JP7716735B2 - ホスホニウム化合物、並びにその塩、水和物及び溶媒和物 - Google Patents

Description

本発明は、ホスホニウム化合物、並びにその塩、水和物及び溶媒和物に関する。

赤色から近赤外領域に強い発光を示す分子は、細胞に対する光毒性を軽減するだけでなく、生体深部イメージングにおいても非常に有用である。今までにホスファキサンテン骨格を有する赤色から近赤外領域の発光色素が知られている（例えば、特許文献１参照）。

これに対して、より一般的な視点として、蛍光色素の吸収及び発光特性の多様性を高めることは、用途範囲を拡張することにもつながる。

国際公開第２０１６／１３３２１８号

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、赤色から近赤外領域に強い発光を示す化合物を提供することを目的とする。

上記目的を鑑み、鋭意検討した結果、本発明者らは、特定のホスファキサンテン骨格を有するホスホニウム化合物が、赤色から近赤外領域に強い発光を示すことを見出した。このようなホスホニウム化合物のうち、ホスホニウムフルオレセイン化合物は、溶媒の極性が増大するにつれて吸収極大波長及び蛍光極大波長が短波長シフトする負のソルバトクロミック蛍光色素である。本発明は、このような知見に基づきさらに研究を重ね、完成させたものである。すなわち、本発明は以下の構成を包含する。

項１．一般式（１）：

［式中、Ｙ^１は酸素原子又は置換若しくは非置換アミノカチオンを示す。Ｙ^２は酸素アニオン又は置換若しくは非置換アミノ基を示す。Ｒ^１及びＲ^２は同一又は異なって、置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基、又は置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^３及びＲ^４は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基を示す。ただし、Ｒ^３及びＲ^４の少なくとも１つは置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基である。Ｒ^５は水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換アリール基を示す。Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^６とＹ^１、Ｒ^７とＹ^２、Ｒ^８とＹ^１、及びＲ^９とＹ^２よりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
で表されるイオンを含有する、ホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項２．一般式（１Ａ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ａ、Ｒ^７ａ、Ｒ^８ａ及びＲ^９ａは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２ａ及びＲ^１３ａは同一又は異なって、置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^６ａとＲ^１０、Ｒ^７ａとＲ^１３ａ、Ｒ^８とＲ^１１、及びＲ^９ａとＲ^１２ａよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
で表されるホスホニウムローダミンカチオンを含有する、項１に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項３．水中で６９０～７３０ｎｍに吸収極大波長を有する、項２に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項４．一般式（１Ｂ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。］
で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である、項１に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項５．水中で６３０～６６０ｎｍに吸収極大波長を有する、項４に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項６．一般式（１Ｃ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｃ、Ｒ^７ｃ、Ｒ^８ｃ及びＲ^９ｃは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^１２ｃ及びＲ^１３ｃは同一又は異なって、置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^７ｃとＲ^１３ｃ、及びＲ^９ｃとＲ^１２ｃよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
で表されるホスホニウムロドールカチオンを含有する、項１に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項７．水中で６６０～６９０ｎｍに吸収極大波長を有する、項６に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項８．前記Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９がいずれも水素原子である、項１～７のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項９．Ｒ^１及びＲ^２は同一又は異なって、置換若しくは非置換アリール基である、項１～８のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。

項１０．項１～９のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を含有する、蛍光色素。

項１１．項１～９のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を含有し、且つ、前記ホスホニウム化合物又はその塩が、一般式（１Ｂ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。］
で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である、ソルバトクロミック蛍光色素。

項１２．負のソルバトクロミック蛍光色素である、項１１に記載のソルバトクロミック蛍光色素。

本発明によれば、赤色から近赤外領域に強い発光を示す化合物を提供することができる。

なかでも、ホスホニウムローダミン化合物及びホスホニウムロドール化合物は、カチオン型の化合物であり、細胞内で負電荷を有するミトコンドリア等を選択的に可視化できることが期待される。特に、ホスホニウムローダミン化合物はジカチオン有するこれまでにない構造的な特徴を有する蛍光色素であり、細胞内で負電荷を有するミトコンドリア等を特に選択的に可視化できることが期待される。

また、ホスホニウムフルオレセイン化合物は、同一分子内にカチオンとアニオンとを有しており、これまでにない構造的な特徴を有する蛍光色素であり、負のソルバトクロミズムを有する。

正の溶媒効果と、負の溶媒効果を説明する概略図である。 水中でのホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルである。 水中でのホスホニウムロドール化合物（実施例３）の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルである。 水中でのホスホニウムローダミン化合物（実施例４）の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルである。 各種溶媒中でのホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）の蛍光スペクトルである。

本明細書において、「含有」は、「含む（comprise）」、「実質的にのみからなる（consist essentially of）」、及び「のみからなる（consist of）」のいずれも包含する概念である。

また、本明細書において、数値範囲を「Ａ～Ｂ」で示す場合、Ａ以上Ｂ以下を意味する。

本明細書において、「（ヘテロ）アリール基」は、アリール基又はヘテロアリール基を意味する。

１．ホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物
本発明のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物は、一般式（１）：

［式中、Ｙ^１は酸素原子又は置換若しくは非置換アミノカチオンを示す。Ｙ^２は酸素アニオン又は置換若しくは非置換アミノ基を示す。Ｒ^１及びＲ^２は同一又は異なって、置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基、又は置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^３及びＲ^４は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基を示す。ただし、Ｒ^３及びＲ^４の少なくとも１つは置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基である。Ｒ^５は水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換アリール基を示す。Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^６とＹ^１、Ｒ^７とＹ^２、Ｒ^８とＹ^１、及びＲ^９とＹ^２よりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
で表されるイオンを含有する。

