloride, triethylmethylphosphonium chloride, methyltriphenoxyphosphonium chloride, butyltriphenylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium chloride, benzyltriphenylphosphonium chloride, tetraoctylphosphonium chloride, hexachloride chloride.
  • Examples thereof include decyltrimethylphosphonium, hexadecyltributylphosphonium chloride, hexadecyldimethylethylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium chloride, or a compound in which these chloride salts have become corresponding bromide and iodide salts, respectively.
  • sulfonium salt examples include benzylmethylethylsulfonium chloride, benzyldimethylsulfonium chloride, benzyldiethylsulfonium chloride, dibutylmethylsulfonium chloride, trimethylsulfonium chloride, triethylsulfonium chloride, tributylsulfonium chloride, and chloride salts thereof. And bromide salts and iodide salts.
  • the amount of the phase transfer catalyst to be used is usually about 0.005 to 2 mol times, preferably about 0.01 to 0.5 mol times based on 1 mol of the compound (5) or (6). .
  • lower alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol and t-butanol, tetrahydrofuran, cyclopentylmethyl ether, 1,4-dioxane, methyl-t-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diglyme , Ether solvents such as triglyme, aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, benzene, heptane, pentane, monochlorobenzene and dichlorobenzene Etc.
  • Ether solvents such as triglyme
  • aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide
  • hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, benzene, heptane, pentane, mono
  • the amount of the solvent to be used is generally 0.5 ml to 500 ml, preferably 0.7 ml to 200 ml, more preferably 1 ml to 150 ml with respect to 1 g of compound (5) or (6).
  • the reaction temperature is usually ⁇ 5 ° C. to 20 ° C., preferably 0 ° C. to 15 ° C., more preferably 0 ° C. to 10 ° C. when the base is added dropwise. After completion of the dropwise addition of the base, the temperature is 0 ° C to 60 ° C, preferably 0 ° C to 50 ° C, more preferably 0 ° C to 40 ° C.
  • the charging method in the step (D) is not particularly limited, but from the viewpoint of safety and operability, it is preferable to drop the solution of the inorganic base after charging the solvent, the compound (5) or (6) into the reaction vessel.
  • the reaction time varies depending on the reagent used and the reaction temperature, it is generally 0.5 hr to 200 hr, preferably 1 hr to 50 hr.
  • the degree of progress of the reaction can be confirmed by HPLC (liquid chromatography).
  • the compound represented by formula (7) [hereinafter abbreviated as compound (7)] may be isolated and purified by ordinary post-treatment. Purification may be performed by a usual method such as column chromatography or crystallization.
  • Compounds (4) and (7) according to the present invention can be important intermediates for carotenoids (canthaxanthin, astaxanthin). That is, carotenoids (canthaxanthin, astaxanthin) can be synthesized by reacting with allyl halides having 10 carbon atoms under basic conditions.
  • Example 1 Compound (3-a) (1.30 g, 4.45 mmol) and ethyl acetate (50 ml) were added to a 100 ml two-necked flask and stirred under ice cooling. Sodium bromate (1.34 g, 8.89 mmol) was added dissolved in 20 ml of deionized water. Next, hydrogen bromide (240% of 30% acetic acid solution, 0.89 mmol) was added dropwise at 10 ° C. or lower and stirred for 2 hours. Thereafter, the bath was removed, and the mixture was stirred at 20 to 30 ° C. for 7 hours. Washed twice with 20% saline (50 ml).
  • Example 2 Compound (3-a) (30.0 g, 0.10 mol) and ethyl acetate (300 ml) were added to a 500 ml four-necked flask and stirred under ice cooling. Sodium bromate (7.74 g, 0.05 mol) was added dissolved in 30 ml of deionized water. Next, hydrobromic acid (48% aqueous solution 8.65 g, 0.05 mol) was added dropwise at 10 ° C. or lower and stirred for 2 hours. Thereafter, the bath was removed, and the mixture was stirred at 20 to 30 ° C. for 7 hours. Washed twice with 20% brine (200 ml).
  • Example 3 Compound (3-a) (30.0 g, 0.10 mol) and ethyl acetate (150 ml) were added to a 500 ml four-necked flask and stirred under ice cooling. Sodium bromate (7.74 g, 0.05 mol) was added dissolved in 30 ml of deionized water. Next, hydrobromic acid (48% aqueous solution 5.19 g, 0.03 mol) was added dropwise at 10 ° C. or lower and stirred for 2 hours. Thereafter, the bath was removed, and the mixture was stirred at 20 to 30 ° C. for 7 hours. Washed twice with 20% saline (150 ml). The organic layer was washed twice with 10% aqueous sodium bisulfite solution (150 ml) and dried over magnesium sulfate. The solvent was removed by concentration under reduced pressure, and then used for the next reaction.
  • Example 4 Ethyl acetate (150 ml) was added to the residue obtained in Example 3 in a 500 ml four-necked flask and stirred under ice cooling. Bromine (14.8 g, 0.093 mol) was added dropwise at 10 ° C. or lower. After stirring for 2 hours, the reaction mass was dropped into a 10% aqueous sodium bisulfite solution (150 ml) and washed. Washed twice with saturated aqueous sodium bicarbonate (120 ml). The organic layer was dried over magnesium sulfate, and the solvent was removed by concentration under reduced pressure. 80 ml of ethyl acetate was added to the residue and dissolved by heating to 45 ° C.
  • Example 5 A 30 ml two-necked flask was charged with compound (4-a) (20 mg, 0.07 mmol) and 2 ml of methanol and stirred at room temperature. N-bromosuccinimide (12.8 mg, 0.07 mmol) was added. The mixture was stirred at 20 to 30 ° C. for 12 hours. As a result of analyzing the reaction solution by LC, it was confirmed that 95.9% of the compound (5-a) was produced in terms of LC area percentage.
  • Example 6 A 30 ml two-necked flask was charged with compound (4-a) (20 mg, 0.07 mmol) and 2 ml of methanol and stirred at room temperature. 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin (11.8 mg, 0.04 mmol) was added. The mixture was stirred at 20 to 30 ° C. for 12 hours. As a result of analyzing the reaction solution by LC, it was confirmed that 57.9% of compound (5-a) was produced in terms of LC area percentage. (Analysis conditions are the same as in Example 5)
  • Example 7 Compound (5-a) (1.05 g, 2.7 mmol) and N, N-dimethylacetamide (90 ml) were added to a 500 ml four-necked flask and stirred under ice cooling. Potassium carbonate (3.50 g, 25.3 mmol) was dissolved in 20 ml of deionized water and added dropwise at 10 ° C. or lower over 3 hours. Thereafter, the bath was removed, and the mixture was stirred at 20 to 30 ° C. for 24 hours. Toluene (500 ml) was added to the reaction mass and concentrated under reduced pressure.
