JPH0687802A - シクロブテンジオン誘導体結晶の製造方法 - Google Patents
シクロブテンジオン誘導体結晶の製造方法Info
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- JPH0687802A JPH0687802A JP26063492A JP26063492A JPH0687802A JP H0687802 A JPH0687802 A JP H0687802A JP 26063492 A JP26063492 A JP 26063492A JP 26063492 A JP26063492 A JP 26063492A JP H0687802 A JPH0687802 A JP H0687802A
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- crystal
- cyclobutenedione
- cyclobutenedione derivative
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- polar solvent
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光波長変換素子として使用可能な大きなサイ
ズのシクロブテンジオン誘導体の単結晶を製造する方法
を提供する。 【構成】 下記構造式(I) 【化1】 (式中、*は不整炭素原子を意味する。)で示されるシ
クロブテンジオン誘導体を極性溶媒中に溶解し、雰囲気
温度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃
以内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸
発速度で溶媒を蒸発させることによりシクロブテンジオ
ン誘導体の単結晶を製造する。
ズのシクロブテンジオン誘導体の単結晶を製造する方法
を提供する。 【構成】 下記構造式(I) 【化1】 (式中、*は不整炭素原子を意味する。)で示されるシ
クロブテンジオン誘導体を極性溶媒中に溶解し、雰囲気
温度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃
以内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸
発速度で溶媒を蒸発させることによりシクロブテンジオ
ン誘導体の単結晶を製造する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー発振機能と基
本波をその1/2の波長の第2高調波に変換する機能
や、優れた焦電性、圧電性を持つシクロブテンジオン結
晶を製造する方法に関する。
本波をその1/2の波長の第2高調波に変換する機能
や、優れた焦電性、圧電性を持つシクロブテンジオン結
晶を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、レーザー光を短波長変換する
試みがなされている。この様な光波長変換を行う光波長
変換素子として、具体的には、例えば、「光エレクトロ
ニクスの基礎」A.Yariv著、多田邦雄、神谷武志
訳(丸善(株))第200〜204頁に示されるような
バルク結晶を用いたものがよく知られている。光波長変
換素子を構成する結晶として、従来リン酸チタン酸カリ
ウム(KTP=KTiOPO4 )やニオブ酸リチウム
(LN=LiNbO3 )等の無機非線形光学結晶が知ら
れている。ところで、変換効率は、材料の持つ非線形光
学定数の2乗に比例して高い値となるために、無機非線
形光学材料よりも非線形が大きく、応答速度が速い有機
非線形光学材料に関して、近年研究が盛んになされてい
る。有機分子は分子1個で分極構造を取るため、非中心
対称の結晶を育成することにより、非線形光学結晶とし
て使用することができる。
試みがなされている。この様な光波長変換を行う光波長
変換素子として、具体的には、例えば、「光エレクトロ
ニクスの基礎」A.Yariv著、多田邦雄、神谷武志
訳(丸善(株))第200〜204頁に示されるような
バルク結晶を用いたものがよく知られている。光波長変
換素子を構成する結晶として、従来リン酸チタン酸カリ
ウム(KTP=KTiOPO4 )やニオブ酸リチウム
(LN=LiNbO3 )等の無機非線形光学結晶が知ら
れている。ところで、変換効率は、材料の持つ非線形光
学定数の2乗に比例して高い値となるために、無機非線
形光学材料よりも非線形が大きく、応答速度が速い有機
非線形光学材料に関して、近年研究が盛んになされてい
る。有機分子は分子1個で分極構造を取るため、非中心
対称の結晶を育成することにより、非線形光学結晶とし
て使用することができる。
【0003】本発明者等は、既に粉末法によりシクロブ
テンジオン誘導体分子が高い非線形効果を持つことを報
告してきた(特開平2−333172号、同2−333
173号、同2−333174号、2−333175号
公報)。また、X線解析の結果、下記構造式(I)
テンジオン誘導体分子が高い非線形効果を持つことを報
