Não seria caramelizado com certeza, pois a caramelização ocorre entre 110 e 180 graus Celsius, dependendo do açúcar em particular - bem acima do ponto de ebulição da água, que é a sua temperatura máxima de sous-vide.
No entanto, serviria a alguns propósitos que podem muito bem funcionar. Por um lado, permitiria a lenta decomposição de amidos em açúcares, assim como outros métodos de cozimento lento. Isso também permitiria que seus outros sabores (especiarias, outros vegetais, etc.) se dissolvessem totalmente no molho. Isso poderia ser útil e seria um dos principais benefícios dos molhos de tomate cozidos lentamente. Esta receita no blog de Andrew Zimmern é um ótimo exemplo de como fazê-lo e por quê; inclui algumas boas dicas de técnica, incluindo a etapa muito importante de refogar os vegetais de raiz antes de adicioná-los ao saco de sous-vide.
Você ainda gostaria de fazer um cozinheiro em fogo alto no final (assim como você faz com quase tudo de um sous-vide) para obter essa caramelização se esse for seu objetivo, mas como você nota, provavelmente precisará fazer de qualquer maneira, para reduzir o molho se você optar por um molho mais espesso (como eu costumo fazer). Se você estiver usando um bom molho de tomate (romas, por exemplo), provavelmente não precisará reduzir muito, se for o caso, mas se estiver usando mais tomates aquosos, poderá ser necessário.
Se você realmente deseja obter uma boa caramelização para seus tomates, eu recomendaria assá-los no forno, ou melhor ainda, em fogo a lenha, primeiro. Isso resultará em uma caramelização muito boa e outros sabores nos tomates - um pouco de fumaça se encaixa muito bem em muitos perfis de molho.