一般式（１）において、Ｙ^１は酸素原子又は置換若しくは非置換アミノカチオンであり、Ｙ^２は酸素アニオン又は置換若しくは非置換アミノ基である。

このうち、Ｙ^１が置換若しくは非置換アミノカチオンでありＹ^２が置換若しくは非置換アミノ基である場合は、一般式（１Ａ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ａ、Ｒ^７ａ、Ｒ^８ａ及びＲ^９ａは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２ａ及びＲ^１３ａは同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。Ｒ^６ａとＲ^１０、Ｒ^７ａとＲ^１３ａ、Ｒ^８とＲ^１１、及びＲ^９ａとＲ^１２ａよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
で表されるホスホニウムローダミンカチオンを含有するホスホニウムローダミン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物となる。

また、Ｙ^１が酸素原子でありＹ^２が酸素アニオンである場合は、一般式（１Ｂ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。］
で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物となる。

また、Ｙ^１が酸素原子でありＹ^２が置換若しくは非置換アミノ基である場合は、一般式（１Ｃ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｃ、Ｒ^７ｃ、Ｒ^８ｃ及びＲ^９ｃは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^１２ｃ及びＲ^１３ｃは同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。Ｒ^７ｃとＲ^１３ｃ、及びＲ^９ｃとＲ^１２ｃよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
で表されるホスホニウムロドールカチオンを含有するホスホニウムロドール化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物となる。

つまり、一般式（１）において、Ｙ^１で示される置換若しくは非置換アミノカチオンは、＝（ＮＲ^１０Ｒ^１１）^＋を意味し、Ｙ^２で示される置換若しくは非置換アミノ基は、－ＮＲ^１２ａＲ^１３ａ又は－ＮＲ^１２ｃＲ^１３ｃを意味する。Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２ａ、ＮＲ^１２ｃ、Ｒ^１３ａ及びＲ^１３ｃについての詳細は後述する。

このように、本発明のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物は、Ｙ^１及びＹ^２の種類によって、３種類の化合物群を包含している。

なかでも、ホスホニウムローダミン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物や、ホスホニウムロドール化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の場合は、キサンテン骨格のリン原子上にカチオンを有するカチオン型の化合物であり、細胞内で負電荷を有するミトコンドリア等に集積し選択的に可視化できることが期待される。特に、ホスホニウムローダミン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の場合は、キサンテン骨格のリン原子上と、置換若しくは非置換アミノカチオンを構成する窒素原子上の２箇所にカチオンを有しているジカチオン型の化合物であり、これまでにない構造的な特徴を有する蛍光色素であり、細胞内で負電荷を有するミトコンドリア等に集積しやすく特に選択的に可視化できることが期待される。

また、ホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の場合は、キサンテン骨格のリン原子上にカチオンを有し、酸素アニオン上にアニオンを有しており、同一分子内にカチオンとアニオンを有していることから、これまでにない構造的な特徴を有する蛍光色素であり、負のソルバトクロミズムを有する。

一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^１及びＲ^２で示されるアリール基としては、単環アリール基、縮環アリール基及び多環アリール基のいずれも採用でき、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基等の炭素数６～１８のアリール基（特に炭素数６～１４のアリール基）が挙げられる。

Ｒ^１及びＲ^２で示されるアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、特に制限はなく、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アリール基、後述のヘテロアリール基、後述のアルキル基、後述のアルコキシ基、後述のアルケニル基、後述のアルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～５個が好ましく、１～３個がより好ましい。

一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^１及びＲ^２で示されるヘテロアリール基としては、単環ヘテロアリール基及び多環ヘテロアリール基のいずれも採用でき、例えば、ピロリジル基、ピロリル基、テトラヒドロチエニル基、チエニル基、オキソラニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピペリジル基、ピリジル基、ピラジル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。

Ｒ^１及びＲ^２で示されるヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、特に制限はなく、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、後述のアルキル基、後述のアルコキシ基、後述のアルケニル基、後述のアルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

上記一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^１及びＲ^２で示されるアルキル基としては、直鎖アルキル基及び分岐鎖アルキル基のいずれも採用できる。

直鎖アルキル基としては、炭素数１～６（特に１～４）の直鎖アルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基等が挙げられる。

分岐鎖アルキル基としては、炭素数３～６（特に３～５）の分岐鎖アルキル基が好ましく、具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ネオペンチル基、イソヘキシル基、３－メチルペンチル基等が挙げられる。

Ｒ^１及びＲ^２で示されるアルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、特に制限はなく、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、後述のアルコキシ基、後述のアルケニル基、後述のアルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

なかでも、Ｒ^１及びＲ^２としては、分子の安定性等の観点から、置換若しくは非置換アリール基、置換若しくは非置換単環アルキル基等が好ましく、置換若しくは非置換アリール基がより好ましい。

上記一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^３及びＲ^４で示されるアルキル基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。

上記一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^３及びＲ^４で示されるアルコキシ基としては、特に制限はなく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ－ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブチルオキシ基等の炭素数１～６（特に１～４）のアルコキシ基が挙げられる。

Ｒ^３及びＲ^４で示されるアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基が有していてもよい置換基としては、特に制限はなく、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、上記アルコキシ基、後述のアルケニル基、後述のアルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

Ｒ^３及びＲ^４は、少なくとも１つは置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基である。Ｒ^３及びＲ^４の双方が水素原子である場合は、化合物の安定性に劣る。また、化合物の安定性の観点から、Ｒ^３及びＲ^４は、いずれも置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基であることが好ましい。

上記一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^５で示されるアルキル基及びアリール基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。

一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^５で示されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。

一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^５で示されるアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基等の炭素数２～６（特に２～４）のアルケニル基が挙げられる。

Ｒ^５で示されるアルケニル基は、置換基を有していてもよい。アルケニル基が有していてもよい置換基としては、特に制限はなく、水酸基、上記ハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、上記アルコキシ基、上記アルケニル基、後述のアルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