告してきた(特開平2−333172号、同2−333
173号、同2−333174号、2−333175号
公報)。また、X線解析の結果、下記構造式(I)
【化2】 (式中、*は不整炭素原子を意味する。)で示されるシ
クロブテンジオン結晶が三斜晶系、空間群P1、分子が
完全に一次元に並んだ結晶であることが解明されている
(L.S.Pu,ln“Materials for
Nonlinear Optics”:Chemica
lPerspectives; S.Marder,
J.Sohn and G.Stucky Rd.;
ACS Symposium Series No.4
55; American Chemical Soc
iety: Washington DC,p331〜
342(1991), L.S.Pu, J.Che
m.Comm.,429(1991))。
クロブテンジオン結晶が三斜晶系、空間群P1、分子が
完全に一次元に並んだ結晶であることが解明されている
(L.S.Pu,ln“Materials for
Nonlinear Optics”:Chemica
lPerspectives; S.Marder,
J.Sohn and G.Stucky Rd.;
ACS Symposium Series No.4
55; American Chemical Soc
iety: Washington DC,p331〜
342(1991), L.S.Pu, J.Che
m.Comm.,429(1991))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これまで、報告されて
いる有機単結晶は、上記したように無機単結晶よりも高
い非線形光学定数(d定数)を持つが、100pm/V
以上の非線形光学定数を持つ単結晶は余り知られていな
い。上記一般式(I)で示されるシクロブテンジオン誘
導体についても、高い非線形効果を持つために、それを
光波長変換素子として利用すれば高い交換効率が期待で
きる。しかしながら、従来、シクロブテンジオン誘導体
については、大きな結晶を製造する方法が知られておら
ず、したがって、シクロブテンジオン誘導体を光波長変
換素子として利用することができなかった。したがっ
て、本発明の目的は、光波長変換素子として使用可能な
大きさを持つシクロブテンジオン誘導体の単結晶を製造
する方法を提供することにある。
いる有機単結晶は、上記したように無機単結晶よりも高
い非線形光学定数(d定数)を持つが、100pm/V
以上の非線形光学定数を持つ単結晶は余り知られていな
い。上記一般式(I)で示されるシクロブテンジオン誘
導体についても、高い非線形効果を持つために、それを
光波長変換素子として利用すれば高い交換効率が期待で
きる。しかしながら、従来、シクロブテンジオン誘導体
については、大きな結晶を製造する方法が知られておら
ず、したがって、シクロブテンジオン誘導体を光波長変
換素子として利用することができなかった。したがっ
て、本発明の目的は、光波長変換素子として使用可能な
大きさを持つシクロブテンジオン誘導体の単結晶を製造
する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、シクロブ
テンジオン誘導体について、極性溶媒を使用して特定の
条件下で結晶成長を行うことにより、上記目的が達成で
きることを見出した。本発明のシクロブテンジオン誘導
体結晶の製造方法は、上記構造式(I)で示されるシク
ロブテンジオン誘導体を極性溶媒中に溶解し、雰囲気温
度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃以
内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸発
速度で溶媒を蒸発させることを特徴とする。
テンジオン誘導体について、極性溶媒を使用して特定の
条件下で結晶成長を行うことにより、上記目的が達成で
きることを見出した。本発明のシクロブテンジオン誘導
体結晶の製造方法は、上記構造式(I)で示されるシク
ロブテンジオン誘導体を極性溶媒中に溶解し、雰囲気温
度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃以
内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸発
速度で溶媒を蒸発させることを特徴とする。
【0006】本発明において、極性溶媒としては、液温
10〜40℃の範囲において上記構造式(I)で示され
るシクロブテンジオン誘導体を溶解するものが使用で
き、具体的には、アセトン、メタノール、エタノール等
があげられるが、メタノールが特に好ましい。
10〜40℃の範囲において上記構造式(I)で示され
るシクロブテンジオン誘導体を溶解するものが使用で
き、具体的には、アセトン、メタノール、エタノール等
があげられるが、メタノールが特に好ましい。
【0007】本発明において、結晶の成長は、雰囲気温
度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃以
内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸発
