(57)【要約】【課題】酸素同位体の供給源として有用な新規化合物を得る。【解決手段】一般式（１）又は式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物である。［化１］2014051469.tif 000053（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物。
【化１】
2014051469.tif 000035
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【請求項２】
一般式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物。
【化２】
2014051469.tif 000036
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。）
【請求項３】
一般式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物。
【化３】
2014051469.tif 000037
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ２はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ３はアルコキシル基を表す。）
【請求項４】
酸素同位体濃縮度が９０ａｔｏｍ％以上である、請求項１〜３のいずれか１項記載のリン原子含有酸素同位体標識化合物。
【請求項５】
式（４）で表される化合物と、式（５）で表される化合物とを反応させる、式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法。
【化４】
2014051469.tif 000038
【化５】
2014051469.tif 000039
【化６】
2014051469.tif 000040
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【請求項６】
式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物とアルカリとを反応させる、式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法。
【化７】
2014051469.tif 000041
【化８】
2014051469.tif 000042
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【請求項７】
式（６）で表される化合物と、式（７）で表される化合物とを反応させる、式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法。
【化９】
2014051469.tif 000043
【化１０】
2014051469.tif 000044
【化１１】
2014051469.tif 000045
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ２はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ３はアルコキシル基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【請求項８】
式（１）又は式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物のいずれかと、式（８）で表される化合物とをウィッティヒ反応させる、式（９）で表される酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法。
【化１２】
2014051469.tif 000046
【化１３】
2014051469.tif 000047
【化１４】
2014051469.tif 000048
【化１５】
2014051469.tif 000049
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ４，Ｒ５はそれぞれ、アルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【請求項９】
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物と、式（８）で表される化合物とをホーナーエモンズ反応させる、式（１０）で表される酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法。
【化１６】
2014051469.tif 000050
【化１７】
2014051469.tif 000051
【化１８】
2014051469.tif 000052
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ２はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ３はアルコキシル基を表す。Ｒ４，Ｒ５はそれぞれ、アルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素同位体の供給源として有用なリン原子含有酸素同位体標識化合物、リン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法及び酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然界の酸素同位体は、１６Ｏが９９．７５９ａｔｏｍ％、１７Ｏが０．０３７ａｔｏｍ％、１８Ｏが０．２０４ａｔｏｍ％の割合で存在している。これらのうち同位体重成分である１８Ｏにより重酸素化された同位体標識化合物は、質量分析法により定量分析する際の内部標準物質として、医薬、農薬、生化学等の分野で有用である。一方、同じく１７Ｏは核磁気モーメントをもつことから核磁気共鳴（ＮＭＲ）による構造解析研究等に用いられている。なお、化合物を構成する特定の酸素原子又は全ての酸素原子が、酸素同位体１８Ｏ及び／または１７Ｏからなる割合（ａｔｏｍ％）を、「酸素同位体（１８Ｏ＋１７Ｏ）濃縮度」ということがあり、化合物を構成する特定の酸素原子又は全ての酸素原子が、酸素同位体（１８Ｏ）からなる割合（ａｔｏｍ％  ）を「酸素同位体（１８Ｏ）濃縮度」又は単に「酸素同位体濃縮度」ということがある。同意語として、「酸素同位体化率」や「酸素同位体濃度」などと表現する場合もある。
【０００３】
この種の安定同位体としては重水素標識化合物を用いることが一般的であるが、近年は酸素同位体標識化合物が注目されている。酸素同位体標識化合物は、酸素１８であれば１標識あたりの質量数の増加として２個分を得られることや、炭素の同位体である炭素１３や窒素の同位体である窒素１５に比べ安価であること等、例えば重水素標識化合物に比べて多くのメリットをもつにもかかわらず、実際に使用される頻度は低い。その理由のひとつに、重水素標識化合物、炭素同位体標識化合物及び窒素同位体標識化合物に比べ、市販されている酸素同位体化合物の種類が極端に少ないことが挙げられる。