一般式（１）、（１Ａ）、（１Ｂ）及び（１Ｃ）において、Ｒ^５で示されるアルキニル基としては、例えば、エチニル基、１－プロピニル基、プロパルギル基、１－ブチニル基、２－ブチニル基等の炭素数２～６（特に２～４）のアルキニル基が挙げられる。

Ｒ^５で示されるアルキニル基は、置換基を有していてもよい。アルキニル基が有していてもよい置換基としては、特に制限はなく、水酸基、上記ハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、上記アルコキシ基、上記アルケニル基、上記アルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

Ｒ^５は、合成の容易さ等の観点から、水素原子であることが好ましい。

一般式（１）において、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９で示されるハロゲン原子及びアルキル基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。また、一般式（１Ａ）におけるＲ^６ａ、Ｒ^７ａ、Ｒ^８ａ及びＲ^９ａで示されるハロゲン原子及びアルキル基、一般式（１Ｂ）におけるＲ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂで示されるハロゲン原子及びアルキル基、一般式（１Ｃ）におけるＲ^６ｃ、Ｒ^７ｃ、Ｒ^８ｃ及びＲ^９ｃで示されるハロゲン原子及びアルキル基も同様である。

一般式（１）において、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９としては、合成の容易さ、吸収極大波長、蛍光極大波長、ソルバトクロミズム等の観点から、水素原子であることが好ましい。なお、光安定性の向上を目的とする場合は、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９をハロゲン原子とすることもできる。また、一般式（１Ａ）におけるＲ^６ａ、Ｒ^７ａ、Ｒ^８ａ及びＲ^９ａ、一般式（１Ｂ）におけるＲ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂ、一般式（１Ｃ）におけるＲ^６ｃ、Ｒ^７ｃ、Ｒ^８ｃ及びＲ^９ｃも同様である。

一般式（１）において、Ｙ^１で示される置換若しくは非置換アミノカチオンは、一般式（１Ａ）にも記載のとおり、＝（ＮＲ^１０Ｒ^１１）^＋を意味する。

Ｒ^１０及びＲ^１１で示されるアルキル基は、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。

Ｒ^１０及びＲ^１１は、（ヘテロ）アリール基とする場合は蛍光強度の低下を招き、水素原子とする場合はキノイド型になった際に外れてしまってカチオン性を失う一方、アルキル基とする場合は蛍光強度を損なわない。

なお、一般式（１）において、Ｙ^１に関しては、ホスホニウムローダミン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を目的とする場合は置換若しくは非置換アミノカチオンを採用し、ホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物や、ホスホニウムロドール化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を目的とする場合は酸素原子を採用することが好ましい。

一般式（１）において、Ｙ^２で示される置換若しくは非置換アミノ基は、一般式（１Ａ）及び（１Ｃ）にも記載のとおり、－ＮＲ^１２ａＲ^１３ａ又は－ＮＲ^１２ｃＲ^１３ｃを意味する。

Ｒ^１２ａ、Ｒ^１２ｃ、Ｒ^１３ａ及びＲ^１３ｃで示されるアルキル基は、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。

Ｒ^１２ａ、Ｒ^１２ｃ、Ｒ^１３ａ及びＲ^１３ｃは、（ヘテロ）アリール基とする場合は蛍光強度の低下を招き、水素原子とする場合はキノイド型になった際に外れてしまってカチオン性を失う一方、アルキル基とする場合は蛍光強度を損なわない。

なお、一般式（１）において、Ｙ^２に関しては、ホスホニウムローダミン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物や、ホスホニウムロドール化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を目的とする場合は置換若しくは非置換アミノ基を採用し、ホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を目的とする場合は酸素アニオンを採用することが好ましい。

上記一般式（１）において、Ｒ^６とＹ^１、Ｒ^７とＹ^２、Ｒ^８とＹ^１、及びＲ^９とＹ^２は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成してもよい。また、上記一般式（１Ａ）において、Ｒ^６ａとＲ^１０、Ｒ^７ａとＲ^１３ａ、Ｒ^８とＲ^１１、及びＲ^９とＲ^１２ａは、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成してもよい。また、上記一般式（１Ｃ）において、Ｒ^７ｃとＲ^１３ｃ、及びＲ^９ｃとＲ^１２ｃは、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成してもよい。

このようなアルキレン基としては、炭素数１～６（特に炭素数２～４）のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。アルキレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、特に制限はなく、水酸基、上記ハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

ただし、水溶性をより向上させ、イメージングの際の非特異吸着をより抑制する観点からは、Ｒ^６とＹ^１、Ｒ^７とＹ^２、Ｒ^８とＹ^１、及びＲ^９とＹ^２のいずれも、互いに結合して置換若しくは非置換アルキレン基を構成しないことが好ましい。

このような条件を満たす本発明のホスホニウム化合物としては、例えば、

［式中、Ｐｈはフェニル基を示す。］
等で表されるホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物が好ましい。

本発明のホスホニウム化合物は、塩の状態で存在することもできる。一般式（１Ｂ）で示されるホスホニウムフルオレセイン化合物の場合は、分子内にカチオンとアニオンとを有しているため、分子内塩（双性イオン）となり得る。一方、一般式（１Ａ）で表されるホスホニウムローダミン化合物や、一般式（１Ｃ）で表されるホスホニウムロドール化合物の場合は、酸付加塩として、例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩等の鉱酸塩；ｐ－トルエンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩等の有機酸塩等を挙げることができる。これらのほか、グリシン等のアミノ酸との塩を形成する場合もある。

