JPH0489436A - 新規芳香族化合物及び非線形光学材料 - Google Patents
新規芳香族化合物及び非線形光学材料Info
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- JPH0489436A JPH0489436A JP19801690A JP19801690A JPH0489436A JP H0489436 A JPH0489436 A JP H0489436A JP 19801690 A JP19801690 A JP 19801690A JP 19801690 A JP19801690 A JP 19801690A JP H0489436 A JPH0489436 A JP H0489436A
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は芳香族化合物、並びに電気光学デバイス、第2
高調波発生(SHG)デバイス、圧電デバイス光導波路
等、あるいは光メモリ光源、レーザープリンタ光源、光
スィッチ等に有用な前記芳香族化合物からなる非線形光
学材料に関する。
高調波発生(SHG)デバイス、圧電デバイス光導波路
等、あるいは光メモリ光源、レーザープリンタ光源、光
スィッチ等に有用な前記芳香族化合物からなる非線形光
学材料に関する。
[従来の技術]
近年、非線形光学効果−強いレーザー光を物質に入射し
た時、その相互作用によって入射光と異った成分を持つ
出射光が得られる現象−を有した材料が注目を集めてい
る。かかる材料は、一般に非線形光学材料として知られ
ており、例えば次のものなどに詳しく記載されている。
た時、その相互作用によって入射光と異った成分を持つ
出射光が得られる現象−を有した材料が注目を集めてい
る。かかる材料は、一般に非線形光学材料として知られ
ており、例えば次のものなどに詳しく記載されている。
“Non1iner 0ptical Propert
ies of Organicand Polymer
lc Materials″A CS SYMPO3
IUMSERIES 233.David J、Wil
liams編(A+mericanChemical
5ociety、1983年刊)、「有機非線形光学材
料」加藤政雄、中西へ部監修(シー・エム・シー社、1
983年刊)、[有機エレクトロニクス材料」谷口彬雄
編集(サイエンスフォーラム社1986年刊)。
ies of Organicand Polymer
lc Materials″A CS SYMPO3
IUMSERIES 233.David J、Wil
liams編(A+mericanChemical
5ociety、1983年刊)、「有機非線形光学材
料」加藤政雄、中西へ部監修(シー・エム・シー社、1
983年刊)、[有機エレクトロニクス材料」谷口彬雄
編集(サイエンスフォーラム社1986年刊)。
非線形光学材料の用途の1つに、2次の非線形光学効果
に基づいた第2高調波発生(SHG)及び和周波、差周
波を用いた波長変換デバイスかある。これまで実用上用
いられているものとしてはリン酸二水素カリウム(KD
P) 、リン酸二水素アンモニウム(ADP)、ニオブ
酸リチウム等があげられる。しかし近年になり、電子供
与基及び電子吸引基を有するπ電子共役系有機化合物は
前述の無機質を大きく上回る、非線形光学材料としての
諸性能を有していることが知られるようになった。
に基づいた第2高調波発生(SHG)及び和周波、差周
波を用いた波長変換デバイスかある。これまで実用上用
いられているものとしてはリン酸二水素カリウム(KD
P) 、リン酸二水素アンモニウム(ADP)、ニオブ
酸リチウム等があげられる。しかし近年になり、電子供
与基及び電子吸引基を有するπ電子共役系有機化合物は
前述の無機質を大きく上回る、非線形光学材料としての
諸性能を有していることが知られるようになった。
一般に有機化合物の場合は、分子−個一個が非線形光学
応答を示し、その分子の非線形光学性能は、その分子超
分極率:β(molecularhyperpolar
izability)の大きさに依存するか、P−ニト
ロアニリンに代表されるように分子状態では高い二次の
非線形性能を示しても(すなわち大きなβを有していて
も)、結晶となった時分子配列に中心対称性があるため
結晶状態では全く二次の非線形光学効果を示さないもの
が多く見られる。又、このP−ニトロアニリンノオルト
位にメチル基を導入し、分子の性能(すなわち、βの大
きさ)を低下させずに結晶の対称性をくずす事に成功し
たMNA(2−メチル−4ニトロアニリン)は、大きな
SHGテンソルd I+を持っているが[B、F、Le
vjne、et at、JAppl、Phys、50.
2523(1970)]、この成分はSHGを効率よく
とり出すための位相整合条件を満足しないため、この大
きな非線形光学性能を有効に利用するのは困難である。
応答を示し、その分子の非線形光学性能は、その分子超
分極率:β(molecularhyperpolar
izability)の大きさに依存するか、P−ニト
ロアニリンに代表されるように分子状態では高い二次の
非線形性能を示しても(すなわち大きなβを有していて
も)、結晶となった時分子配列に中心対称性があるため
結晶状態では全く二次の非線形光学効果を示さないもの
が多く見られる。又、このP−ニトロアニリンノオルト
位にメチル基を導入し、分子の性能(すなわち、βの大
きさ)を低下させずに結晶の対称性をくずす事に成功し
たMNA(2−メチル−4ニトロアニリン)は、大きな
SHGテンソルd I+を持っているが[B、F、Le
vjne、et at、JAppl、Phys、50.
2523(1970)]、この成分はSHGを効率よく
とり出すための位相整合条件を満足しないため、この大
きな非線形光学性能を有効に利用するのは困難である。
又、MNAは単結晶が得難くデバイスとして応用するた
めには問題点が多い。
めには問題点が多い。
この他、高分子中に高性能分子を分散し、電界によって
ポーリングする(特開昭81−186942)等の方法
も考えられているか必ずしもよい結果は得られていない
。
ポーリングする(特開昭81−186942)等の方法
も考えられているか必ずしもよい結果は得られていない
。
[発明が解決しようとする課題]
本発明はこうした事情に鑑み、高い非線形光学効果を示
す新規な芳香族化合物及び非線形光学材料を提供するこ
とを目的とするものである。
す新規な芳香族化合物及び非線形光学材料を提供するこ
とを目的とするものである。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、上記課題を解決するため従来より研究を
重ねてきたが、特定の芳香族化合物を開発し、これを非
線形光学材料として用いることか有効であることを見出
し、本発明に至った。
重ねてきたが、特定の芳香族化合物を開発し、これを非
線形光学材料として用いることか有効であることを見出
し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
(1)下記の一般式(I)
(ただし、Arは置換又は無置換の芳香族基を、Xは一
〇〇−CH−又は−c=c−yは水素原子又はニトロ基
を示す) で表わされる芳香族化合物、 (2)下記の一般式(I) は−CH−CH−又は−C三c−yは水素原子又はニト
ロ基を示す) で表わされる芳香族化合物からなる非線形光学材料であ
る。
〇〇−CH−又は−c=c−yは水素原子又はニトロ基
を示す) で表わされる芳香族化合物、 (2)下記の一般式(I) は−CH−CH−又は−C三c−yは水素原子又はニト
ロ基を示す) で表わされる芳香族化合物からなる非線形光学材料であ
る。
本発明の上記一般式(1)において芳香族基としては、
フェニル基、ナフタレン、アントラセン、ピレンなどの
多環芳香族を、芳香族基の置換基としては、置換アミノ
基、ヒドロキシ基、置換又は無置換のアルコキシ基、置
換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のフェニル
基、塩素あるいは臭素などのハロゲン原子などを挙げる
ことができる。
フェニル基、ナフタレン、アントラセン、ピレンなどの
多環芳香族を、芳香族基の置換基としては、置換アミノ
基、ヒドロキシ基、置換又は無置換のアルコキシ基、置
換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のフェニル
基、塩素あるいは臭素などのハロゲン原子などを挙げる
ことができる。
以下の表−1に本発明の一般式(I)で表わされる芳香
族化合物の具体例を示すが、本発明の範囲はこれらのみ
に限定されるものではない。
族化合物の具体例を示すが、本発明の範囲はこれらのみ
に限定されるものではない。
(ただし、Arは置換又は無置換の芳香族をX表
A r −x+y
[11
これら一般式(I)(ただしXが−CH−C)I−の場
合)の化合物は一般に下記一般式(Il)のアルデヒド
類と A r−CHO(II) (ただし、Arは置換又は無置換の芳香族基を示す) 下記一般式(III) (ただし、Yは水素原子又はニトロ基を示す)のホスホ
ネート類とを無水溶媒中、室温てwittig反応を用
いて反応させることにより得られる。使用される溶媒と
してはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメト
キシエタン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、ジメチルスルホキシド等のスルホ
キシド類、N、N−ジメチルホルムアミド等のアミド類
等がある。又、触媒として用いられる塩基としてはナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、あるいは第
三級カリウムブトキシドなどの金属アルコキシド、ある
いは水素化ナトリウム等が挙げられる。
合)の化合物は一般に下記一般式(Il)のアルデヒド
類と A r−CHO(II) (ただし、Arは置換又は無置換の芳香族基を示す) 下記一般式(III) (ただし、Yは水素原子又はニトロ基を示す)のホスホ
ネート類とを無水溶媒中、室温てwittig反応を用
いて反応させることにより得られる。使用される溶媒と
してはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメト
キシエタン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、ジメチルスルホキシド等のスルホ
キシド類、N、N−ジメチルホルムアミド等のアミド類
等がある。又、触媒として用いられる塩基としてはナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、あるいは第
三級カリウムブトキシドなどの金属アルコキシド、ある
いは水素化ナトリウム等が挙げられる。
なお一般式(II)の化合物と一般式(m)の化合物の
反応モル比は化学量論量でよい。
反応モル比は化学量論量でよい。
又、一般式(I)(ただしXが一〇三〇−の場合)の化
合物は公知の方法(例えばOrg、5ynth、 ll
350(198B)]により得ることができる。
合物は公知の方法(例えばOrg、5ynth、 ll
350(198B)]により得ることができる。
すなわち一般式(■)(ただしXが−CH−CH−)の
化合物をブロモ化し、次に塩基による脱ハロゲン化水素
反応を行うことで得られる。
化合物をブロモ化し、次に塩基による脱ハロゲン化水素
反応を行うことで得られる。
使用される溶媒としてはブロモ化反応ではテトラヒドロ
フラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン等のエー
テル系溶媒が、脱ハロゲン化水素反応では、メタノール
、エタノール等のアルコール類が挙げられる。又、N、
N−ジメチルホルムアミド等のアミド類やジメチルスル
ホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジ
エチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル類等が
使用される。
フラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン等のエー
テル系溶媒が、脱ハロゲン化水素反応では、メタノール
、エタノール等のアルコール類が挙げられる。又、N、
N−ジメチルホルムアミド等のアミド類やジメチルスル
ホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジ
エチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル類等が
使用される。
塩基触媒としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
アルカリ金属、金属アルコキシド、アルカリ金属アミド
等が通常用いられる。
アルカリ金属、金属アルコキシド、アルカリ金属アミド
等が通常用いられる。
[実施例]
以下、本発明を実施例に基づいて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。
、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1
化合物No、24[4−メトキシスチルベンコの製造市
販のp−アニスアルデヒド5.446g(0,04II
lol)及びジェトキシベンジルホスホナート9.13
0g(0,04mol)をN、N−ジメチルホルムアミ
ド2001中に溶解し、カリウムt−ブチラード8.7
32g(0,08mol)を少量ずつ加え、室温で3時
間反応を行う。反応終了後、この中に氷水200m l
及びトルエン2001を加えてよく撹拌し、分離したト
ルエン層を中性になるまで水洗した。トルエン層は無水
硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去し、次
いて残渣に対し、トルエンを展開溶媒としたシリカゲル
カラムクロマトグラフィー処理を行い、得られた粗製の
目的物をエタノールから再結晶して純粋な目的物6.3
1gを得た。
販のp−アニスアルデヒド5.446g(0,04II
lol)及びジェトキシベンジルホスホナート9.13
0g(0,04mol)をN、N−ジメチルホルムアミ
ド2001中に溶解し、カリウムt−ブチラード8.7
32g(0,08mol)を少量ずつ加え、室温で3時
間反応を行う。反応終了後、この中に氷水200m l
及びトルエン2001を加えてよく撹拌し、分離したト
ルエン層を中性になるまで水洗した。トルエン層は無水
硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去し、次
いて残渣に対し、トルエンを展開溶媒としたシリカゲル
カラムクロマトグラフィー処理を行い、得られた粗製の
目的物をエタノールから再結晶して純粋な目的物6.3
1gを得た。
融点: 135.5〜136.5℃
又、このものの赤外線吸収スペクトルを第2図に示す。
実施例2〜20
前記一般式(II)で表わされる種々のアルデヒト類と
、前記一般式(III)で表わされる種々のホスホネー
トを用い、実施例と同じ方法で純粋な目的物を得た。以
上のようにして得られた化合物の融点及び元素分析結果
を表−2に示す。
、前記一般式(III)で表わされる種々のホスホネー
トを用い、実施例と同じ方法で純粋な目的物を得た。以
上のようにして得られた化合物の融点及び元素分析結果
を表−2に示す。
表−2
A r −CH= CHAY
実施例23
化合物No、[4−メトキシトランコの製造実施例1で
得られた4−メトキシスチルベン4.206g(0,0
2a+ol)をジメトキシエタン1501 に溶解し、
臭素4.794g(0,03mol)をゆっくり滴下し
、室温で3時間反応を行う。生成した沈澱物を濾過し、
ジエチルエーテルで洗う。乾燥された結晶をN、N−ジ
メチルホルムアミド1001に溶解し、カリウムt−ブ
チラード3.386g(0,03fflol)を少量ず
つ加え、室温で3時間反応を行う。
得られた4−メトキシスチルベン4.206g(0,0
2a+ol)をジメトキシエタン1501 に溶解し、
臭素4.794g(0,03mol)をゆっくり滴下し
、室温で3時間反応を行う。生成した沈澱物を濾過し、
ジエチルエーテルで洗う。乾燥された結晶をN、N−ジ
メチルホルムアミド1001に溶解し、カリウムt−ブ
チラード3.386g(0,03fflol)を少量ず
つ加え、室温で3時間反応を行う。
反応終了後、この中に氷水200m1及びトルエン20
01を加えてよく撹拌し、分離したトルエン層を中性に
なるまで水洗した。トルエン層は無水硫酸マグネシウム
で乾燥した後、トルエンを留去し、次いで残渣に対し、
トルエンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィー処理を行い、得られた粗製の目的物をn−へキ
サンから再結晶して純粋な目的物0.32gを得た。
01を加えてよく撹拌し、分離したトルエン層を中性に
なるまで水洗した。トルエン層は無水硫酸マグネシウム
で乾燥した後、トルエンを留去し、次いで残渣に対し、
トルエンを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィー処理を行い、得られた粗製の目的物をn−へキ
サンから再結晶して純粋な目的物0.32gを得た。
融点: 5g、5〜60.0℃
このものの赤外線吸収スペクトルを第3図に示す。
実施例24〜27
一般式(I)(ただしXか一〇〇−CH−)で表わされ
る種々のスチルベンから実施例21と同様の方法で純粋
な目的物を得た。以上のようにして得られた化合物の融
点及び元素分析結果を表−A r −C=+Y ([I
]における]X−−CC−[使用例コ 前記化合物の非線形光学性能を測定した。
る種々のスチルベンから実施例21と同様の方法で純粋
な目的物を得た。以上のようにして得られた化合物の融
点及び元素分析結果を表−A r −C=+Y ([I
]における]X−−CC−[使用例コ 前記化合物の非線形光学性能を測定した。
代表的な2次の非線光学効果である第2次高調波発生(
SHG)の測定をS、に、KurtzとT、TPerr
yがJ、Appl、phys、39.3798(196
8)に発表した方法により行った。この方法は測定した
い化合物粉末に強いレーザー光を照射し、発生するSH
Gの強度を基準材料に対し測定する方法であり、おおよ
その2次の非線形性能を見積る事かできる。
SHG)の測定をS、に、KurtzとT、TPerr
yがJ、Appl、phys、39.3798(196
8)に発表した方法により行った。この方法は測定した
い化合物粉末に強いレーザー光を照射し、発生するSH
Gの強度を基準材料に対し測定する方法であり、おおよ
その2次の非線形性能を見積る事かできる。
我々は光源レーザとして、高出力のNd”YAGレーザ
(250mJ/パルス、パルス幅〜20nS)を利用し
た。(Nd” :YAGレーザの発振波長は1.064
μmであり、この光をSHG活性な材料に照射すると5
32nmの緑色のSHGが得られる)石英ガラスに充填
したサンプルからのSHGはレーザ光進行方向に対し、
前方と後方の両側に散乱して観測されるので、前方と後
方の両側でSHG強度を測定した。その結果を表−4に
示す。この時の検知器は光電子増倍管てあり、赤外吸収
フィルターでレーザ光をカットし、干渉フィルターによ
って532nmのSHGのみ取り出した。
(250mJ/パルス、パルス幅〜20nS)を利用し
た。(Nd” :YAGレーザの発振波長は1.064
μmであり、この光をSHG活性な材料に照射すると5
32nmの緑色のSHGが得られる)石英ガラスに充填
したサンプルからのSHGはレーザ光進行方向に対し、
前方と後方の両側に散乱して観測されるので、前方と後
方の両側でSHG強度を測定した。その結果を表−4に
示す。この時の検知器は光電子増倍管てあり、赤外吸収
フィルターでレーザ光をカットし、干渉フィルターによ
って532nmのSHGのみ取り出した。
この時サンプルの粒径はふるいわけておらず、基準材料
は平均粒径約100μmの尿素である。
は平均粒径約100μmの尿素である。
表−4
(* NH4H2PO4リン酸二水素アンモニウム[従
来の技術]の項参照) 表4より明らかなように本発明の化合物は非線形光学材
料として有効であり、例えば本材料を単結晶化すること
で第1図に示すようにSHGデバイスとして使用するも
のである。
来の技術]の項参照) 表4より明らかなように本発明の化合物は非線形光学材
料として有効であり、例えば本材料を単結晶化すること
で第1図に示すようにSHGデバイスとして使用するも
のである。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の芳香族化合物は新規な高
性能非線形光学材料として有用なものである。
性能非線形光学材料として有用なものである。
第1図は、本発明の非線形光学材料を利用したSHGデ
バイスの一例を模式的に示す図、第2図は実施例1で合
成された本発明の4−メトキシスチルベンの赤外線スペ
クトルを示す図、第3図は実施例21で合成された本発
明の4−メトキシトランの赤外線吸収スペクトルを示す
図。 ■・・・半導体レーザ、2・・・本発明材料の単結晶。
バイスの一例を模式的に示す図、第2図は実施例1で合
成された本発明の4−メトキシスチルベンの赤外線スペ
クトルを示す図、第3図は実施例21で合成された本発
明の4−メトキシトランの赤外線吸収スペクトルを示す
図。 ■・・・半導体レーザ、2・・・本発明材料の単結晶。
Claims (2)
- (1)下記の一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ただし、Arは置換又は無置換の芳香族基を、Xは−
CH=CH−又は−C≡C−、Yは水素原子又はニトロ
基を示す) で表わされる芳香族化合物。 - (2)下記の一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ただし、Arは置換又は無置換の芳香族を、Xは−C
H=CH−又は−C≡C−、Yは水素原子又はニトロ基
を示す) で表わされる芳香族化合物からなることを特徴とする非
線形光学材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19801690A JPH0489436A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 新規芳香族化合物及び非線形光学材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19801690A JPH0489436A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 新規芳香族化合物及び非線形光学材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0489436A true JPH0489436A (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=16384115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19801690A Pending JPH0489436A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 新規芳香族化合物及び非線形光学材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0489436A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361148A (en) * | 1993-01-21 | 1994-11-01 | International Business Machines Corporation | Apparatus for photorefractive two beam coupling |
KR20030018800A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 주식회사 프로메디텍 | 시토크롬 피450 1비1 억제활성을 갖는 페닐환 유도체 및약학적으로 허용가능한 그의 염, 그의 제조방법 및 이를함유하는 조성물 |
KR100383366B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2003-05-12 | 주식회사 태평양 | 신규한 페닐환 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는약학 조성물 및 화장료 조성물 |
KR100574392B1 (ko) * | 2003-02-07 | 2006-05-02 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 신경보호활성을 갖는 신규 페닐환 유도체 및 이를함유하는 약학 조성물 |
US7629375B2 (en) | 2001-07-23 | 2009-12-08 | Johnson & Johnson Consumer Companies, Inc. | Cytoprotective compounds, pharmaceutical and cosmetic formulations, and methods |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP19801690A patent/JPH0489436A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361148A (en) * | 1993-01-21 | 1994-11-01 | International Business Machines Corporation | Apparatus for photorefractive two beam coupling |
KR100383366B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2003-05-12 | 주식회사 태평양 | 신규한 페닐환 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는약학 조성물 및 화장료 조성물 |
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KR20030018800A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 주식회사 프로메디텍 | 시토크롬 피450 1비1 억제활성을 갖는 페닐환 유도체 및약학적으로 허용가능한 그의 염, 그의 제조방법 및 이를함유하는 조성물 |
KR100574392B1 (ko) * | 2003-02-07 | 2006-05-02 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 신경보호활성을 갖는 신규 페닐환 유도체 및 이를함유하는 약학 조성물 |
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