  • Example 8 Flask Mn (OAc) 3 .2H 2 O (2.5MR, 4.6g, 17.1 mmol) was charged and dehydrated toluene 20 ml, water was distilled off by concentration under reduced pressure. Subsequently, 20 ml of acetic acid was charged at room temperature and stirred for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Next, compound (4-a) (1.0 MR, 2.0 g, 6.84 mmol) was charged at room temperature, and the temperature was raised to 80 to 85 ° C. When the internal temperature reached 80 ° C., the reaction mixture turned black. When the mixture was further stirred at the same temperature for 7 hours, the solution was transparent and yellow.
  • OAc OAc 3 .2H 2 O
  • Example 9 Flask Mn (OAc) 3 .2H 2 O (1.25MR, 2.3g, 8.55 mmol) was charged and dehydrated toluene 20 ml, was dehydrated by a Dean-Stark trap under reflux conditions. After cooling to room temperature, compound (4-a) (1.0MR, 2.0 g, 6.84 mmol) was charged at room temperature, heated to 125 ° C., and stirred for 7 hours. The reaction was confirmed by TLC, because the raw material was the main component, and additionally fed Mn (OAc) 3 .2H 2 O (0.25MR, 0.46g, 1.71mmol) was reacted for 7 hours at the same temperature.
  • Example 10 Compound (6-a) (1.0 MR, 0.1 g, 0.27 mmol) was dissolved in 10 ml of dimethylformamide and cooled to 0 ° C. Next, a solution of K 2 CO 3 (15.0 MR, 0.56 g, 4.05 mmol) dissolved in 10 ml of water was slowly added dropwise at the same temperature. Thereafter, the reaction mixture was naturally warmed to room temperature. After stirring at room temperature for 3 hours and analyzing by HPLC, the compound (7-a) was 73% and the compound (6-a) was 2% (LC area percentage).
  • Example 11 Compound (6-a) (1.0 MR, 0.1 g, 0.27 mmol) was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran and cooled to 0 ° C. Next, a solution of K 2 CO 3 (50.0 MR, 1.86 g, 13.5 mmol) dissolved in 10 ml of water was slowly added dropwise at the same temperature. Thereafter, the reaction mixture was naturally warmed to room temperature. After stirring at room temperature for 7 days, analysis by HPLC revealed that the compound (7-a) was 81% and the compound (6-a) was 4% (LC area percentage).
  • Example 12 Compound (6-a) (1.0 MR, 0.1 g, 0.27 mmol) was dissolved in 10 ml of ethanol and cooled to 0 ° C. Next, a solution of NaOH (2.0 MR, 0.22 g, 0.54 mmol) dissolved in 1 ml of water was slowly added dropwise at the same temperature. Thereafter, the reaction mixture was naturally warmed to room temperature. After stirring at room temperature for 3 hours and analysis by HPLC, the starting material disappeared and the compound (7-a) was 62% (LC area percentage).
  • Example 17 In Example 14, the same operation as in Example 14 was performed except that dimethoxyethane was used instead of tetrahydrofuran. After stirring for 94 hours from the start of the reaction, the reaction yield of the compound (4-b) was calculated by HPLC (internal standard method), which was 44%.
  • Example 20 Mn (OAc) 3 .2H 2 O (2.5MR, 3.8g, 14.2mmol) and toluene were charged 40ml flask and evaporated hydrates by concentration under reduced pressure, were used in the reaction as it.
  • Dehydrated Mn (OAc) 3 was charged with 30 ml of acetic acid at room temperature and stirred for 30 minutes under a nitrogen atmosphere.
  • the compound (4-b) (1.0 MR, 3.0 g, 5.67 mmol) was charged at room temperature, and the temperature was raised to 80 to 85 ° C. When the internal temperature reached 80 ° C., the reaction mixture turned black. When the mixture was further stirred at the same temperature for 9 hours, the color of the solution was transparent and yellow.
  • Example 21 Compound (6-b) (1.0 MR, 1.0 g, 1.70 mmol) was dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran and cooled to 0 ° C. Next, a solution of sodium hydroxide (2.4MR, 0.163 g, 4.10 mmol) dissolved in 5 ml of water was slowly added dropwise at the same temperature. The reaction mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for 20 hours. At this point, the progress of the reaction was confirmed by HPLC, the reaction was stopped, and post-treatment was performed. When analyzed by HPLC, the target compound (7-b) was 83% (area percentage), and the starting compound (6-b) was 3.5% (area percentage).
  • the sulfone compound which is an important intermediate for carotenoid production, can be produced industrially advantageously by the method of the present invention.

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Abstract

　本発明は、式（１）で表されるスルホン化合物の製造方法であって、 　式（３）で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させ、得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２と反応させ、式（４）で表される化合物を得る工程； 　式（４）で表される化合物と、ハロゲン化剤又はＭ(ＯＣＯＲ)ｎとを反応させ、式（５）又は式（６）で表される化合物を得る工程；又は 　式（５）又は式（６）で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）で表される化合物を得る工程； を含んでなる方法に関する。

Description

スルホン化合物及びその製造方法
　本発明は、スルホン化合物及びその製造方法に関する。
　従来、β－カロテン、カンタキサンチン、アスタキサンチン等のカロテノイドが飼料添加物、食品着色料等として使用されている。非特許文献１には、β－カロテンの既存の製造方法等が示されている。具体的には、炭素数１５のWittig試薬２分子と炭素数１０のジアルデヒド１分子から、炭素数４０のβ－カロテンを製造する方法が示されている。
Pure & Appl. Chem., Vol.63, No.1, pp.45-58, 1991
　このような状況下、カロテノイドに簡便に誘導し得る中間体、並びに、原料の価格、製造工程数、精製工程などの観点からさらに優れた該中間体の製造方法の開発が望まれていた。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、安価で安全に効率よく目的のスルホン化合物を製造できる方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
　本発明の対象およびその好ましい態様は、以下の通りである。
［１］Ｚが水素原子である以下の式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させる第１工程；並びに
　第１工程で得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかの反応試剤と反応させる第２工程；
を行うことにより、式（４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
　［２］第２工程をｐＨ５以下で行うことを特徴とする上記［１］記載の製造方法。
　［３］塩素酸塩又は臭素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする上記［１］又は［２］記載の製造方法。
　［４］塩素酸又は臭素酸のアルカリ金属塩が、塩素酸ナトリウム又は臭素酸ナトリウムであることを特徴とする上記［３］記載の製造方法。
　［５］第２工程で用いる反応試剤がＨＸであり、当該ＨＸにおいて、Ｘが臭素原子であることを特徴とする上記［１］～［４］のいずれか記載の製造方法。
　［６］第２工程で用いる反応試剤がＸ２であり、当該Ｘ２において、Ｘがヨウ素原子であることを特徴とする上記［１］～［４］のいずれか記載の製造方法。
　［７］Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１］～［６］のいずれか記載の製造方法。
　［８］Ｚがハロゲン原子である以下の式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、ハロゲン化剤とを反応させて、式（５）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 （式中、Ｘは、ハロゲン原子を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
　［９］Ｘが、臭素原子であり、ハロゲン化剤が臭素、Ｎ－ブロモスクシンイミド、又は１，３－ジブロモ－５，５－ジメチルヒダントインである上記［８］記載の製造方法。
　［１０］Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする上記［８］又は［９］記載の製造方法。
　［１１］Ｚがアルコキシカルボニル基である以下の式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１～４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す。）で表される化合物とを反応させ、式（６）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 （式中、Ａ、Ａｒ及びＲは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
　［１２］Ｒがメチル基、Ｍがマンガン、ｎが３であることを特徴とする上記［１１］記載の製造方法。
　［１３］Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１１］又は［１２］記載の製造方法。
　［１４］Ｚがヒドロキシル基である以下の式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
で表される化合物の製造方法であって、式（６）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 （式中、Ｒは、炭素数１～４のアルキル基を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
　［１５］無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩であることを特徴とする上記［１４］記載の製造方法。
　［１６］Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１４］又は［１５］記載の製造方法。
　［１７］式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 ［式中、Ｚは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１～４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基であることを表し、Ａは、水素原子又は式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。但し、Ａが水素原子である場合には、Ｚはハロゲン原子及びヒドロキシル基ではない。］
で表される化合物。
　［１８］Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする上記［１７］記載の化合物。
　［１９］Ｚがメトキシカルボニル基であることを特徴とする上記［１７］又は［１８］記載の化合物。
　本発明の方法によれば、カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を工業的に有利な方法で製造することができる。
　以下、本発明を詳細に説明する。
　上記式（１）において示されるＺは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１～４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基である。
　ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられ、臭素原子が特に好ましい。また、好ましいアルコキシカルボニル基は、メトキシカルボニル基である。
　上記式（１）及び（３）～（７）において示されるＡは、水素原子又は上記式（２）で表される基である。
　上記式（１）～（７）において示されるＡｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基である。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、置換基としては、炭素数１～５の直鎖又は分枝状のアルキル基、炭素数１～５の直鎖又は分枝状のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基などが挙げられる。好ましいアリール基はフェニル基であり、好ましい置換基は炭素数１～５の直鎖又は分枝状のアルキル基である。
　Ａｒの具体例は、フェニル、ナフチル、２－メチルフェニル、３－メチルフェニル、４－メチルフェニル、４－エチルフェニル、４－プロピルフェニル、４－ブチルフェニル、４－ペンチルフェニル、２－メトキシフェニル、３－メトキシフェニル、４－メトキシフェニル、２－フルオロフェニル、３－フルオロフェニル、４－フルオロフェニル、２－クロロフェニル、３－クロロフェニル、４－クロロフェニル、２－ブロモフェニル、３－ブロモフェニル、４－ブロモフェニル、２－ヨードフェニル、３－ヨードフェニル、４－ヨードフェニル、２－ニトロフェニル、３－ニトロフェニル、４－ニトロフェニル、２,４－ジメチルフェニル、２,４－ジメトキシフェニル、２,４－ジクロロフェニル、２,４,６－トリメチルフェニル、２,４,６－トリクロロフェニルなどである。好ましいＡｒは、無置換フェニル又は炭素数１～５の直鎖又は分枝状のアルキル基で置換されたフェニルである。より好ましいＡｒは、４位が炭素数１～５の直鎖アルキル基で置換されたフェニルであり、特に好ましいＡｒは４－メチルフェニルである。
　上記式（５）において示されるＸは、ハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素等の原子が挙げられ、臭素原子が特に好ましい。
　以下、本発明の各工程について詳細に説明する。
　下記に示す反応工程［以下、工程（Ａ）と称する］は、酸化工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 　本発明の出発物質である上記式（３）で示される化合物[以下、化合物（３）と略す]において、Ａが水素原子である化合物は、例えば、特開２００１－１３９５４２号公報に記載の方法によって合成することができる。また、化合物（３）において、Ａが式（２）で表される基である化合物は、例えば、特開２００２－１９３９１７号公報に記載の方法によって合成することができる。合成した化合物はいずれも単離・精製することなく次の反応に使用してもよい。
　工程（Ａ）の第１工程で使用する塩素酸塩又は臭素酸塩としては、アルカリ土類金属塩、アルカリ金属塩又はアンモニウム塩、或いは遊離の酸が用いられる。工業品として入手し易さの観点から、アルカリ金属塩（例えば、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム）、アルカリ土類金属塩（例えば、塩素酸バリウム）等が好ましく、反応性、経済性の観点から、アルカリ金属塩（塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム）が特に好ましい。
　塩素酸塩又は臭素酸塩は、溶媒に溶解させた後に添加するのが好ましく、使用する溶媒として水等の溶媒が挙げられる。なかでも塩素酸塩又は臭素酸塩に対して触媒活性を示す可能性のある金属類を含まない溶媒が好ましく、塩素酸塩又は臭素酸塩の溶解性、及び経済性の観点から、脱イオン水が好ましい。
　塩素酸塩又は臭素酸塩の使用量は、化合物（３）１モルに対して、通常は０．１モル～１０モル、好ましくは０．２モル～７モル、より好ましくは０．５モル～６モルである。
　反応溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）、メチル－ｔ－ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、１，４－ジオキサン、ジメトキシエタン(以下、ＤＭＥと略す）、アニソール、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のエーテル系溶媒、イソプロパノール、t-ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。エーテル系溶媒が好ましく、反応性及び経済性の観点からＤＭＥ、ＴＨＦが好ましく、操作性の観点からＴＨＦが特に好ましい。これら溶媒は、単一であっても２種以上を混合して使用してもよい。
　溶媒の使用量は、化合物（３）１ｇに対して、通常は０．５ｍｌ～５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ～２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ～１５０ｍｌである。
　反応温度は、通常は－１５℃～４０℃、好ましくは－５℃～３５℃、より好ましくは０℃～３５℃である。
　反応時間は、用いる試薬、反応温度によって異なるが、通常は０．５時間～１００時間、好ましくは３時間～１００時間、より好ましくは５時間～１００時間である。
　反応の進行の程度を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって確認することができる。
　反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、通常の後処理により、単離・精製をしてもよい。精製は、通常の方法により、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
　工程（Ａ）の第２工程で反応に用いる反応試剤はＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかであり、当該反応試剤において、Ｘは臭素原子、ヨウ素原子であるのが好ましい。具体的には、ＨＸ又はＸ２は、反応性の観点から臭化水素、臭素、ヨウ素であるのが好ましい。取扱いの観点から、臭化水素、ヨウ素が特に好ましい。ヨウ素、臭素を用いる場合、希釈せずに固体や液体の状態で添加してもよいし、反応に使用する溶媒で溶解又は希釈した後に滴下して加えてもよい。
　臭化水素を用いる場合、臭化水素が含まれておれば、特に限定されないが、入手し易さの観点から臭化水素の水溶液又は酢酸溶液が好ましい。経済性及び取扱い易さの観点から水溶液が特に好ましい。臭化水素は、通常２０％～６０％、好ましくは４５％～５０％濃度のものを使用する。４５％～５０％濃度の臭化水素は、水溶液として一般に市販されており、しかも安価であることから特に好ましい。
　ＨＸ又はＸ２の使用量は、化合物（３）１モルに対して、通常は０．０１モル～１０モル、好ましくは０．０５モル～５モルである。
　第２工程で使用する溶媒及びその量、反応温度、反応時間は、第１工程のものと同様であってよい。
　第２工程はｐＨ５以下で行うのが好ましい。特に、Ｘ２を反応に用いる場合には、反応中の反応系のｐＨは１～４の範囲であるのが好ましい。このｐＨ価に調整するには、硫酸、硝酸、酢酸又は緩衝剤混合物が用いられる。工業品として入手し易さの観点から硫酸、硝酸、酢酸が好ましく、反応性、経済性の観点から硫酸が特に好ましい。
　反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、通常の後処理（例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化など）により、単離・精製をしてもよい。
　通常、反応容器に溶媒、化合物（３）、塩素酸塩又は臭素酸塩の水溶液を添加して第１工程を進行させ、次いで、ＨＸ又はＸ２（反応系を適当なｐＨに調整した後）の溶液を滴下して第２工程を進行させる。塩素酸塩又は臭素酸塩の水溶液及びＨＸ又はＸ２の溶液を滴下する際には、一度に必要当量数を加えてもよいし、何回かに分割して加えてもよい。
　下記に示す反応工程［以下、工程（Ｂ）と称する］は、ハロゲン化工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
　工程（Ｂ）で用いるハロゲン化剤としては、臭素、Ｎ－ブロモスクシンイミド、１，３－ジブロモ－５，５－ジメチルヒダントイン、臭化銅（ＩＩ）等が挙げられ、操作性の観点から臭素、Ｎ－ブロモスクシンイミド、１，３－ジブロモ－５，５－ジメチルヒダントインが好ましく、経済性の観点から、臭素がより好ましい。
　ハロゲン化剤の使用量は、式（４）で表される化合物［以下、化合物（４）と略す］１モルに対して、通常０．４８モル～２モル、好ましくは０．５モル～１．５モル、より好ましくは０．５５モル～１．２モルである。ハロゲン化剤が固体の場合、そのまま固体の形、又は反応で用いる溶媒で溶解させた後に溶液として加えてもよい。ハロゲン化剤が液体の場合、反応に使用する溶媒で希釈後、滴下してもよい。
　工程（Ｂ）で用いる反応溶媒としては、トルエン、クロロベンゼン等の炭化水素系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、２－プロパノール、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。反応性及び経済性の観点からクロロベンゼン、酢酸エチル、メタノール等が挙げられ、操作性の観点から特に酢酸エチル、クロロベンゼンが好ましい。
  使用する溶媒は、化合物（４）１ｇに対して、通常、０．５ｍｌ～５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ～２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ～１５０ｍｌである。
  反応温度は、通常、０℃～１００℃、好ましくは０℃～３０℃、より好ましくは０℃～２０℃である。
　反応終了後、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、得られた式（５）で示される化合物［以下、化合物（５）と略す］を、通常の後処理（例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化など）により、単離・精製をしてもよい。
　下記に示す反応工程［以下、工程（Ｃ）と称する］は、エステル化工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
　工程（Ｃ）で用いる試剤は、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１～４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す）で表される。金属原子としては、マンガン、鉛などが挙げられる。好ましい金属原子はマンガンであり、好ましいアルキル基は炭素数１～２のアルキル基である。
　用いる試剤の具体例は、３酢酸マンガン、４酢酸鉛などである。水和物の場合、有機溶媒との共沸などにより脱水した後に反応に供することが好ましい。試剤の使用量は、化合物（４）１モルに対して、通常は０．１モル～２０モル、好ましくは０．５モル～１０モル、より好ましくは１モル～７モルである。
　工程（Ｃ）で用いる反応溶媒としては、酢酸、又は有機溶媒と酢酸の混合溶媒が用いられる。有機溶媒としては炭化水素系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどが挙げられる。
　反応温度は、通常、５０℃から使用する溶媒の沸点までの範囲であり、好ましくは８０℃～１２０℃の範囲である。
　反応時間は、通常、１時間から４８時間の範囲で任意に選ばれるが、用いる試剤の種類及び使用量によって異なる。
　反応後、反応試剤を濾別するだけで、反応混合物を単離・精製することなく、次工程に使用してもよい。また、得られた式（６）で示される化合物［以下、化合物（６）と略す］を、通常の後処理により単離・精製してもよい。精製は、通常の方法、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
　下記に示す反応工程［以下、工程（Ｄ）と称する］は、加水分解工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 　工程（Ｄ）で用いる無機塩基は、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩などであるのが好ましい。無機塩基の具体例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素カルシウムなどである。
　使用する塩基は、溶媒に溶解させた後に添加するのが好ましい。使用する溶媒として、経済性の観点から水などの溶媒が挙げられる。通常、使用される水であれば、特に限定されない。塩基の使用量は、化合物（５）又は（６）１モルに対して、通常は０．１モル～１００モル、好ましくは０．５モル～３０モルである。
　本反応は、必ずしも相間移動触媒を必要としないが、当該触媒の添加により反応が促進される場合がある。
　かかる相間移動触媒としては、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、スルホニウム塩などが挙げられ、好ましくは、第４級アンモニウム塩が挙げられる。
　第４級アンモニウム塩としては、例えば、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラペンチルアンモニウム、塩化テトラヘキシルアンモニウム、塩化テトラヘプチルアンモニウム、塩化テトラオクチルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化テトラデシルアンモニウム、塩化トリデシルメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化テトラドデシルアンモニウム、塩化トリドデシルメチルアンモニウム、塩化ジドデシルジメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリエチルアンモニウム、塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラヘキサデシルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルジメチルエチルアンモニウム、塩化テトラオクタデシルアンモニウム、塩化オクタデシルトリメチルアンモニウム、塩化オクタデシルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、塩化１－メチルピリジニウム、塩化１－ヘキサデシルピリジニウム、塩化１，４―ジメチルピリジニウム、塩化トリメチルシクロプロピルアンモニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩、硫酸水素塩となった化合物が挙げられる。
　第４級ホスホニウム塩としては、例えば、塩化トリブチルメチルホスホニウム、塩化トリエチルメチルホスホニウム、塩化メチルトリフェノキシホスホニウム、塩化ブチルトリフェニルホスホニウム、塩化テトラブチルホスホニウム、塩化ベンジルトリフェニルホスホニウム、塩化テトラオクチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、塩化ヘキサデシルジメチルエチルホスホニウム、塩化テトラフェニルホスホニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩となった化合物が挙げられる。
　スルホニウム塩としては、例えば、塩化ベンジルメチルエチルスルホニウム、塩化ベンジルジメチルスルホニウム、塩化ベンジルジエチルスルホニウム、塩化ジブチルメチルスルホニウム、塩化トリメチルスルホニウム、塩化トリエチルスルホニウム、塩化トリブチルスルホニウム、あるいはこれらの塩化物塩が、それぞれ対応する臭化物塩、ヨウ化物塩となった化合物が挙げられる。
　かかる相間移動触媒の使用量は、化合物（５）又は（６）１モルに対して、通常は０．００５～２モル倍程度であり、好ましくは０．０１～０．５モル倍程度である。
　工程（Ｄ）で用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、２－プロパノール、ｔ－ブタノールなどの低級アルコール類、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、１,４－ジオキサン、メチル－ｔ－ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジグライム、トリグライムなどのエーテル系溶媒、Ｎ,Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ－ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘプタン、ペンタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの炭化水素系溶媒などが挙げられる。
　溶媒の使用量は、化合物（５）又は（６）１ｇに対して、通常は０．５ｍｌ～５００ｍｌ、好ましくは０．７ｍｌ～２００ｍｌ、より好ましくは１ｍｌ～１５０ｍｌである。
　反応温度は、通常、塩基の滴下時は、－５℃～２０℃、好ましくは０℃～１５℃、より好ましくは０℃～１０℃である。塩基の滴下終了後は、０℃～６０℃、好ましくは０℃～５０℃、より好ましくは０℃～４０℃である。
　工程（Ｄ）における仕込み方法は特に限定されないが、安全性、操作性の観点から、反応容器に溶媒、化合物（５）又は（６）を仕込んだ後に、無機塩基の溶液を滴下するのが好ましい。
　反応時間は、用いる試薬、反応温度によって異なるが、通常は０．５時間～２００時間、好ましくは１時間～５０時間である。
　反応の進行の程度を、ＨＰＬＣ（液体クロマトグラフィー）によって確認することができる。
　反応が完結した後、通常の後処理により、式（７）で示される化合物［以下、化合物（７）と略す］を単離・精製してもよい。精製は、通常の方法により、例えばカラムクロマトグラフィー又は結晶化などにより行ってよい。
　本発明に係る化合物（４）及び（７）は、カロテノイド（カンタキサンチン、アスタキサンチン）の重要中間体となり得る。すなわち、炭素数１０のアリルハライド類と塩基性条件下に反応させることにより、カロテノイド（カンタキサンチン、アスタキサンチン）を合成することができる。
　以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　実施例に用いた化合物の化学式を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
（実施例１）
100mlの二つ口フラスコに化合物（３-ａ）（1.30g、4.45mmol）、酢酸エチル（50ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（1.34g、8.89mmol）を脱イオン水20mlに溶解させて加えた。次に臭化水素（30％酢酸溶液240mg、0.89mmol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20～30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（50ml）で2回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（50ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィー（SiO2、ヘキサン－酢酸エチル：5:1）で精製し、化合物（４-ａ）（0.95g）を得た。収率69.7％、純度99.0％。
　分析データ：
　１Ｈ－ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ３)：δ＝7.82 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.38 (d, J=7.7Hz, 2H), 4.16 (S, 2H), 2.55 (t, J=6.9Hz, 2H), 2.46 (S,3H), 1.89 (t, J=6.9Hz, 2H), 1.78 (S, 3H), 1.25 (S, 6H)。
　１３Ｃ－ＮＭＲ (100MHz、CDCl3)：149.9, 144.8, 138.0, 137.7, 129.9, 127.5, 58.7,37.1, 35.5, 34.0, 27.1, 21.4, 13.2。
（実施例２）
500mlの四つ口フラスコに化合物（３-ａ）（30.0g、0.10mol）、酢酸エチル（300ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（7.74g、0.05mol）を脱イオン水30mlに溶解させて加えた。次に臭化水素酸（48％水溶液8.65g、0.05mol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20～30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（200ml）で２回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（100ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮により溶媒を留去して、メタノール50mlを加え、45℃まで加熱して残さを溶解させた。25℃まで徐冷後、脱イオン水10mlを滴下、15～20℃の範囲で2時間撹拌、ろ過して化合物（４-ａ）（19.9g）を得た。収率63.2％、純度99.0％。
（実施例３）
500mlの四つ口フラスコに化合物（３-ａ）（30.0g、0.10mol）、酢酸エチル（150ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素酸ナトリウム（7.74g、0.05mol）を脱イオン水30mlに溶解させて加えた。次に臭化水素酸（48％水溶液5.19g、0.03mol）を10℃以下で滴下し、2時間撹拌した。その後バスを取り除き、20～30℃の範囲で7時間撹拌した。20％食塩水（150ml）で2回洗浄した。有機層を10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（150ml）で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮により溶媒を留去したのち、次の反応に用いた。
（実施例４）
500mlの四つ口フラスコに実施例３で得られた残さに酢酸エチル（150ml）を加え、氷冷下、撹拌した。臭素（14.8g、0.093mol）を10℃以下で滴下した。2時間撹拌した後に、反応マスを10％重亜硫酸ナトリウム水溶液（150ml）中に滴下して、洗浄した。飽和重曹水（120ml）で2回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧濃縮により溶媒を留去した。残さに酢酸エチル80mlを加え、45℃まで加熱して溶解させた。25℃まで徐冷後、ヘキサン120mlを滴下した。その後15℃まで冷却し、2時間撹拌、ろ過して化合物（５-ａ）（20.6g）を得た。収率52.1％（2段階）、純度99.0％。
　分析データ：
　１Ｈ－ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ3)：δ＝7.82 (d, J＝8.4Hz, 2H), 7.40 (d, J=8.4Hz, 2H), 4.93 (dd, J=13.0Hz, 6.2Hz, 1H), 4.18 (d, J=14.5Hz, 1H), 4.09 (d, J=13.8Hz, 1H), 2.47 (S, 3H), 2.46-2.39 (m, 2H) ,1.88 (S, 3H), 1.33 (S, 3H), 1.29 (S, 3H)。
　１３Ｃ－ＮＭＲ (100MHz、CDCl3) :191.0, 150.2, 145.2, 138.0, 136.6, 130.1, 127.6, 58.8, 49.3, 48.8, 38.6, 28.9, 26.0, 21.6, 14.4。
（実施例５）
　30mlの二ツ口フラスコに化合物（４-ａ）（20mg、0.07mmol）、メタノール2mlを仕込み、室温で撹拌した。Ｎ－ブロモスクシンイミド（12.8mg、0.07mmol）を添加した。20～30℃の範囲で12時間撹拌した。反応液をＬＣで分析した結果、化合物（５-ａ）がＬＣ面百値で95.9％生成しているのを確認した。
ＬＣ分析条件：
ＳＵＭＩＰＡＸ　ＯＤＳ   Ａ－２１０ＥＣ （３.０ｍｍφ×１５０ｍｍ、５μｍ）
移動相：Ａ液  ０.０５％ ＴＦＡ／水    Ｂ液  メタノール
　流量：０.５ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
Ｂ液：５０％（１５分）→（３０分）→８０％
（実施例６）
　30mlの二ツ口フラスコに化合物（４-ａ）（20mg、0.07mmol）、メタノール2mlを仕込み、室温で撹拌した。１，３－ジブロモ－５，５－ジメチルヒダントイン（11.8mg、0.04mmol）を添加した。20～30℃の範囲で12時間撹拌した。反応液をＬＣで分析した結果、化合物（５-ａ）がＬＣ面百値で57.9％生成しているのを確認した。（分析条件は実施例５と同様）
（実施例７）
500mlの四つ口フラスコに化合物（５-ａ）（1.05g、2.7mmol）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（90ml）を加え、氷冷下、撹拌した。炭酸カリウム（3.50g、25.3mmol）を脱イオン水20mlに溶解させ、3時間かけて10℃以下で滴下した。その後バスを取り除き、20～30℃の範囲で24時間撹拌した。反応マスにトルエン（500ml）を加え、減圧濃縮した。残さに酢酸エチル（300ml）を加え溶解させた後に、20％食塩水（150ml）で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧濃縮後、残さをカラムクロマトグラフィー（SiO２、ヘキサン－酢酸エチル：4：1）で精製し、化合物（７-ａ）（244mg）を得た。収率27.9％、純度99.0％。
　分析データ：
　１Ｈ－ＮＭＲ (500MHｚ、CDCｌ3)：δ＝7.73 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.30 (d, J=8.4Hz, 2H), 4.30 (dd, J=13.8Hz, 6.1Hz, 2H), 4.10 (d, J=13.8Hz, 1H), 4.00 (d, J=13.8Hz, 1H), 3.58 (S, 1H), 2.37 (S, 3H), 2.07 (dd, J=13.0Hz, 5.3Hz, 1H), 1.82 (S, 3H), 1.82-1.74 (m, 1H), 1.23 (S, 3H), 1.14 (S, 6H)。
　１３Ｃ－ＮＭＲ (100MHz、CDCl3)：199.6, 150.7, 145.0, 138.1, 135.2, 129.9, 127.4, 69.2, 58.5, 45.3, 36.8, 29.6, 25.5, 21.4, 13.6。
（実施例８）
　フラスコにMn(OAc)3.2H2O (2.5MR、4.6g、17.1 mmol)と脱水トルエン20mlを仕込み、減圧濃縮により水を留去した。続いて酢酸20mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間攪拌した。次いで、化合物（４-ａ）(1.0MR、2.0g、6.84mmol)を室温で仕込み、80～85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で７時間攪拌したところ、溶液は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ａ）がＬＣで約1％（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡褐色オイル状の化合物（６-ａ）を得た。ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（６-ａ）は87.1％、化合物（４-ａ）は0.9％（ＬＣ面積百分率）であった。
　ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（４-ａ）の構造確認を行った。
　分析データ：
　1Ｈ－ＮＭＲ (CDCl3、δ)： 7.8 (2H, d, j= 7.6), 7.4 (2H d, j= 8.4), 5.5 (1H, dd, j= 5.3, 13.7), 4.1 (2H, dd, j=13.7), 2.5 (3H, s), 2.2 (3H, s), 2.01-2.07-2.15 (2H, m), 1.8 (3H, s), 1.4 (3H, s), 1.3 (3H, s)。
　ＦＤ－ＭＳ： 365  M+H。
（実施例９）
　フラスコにMn(OAc)3.2H2O (1.25MR、2.3g、8.55 mmol)と脱水トルエン20mlを仕込み、還流条件下でディーンスタークトラップにより脱水した。室温に冷却した後、化合物（４-ａ）(1.0MR、2.0g、6.84mmol)を室温で仕込み、125℃まで昇温し、7時間攪拌した。反応をＴＬＣで確認し、原料が主成分であったので、Mn(OAc)3.2H2O (0.25MR、0.46g、1.71mmol)を追加仕込みし、同温度で7時間反応させた。その後、反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。次いで、Mn(II)化合物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡褐色オイル状の化合物（６-ａ）を含む粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝3/7～1/1）で精製し、化合物(６-ａ)を0.95g（収率38％）得た。
（実施例１０）
　化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をジメチルホルムアミド10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、K2CO3 (15.0MR、0.56g、4.05 mmol)を水10mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で3時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は73％、化合物（６-ａ）は2％（ＬＣ面積百分率）であった。
（実施例１１）
　化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、K2CO3 (50.0MR、1.86g、13.5mmol)を水10mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で7日間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は81％、化合物（６-ａ）は4％（ＬＣ面積百分率）であった。
（実施例１２）
　化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をエタノール10mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、NaOH (2.0MR、0.22g、0.54mmol)を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。室温で3時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、原料は消失し、化合物（７-ａ）は62％（ＬＣ面積百分率）であった。
（実施例１３）
　化合物（６-ａ）(1.0MR、0.1g、0.27mmol)をテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0℃に冷却した。NaOH (2.4MR、0.26g、0.65mmol)を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を、室温に自然昇温させた。22時間攪拌後、ＨＰＬＣで分析したところ、化合物（７-ａ）は87％（ＬＣ面積百分率）、化合物（６-ａ）は9％であった。
（実施例１４）
　窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、5g、9.71mmol）をテトラヒドロフラン400ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、2.0MR、2.93g、19.4mmol）を水60mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、0.82g、4.86mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25～30℃に自然昇温させ、25～30℃で終夜攪拌した。次に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、0.5MR、733mg、2.43mmol）を水3mlに溶解した溶液と48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、0.82g、4.86mmol）を加える操作を１日に２回ずつ、３日間に渡って行い攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、7.30g、48.6mmol）、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、5.74g、34.0mmol）］。反応開始から94時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて反応収率を算出したところ、化合物（４-ｂ）の収率は85％であった。
　ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（４-ｂ）の構造解析を行った。
　分析データ：
　1Ｈ－ＮＭＲ（500MHz、CDCl3）： 7.74 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.69 (d, J=8.4Hz, 2H), 7.33-7.36 (m, 4H), 5.16 (dd, J=8.0Hz, 1H), 4.08 (m, 1H), 3.61-3.71 (m, 2H), 3.05 (dd, J=6.9Hz, 1H), 2.65 (dd, J=6.9Hz, 1H), 2.46 (s, 3H), 2.45 (s, 3H), 2.13 (s, 3H), 1.91-1.97 (m, 1H), 1.73-1.81 (m, 1H), 1.25 (s, 3H), 1.21 (s, 3H), 0.96 (s, 3H)。
　ＦＤ－ＭＳ：529 (M+)
（実施例１５）
　窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、250mg、0.486mmol）をテトラヒドロフラン20ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、365mg、2.43mmol）を水3mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、287mg、1.70mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25～30℃に自然昇温させ、25～30℃で24時間攪拌した。ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ62％であった。
（実施例１６）
　窒素雰囲気下、化合物（３-ｂ）（1.0MR、250mg、0.486mmol）をテトラヒドロフラン20ｍlに溶解して、4℃に冷却した。次いで、臭素酸ナトリウム（NaBrO3、2.0MR、146mg、0.972mmol）を水1mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、41mg、0.243mmol）を同温度でゆっくりと滴下した。その後、反応混合物を25～30℃に自然昇温させ、25～30℃で１時間攪拌した。続いて、同様の方法により、250μlの水に溶解させた臭素酸ナトリウム（NaBrO3、0.5MR、36.5mg、0.243mmol）と48％臭化水素水溶液（HBr、0.5MR、41mg、0.243mmol）を追加する操作を１時間ごとに６回繰り返して攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（NaBrO3、5.0MR、365mg、2.43mmol）、48％臭化水素水溶液（HBr、3.5MR、287mg、1.7mmol）］。反応開始から48時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ51％であった。
（実施例１７）
　実施例１４において、テトラヒドロフランに代えてジメトキシエタンを使用したこと以外は、実施例１４と同様の操作を行った。反応開始から94時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ44％であった。
（実施例１８）
　窒素雰囲気下、25～30℃で化合物（３-ｂ）（1.0MR、3g、5.83mmol）をテトラヒドロフラン18mlに溶解した。次いで、臭素酸ナトリウム（2.0MR、1.76g、11.7mmol）を水5mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。続いて、硫酸を加えて反応系をｐＨ１～２とした。さらに、ヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を2mlのＴＨＦに溶解した溶液を同温度で滴下し、25～30℃で終夜攪拌した。次に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（1.0MR、880mg、5.83mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１～２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25～30℃で8時間攪拌した。さらに同様の方法で、臭素酸ナトリウム（0.5MR、440mg、2.92mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１～２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25～30℃で終夜攪拌した。最後に同様の方法で、臭素酸ナトリウム（0.5MR、440mg、2.92mmol）を水2mlに溶解した溶液を加え、続けて硫酸を加えて反応系をｐＨ１～２とし、さらにヨウ素（0.02MR、30mg、11.7μmol）を10mlのＴＨＦに溶解した溶液を加え、25～30℃で攪拌した［合計で臭素酸ナトリウム（4.0MR、3.52g、23.3mmol）、ヨウ素（0.08MR、120mg、466μmol）］。反応開始から51時間攪拌した後に、ＨＰＬＣ(内部標準法)を用いて化合物（４-ｂ）の反応収率を算出したところ68％であった。
（実施例１９）
　Mn(OAc)3.2H2O (2.5MR、1.27g、4.73mmol)とトルエン20mlをフラスコに仕込み、減圧濃縮により水和物を留去して、そのまま反応に使用した。脱水したMn(OAc)3に酢酸20mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。次いで、化合物（４-ｂ）(1.0MR、1.0g、1.89mmol)を室温で仕込み、80～85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で10時間撹拌したところ、溶液の色は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ｂ）がＬＣで約6%（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル20mlで希釈した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより白色の化合物（６-ｂ）を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、原料化合物（４-ｂ）を6％、化合物（６-ｂ）を70%（異性体混合物）の収率で単離した。
　ＮＭＲ及びＭＳにより、化合物（６-ｂ）の構造確認を行った。
　分析データ：
　1Ｈ-ＮＭＲ (CDCl3、δ)： 7.69-7.74 (4H, m), 7.34-7.36 (4H, m), 5.42-5.51 (1H, m), 5.17-5.23 (1H, m), 4.02-4.05 (1H, m), 3.61-3.73 (2H, m), 2.57-3.17 (2H, m), 2.45 (3H, s), 2.46 (3H, s), 2.14-2.18 (6H, m), 1.93-2.12 (2H, m), 1.24-1.32 (6H, 2xs), 1.01-1.09 (3H, 2xs)。
　ＦＤ-ＭＳ： 587 (M+H)。
（実施例２０）
　Mn(OAc)3.2H2O (2.5MR、3.8g、14.2mmol)とトルエン40mlをフラスコに仕込み、減圧濃縮により水和物を留去して、そのまま反応に使用した。脱水したMn(OAc)3に酢酸30mlを室温で仕込み、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。次いで、化合物（４-ｂ）(1.0MR、3.0g、5.67mmol)を室温で仕込み、80～85℃に昇温した。内温が80℃に達した時、反応混合物は黒色に変化した。さらに同温度で9時間撹拌したところ、溶液の色は透明で黄色を呈した。これは反応の進行とともにMn(II)化合物が白色固体として析出することによる。反応後、ＨＰＬＣ又はＴＬＣで観察し、原料である化合物（４-ｂ）がＬＣで約5-6%（面積百分率）に達した時に後処理した。反応混合物を室温に冷却し、酢酸エチル200mlで希釈した。水（50ml）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50ml＊2回)で順次洗浄した後、飽和食塩水（50ml）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。固形物を濾別し、溶液を濃縮することにより淡黄色状の化合物（６-ｂ）を得た。粗生成物をｎ－ヘキサン/酢酸エチル（3/7）で再結晶することにより、化合物（６-ｂ）を白色固体として収率76%（異性体混合物）で単離した。
（実施例２１）
　化合物（６-ｂ）(1.0MR、1.0g、1.70mmol)をテトラヒドロフラン50mlに溶解し、0℃に冷却した。次いで、水酸化ナトリウム(2.4MR、0.163g、4.10mmol)を水5mlに溶解した溶液を、同温度でゆっくりと滴下した。反応混合物を、室温に自然昇温させ、20時間撹拌した。この時点で反応の進行をＨＰＬＣで確認して、反応を停止し、後処理を行った。ＨＰＬＣで分析したところ、目的化合物（７-ｂ）は83%（面積百分率）であり、原料化合物（６-ｂ）は3.5%（面積百分率）であった。
　分析データ：
　1Ｈ-ＮＭＲ (500MHz, CDCl3、δ)： 7.70-7.74 (4H, m), 7.33-7.36 (4H, m), 5.21-5.26 (1H, m), 4.25-4.38 (1H, dd, J:5.7, 14.1Hz), 4.02-4.05 (1H, dd, J:6.8Hz), 3.61-3.73 (2H, m), 3.57 (1H, br s), 3.11-3.17 (1H, m), 2.63-2.67 (1H, m), 2.46 (3H, s), 2.45 (3H, s), 2.21 (3H, sx2), 2.08-2.16 (1H, m), 1.68-1.91 (1H, m), 1.31 (3H, sx2), 1.23 (3H, s x2), 1.06-0.99 (3H, sx2)。
　ＦＤ-ＭＳ： 546 (M+H)。
　本発明の方法によって、カロテノイド製造のための重要中間体であるスルホン化合物を、工業的に有利に製造することができる。

Claims (19)

  1. 　Ｚが水素原子である以下の式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
    で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
    で表される化合物の製造方法であって、式（３）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物と、塩素酸塩又は臭素酸塩とを反応させる第１工程；並びに
    　第１工程で得られた反応液を、ＨＸ又はＸ２（式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）のいずれかの反応試剤と反応させる第２工程；
    を行うことにより、式（４）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
  2. 　第２工程をｐＨ５以下で行うことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
  3. 　塩素酸塩又は臭素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
  4. 　塩素酸又は臭素酸のアルカリ金属塩が、塩素酸ナトリウム又は臭素酸ナトリウムであることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
  5. 　第２工程で用いる反応試剤がＨＸであり、当該ＨＸにおいて、Ｘが臭素原子であることを特徴とする請求項１～４のいずれか記載の製造方法。
  6. 　第２工程で用いる反応試剤がＸ２であり、当該Ｘ２において、Ｘがヨウ素原子であることを特徴とする請求項１～４のいずれか記載の製造方法。
  7. 　Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１～６のいずれか記載の製造方法。
  8. 　Ｚがハロゲン原子である以下の式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
    で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
    で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物と、ハロゲン化剤とを反応させて、式（５）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     （式中、Ｘは、ハロゲン原子を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
  9. 　Ｘが、臭素原子であり、ハロゲン化剤が臭素、Ｎ－ブロモスクシンイミド、又は１，３－ジブロモ－５，５－ジメチルヒダントインである請求項８記載の製造方法。
  10. 　Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする請求項８又は９記載の製造方法。
  11. 　Ｚがアルコキシカルボニル基である以下の式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
     （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
    で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
    で表される化合物の製造方法であって、式（４）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
     （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物と、Ｍ(ＯＣＯＲ)ｎ（式中、Ｍは金属原子、Ｒは炭素数１～４のアルキル基、ｎは２から４の整数を表す。）で表される化合物とを反応させ、式（６）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
     （式中、Ａ、Ａｒ及びＲは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
  12. 　Ｒがメチル基、Ｍがマンガン、ｎが３であることを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
  13. 　Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の製造方法。
  14. 　Ｚがヒドロキシル基である以下の式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
     ［式中、Ａは、水素原子又は式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
     （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
    で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。］
    で表される化合物の製造方法であって、式（６）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
     （式中、Ｒは、炭素数１～４のアルキル基を表し、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物と、無機塩基とを反応させ、式（７）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
     （式中、Ａ及びＡｒは、前記と同じ意味を表す。）
    で表される化合物を得ることを含んでなる方法。
  15. 　無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩であることを特徴とする請求項１４記載の製造方法。
  16. 　Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１４又は１５記載の製造方法。
  17. 　式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
     ［式中、Ｚは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１～４のアルコキシカルボニル基又はヒドロキシル基であることを表し、Ａは、水素原子又は式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
     （式中、Ａｒは、１～３個の置換基を有していてもよいアリール基を表し、波線は、その結合する二重結合の立体がＥ体、Ｚ体又はＥ／Ｚの混合物であることを表す。）
    で表される基（＊が結合部位を表す）であり、Ａｒは、前記と同じ意味を表す。但し、Ａが水素原子である場合には、Ｚはハロゲン原子及びヒドロキシル基ではない。］
    で表される化合物。
  18. 　Ａｒが４－メチルフェニル基であることを特徴とする請求項１７記載の化合物。
  19. 　Ｚがメトキシカルボニル基であることを特徴とする請求項１７又は１８記載の化合物。
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