速度で行うことが必要である。特に、雰囲気温度10〜
25℃の範囲において、温度変動幅を±0.5℃以内に
保ちながら、1分間に3〜10mm3 の蒸発速度で行う
のが好ましい。雰囲気温度が10℃よりも低くなると、
溶解度が小さくなり過ぎて結晶を作るのに時間がかかり
過ぎ、また40℃よりも高くなると、巣が多くはいった
り、多結晶化してしまい、結晶の質が悪くなる。温度の
変動幅が±1℃を越えると、核が多く発生して結晶が大
きくならない。また、蒸発速度が0.1mm3 よりも低
いと、結晶作製に時間がかかり過ぎ、、100mm3 よ
りも高いと、核が多く発生して所望の大きさの結晶が得
られなくなる。
度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃以
内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸発
速度で行うことが必要である。特に、雰囲気温度10〜
25℃の範囲において、温度変動幅を±0.5℃以内に
保ちながら、1分間に3〜10mm3 の蒸発速度で行う
のが好ましい。雰囲気温度が10℃よりも低くなると、
溶解度が小さくなり過ぎて結晶を作るのに時間がかかり
過ぎ、また40℃よりも高くなると、巣が多くはいった
り、多結晶化してしまい、結晶の質が悪くなる。温度の
変動幅が±1℃を越えると、核が多く発生して結晶が大
きくならない。また、蒸発速度が0.1mm3 よりも低
いと、結晶作製に時間がかかり過ぎ、、100mm3 よ
りも高いと、核が多く発生して所望の大きさの結晶が得
られなくなる。
【0008】
【作用】上記の条件で製造されたシクロブテンジオン誘
導体の単結晶は、通常、1〜30mm3 の大きさを有す
るものであり、そのd定数(d33)は、理論上、約45
4pm/Vの値を有し、高い非線形光学定数を持ってい
る。また、X線解析により、この単結晶は、3斜晶系で
空間群がP1であり、分子が平行に並んだ結晶であるこ
とが確認されている。
導体の単結晶は、通常、1〜30mm3 の大きさを有す
るものであり、そのd定数(d33)は、理論上、約45
4pm/Vの値を有し、高い非線形光学定数を持ってい
る。また、X線解析により、この単結晶は、3斜晶系で
空間群がP1であり、分子が平行に並んだ結晶であるこ
とが確認されている。
【0009】この単結晶は、屈折率によりタイプIとタ
イプIIの角度位相整合が可能であり、そして、この単結
晶を位相整合方向にカットするとバルクの状態で光波長
変換素子を組み立てることができる。したがって、この
単結晶は、3斜晶系で空間群がP1であり、分子が平行
に並んだ結晶であるため、導波路として用いることがで
き、d33を十分に利用した光波長変換素子として高い変
換効率を示す。
イプIIの角度位相整合が可能であり、そして、この単結
晶を位相整合方向にカットするとバルクの状態で光波長
変換素子を組み立てることができる。したがって、この
単結晶は、3斜晶系で空間群がP1であり、分子が平行
に並んだ結晶であるため、導波路として用いることがで
き、d33を十分に利用した光波長変換素子として高い変
換効率を示す。
【0010】
実施例1 前記構造式(I)で示されるシクロブテンジオン誘導体
(DAD)のメタノール、エタノール、アセトンに対す
る溶解度曲線を図1に示す。この図で明らかなようにD
ADはメタノールによく溶解するので、溶剤としてメタ
ノールを用いた。次に、溶解度曲線と過溶解度曲線を図
2に示す。この図で明らかなように、22℃で溶解度曲
線1と過溶解度曲線2がほぼ等しくなるので、22℃で
溶媒蒸発法を試みた。22℃で温度変動幅を±0.1℃
以内に保った室内で、1℃以内に保ち、溶媒の蒸発速度
を所定の値に設定し、三角フラスコの中で種結晶を育成
させた。その結果、3〜5mm3 /minの蒸発速度の
とき、0.5〜1mm角の形のよい結晶を得ることがで
きた。その後、DADの飽和メタノール溶液を三角フラ
スコに入れ、その三角フラスコを温度が一定に保たれた
囲いの中に入れた。そして、この三角フラスコの中に上
記のようにして得られた種結晶を入れ、22℃の温度
で、温度変動幅を±0.1℃以内に保って、3〜5mm
3 /minの蒸発速度で育成させた。その結果、最大で
1×4×4mm3 の大きさのDAD結晶を得ることがで
きた。ジオキサンを溶媒として、ソルバトクロミック法
で測定したDADの超分子分極率(β)は171×10
-30 esuであるため、DADのd定数はかなり高い値
であることが推測される。
(DAD)のメタノール、エタノール、アセトンに対す
る溶解度曲線を図1に示す。この図で明らかなようにD
ADはメタノールによく溶解するので、溶剤としてメタ
ノールを用いた。次に、溶解度曲線と過溶解度曲線を図
2に示す。この図で明らかなように、22℃で溶解度曲
線1と過溶解度曲線2がほぼ等しくなるので、22℃で
溶媒蒸発法を試みた。22℃で温度変動幅を±0.1℃
以内に保った室内で、1℃以内に保ち、溶媒の蒸発速度
を所定の値に設定し、三角フラスコの中で種結晶を育成
させた。その結果、3〜5mm3 /minの蒸発速度の
とき、0.5〜1mm角の形のよい結晶を得ることがで