また、本発明のホスホニウム化合物は、水和物又は溶媒和物として存在する場合もあるが、これらの物質はいずれも本発明の範囲に包含される。

このような本発明のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物は、例えば、一般式（１Ａ）で表されるホスホニウムローダミン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の場合は、水中では、吸収極大波長が６９０～７３０ｎｍ、特に６９５～７２５ｎｍであり、蛍光極大波長が７３０～７７０ｎｍ、特に７３５～７６５ｎｍであることが好ましい。また、一般式（１Ｂ）で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の場合は、水中では、吸収極大波長が６３０～６６０ｎｍ、特に６３５～６５５ｎｍであり、蛍光極大波長が６７０～７００ｎｍ、特に６７５～６９５ｎｍであることが好ましい。また、一般式（１Ｃ）で表されるホスホニウムロドール化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の場合は、水中では、吸収極大波長が６６０～６９０ｎｍ、特に６６５～６８５ｎｍであり、蛍光極大波長が７００～７３０ｎｍ、特に６９５～７２５ｎｍであることが好ましい。

本発明のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物（本発明の蛍光色素）がホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である場合は、溶媒の極性によって吸収極大波長及び蛍光極大波長が変化する化合物群（ソルバトクロミック蛍光色素）である。例えば、溶媒の極性が非常に小さいトルエン等の非極性溶媒中では、吸収極大波長が６７０～７００ｎｍ、特に６７５～６９５ｎｍであり、蛍光極大波長が７２０～７５０ｎｍ、特に７２５～７４５ｎｍであることが好ましい。

用途範囲を拡張するための蛍光色素として、ソルバトクロミック蛍光色素が期待されている。ソルバトクロミック蛍光色素は、周辺環境の極性を区別することができるため、蛍光プローブに広く利用されている。しかしながら、従来から使用されているソルバトクロミック蛍光色素は、溶媒の極性の大小により吸収極大波長及び蛍光極大波長が変化する蛍光色素であるが、水等の極性が非常に大きな溶媒中では蛍光量子収率が著しく小さい問題がある。

ソルバトクロミック蛍光色素は、正の溶媒効果を有する蛍光色素と、負の溶媒効果を有する蛍光色素とに分けられる。大部分のソルバトクロミック蛍光色素は、正の溶媒効果を有しており、図１左図のように、溶媒の極性が増大するにつれて吸収極大波長及び蛍光極大波長が長波長シフトする。逆に、負の溶媒効果を有するソルバトクロミック蛍光色素は、典型的には、図１右図のように、溶媒の極性が増大するにつれて吸収極大波長及び蛍光極大波長が短波長シフトする。細胞イメージングのためには、水等の極性が非常に大きな溶媒中において蛍光量子収率が大きいことが求められるため、本発明のように、負の溶媒効果を有する負のソルバトクロミック蛍光色素は有用である。

以上から、吸収極大波長及び蛍光極大波長をより長波長化するとともに、吸収極大波長及び蛍光極大波長の溶媒依存性をより高めることが可能である。なお、ホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である場合は、溶媒が水やＰＢＳ緩衝液等のような水溶液である場合には、吸収極大波長及び蛍光極大波長を特に大きくすることができる。つまり、本発明の蛍光色素のうち、ホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である場合は、溶媒の極性が増大するほど吸収極大波長及び蛍光極大波長が短波長化する、負のソルバトクロミック蛍光色素とも表記することができる。

このように、本発明のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物は、各種染色剤、蛍光色素等の学術研究用試薬の他、装置仕様に適合する特定の励起及び蛍光波長を有する蛍光色素等の診断装置用検出試薬等としても有用である。

２．ホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物の製造方法
本発明のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物は、特に制限されず、例えば、一般式（Ｂ）で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物を例に取ると、以下の反応式１：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ、Ｒ^９ｂは前記に同じである。Ｒ^１４及びＲ^１５は同一又は異なって、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アシル基、又は置換若しくは非置換アルコキシカルボニル基を示す。Ｘ^－はカウンターイオンを示す。］
にしたがって、合成することができる。

反応式１において、Ｒ^１４及びＲ^１５で示されるアルキル基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。

反応式１において、Ｒ^１４及びＲ^１５で示されるアシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基等の炭素数１～６のアルカノイル基等が挙げられる。

Ｒ^１４及びＲ^１５で示されるアシル基は、置換基を有していてもよい。アシル基が有していてもよい置換基としては、特に制限はなく、水酸基、上記ハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、上記アルコキシ基、上記アルケニル基、上記アルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

反応式１において、Ｒ^１４及びＲ^１５で示されるアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ－プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基等の炭素数１～６のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。

Ｒ^１４及びＲ^１５で示されるアルコキシカルボニル基は、置換基を有していてもよい。アルコキシカルボニル基が有していてもよい置換基としては、特に制限はなく、水酸基、上記ハロゲン原子、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、上記アルコキシ基、上記アルケニル基、上記アルキニル基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。

反応式１において、Ｘ^－で示されるカウンターイオンとしては、塩化物イオン（Ｃｌ^－）、臭化物イオン（Ｂｒ^－）、ヨウ化物イオン（Ｉ^－）、硝酸イオン（ＮＯ_３ ^－）、トリフルオロメチル酢酸イオン（ＣＦ_３ＣＯＯ^－）、メタンスルホナートイオン、トルエンスルホナートイオン、トリフルオロメタンスルホナートイオン、四フッ化ボラートイオン、ヘキサフルオロホスファートイオン等が挙げられる。

原料として使用する一般式（２）で表される化合物は、公知又は市販品を使用することができる。一般式（２）で表される化合物を合成する場合は、例えば、Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2017 Aug 28; 375 (2101): 20170007.に記載の方法にしたがって合成することができる。

なお、ホスホニウムロドール化合物及びホスホニウムローダミン化合物も、基質である一般式（２）で表される化合物（２）の代わりに、適切な基質を選択することで、同様に合成することができる。

化合物（２）→化合物（３）
リチウム化合物としては、特に制限はなく、公知のものが採用でき、例えば、エチルリチウム、ｎ－プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ－ブチルリチウム、ｓｅｃ－ブチルリチウム、ｔｅｒｔ－ブチルリチウム、ｎ－ペンチルリチウム、ｎ－ヘキシルリチウム等のアルキルリチウム；シクロヘキシルリチウム等のシクロアルキルリチウム；フェニルリチウム等のアリールリチウム等が挙げられる。これらのうち、本工程では、収率、合成の容易さの観点から、アルキルリチウムが好ましく、ｎ－ブチルリチウムがより好ましい。これらリチウム化合物は、単独で用いることもでき、２種以上を組合せて用いることもできる。

上記リチウム化合物の使用量は、特に制限はなく、収率、合成の容易さ等の観点から、化合物（２）１モルに対して、０．８～５．０モルが好ましく、１．０～３．０モルが好ましい。

亜鉛化合物としては、特に制限はなく、収率、合成の容易さ等の観点から、塩化亜鉛、臭化亜鉛等のハロゲン化亜鉛が好ましい。

上記亜鉛化合物の使用量は、特に制限はなく、収率、合成の容易さ等の観点から、化合物（２）１モルに対して、０．１～５モルが好ましく、０．５～２モルがより好ましい。

亜鉛化合物は、配位子を使用して錯体を形成することもできる。この場合、配位子化合物を投入して系中で錯体を形成することもできるし、錯体を形成してから系中に投入することもできる。

このような配位子としては、例えば、２，２’－ビピリジル、４，４’－（ｔｅｒｔ－ブチル）ビピリジル、４，４’－ビス（トリフルオロメチル）－２，２’－ビピリジル、５，５’－ビス（トリフルオロメチル）－２，２’－ビピリジル、６，６’－ビス（トリフルオロメチル）－２，２’－ビピリジル、４，４’－ビス（メトキシカルボニル）－２，２’－ビピリジル、４，４’－ジメチル－２，２’－ビピリジル、５，５’－ジメチル－２，２’－ビピリジル、４，４’－ジメトキシ－２，２’－ビピリジル、４，４’－ジシアノ－２，２’－ビピリジル、フェナントロリン、２，２’－ビピリミジル、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）、１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン、ジフェニルホスフィノメタン、１，２－ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、１，３－ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，５－ビス（ジフェニルホスフィノ）ペンタン、１，２－ビス（ジシクロヘキシルホスフィノ）エタン、１，３－（ジシクロヘキシルホスフィノ）プロパン、１，２－ビス（ジ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィノ）エタン、１，３－ビス（ジ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィノ）プロパン、１，２－ビス（ジフェニルホスフィノ）ベンゼン等が挙げられる。これらの配位子は、単独で用いることもでき、２種以上を組合せて用いることもできる。

上記配位子の使用量は、特に制限はなく、収率、合成の容易さ等の観点から、亜鉛化合物１モルに対して、０．１～５モルが好ましく、０．５～２モルがより好ましい。

本工程において使用され得る有機溶媒としては、特に制限されず、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物が好ましい。

反応条件は、反応が十分に進行する程度が好ましく、例えば、反応雰囲気は酸化性雰囲気（例えば、酸素ガス雰囲気、空気中等）が好ましく、反応温度は室温（２０～３０℃程度）が好ましく、反応時間は５分～９６時間、特に１０分～７２時間が好ましい。

反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製処理を行うこともでき、次の工程を行うことができる。

化合物（３）→化合物（１Ｂ）
ルイス酸としては、例えば、三臭化ホウ素、三臭化アルミニウム、三塩化ホウ素、三塩化アルミニウム、ヨードトリメチルシラン等が挙げられる。これらのルイス酸は、単独で用いることもでき、２種以上を組合せて用いることもできる。

なお、通常、ルイス酸は化合物（３）に対して過剰量を使用することが好ましく、ルイス酸の使用量は、化合物（３）１モルに対して、２～１０モルが好ましく、３～８モルがより好ましい。

反応は通常反応溶媒の存在下で行うことができる。使用できる反応溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等の脂肪族ハロゲン化炭化水素；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素等が挙げられ、合成の容易さ、収率等の観点から、脂肪族ハロゲン化炭化水素が好ましく、ジクロロメタンがより好ましい。これらの反応溶媒は単独で用いることもでき、２種以上を組合せて用いることもできる。

反応雰囲気は、通常、不活性ガス雰囲気（アルゴンガス雰囲気、窒素ガス雰囲気等）を採用し得る。反応温度は、加熱下、常温下及び冷却下のいずれでも行うことができ、通常、－５０～１００℃が好ましく、０～５０℃がより好ましい。反応時間は特に制限されず、反応が十分に進行する時間とすることが好ましい。

反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製処理をすることにより、本発明のホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を得ることができる。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらのみに限定されるものではない。

合成例１：４－ブロモ－３－（ジフェニルホスフィノ）アニソール

式中、Ｍｅはメチル基を示す。ｉＰｒはイソプロピル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。ＴＨＦはテトラヒドロフランを示す。

無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中の４－ブロモ－３－ヨードアニソールの溶液に、臭化イソプロピルマグネシウムを－２０℃で滴下した。－２０℃で１時間撹拌した後、ジフェニルホスフィンクロリドを加え、得られた混合物を－２０℃で１時間撹拌した。混合物を室温に温め、一晩撹拌した。塩化アンモニウムの飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相を酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）で３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン／酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）＝１０：１～５：１）に供し、続いて室温でヘキサン／ジクロロメタン溶媒系からの再結晶により精製し、４－ブロモ－３－（ジフェニルホスフィノ）アニソール（４．４０ｇ，１１．９ｍｍｏｌ，５９％）を白色固体として得た。

合成例２

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。^ｎＢｕはｎ－ブチル基を示す。ＴＨＦはテトラヒドロフランを示す。

無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；２５ｍＬ）中の合成例１で得た４－ブロモ－３－（ジフェニルホスフィノ）アニソール（３．７１ｇ，１０ｍｍｏｌ）の溶液に、－７８℃でｎ－ブチルリチウム（^ｎＢｕＬｉ；７ｍＬ，１１ｍｍｏｌ）の１．５８Ｍヘキサン溶液をゆっくりと加え、得られた混合物を同じ温度で１時間撹拌した。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；８ｍＬ）中の４－メトキシ安息香酸のワインレブアミド（１．９５ｇ，１０ｍｍｏｌ）の溶液をゆっくりと加えた。反応混合物を室温まで温めて一晩攪拌した。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相を酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）で３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン／酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）＝５：１～３：１）に供して精製し、ジアリールケトン化合物（２．２７ｇ，５．３ｍｍｏｌ，５３％）を黄色がかった固体として得た。

合成例３

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。ＴＨＦはテトラヒドロフランを示す。

２，６－キシリルマグネシウムブロミド／塩化リチウム溶液（１Ｍ、１０ｍＬ）に、２５ｍＬの無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解した合成例２のジアリールケトン化合物（２．１３ｇ，５ｍｍｏｌ）の溶液を加えた。冷却浴を除去し、反応混合物を室温で２時間及び７０℃で２日間撹拌した。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相を酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）で３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン／酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）＝１０：１～５：１）に供して精製し、トリアリールアルコール化合物（１．０８ｇ，２ｍｍｏｌ，３８％）を白色固体として得た。

合成例４

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。Ａｃはアセチル基を示す。ＴＦＡはトリフルオロ酢酸を示す。Ｘ^－はカウンターイオンを示す。

無水酢酸（８ｍＬ）中の合成例３で得たトリアリールアルコール化合物（１．０８ｇ，２ｍｍｏｌ）の溶液に、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ；０．５ｍＬ，６ｍｍｏｌ）を室温でゆっくりと加え、得られた混合物を同じ温度で１時間撹拌した。次に水を加え、水相をジクロロメタンで３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール（ＭｅＯＨ）＝５：１）に供して精製し、対応するホスホニウム塩（１．２６ｇ，２ｍｍｏｌ，９９％）を白色固体として得た。

合成例５

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。^ｎＢｕＬｉはｎ－ブチルリチウムを示す。ＴＭＥＤＡはテトラメチルエチレンジアミンを示す。Ｘ^－はカウンターイオンを示す。

無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；１０ｍＬ）中の合成例４で得たホスホニウム塩（０．８３ｇ，２．１ｍｍｏｌ）の溶液に、－７８℃で１．５８Ｍのｎ－ブチルリチウム（^ｎＢｕＬｉ；１．５８ｍＬ，２．５ｍｍｏｌ）及び塩化亜鉛／テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）錯体（０．５３ｇ，２．１ｍｍｏｌ）をゆっくりと加え、得られた混合物をアルゴン雰囲気下で１時間撹拌した。アルゴンを酸素に置換した後、攪拌を維持した。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相をジクロロメタンで３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール（ＭｅＯＨ）＝１０：１～５：１）に供して精製し、ホスホニウムアルコール化合物（０．８１ｇ，１．３ｍｍｏｌ，６０％）を白色固体として得た。

実施例１：ホスホニウムフルオレセイン

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。

無水ジクロロメタン（ＣＨ_２Ｃｌ_２；２ｍＬ）中の実施例１で得たホスホニウムアルコール化合物（０．１ｇ，０．１５ｍｍｏｌ）の溶液に、三臭化ホウ素（ＢＢｒ_３；０．８ｍＬ，０．８ｍｍｏｌ）の１．０Ｍのジクロロメタン溶液を－７８℃でゆっくりと加え、得られた混合物を同じ温度で３０分間撹拌した。混合物を室温まで温め、２４時間撹拌した。水を加えることにより反応を停止し、水相をジクロロメタンで４回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール（ＭｅＯＨ）＝１０：１）に供して精製し、ホスホニウムフルオレセイン化合物（０．０３ｇ，０．０６ｍｍｏｌ，４１％）を赤色固体として得た。
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.88-7.80 (2H, m), 7.74-7.66 (8H, m), 7.29 (1H, t, J = 7.6 Hz), 7.14 (2H, d, J = 7.6 Hz), 6.86 (2H, dd, J = 10.0, 8.0 Hz), 6.79 (2H, dd, J = 19.2, 2.4 Hz), 6.49 (2H, dd, J = 10.0, 2.4 Hz), 1.93 (6H, s)。

実施例２：ホスホニウムフルオレセイン

式中、Ｐｈはフェニル基を示す。

合成例３で使用した２，６－キシリルマグネシウムブロミド／塩化リチウム溶液を、２－トリルマグネシウムブロミド／塩化リチウム溶液に変えて、合成例３～５及び実施例１の手順に従って合成した。
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.88-7.79 (2H, m), 7.75-7.62 (8H, m), 7.39 (1H, t, J = 7.0 Hz), 7.31 (1H, t, J = 7.0 Hz), 7.30 (1H, d, J = 7.0 Hz), 7.07 (1H, d, J = 7.0 Hz), 6.87 (2H, dd, J = 9.8, 8.0 Hz), 6.80 (2H, dd, J = 18.4, 2.4 Hz), 6.47 (2H, dd, J = 9.8, 2.4 Hz), 1.95 (3H, s)。

合成例６

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。

無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；１１ｍＬ）中の合成例１で得た４－ブロモ－３－（ジフェニルホスフィノ）アニソール（１．２３ｇ，３．３ｍｍоｌ）の溶液に、－７８℃でn-ブチルリチウム（^ｎＢｕＬｉ;７ｍＬ，３．６ｍｍоｌ）の１．５８Ｍヘキサン溶液をゆっくりと加え、得られた混合物を同じ温度で一時間撹拌した。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；３ｍＬ）中の４－ジメチルアミノ安息香酸のワインレブアミド（０．６３ｇ,３ｍｍоｌ）の溶液をゆっくり加えた。混合物を一晩室温まで温めた。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相を酢酸エチルで三回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濾過、濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン/酢酸エチル＝５：１～１：１）に供して精製し、対応するジアリールケトン化合物（０．５１ｇ，１．１６ｍｍоｌ，３９%）を黄色がかった固体として得た。

合成例７

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。

２－トリルマグネシウムブロミド／塩化リチウム溶液（０．３Ｍ、１２ｍＬ）に、２４ｍＬの無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解した合成例６で得たジアリールケトン化合物（０．５１ｇ，１．１６ｍｍｏｌ）の溶液を０℃で加えた。反応混合物を室温で２時間及び７０℃で一晩撹拌した。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相を酢酸エチル３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、濾過、濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン／酢酸エチル＝５：１～１：１）に供して精製し、対応するトリアリールメタノール化合物（０．１１ｇ，０．２１ｍｍоｌ，１８%）を白色固体として得た。

合成例８

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。Ａｃはアセチル基を示す。ＴＦＡはトリフルオロ酢酸を示す。

無水酢酸（Ａｃ_２Ｏ；１ｍＬ）中の合成例７で得たトリアリールメタノール化合物（０．１１ｇ，０．２１ｍｍоｌ）の溶液に、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ；０．１ｍＬ，１ｍｍоｌ）を室温でゆっくり加え、得られた混合物を同じ温度で２時間撹拌した。次に水を加え、水相をジクロロメタンで３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、濾過、濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール＝１０：１～５：１）に供して精製し、対応するホスホニウム塩（０．１ｇ，０．２ｍｍоｌ，９５%）を白色固体として得た。

合成例９

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。^ｎＢｕＬｉはｎ－ブチルリチウムを示す。ＴＭＥＤＡはテトラメチルエチレンジアミンを示す。ＴＨＦはテトラヒドロフランを示す。

無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；２ｍＬ）中の合成例８で得たホスホニウム塩（０．１０ｇ，０．２０ｍｍｏｌ）の溶液に、－７８℃で１．５８Ｍのｎ－ブチルリチウム（^ｎＢｕＬｉ；１．５８ｍＬ，０．２４ｍｍｏｌ）及び塩化亜鉛／テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）錯体（０．０５ｇ，０．２ｍｍｏｌ）をゆっくりと加え、得られた混合物をアルゴン雰囲気下で１時間撹拌した。アルゴンを酸素に置換した後、攪拌を維持した。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相をジクロロメタンで３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール（ＭｅＯＨ）＝１０：１～５：１）に供して精製し、対応するホスホニウムアルコール化合物（０．０７ｇ，０．１３ｍｍｏｌ，６５％）を得た。

実施例３：ホスホニウムロドール

式中、Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。

無水ジクロロメタン（ＣＨ_２Ｃｌ_２；１．３ｍＬ）中の合成例９で得たホスホニウムアルコール（０．０７ｇ，０．１３ｍｍｏｌ）の溶液に、三臭化ホウ素（ＢＢｒ_３；０．６７ｍＬ，０．６７ｍｍｏｌ）の１．０Ｍのジクロロメタン溶液を－７８℃でゆっくりと加え、得られた混合物を同じ温度で３０分間撹拌した。混合物を室温まで温め、２４時間撹拌した。水を加えることにより反応を停止し、水相をジクロロメタンで４回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、そして濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール（ＭｅＯＨ）＝１０：１）に供して精製し、対応するホスホニウムロドール（０．０６ｇ，０．１ｍｍｏｌ，７５%）を青色固体として得た。
¹H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 7.99-7.67 (10H, m), 7.46-7.37 (3H, m), 7.22 (1H, d, J = 7.6 Hz), 7.19-6.93 (7H, m), 6.77 (1H, dd, J = 16.0, 2.4 Hz), 2.90 (6H, s), 1.60 (3H, s)。

合成例１０

式中、Ｂｏｃはｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル基を示す。Ｍｅはメチル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。

無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；７ｍＬ）中のN－Ｂｏｃ－N－メチル－４－ブロモ－３－（ジフェニルホスフィノ）アニリン（１．０３ｇ，２．２ｍｍоｌ）の溶液に、－７８℃でｎ－ブチルリチウム（^ｎＢｕＬｉ；１．４１ｍＬ，２．２ｍｍоｌ）の１．５６Ｍヘキサン溶液をゆっくりと加え、得られた混合物を同じ温度で一時間撹拌した。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ；３ｍＬ）中のN－Ｂｏｃ－N－メチルアミノ安息香酸のワインレブアミド（０．６４ｇ，２．２ｍｍоｌ）の溶液をゆっくり加えた。混合物を一晩室温まで温めた。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより反応を停止し、水相を酢酸エチルで三回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ濾過し、そして濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン/酢酸エチル＝３：１～１：１）に供して精製し、対応するジアリールケトン化合物（０．７８ｇ，１．２５ｍｍоｌ，５７%）を黄色固体として得た。

合成例１１

式中、Ｂｏｃはｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。

２，６－キシリルマグネシウムブロミド／塩化リチウム溶液（０．２Ｍ、１２ｍＬ）に、２４ｍＬの無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解した合成例１０で得たジアリールケトン化合物（０．７８ｇ，１．２５ｍｍｏｌ）の溶液を０℃で加えた。反応混合物を室温で２時間及び７０℃で一晩撹拌した。塩化アンモニウム飽和水溶液を加えることにより、反応を停止し、水相を酢酸エチル３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過し、そして濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液としてヘキサン／酢酸エチル＝５：１～１：１）に供して精製し、対応するトリアリールメタノール化合物（０．４１ｇ，０．５５ｍｍｏｌ，４４%）を白色固体として得た。

合成例１２

式中、Ｂｏｃはｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル基を示す。Ｐｈはフェニル基を示す。ＴＦＡはトリフルオロ酢酸を示す。

無水ジクロロメタン（２ｍＬ）中の合成例１０のトリアリールメタノール化合物（０．４ｇ，０．５５ｍｍｏｌ）の溶液に、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ；０．２１ｍＬ，２．８ｍｍｏｌ）を室温でゆっくり加え、得られた混合物を同じ温度で３日間撹拌した。次に水を加え、水相をジクロロメタンで３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過し、そして濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液としてクロロホルム／メタノール＝１０：１～５：１）に供して精製し、対応するホスホニウム塩（０．３１ｇ，０．５ｍｍｏｌ，９０%）を緑色固体として得た。

実施例４：ホスホニウムローダミン

式中、Ｐｈはフェニル基を示す。Ｍｅはメチル基を示す。ＤＭＦはジメチルホルムアミドを示す。

無水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ；０．５ｍＬ）中の合成例１２で得たホスホニウム塩（０．０７ｇ，０．１１ｍｍｏｌ）の溶液に炭酸カリウム（０．０５ｇ，０．３３ｍｍｏｌ）とヨードメタン（１５μＬ，０．２４ｍｍｏｌ）を室温でゆっくり加え、得られた混合物を８０℃で３日間撹拌した。１日おきに同量のヨードメタンを追加で加えた。次に水を加え、水相を酢酸エチルで５回洗浄した。次に四フッ化ホウ酸ナトリウムの２Ｍ水溶液を加え、ジクロロメタンで３回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過し、そして濃縮した。ジクロロメタン／ジエチルエーテルで再結晶し、対応するホスホニウムローダミン化合物（１０ｍｇ，０．０１ｍｍоｌ，１２%）を緑色固体として得た。
¹H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 8.05-7.95 (6H, m), 7.89-7.82 (4H, m), 7.45-7.36 (3H, m), 7.29-7.22 (4H, m), 7.14 (2H, dd, J = 9.8, 2.6 Hz), 3.37 (12H, s), 1.90 (6H, s)。

試験例１：光物理特性
ホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）、ホスホニウムロドール化合物（実施例３）及びホスホニウムローダミン化合物（実施例４）の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを測定した。ホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）の測定には、水（ｐＨ７．１）にホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）を５．０×１０^－５Ｍ溶解させた試料溶液を用いた。ホスホニウムロドール化合物（実施例３）の測定には、１０質量％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含有する水（ｐＨ７．０）にホスホニウムロドール化合物（実施例３）を５．０×１０^－５Ｍ溶解させた試料溶液を用いた。ホスホニウムローダミン化合物（実施例４）の測定には、水（ｐＨ５．３）にホスホニウムローダミン化合物（実施例４）を１．０×１０^－５Ｍ溶解させた試料溶液を用いた。各試料溶液を用いて、Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ－３１５０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒにより測定した。また、蛍光スペクトルは、ＨＩＴＡＣＨＩ Ｆ－４５００ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒで、各試料溶液を用いて測定した。結果を図２～４に示す。図２～４において、左側が吸収スペクトル、右側が蛍光スペクトルである。

試験例２：蛍光の溶媒依存性の評価
ホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを、様々な溶媒中で測定した。溶媒としては、メタノール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジクロロメタン、トルエンを用い、ホスホニウムフルオレセイン化合物（実施例１）の濃度を５．０×１０^－５Ｍとして、上記試験例１と同様に吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを測定した。結果を図５及び表１に示す。

Claims (12)

1. 一般式（１）：
   ［式中、Ｙ^１は酸素原子又は置換若しくは非置換アミノカチオンを示す。Ｙ^２は酸素アニオン又は置換若しくは非置換アミノ基を示す。Ｒ^１及びＲ^２は同一又は異なって、置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基、又は置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^３及びＲ^４は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基又は置換若しくは非置換アルコキシ基を示す。ただし、Ｒ^３及びＲ^４の少なくとも１つは置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換アルコキシ基である。Ｒ^５は水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換アリール基を示す。Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^６とＹ^１、Ｒ^７とＹ^２、Ｒ^８とＹ^１、及びＲ^９とＹ^２よりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
   で表されるイオンを含有する、ホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
2. 一般式（１Ａ）：
   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ａ、Ｒ^７ａ、Ｒ^８ａ及びＲ^９ａは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２ａ及びＲ^１３ａは同一又は異なって、置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^６ａとＲ^１０、Ｒ^７ａとＲ^１３ａ、Ｒ^８とＲ^１１、及びＲ^９とＲ^１２ａよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
   で表されるホスホニウムローダミンカチオンを含有する、請求項１に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
3. 水中で６９０～７３０ｎｍに吸収極大波長を有する、請求項２に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
4. 一般式（１Ｂ）：
   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。］
   で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である、請求項１に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
5. 水中で６３０～６６０ｎｍに吸収極大波長を有する、請求項４に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
6. 一般式（１Ｃ）：
   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｃ、Ｒ^７ｃ、Ｒ^８ｃ及びＲ^９ｃは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。Ｒ^１２ｃ及びＲ^１３ｃは同一又は異なって、置換若しくは非置換アルキル基を示す。Ｒ^７ｃとＲ^１３ｃ、及びＲ^９ｃとＲ^１２ｃよりなる群から選ばれる少なくとも１種は、一緒になって、置換若しくは非置換アルキレン基を構成していてもよい。］
   で表されるホスホニウムロドールカチオンを含有する、請求項１に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
7. 水中で６６０～６９０ｎｍに吸収極大波長を有する、請求項６に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
8. 前記Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９がいずれも水素原子である、請求項１～７のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
9. Ｒ^１及びＲ^２は同一又は異なって、置換若しくは非置換アリール基である、請求項１～８のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を含有する、蛍光色素。
11. 請求項１～９のいずれか１項に記載のホスホニウム化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を含有し、且つ、前記ホスホニウム化合物又はその塩が、一般式（１Ｂ）：
    ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は前記に同じである。Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、Ｒ^８ｂ及びＲ^９ｂは同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは非置換アルキル基、又はスルホン酸基を示す。］
    で表されるホスホニウムフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物である、ソルバトクロミック蛍光色素。
12. 負のソルバトクロミック蛍光色素である、請求項１１に記載のソルバトクロミック蛍光色素。