【０００４】
このため、多くの場合、例えば分析を実施する者が各自、目的の酸素同位体標識化合物を合成せざるを得ないのが現状である。この種の酸素同位体標識化合物を得る方法として、Ｈ２１７Ｏ又はＨ２１８Ｏのような酸素同位体標識水を用いた加水分解法により酸素同位体１７Ｏ又は１８Ｏを転移する方法が挙げられる。例えば特開２００６−８５９１号公報には、脱水素触媒の存在下、Ｈ２１７Ｏ又はＨ２１８Ｏのような酸素同位体標識水とアミン系化合物とを反応させ、酸素同位体標識有機カルボニル化合物を合成する方法が開示されている。また、特開２００６−８６６６号公報には、酸素同位体標識水とアミノ酸等のカルボキシル基含有化合物とを活性剤の存在下で反応させ、カルボキシル基の酸素が酸素同位体１７Ｏ又は１８Ｏである標識カルボキシル基含有化合物を得る方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらの方法では、酸素同位体標識水とカルボキシル基含有化合物とをモル比１：１で反応させた場合に反応が進行しにくいという不都合がある。また、これらの方法では、大気中の軽水（Ｈ２１６Ｏ）が混入するおそれがあり、酸素同位体濃縮度の低下を引き起こす。酸素同位体濃縮度の低下を防ぐには、不活性ガスで置換した装置中での合成反応を行えばよいが、装置が大掛かりになる、操作が煩雑になる等の別の不都合を生じる。さらに、得られる酸素同位体標識化合物の種類が限定される、原料である酸素同位体標識水が大量に必要でありコスト増につながる等の不都合もある。
【０００６】
このように、既存の酸素供給源である酸素同位体標識水を利用した合成方法では様々な不都合があるため、誰でも効率的且つ簡便に目的化合物を得ることが可能な新規化合物の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−８５９１号公報
【特許文献２】特開２００６−８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、酸素同位体の供給源として有用な、新規なリン原子含有酸素同位体標識化合物及びその製造方法を得ることを課題とする。
また、本発明は、リン原子含有酸素同位体標識化合物を用いて酸素同位体標識化合物を得ることが可能な酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本明細書においては、酸素同位体標識化合物を得るための酸素同位体の供給源となる化合物を「リン原子含有酸素同位体標識化合物」と称する。
また、酸素同位体の供給源であるリン原子含有酸素同位体標識化合物を用いて合成された化合物を、「酸素同位体標識不飽和エステル化合物」と称する。
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、一般式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物である。
【化１】
2014051469.tif 000002
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【００１０】
請求項２に係る発明は、一般式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物である。
【化２】
2014051469.tif 000003
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。）
【００１１】
請求項３に係る発明は、一般式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物。
【化３】
2014051469.tif 000004
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ２はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ３はアルコキシル基を表す。）
【００１２】
請求項４に係る発明は、酸素同位体濃縮度が９０ａｔｏｍ％以上である、請求項１〜３のいずれか１項記載のリン原子含有酸素同位体標識化合物である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、式（４）で表される化合物と、式（５）で表される化合物とを反応させる、式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法である。
【化４】
2014051469.tif 000005
【化５】
2014051469.tif 000006
【化６】
2014051469.tif 000007
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【００１４】
請求項６に係る発明は、式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物とアルカリとを反応させる、式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法である。
【化７】
2014051469.tif 000008
【化８】
2014051469.tif 000009
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【００１５】
請求項７に係る発明は、式（６）で表される化合物と、式（７）で表される化合物とを反応させる、式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法である。
【化９】
2014051469.tif 000010
【化１０】
2014051469.tif 000011
【化１１】
2014051469.tif 000012
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ２はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ３はアルコキシル基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【００１６】
請求項８に係る発明は、式（１）又は式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物のいずれかと、式（８）で表される化合物とをウィッティヒ反応させる、式（９）で表される酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法である。
【化１２】
2014051469.tif 000013
【化１３】
2014051469.tif 000014
【化１４】
2014051469.tif 000015
【化１５】
2014051469.tif 000016
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ１はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ４，Ｒ５はそれぞれ、アルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｘはハロゲン原子を表す。）
【００１７】
請求項９に係る発明は、式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物と、式（８）で表される化合物とをホーナーエモンズ反応させる、式（１０）で表される酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法である。
【化１６】
2014051469.tif 000017
【化１７】
2014051469.tif 000018
【化１８】
2014051469.tif 000019
（式中、Ｙは１８Ｏ又は１７Ｏを表す。Ｒ２はアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。Ｒ３はアルコキシル基を表す。Ｒ４，Ｒ５はそれぞれ、アルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。）
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、効率的且つ簡便に目的の酸素同位体標識化合物を得ることが可能な、酸素同位体の供給源となるリン原子含有酸素同位体標識化合物を提供することができる。また、本発明のリン原子含有酸素同位体標識化合物は、これを用いてウィッティヒ反応又はホーナーエモンズ反応させたとき等モル反応が可能なので、酸素同位体を効率良く且つ高い濃縮度を維持しつつ目的化合物に導入することができる。
【００１９】
また、リン原子含有酸素同位体標識化合物を用いたウィッティヒ反応又はホーナーエモンズ反応は、有機溶媒中で反応が進行するので大気中の軽水の混入による酸素同位体濃縮度の低下がなく、仮に軽水が反応系に混入してもその反応が加水分解反応ではないので不都合を生じることがない。
【００２０】
また、本発明の酸素同位体標識不飽和エステル化合物の製造方法によれば、式（１）又は（２）で表されるウィッティヒ試薬又は式（３）で表されるホーナーエモンズ試薬と反応させる化合物として、様々な種類のカルボニル化合物を選択できることから、様々な種類の酸素同位体標識不飽和エステル化合物を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミドの標準マススペクトルである。
【図２】図２は、実施例１で合成したエトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏのマススペクトルである。
【図３】図３は、実施例４で合成した桂皮酸エチル−１８Ｏのマススペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜式（１）又は式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物＞
本発明の化合物は、式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物である。
【化１９】
2014051469.tif 000020
【００２３】
ここでＹは、酸素１８（１８Ｏ）又は酸素１７（１７Ｏ）である。Ｒ１としては、アルキル基又は置換されていてもよいアリール基が例示できる。アルキル基としては、直鎖又は分岐鎖のいずれでも良い。アルキル基の炭素数は１〜５が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基が例示され、特にエチル基が好ましい。また、アリール基としては、単環式及び多環式のいずれでも良いが、単環式のものが好ましい。具体的にはフェニル基、ベンジル基等が例示され、フェニル基が好ましい。アリール基上の水素原子は少なくとも１つの置換基で置換されていてもよく、置換基としては、ヨウ素、臭素、塩素、フッ素等のハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基等が例示できる。
Ｘは、ハロゲン原子であり、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が例示される。
【００２４】
式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の具体例として、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏ、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムクロリド−１８Ｏ、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１７Ｏ、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムクロリド−１７Ｏを例示できる。
【００２５】
また、本発明の化合物は、式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物である。
【化２０】
2014051469.tif 000021
【００２６】
式（２）中、Ｙ、Ｒ１としては、上述した式（１）におけるＹ、Ｒ１と同様のものが可能であるため、ここでは説明を省略する。
【００２７】
式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の具体例として、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムイリド−１８Ｏ、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムイリド−１７Ｏ等を例示できる。
【００２８】
さらに、本発明の化合物は、式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物である。
【化２１】
2014051469.tif 000022
【００２９】
ここでＹは、酸素１８（１８Ｏ）又は酸素１７（１７Ｏ）である。Ｒ２としては、アルキル基又は置換されていてもよいアリール基が例示できる。アルキル基としては、直鎖又は分岐鎖のいずれでも良い。アルキル基の炭素数は１〜５が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基が例示され、特にエチル基が好ましい。また、アリール基としては、単環式及び多環式のいずれでも良いが、単環式のものが好ましい。具体的にはフェニル基、ベンジル基等が例示され、フェニル基が好ましい。アリール基上の水素原子は少なくとも１つの置換基で置換されていてもよく、置換基としては、ヨウ素、臭素、塩素、フッ素等のハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基等が例示できる。
Ｒ３としては、メトキシ基、エトキシ基のアルコキシル基が例示できる。
【００３０】
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の具体例として、ホスホノ酢酸トリエチル−１８Ｏ、ホスホノ酢酸トリエチル−１７Ｏを例示できる。
【００３１】
なお、以下の説明において、式中「Ｙ」で表される部位の酸素原子が、酸素同位体（１７Ｏ及び／又は１８Ｏ）である割合（ａｔｏｍ％）を「酸素同位体（１８Ｏ＋１７Ｏ）濃縮度」ということとし、式中「Ｙ」で表される部位の酸素原子が、酸素同位体（１８Ｏ）である割合（ａｔｏｍ％）を「酸素同位体（１８Ｏ）濃縮度」又は単に「酸素同位体濃縮度」ということとする。また、以下の記載において特に説明がない限り、酸素同位体濃縮度は、酸素同位体（１８Ｏ）濃縮度を意味する。また本発明において、酸素同位体濃縮度は、質量分析計（ＥＩ−ＭＳ）によるマススペクトルデータにより各フラグメントピーク強度に基づいて算出する。
【００３２】
本発明において窒素原子含有酸素同位体標識化合物とは、式中「Ｙ」で表される部位の酸素原子における酸素同位体（１７Ｏ又は１８Ｏ）の存在比が、天然存在比を超えているものをいう。なお、自然界における酸素同位体１７Ｏ及び１８Ｏの存在比はそれぞれ、０．０３７ａｔｏｍ％、０．２０４ａｔｏｍ％である。リン原子含有酸素同位体標識化合物のカルボニルの酸素原子における酸素同位体濃縮度は、好ましくは９０ａｔｏｍ％以上、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％以上である。
【００３３】
＜式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法＞
式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物は、式（５）で表される酸素同位体標識ハロゲン化アルキル化合物と、式（４）で表されるトリフェニルホスフィンとの反応によって得られる。
【００３４】
反応条件は、例えば反応温度０℃〜１５０℃、反応時間１分〜２４時間、好ましくは１０分〜４時間、式（５）で表される化合物に対する式（４）で表される化合物の使用量がモル比で１〜１０程度、好ましくは１〜１．１とされる。反応式を以下の式（Ｉ）に示す。
【化２２】
2014051469.tif 000023
【００３５】
式（５）で表される酸素同位体標識ハロゲン化アルキル化合物として、式中「Ｙ」で表される部位の酸素原子における酸素同位体（１７Ｏ又は１８Ｏ）の存在比が、天然存在比を超えているものを用いる。また、式（５）で表される化合物の酸素同位体濃縮度は、好ましくは９０ａｔｏｍ％以上、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％以上である。
【００３６】
＜式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法＞
式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物は、式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物とアルカリとを反応させることによって得られる。ここで、アルカリとしては、有機塩基及び無機塩基のいずれでもよい。無機塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化セシウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウムが例示できる。有機塩基としては、トリエチルアミン等のアミン系化合物が例示できる。
【００３７】
反応条件は、例えば反応温度０℃〜１５０℃、反応時間１分〜２４時間、好ましくは１０分〜４時間とされる。反応式を以下の式（ＩＩ）に示す。
【化２３】
2014051469.tif 000024
【００３８】
式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、式中「Ｙ」で表される部位の酸素原子における酸素同位体（１７Ｏ又は１８Ｏ）の存在比が、天然存在比を超えているものを用いる。また、式（１）で表される化合物の酸素同位体濃縮度は、好ましくは９０ａｔｏｍ％以上、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％以上である。
【００３９】
＜式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物の製造方法＞
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物は、式（５）で表される酸素同位体標識ハロゲン化アルキルと式（１０）で表されるトリアルコキシホスフィンとを反応させることによって得られる。
【００４０】
反応条件は、例えば反応温度０℃〜１５０℃、反応時間１分〜２４時間、好ましくは１０分〜４時間、式（５）で表される化合物に対する式（６）で表される化合物の使用量がモル比で１〜１０程度、好ましくは１〜１．１とされる。反応式を以下の式（ＩＩＩ）に示す。
【化２４】
2014051469.tif 000025
【００４１】
式（５）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、式中「Ｙ」で表される部位の酸素原子における酸素同位体（１７Ｏ又は１８Ｏ）の存在比が、天然存在比を超えているものを用いる。また、式（５）で表される化合物の酸素同位体濃縮度は、好ましくは９０ａｔｏｍ％以上、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％以上である。
【００４２】
＜式（９）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物の製造方法＞
本発明では、前述の式（１）又は式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物と、式（８）で表されるカルボニル化合物とをウィッティヒ反応させることにより、式（９）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物を合成することができる。以下のウィッティヒ反応で得られる式（９）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物は、シス／トランス異性体の混合物である。反応式を以下の式（ＩＶ）、（Ｖ）に示す。
【化２５】
2014051469.tif 000026
【化２６】
2014051469.tif 000027
【００４３】
式（１）又は式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、酸素同位体濃縮度が９０ａｔｏｍ％以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％である。これにより、式（９）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物として、酸素同位体濃縮度９０ａｔｏｍ％以上、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％以上のものを合成することができる。
【００４４】
式（８）中、Ｒ４，Ｒ５は、任意の有機基であり、酸素同位体を導入したい目的化合物に応じて選択すればよい。例えば、炭化水素基、ヘテロ原子含有基であり、これらは少なくとも１つの水素原子が任意の炭化水素基、ヘテロ原子含有基、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基が例示される。炭化水素基の炭素数に特に制限はなく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜１０のアリール基、ベンジル基等の炭素数７〜１０のアラルキル基が挙げられる。ヘテロ原子含有基としては、ヒロドキシ基、アルコキシル基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基、スルホニル基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボニル基が挙げられる。
【００４５】
前記ウィッティヒ反応の条件は、反応温度０℃〜１００℃で、溶媒中の式（１）又は（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物に、式（８）で表されるカルボニル化合物を添加し、その後、数分〜数時間程度反応させる。
【００４６】
反応溶媒としては、有機溶媒を用いることができ、エタノールやメタノール等のアルコール又はテトラヒドロフランを好ましく用いることができる。
【００４７】
また、本発明では、前述の式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物と、式（８）で表されるカルボニル化合物とをホーナーエモンズ反応させることにより、式（１０）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物を合成することができる。以下のホーナーエモンズ反応では、式（１０）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物としてトランス異性体が優先的に生成する。反応式を以下の式（ＶＩ）に示す。
【化２７】
2014051469.tif 000028
【００４８】
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、酸素同位体濃縮度が９０ａｔｏｍ％以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％である。これにより、式（１０）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物として、酸素同位体濃縮度９０ａｔｏｍ％以上、より好ましくは９５ａｔｏｍ％以上、さらに好ましくは９８ａｔｏｍ％以上のものを合成することができる。
【００４９】
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物と式（８）で表されるカルボニル化合物とをホーナーエモンズ反応させる条件は、反応温度０℃〜１００℃で、反応溶媒中の式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物に、式（８）で表されるカルボニル化合物を添加し、その後、数分〜数時間程度反応させる。
【００５０】
反応溶媒としては、有機溶媒を用いることができ、エタノールやメタノール等のアルコール又はテトラヒドロフランを好ましく用いることができる。
【実施例】
【００５１】
＜実施例１＞
式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏを合成した。
ブロモ酢酸エチル−１８Ｏ（９９．８ａｔｏｍ％１８Ｏ）１６７ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、エタノール１ｍｌをフラスコに入れ撹拌し、撹拌中にトリフェニルホスフィン２６２ｍｇ（１ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で加温した。反応後、溶媒を濃縮し、白色結晶を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏと同定した。収量０．４２ｇ、収率９８．４％、酸素同位体濃縮度９９．７ａｔｏｍ％１８Ｏ。以上の反応式を下記式（ＶＩＩ）に示す。また、図１に、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミドの標準マススペクトルを示し、図２には、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏのマススペクトルを示す。
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ  ｆｏｒ  Ｃ２２Ｈ２２Ｏ１８ＯＰ＋（Ｃ２２Ｈ２２ＢｒＯ１８ＯＰ），ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ３５１．３８、ｆｏｕｎｄ  ３５１．１。
【化２８】
2014051469.tif 000029
【００５２】
＜実施例２＞
式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムイリド−１８Ｏを合成した。
実施例１と同様にエトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏを合成した後、テトラヒドロフラン中、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム１１２ｍｇ（１ｍｍｏｌ）を添加し、室温で３０分撹拌した。反応後、溶媒を濃縮し、白色結晶を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムイリド−１８Ｏと同定した。収量０．３３ｇ、収率９３．４％、酸素同位体濃縮度９９．７ａｔｏｍ％１８Ｏ。
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ  ｆｏｒ  Ｃ２２Ｈ２１Ｏ１８ＯＰ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ３５０．３７、ｆｏｕｎｄ  ３５０．０。
以上の反応式を下記式（ＶＩＩＩ）に示す。
【化２９】
2014051469.tif 000030
【００５３】
＜実施例３＞
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物として、ホスホノ酢酸トリエチル−１８Ｏを合成した。
ブロモ酢酸エチル−１８Ｏ（９９．８ａｔｏｍ％１８Ｏ）１６７ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、エタノール１ｍｌをフラスコに入れ撹拌し、撹拌中にトリエチルホスフィン１６６ｍｇ（１ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で加温した。反応後、溶媒を濃縮し、白色結晶を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで、ホスホノ酢酸トリエチル−１８Ｏと同定した。収量２０１ｍｇ、収率９０．０％、酸素同位体濃縮度９９．７ａｔｏｍ％１８Ｏ。
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ  ｆｏｒ  Ｃ８Ｈ１７Ｏ４１８ＯＰ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ２２６．１９、ｆｏｕｎｄ  ２２６．０。
以上の反応式を下記式（ＩＸ）に示す。
【化３０】
2014051469.tif 000031
【００５４】
＜実施例４＞
式（１）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物としてエトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏを用い、ウィッティヒ反応により、式（８）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物として、桂皮酸エチル−１８Ｏを合成した。
エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド−１８Ｏ（９９．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）２１５ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、エタノール１ｍｌをフラスコに入れ撹拌し、撹拌中にベンズアルデヒド  ５３ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム５６ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で加温した。反応後、溶媒を濃縮し、白色結晶を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで、桂皮酸エチル−１８Ｏと同定した。収量６５ｍｇ、収率７３．０％、酸素同位体濃縮度９９．２ａｔｏｍ％１８Ｏ。図３に、桂皮酸エチル−１８Ｏのマススペクトルを示す。
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ  ｆｏｒ  Ｃ１１Ｈ１２Ｏ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ１７８．２１  、ｆｏｕｎｄ  １７８．０
以上のとおり、酸素同位体濃縮度の高い（９０ａｔｏｍ％１８Ｏ以上）桂皮酸エチル−１８Ｏを、効率的且つ簡便に合成することができた。以上の反応式を下記式（Ｘ）に示す。
【化３１】
2014051469.tif 000032
【００５５】
＜実施例５＞
式（２）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物としてエトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムイリド−１８Ｏを用い、ウィッティヒ反応により、式（８）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物として、桂皮酸エチル−１８Ｏを合成した。
エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムイリド−１８Ｏ（９９．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）１７４ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、エタノール１ｍｌをフラスコに入れ撹拌し、撹拌中にベンズアルデヒド  ５３ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム５６ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で加温した。反応後、溶媒を濃縮し、白色結晶を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで、桂皮酸エチル−１８Ｏと同定した。収量６２．４ｍｇ、収率７０．０％、酸素同位体濃縮度９９．２ａｔｏｍ％１８Ｏ。
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ  ｆｏｒ  Ｃ１１Ｈ１２Ｏ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ１７８．２１  、ｆｏｕｎｄ  １７８．０。
以上のとおり、酸素同位体濃縮度の高い（９０ａｔｏｍ％１８Ｏ以上）桂皮酸エチル−１８Ｏを、効率的且つ簡便に合成することができた。以上の反応式を下記式（ＸＩ）に示す。
【化３２】
2014051469.tif 000033
【００５６】
＜実施例６＞
式（３）で表されるリン原子含有酸素同位体標識化合物としてホスホノ酢酸トリエチル−１８Ｏを用い、ホーナーエモンズ反応により、式（８）で表される酸素同位体標識α，β−不飽和エステル化合物として、桂皮酸エチル−１８Ｏを合成した。
ホスホノ酢酸トリエチル−１８Ｏ（９９．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）２２６ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン２ｍｌをフラスコに入れ撹拌し、撹拌中にベンズアルデヒド１０６ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム１１２ｍｇ（１ｍｍｏｌ）を添加し、室温で攪拌した。反応後、溶媒を濃縮し、白色結晶を得た。１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで、桂皮酸エチル−１８Ｏと同定した。収量１３５ｍｇ（０．７７ｍｍｏｌ）、収率７６．８％、酸素同位体濃縮度９９．２ａｔｏｍ％１８Ｏ。
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ  ｆｏｒ  Ｃ１１Ｈ１２Ｏ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ１７８．２１、ｆｏｕｎｄ  １７８．０。
以上のとおり、酸素同位体濃縮度の高い（９０ａｔｏｍ％１８Ｏ以上）桂皮酸エチル−１８Ｏを、効率的且つ簡便に合成することができた。以上の反応式を下記式（ＸＩＩ）に示す。
【化３３】
2014051469.tif 000034
【００５７】
なお、図１〜図３に示したマススペクトルの測定条件は以下の通りである。
分析計  二重収束型質量分析計（ＡＸ５０５Ｗ）
試料導入法  試料直接導入法
イオン化法  電子イオン化法
イオン化電圧  ３０ｅＶ
イオン源温度  ２５０℃
測定モード  ＳＣＡＮ測定
測定質量範囲  Ｍ／Ｚ＝４０〜３００
【図１】
2014051469.tif 000054
【図２】
2014051469.tif 000055
【図３】
2014051469.tif 000056