きた。その後、DADの飽和メタノール溶液を三角フラ
スコに入れ、その三角フラスコを温度が一定に保たれた
囲いの中に入れた。そして、この三角フラスコの中に上
記のようにして得られた種結晶を入れ、22℃の温度
で、温度変動幅を±0.1℃以内に保って、3〜5mm
3 /minの蒸発速度で育成させた。その結果、最大で
1×4×4mm3 の大きさのDAD結晶を得ることがで
きた。ジオキサンを溶媒として、ソルバトクロミック法
で測定したDADの超分子分極率(β)は171×10
-30 esuであるため、DADのd定数はかなり高い値
であることが推測される。
【0011】
【発明の効果】本発明の方法によれば、大きなサイズの
シクロブテンジオン誘導体単結晶を得ることができ、得
られた単結晶は、光波長変換素子として種々の用途に使
用することができる。例えば、精密走査を行う光走査記
録装置や、光走査読取り装置等において、波長変換の技
術を利用する素子として使用することができる。また、
優れた焦電性、圧電性を有し、例えば圧電素子として使
用することができる。
シクロブテンジオン誘導体単結晶を得ることができ、得
られた単結晶は、光波長変換素子として種々の用途に使
用することができる。例えば、精密走査を行う光走査記
録装置や、光走査読取り装置等において、波長変換の技
術を利用する素子として使用することができる。また、
優れた焦電性、圧電性を有し、例えば圧電素子として使
用することができる。
【図1】 種々の溶媒に対するシクロブテンジオン誘導
体の溶解度曲線。
体の溶解度曲線。
【図2】 メタノールに対するシクロブテンジオン誘導
体の溶解度曲線および過溶解度曲線。
体の溶解度曲線および過溶解度曲線。
1…溶解度曲線、2…過溶解度曲線。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記構造式(I) 【化1】 (式中、*は不整炭素原子を意味する。)で示されるシ
クロブテンジオン誘導体を極性溶媒中に溶解し、雰囲気
温度10〜40℃の範囲において、温度変動幅を±1℃
以内に保ちながら、1分間に0.1〜100mm3 の蒸
発速度で溶媒を蒸発させることを特徴とするシクロブテ
ンジオン誘導体結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04260634A JP3084964B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | シクロブテンジオン誘導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04260634A JP3084964B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | シクロブテンジオン誘導体結晶の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0687802A true JPH0687802A (ja) | 1994-03-29 |
JP3084964B2 JP3084964B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=17350650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04260634A Expired - Fee Related JP3084964B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | シクロブテンジオン誘導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3084964B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7758317B2 (en) | 2003-09-10 | 2010-07-20 | Astellas Pharma Inc. | Method of analyzing vaporization pattern of solvent and solvent vacuum vaporization device |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP04260634A patent/JP3084964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7758317B2 (en) | 2003-09-10 | 2010-07-20 | Astellas Pharma Inc. | Method of analyzing vaporization pattern of solvent and solvent vacuum vaporization device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3084964B2 (ja) | 2000-09-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |