JP2005097135A - Thiazole derivative and nonlinear optical device and electro-optic device using the same - Google Patents

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Naoyuki Nishikawa
尚之 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thiazole derivative which is suitably used in a nonlinear optical device and an electro-optic device, and a nonlinear optical device and an electro-optic device using the same. <P>SOLUTION: The thiazole compound is represented by formula (I) (wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each hydrogen or a 1-20C alkyl group which may have a substituent and R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>may be linked with each other to form a ring; R<SP>3</SP>is hydrogen or a 1-6C alkyl group; Ar is a 6-10C aromatic ring or a 4-10C aromatic heterocycle; n is 0 or 1; and E is an electron-attracting group having a σp value of ≥0.3). The nonlinear optical device and the electro-optic device use this compound. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、チアゾール誘導体、並びにそれを用いた非線形光学素子及び電気光学素子に関する。   The present invention relates to a thiazole derivative, and a nonlinear optical element and an electro-optical element using the same.

非線形光学効果を示す材料(非線形光学材料)がオプトエレクトロニクス、及びフォトニクス分野において注目されている。非線形光学効果とは、物質に強電場(光電場)を加えたとき、生じた電気分極と加えた電場の間で非線形な関係を示す現象であり、非線形光学材料とは、このような非線形性を顕著に示す材料を指す。二次の非線形応答を利用した非線形光学材料として、第二高調波を発生する材料や電場の一次に比例して屈折率変化を引き起こすポッケルス効果(一次電気光学効果)を示す材料などが知られており、特に後者は電気光学(EO)光変調素子やフォトリフラクティブ素子への応用が検討されている。     Materials that exhibit nonlinear optical effects (nonlinear optical materials) are attracting attention in the fields of optoelectronics and photonics. The nonlinear optical effect is a phenomenon that shows a nonlinear relationship between the generated electric polarization and the applied electric field when a strong electric field (photoelectric field) is applied to a substance. Refers to a material that exhibits Known as nonlinear optical materials using second-order nonlinear response are materials that generate second harmonics and materials that exhibit the Pockels effect (primary electro-optic effect) that causes a refractive index change in proportion to the first order of the electric field. In particular, application of the latter to electro-optic (EO) light modulation elements and photorefractive elements is being studied.

これらの非線形光学材料は、従来は無機非線形材料を中心に材料探索や素子作成が行われてきたが、近年は、1)大きな非線形性を示す、2)応答速度の速さ、3)光損傷しきい値が高い、4)多種多様な分子設計が可能、5)製造適性に優れることなどから有機材料が注目を集めている。これまで検討されてきた代表的な有機材料としては、4−N,N−ジメチルアミノ−4’−ニトロスチルベン(DANS)、4−N−エチル−N−ヒドロキシエチルアミノ−4’−ニトロアゾベンゼン(DR1)等が挙げられる。
一般に有機結晶は無機結晶と比較して硬度が低く、素子等への加工に問題を有することから、非線形光学分子高分子マトリックス中に分散させること、あるいは非線形光学応答基を有する高分子材料を用いることが検討されている。そして、二次の非線形光学効果の発現には分極が反転対称心を欠く必要があり、非線形光学効果を示す分子あるいは非線形光学応答基を材料中で電場により双極子を配向させて反転対称心を欠く構造に配置することが広くなされている。ただし、これまでに開発されてきた有機非線形光学材料は光素子として応用するには実用上不十分なものであり、光素子化に適した材料の開発が望まれていた。
Conventionally, these nonlinear optical materials have been searched mainly for inorganic nonlinear materials, and devices have been made. However, in recent years, 1) show large nonlinearity, 2) fast response speed, and 3) optical damage. Organic materials are attracting attention because of their high thresholds, 4) the ability to design a wide variety of molecules, and 5) excellent manufacturing suitability. Typical organic materials that have been studied so far include 4-N, N-dimethylamino-4′-nitrostilbene (DANS), 4-N-ethyl-N-hydroxyethylamino-4′-nitroazobenzene ( DR1) and the like.
Generally, organic crystals have a lower hardness than inorganic crystals and have problems in processing into devices, etc., so that they are dispersed in a nonlinear optical molecular polymer matrix or a polymer material having a nonlinear optical response group is used. It is being considered. In order to develop the second-order nonlinear optical effect, it is necessary for the polarization to lack a reversal symmetry center. A molecule or a nonlinear optical response group that exhibits a nonlinear optical effect is oriented in a material by an electric field to align the reversal symmetry center. It is widely arranged to lack the structure. However, organic nonlinear optical materials that have been developed so far are insufficient for practical use as optical elements, and the development of materials suitable for optical elements has been desired.

次に、本発明の化合物に関連する化合物として、下記に示す液晶性化合物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   Next, the following liquid crystalline compounds are disclosed as compounds related to the compound of the present invention (see, for example, Patent Document 1).

Figure 2005097135
Figure 2005097135

しかしながら、開示されている化合物は、チアゾールの5位に連結したフェニル基に高い非線形光学特性の発現に必要なアミノ基、あるいはジアルキルアミノ基を有していない点で本発明とは構造が異なるものであり、また用いる用途も異なり本発明を具体的に示唆するものではない。   However, the disclosed compound is different in structure from the present invention in that the phenyl group linked to the 5-position of thiazole does not have an amino group or a dialkylamino group necessary for the expression of high nonlinear optical properties. In addition, the use is different and does not specifically suggest the present invention.

また、チアゾール誘導体において5位に置換基としてハロゲン、低級アルキル基、チエニル基から選択される置換基を有するチエニル基、2位に少なくとも一つの置換基がハロゲン、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、フェニル基、あるいはニトロ基から選択される置換基を有しているフェニル基である化合物が光活性な殺虫剤として開示されている(例えば、特許文献2参照。)。   In the thiazole derivative, a thienyl group having a substituent selected from a halogen, a lower alkyl group and a thienyl group at the 5-position as a substituent, and at least one substituent at the 5-position is a halogen, a lower alkyl group, a lower haloalkyl group, a lower A compound that is a phenyl group having a substituent selected from an alkoxy group, a phenyl group, or a nitro group has been disclosed as a photoactive insecticide (for example, see Patent Document 2).

しかしながら、開示されている化合物は、チアゾールの5位に連結したチエニル基に高い非線形光学特性の発現に必要なσp値が0.3以上の電子吸引性基、あるいは高い非線形光学特性の発現に必要なσp値が0.3以上の電子吸引性基を有する炭素数6から10の芳香環、炭素数5から10の芳香族性へテロ環を有していない点、及びチアゾールの2位に連結したフェニル基に高い非線形光学特性の発現に必要なアミノ基、モノアルキルアミノ基、あるいはジアルキルアミノ基を有していない点で本発明とは構造が異なるものである。また用いる用途も異なり本発明を具体的に示唆するものではない。
特開平4−128274号公報 国際公開第87/06429号パンフレット
However, the disclosed compounds require an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more necessary for the development of high nonlinear optical properties in the thienyl group linked to the 5-position of thiazole, or the development of high nonlinear optical properties. Connected to the 2-position of thiazole, which has no aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, an aromatic ring having 5 to 10 carbon atoms, and an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more The structure is different from the present invention in that the phenyl group does not have an amino group, a monoalkylamino group, or a dialkylamino group necessary for the expression of high nonlinear optical characteristics. Moreover, the use used also differs and does not specifically suggest the present invention.
JP-A-4-128274 International Publication No. 87/06429 Pamphlet

本発明は、上記の要望に基づき、非線形光学素子及び電気光学素子に好適に用いられるチアゾール誘導体、並びにそれを用いた非線形光学素子及び電気光学素子を提供することにある。   The present invention provides a thiazole derivative suitably used for a nonlinear optical element and an electro-optical element, and a nonlinear optical element and an electro-optical element using the same, based on the above-described demand.

本発明者らは、本発明の目的が下記一般式(I)で表される化合物により達成されることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は下記に示す<1>〜<5>である。   The present inventors have found that the object of the present invention is achieved by a compound represented by the following general formula (I), and have reached the present invention. That is, this invention is <1>-<5> shown below.

<1> 下記一般式(I)で表される化合物。 <1> A compound represented by the following general formula (I).

Figure 2005097135
(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素原子、あるいは置換基を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基を示し、R1とR2は互いに連結して環を形成してもよい。R3は、水素原子、あるいは炭素数1から6のアルキル基を示す。Arは炭素数6から10の芳香環、炭素数4から10の芳香族性へテロ環を示す。nは0、あるいは1を示す。Eはσp値が0.3以上の電子吸引性基を示す。)
Figure 2005097135
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 2 are connected to each other to form a ring. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Ar represents an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, or an aromatic heterocycle having 4 to 10 carbon atoms. N represents 0 or 1. E represents an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more.)

<2> 前記R1及びR2が、それぞれ独立に水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、及びハロゲン原子を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基、前記Eがアルデヒド基、シアノ基、ニトロ基、−COR4、−COOR4、−SO24、−SO34(式中、R4は、炭素数1〜20のアルキル基を示し、水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、及びハロゲン原子を有していても良い。)、又は下記一般式(II)で表されるσp値が0.3以上の電子吸引基であることを特徴とする上記<1>に記載の化合物。 <2> Each of R 1 and R 2 independently represents a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen atom. An optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein E is an aldehyde group, a cyano group, a nitro group, —COR 4 , —COOR 4 , —SO 2 R 4 , —SO 3 R 4 (wherein R 4 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen atom. Or an electron-withdrawing group having a σp value represented by the following general formula (II) of 0.3 or more.

Figure 2005097135
(式中、E2はシアノ基、ニトロ基、−COOR5、あるいは−SO25示し、E3はシアノ基、−COOR5、あるいは−SO25を示す。式中、R5は炭素数1〜20のアルキル基を示し、水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基及びハロゲン原子を有していても良い。)
Figure 2005097135
(In the formula, E 2 represents a cyano group, a nitro group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5 , and E 3 represents a cyano group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5. In the formula, R 5 represents An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, having a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms and a halogen atom; Is also good.)

<3> 前記nが0であることを特徴とする上記<1>又は<2>に記載の化合物。
<4> 上記<1>乃至<3>のいずれか一項に記載の化合物から形成される層を有することを特徴とする非線形光学素子。
<5> 上記<1>乃至<3>のいずれか一項に記載の化合物から形成される層を有することを特徴とする電気光学素子。
<3> The compound according to <1> or <2>, wherein n is 0.
<4> A nonlinear optical element having a layer formed of the compound according to any one of <1> to <3>.
<5> An electro-optical element having a layer formed of the compound according to any one of <1> to <3>.

本発明によれば、新規なチアゾール誘導体、並びにそれを用いた非線形光学素子及び電気光学素子を提供することができる。   According to the present invention, a novel thiazole derivative, and a nonlinear optical element and an electro-optical element using the same can be provided.

本発明のチアゾール誘導体は文献未記載の、下記一般式(I)で表される新規化合物であり、以下に詳細に説明する。   The thiazole derivative of the present invention is a novel compound represented by the following general formula (I), which is not described in any literature, and will be described in detail below.

Figure 2005097135
(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素原子、あるいは置換基を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基を示し、R1とR2は互いに連結して環を形成してもよい。R3は水素原子、あるいは炭素数1から6のアルキル基を示す。Arは炭素数6から10の芳香環、炭素数4から10の芳香族性へテロ環を示す。nは0、あるいは1を示す。Eはσp値が0.3以上の電子吸引性基を示す。)
Figure 2005097135
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 2 are connected to each other to form a ring. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and Ar represents an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms and an aromatic heterocyclic ring having 4 to 10 carbon atoms. n represents 0 or 1. E represents an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more.)

前記一般式(I)において、R1、R2はそれぞれ独立して置換基を有していても良い炭素数1から20のアルキル基を示すが、炭素数1から16が好ましく、炭素数1から10がさらに好ましい。また、R1、R2のいずれか一方は炭素数1から6であることが特に好ましい。 In the general formula (I), R 1 and R 2 each independently represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 16 carbon atoms, and 1 carbon atom. To 10 are more preferable. Further, it is particularly preferable that either R 1 or R 2 has 1 to 6 carbon atoms.

前記R1とR2はそれぞれ独立に置換基を有していても良いが、該置換基としては水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子が好ましく、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜2のアルキル基が特に好ましい。 R 1 and R 2 may each independently have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms and a halogen atom are preferable, and an ester group, an amide group, an ether group, and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms are particularly preferable.

前記R1とR2は互いに連結して環を形成してもよいが、環を形成する場合、ピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環等を形成することが特に好ましい。 R 1 and R 2 may be connected to each other to form a ring, but when forming a ring, it is particularly preferable to form a pyrrolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, or the like.

前記R3は炭素数1から6のアルキル基を示すが、炭素数1から4が好ましく、炭素数1から2がさらに好ましい。 R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 to 2 carbon atoms.

前記Eはσp値が0.3以上の電子吸引性基を示すが、好ましくはσp値が0.4以上、より好ましくは0.45以上の電子吸引性基である。
尚、本発明において、電子吸引性の尺度として、ハメット則のσp値を適用する。ハメット則のσp値に関しては、「Chem.Rev.誌、第91巻、165−195頁(1991年)」の記載を適用できる。
E represents an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more, preferably an electron-withdrawing group having a σp value of 0.4 or more, more preferably 0.45 or more.
In the present invention, Hammett's σp value is applied as a measure of electron withdrawing property. Regarding the σp value of Hammett's rule, the description of “Chem. Rev., 91, 165-195 (1991)” can be applied.

前記σp値が0.3以上の電子吸引性基の好ましい具体例としては、アルデヒド基(0.42)、シアノ基(0.66)、ニトロ基(0.78)、−COR4、−COOR4、−SO24、−SO34(式中、R4は水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基を示す。COMe(0.50)、COOMe(0.45)。)あるいは下記一般式で表されるσp値が0.3以上での電子吸引基が挙げられる。 Preferable specific examples of the electron withdrawing group having a σp value of 0.3 or more include an aldehyde group (0.42), a cyano group (0.66), a nitro group (0.78), —COR 4 , —COOR. 4 , —SO 2 R 4 , —SO 3 R 4 (wherein R 4 is a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a halogen atom, COMe (0.50), COOMe (0.45).) Or a σp value represented by the following general formula is 0. Examples include electron withdrawing groups of 3 or more.

Figure 2005097135
Figure 2005097135

前記一般式(II)中、E2はシアノ基、ニトロ基、−COOR5、あるいは−SO25示し、E3はシアノ基、−COOR5、あるいは−SO25を示す。前記一般式(II)中、R5は炭素数1〜20のアルキル基を示し、水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子を有していても良い。
ここで、R4、R5が置換基を有する場合、その置換基はエステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜2のアルキル基が特に好ましい。
In the general formula (II), E 2 represents a cyano group, a nitro group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5 , and E 3 represents a cyano group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5 . In the general formula (II), R 5 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and is a hydroxyl group, amino group, ester group, amide group, ether group, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group may have a halogen atom.
Here, when R 4 and R 5 have a substituent, the substituent is particularly preferably an ester group, an amide group, an ether group, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.

Arは炭素数6から10の芳香環、炭素数4から10の芳香族性へテロ環を示すが、好ましくはベンゼン環、あるいはチオフェン環である。nは0、あるいは1を示すが、n=0が好ましい。   Ar represents an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms or an aromatic hetero ring having 4 to 10 carbon atoms, and is preferably a benzene ring or a thiophene ring. n represents 0 or 1, but n = 0 is preferable.

以下に本発明の化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the compound of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2005097135
Figure 2005097135

Figure 2005097135
Figure 2005097135

Figure 2005097135
Figure 2005097135

以下に、本発明の化合物の製造方法について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明のチアゾール誘導体は、例えば、一般式(C1)で示される化合物を出発物質として反応スキーム1の方法により合成することができる。   Although the manufacturing method of the compound of this invention is demonstrated below, this invention is not limited to these. The thiazole derivative of the present invention can be synthesized, for example, by the method of Reaction Scheme 1 using a compound represented by the general formula (C1) as a starting material.

<反応スキーム1>

Figure 2005097135
<Reaction Scheme 1>
Figure 2005097135

該反応スキーム1における式中、R1、R2、Ar、E、nは前記と同義を示す。Xは臭素原子、あるいはヨウ素原子を示す。 In the formula in the reaction scheme 1, R 1 , R 2 , Ar, E, and n have the same meanings as described above. X represents a bromine atom or an iodine atom.

第一工程では、一般式(C1)で示される化合物を溶媒に溶解し、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムを塩基存在下においてチアゾールと反応させることにより一般式(C2)で示される化合物に変換することができる。
ここで用いる溶媒は特に制限されないが、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、テトラヒドロフラン(THF)等が好適である。
用いる塩基は無機塩基及び有機塩基が採用されるが、無機塩基が好ましく、酢酸カリウム等の酢酸塩が特に好ましい。
チアゾールの使用量は一般式(C1)で表される化合物1モルに対して0.5から10モルの範囲で用いることが好ましく、1から5モルの範囲で用いることが特に好ましい。
用いるテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムの使用量は、一般式(C1)で示される化合物に対し、0.5から20モル%が好ましく、1から10モル%がさらに好ましい。
反応温度は、通常室温から用いる溶媒の沸点であり、好ましくは50℃から溶媒の沸点である。反応時間は通常1時間〜72時間であり、好ましくは3時間から48時間である。
In the first step, the compound represented by the general formula (C1) is dissolved in a solvent, and tetrakis (triphenylphosphine) palladium is reacted with thiazole in the presence of a base to convert the compound represented by the general formula (C2). be able to.
The solvent used here is not particularly limited, but dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), tetrahydrofuran (THF) and the like are preferable.
As the base to be used, inorganic bases and organic bases are adopted, but inorganic bases are preferable, and acetates such as potassium acetate are particularly preferable.
The amount of thiazole to be used is preferably in the range of 0.5 to 10 mol, particularly preferably in the range of 1 to 5 mol, relative to 1 mol of the compound represented by the general formula (C1).
The amount of tetrakis (triphenylphosphine) palladium used is preferably 0.5 to 20 mol%, more preferably 1 to 10 mol%, relative to the compound represented by the general formula (C1).
The reaction temperature is usually the boiling point of the solvent used from room temperature, preferably from 50 ° C. to the boiling point of the solvent. The reaction time is usually 1 hour to 72 hours, preferably 3 hours to 48 hours.

第二工程では、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、トリフェニルホスフェン、ヨウ化銅の存在下において、一般式(C2)で示される化合物と一般式(C3)で示される化合物反応させることにより目的とする一般式(I)で示される化合物に変換することができる。
ここで用いる溶媒は特に制限されないが、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、テトラヒドロフラン(THF)等が好適である。
用いる塩基は無機塩基及び有機塩基が採用されるが、無機塩基が好ましく、炭酸セシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩が特に好ましい。
用いる一般式(C3)で示される化合物の使用量は、一般式(C2)で示される化合物1モルに対して0.5から4モルの範囲で用いることが好ましく、0.8から2モルの範囲で用いることが特に好ましい。
用いるビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドの使用量は式(III)で示される化合物に対し、0.5から20モル%が好ましく、1から10モル%がさらに好ましい。
用いるヨウ化銅の使用量はビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドの使用量1モルに対し、0.5から1モルの範囲で用いることが好ましく、0.5から0.8モルの範囲で用いることが特に好ましい。
用いるトリフェニルホスフィンの使用量はビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドの使用量1モルに対し、1から4モルの範囲で用いることが好ましく、2から3モルの範囲で用いることが特に好ましい。
反応温度は、通常室温から用いる溶媒の沸点であり、好ましくは50℃から溶媒の沸点である。反応時間は通常1時間〜72時間であり、好ましくは3時間から48時間である。
In the second step, the compound represented by the general formula (C2) and the compound represented by the general formula (C3) in the presence of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride, triphenylphosphene and copper iodide. Can be converted into the target compound represented by the general formula (I).
The solvent used here is not particularly limited, but dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), tetrahydrofuran (THF) and the like are preferable.
As the base to be used, inorganic bases and organic bases are adopted, but inorganic bases are preferable, and carbonates such as cesium carbonate and potassium carbonate are particularly preferable.
The amount of the compound represented by the general formula (C3) to be used is preferably in the range of 0.5 to 4 moles relative to 1 mole of the compound represented by the general formula (C2). It is particularly preferable to use within a range.
The amount of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride used is preferably 0.5 to 20 mol%, more preferably 1 to 10 mol%, relative to the compound represented by the formula (III).
The amount of copper iodide used is preferably in the range of 0.5 to 1 mol, based on 1 mol of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride, It is particularly preferable to use within a range.
The amount of triphenylphosphine used is preferably in the range of 1 to 4 mol, particularly preferably in the range of 2 to 3 mol, based on 1 mol of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride. preferable.
The reaction temperature is usually the boiling point of the solvent used from room temperature, preferably from 50 ° C. to the boiling point of the solvent. The reaction time is usually 1 hour to 72 hours, preferably 3 hours to 48 hours.

尚、一般式(I)の化合物が導入すべき置換基を種々有する場合、上記の製造方法において、あらかじめ導入すべき置換基の前駆体となる基を導入し、適切な工程で目的とする置換基に変換してもよい。また、必要に応じて保護基、及び脱保護の工程を採用し、導入すべき置換基を導入してもよい。   In addition, when the compound of the general formula (I) has various substituents to be introduced, in the above production method, a group that becomes a precursor of the substituent to be introduced in advance is introduced, and the target substitution is performed in an appropriate step. It may be converted into a group. Further, if necessary, a protecting group and a deprotecting step may be employed to introduce a substituent to be introduced.

次に一般式(I)において、前記Eが下記一般式(II):

Figure 2005097135
(式中、E2はシアノ基、ニトロ基、−COOR5、あるいは−SO25示す、E3はシアノ基、−COOR5、あるいは−SO25を示す。式中、R5は炭素数1〜20のアルキル基を示し、水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子を有していても良い。)で表されるσp値が0.3以上での電子吸引基である化合物は、上記のスキーム1で示される方法により合成したEがアルデヒド基である一般式(I)の化合物(一般式(D1)とする)を用いてスキーム2の方法に示される第三工程より合成できる。 Next, in the general formula (I), the E is represented by the following general formula (II):
Figure 2005097135
(In the formula, E 2 represents a cyano group, a nitro group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5 , E 3 represents a cyano group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5. In the formula, R 5 represents An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, having a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen atom The compound represented by the general formula (I) in which E is an aldehyde group synthesized by the method shown in Scheme 1 above is a compound that is an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more. It can be synthesized from the third step shown in the method of Scheme 2 using the general formula (D1).

<反応スキーム2>

Figure 2005097135
<Reaction Scheme 2>
Figure 2005097135

前記反応スキーム2の式中、R1、R2、Ar、n、E、E2及びE3は前記一般式(I)及び一般式(II)のそれぞれと同義である。 In the reaction scheme 2, R 1 , R 2 , Ar, n, E, E 2 and E 3 have the same meanings as in the general formula (I) and general formula (II), respectively.

上記第三工程では、一般式(D1)で示される化合物と一般式(D2)で示される化合物とを塩基存在下において反応させることにより、一般式(I)で示される化合物に変換することができる。ここで用いる有機溶剤は特に限定されないが、テトラヒドロフランが好ましい例として挙げることができる。用いる塩基は添加してもしなくともよいが、塩基を用いる場合はアミン類が好ましい例として挙げられ、ピペリジンが特に好ましい。尚、その添加量は触媒量でよい。反応温度の範囲は、通常室温から用いる溶媒の沸点であり、反応時間は通常1分間〜24時間であり、好ましくは5分間から1時間である。   In the third step, the compound represented by the general formula (D1) and the compound represented by the general formula (D2) are reacted in the presence of a base to convert the compound represented by the general formula (I). it can. Although the organic solvent used here is not specifically limited, Tetrahydrofuran can be mentioned as a preferable example. The base to be used may or may not be added, but when a base is used, amines are preferred examples, and piperidine is particularly preferred. The amount added may be a catalyst amount. The reaction temperature is usually from room temperature to the boiling point of the solvent used, and the reaction time is usually from 1 minute to 24 hours, preferably from 5 minutes to 1 hour.

(非線形光学素子及び電気光学素子)
本発明において、「化合物から形成される層を有する非線形光学素子(電気光学素子)」の該層とは、その形状や厚みなどは限定されることはなく、該化合物を含む部位を指す。
(Nonlinear optical element and electro-optical element)
In the present invention, the layer of the “nonlinear optical element (electro-optical element) having a layer formed from a compound” is not limited in shape, thickness, or the like, and refers to a portion containing the compound.

本発明の非線形光学素子は、以下に示す方法により製造できる。   The nonlinear optical element of the present invention can be manufactured by the following method.

例えば、1)本発明のチアゾール誘導体とそれを保持する高分子媒体を含む組成物を溶媒に溶解し、2)支持体等に塗布して乾燥させ、3)配向処理を施すことにより製造できる。   For example, it can be produced by 1) dissolving a thiazole derivative of the present invention and a polymer medium containing the thiazole derivative in a solvent, 2) applying the composition to a support and drying, and 3) applying an orientation treatment.

本発明のチアゾール誘導体とそれを保持する高分子媒体を含む組成物を溶媒に溶解する工程において、用いる高分子媒体は特に限定されないが、例えばPMMA等のアクリル系高分子、フッ素化ポリイミドなどのイミド系高分子、ポリカーボネート等を例としてあげることができる。また、用いる溶剤としては特に限定されないが、例えば酢酸エチル等のエステル類系溶剤、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン系溶媒、及びこれらの混合溶剤等が挙げられる。ここで、前記組成物を溶媒に溶解しとは、完全溶解であってもまた不完全溶解の分散形態であっても良いことを意味するものであるが、完全溶解が透明性の点で好ましい。
次に、塗布工程において、支持体等は特に限定されないが、ガラス基板、高分子フイルム、反射板などが例として挙げることができる。塗布方式としては、公知の方法、例えばカーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法等が採用できる。また、ここで塗布とは、前記支持体上に本発明の化合物を含む層が形成できればよく、付着等も含まれるもので、特に限定されるものではない。
In the step of dissolving the composition containing the thiazole derivative of the present invention and the polymer medium holding it in a solvent, the polymer medium to be used is not particularly limited. For example, an acrylic polymer such as PMMA, and an imide such as fluorinated polyimide Examples of such polymers include polycarbonate and polycarbonate. The solvent to be used is not particularly limited. For example, ester solvents such as ethyl acetate, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, ether solvents such as tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform and dichloromethane, and mixed solvents thereof. Is mentioned. Here, dissolving the composition in a solvent means that it may be completely dissolved or incompletely dispersed, but complete dissolution is preferable in terms of transparency. .
Next, in the coating process, the support and the like are not particularly limited, and examples thereof include a glass substrate, a polymer film, and a reflection plate. As a coating method, a known method such as a curtain coating method, an extrusion coating method, a roll coating method, a spin coating method, a dip coating method, a bar coating method, a spray coating method, a slide coating method, or a printing coating method can be employed. The application herein is not particularly limited as long as a layer containing the compound of the present invention can be formed on the support, and includes adhesion and the like.

また、配向処理において、コロナポーリング、及びコンタクトポーリング法を採用することができる。   In the alignment treatment, corona poling and contact poling methods can be employed.

以下に本発明の導波路型電気光学素子について詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。   The waveguide type electro-optic element of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to this.

図1は本発明の一実施態様である導波路型電気光学素子の断面図の一例を示す。導波路型電気光学素子は基板1上に、コア4と、コア4を挾持するようその上下に形成された有機材料からなるクラッド層3,5を有し、コア4及び上下クラッド層3,5に電界を印加する一対の電極2,6とを有する。   FIG. 1 shows an example of a cross-sectional view of a waveguide type electro-optic element which is an embodiment of the present invention. The waveguide type electro-optic element has a core 4 and clad layers 3 and 5 made of an organic material formed above and below the core 4 so as to hold the core 4 on the substrate 1, and the core 4 and the upper and lower clad layers 3 and 5. And a pair of electrodes 2 and 6 for applying an electric field.

(1)基板
本発明に用いる基板は限定されないが、平坦性の優れたものが好ましい。例えば、金属基板、シリコン基板、透明基板などが挙げられ、導波路型光変調素子の形態によって適宜選択可能である。金属基板の好ましい例としては、金、銀、銅、アルミなどの基板が挙げられ、透明基板の好ましい例としては、ガラス、プラスチック(ポリエチレンテレフタレート等)等の基板が挙げられる。
(1) Substrate The substrate used in the present invention is not limited, but a substrate having excellent flatness is preferable. For example, a metal substrate, a silicon substrate, a transparent substrate, etc. are mentioned, and can be appropriately selected depending on the form of the waveguide type light modulation element. Preferable examples of the metal substrate include gold, silver, copper, and aluminum substrates, and preferable examples of the transparent substrate include glass and plastic (polyethylene terephthalate, etc.) substrates.

(2)下部電極
基板1上の全面又は一部に下部電極2が形成される。下部電極2は金属蒸着層や透明電極層であってよい。蒸着する金属の好ましい例としては、金、銀、銅、アルミなどが挙げられる。また、透明電極層の好ましい例としては、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素ドープスズ酸化物、(FTO)アンチモンドープスズ酸化物(ATO)などが挙げられる。尚、基板1が下部電極2を兼ねてもよい。
(2) Lower electrode The lower electrode 2 is formed on the entire surface or a part of the substrate 1. The lower electrode 2 may be a metal vapor deposition layer or a transparent electrode layer. Preferred examples of the metal to be deposited include gold, silver, copper, and aluminum. Preferred examples of the transparent electrode layer include indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide, (FTO) antimony-doped tin oxide (ATO), and the like. The substrate 1 may also serve as the lower electrode 2.

(3)下部クラッド層
下部電極2の上に下部クラッド層3が形成されている。下部クラッド層3を形成する有機材料は特に限定されないが、ポリイミド又はフッ素化ポリイミド等が好ましい例として挙げられる。
(3) Lower Cladding Layer The lower cladding layer 3 is formed on the lower electrode 2. Although the organic material which forms the lower clad layer 3 is not specifically limited, A polyimide, a fluorinated polyimide, etc. are mentioned as a preferable example.

(4)コア
コアは、配向された本発明のチアゾール誘導体とそれを保持する高分子媒体を含む組成物からなることが好ましい。配向処理において、コロナポーリング、及びコンタクトポーリング法を採用することができる。
(4) Core The core is preferably composed of a composition containing an oriented thiazole derivative of the present invention and a polymer medium holding the thiazole derivative. In the alignment treatment, corona poling and contact poling methods can be employed.

(5)上部クラッド層
コア4を挟んで下部クラッド層3の上に上部クラッド層5が形成されている。上部クラッド層3、5形成する有機材料は特に限定されないが、ポリイミド又はフッ素化ポリイミド等が好ましい例として挙げられる。
(5) Upper Cladding Layer An upper cladding layer 5 is formed on the lower cladding layer 3 with the core 4 interposed therebetween. Although the organic material to form the upper cladding layers 3 and 5 is not particularly limited, polyimide, fluorinated polyimide, and the like are preferable examples.

(6)上部電極
上部クラッド層5上の全面又は一部に上部電極6が形成されている。上部電極6の材料は特に限定されないが、金、銀、銅、アルミなどを蒸着した電極が好ましい。
(6) Upper electrode The upper electrode 6 is formed on the entire surface or part of the upper cladding layer 5. The material of the upper electrode 6 is not particularly limited, but an electrode on which gold, silver, copper, aluminum or the like is vapor-deposited is preferable.

(7)導波路
導波路としては光波光学(コロナ者(東京)1988年発行)、第7章、204頁に記載されている周知の導波路、例えば分岐導波路型、マッハ−ツェンダー型、方向性結合器型、交差導波路型などを採用できる。中でも、分岐導波路型、マッハ−ツェンダー型、及び方向性結合器型が好ましい。
(7) Waveguides As waveguides, lightwave optics (Corona (Tokyo) published in 1988), known waveguides described in Chapter 7, page 204, for example, branched waveguide type, Mach-Zehnder type, direction A sex coupler type, a crossed waveguide type, or the like can be adopted. Among these, a branched waveguide type, a Mach-Zehnder type, and a directional coupler type are preferable.

以下に本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

[実施例1](化合物1の製造)
−第1工程−
ジメチルアセトアミド77mLに4−ジメチルアミノブロモベンゼン(7.67g)、チアゾール(6.55g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(1.35g)、及び酢酸カリウム(7.56g)を加え、140℃に加温した。12時間攪拌した後、反応液に水を加えた後に酢酸エチルで抽出した。抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下において濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフにより精製(溶出液:ヘキサン:酢酸エチル=80:20)し、5.4gの5−(4−ジメチルアミノフェニル)チアゾールを得た。
[Example 1] (Production of Compound 1)
-First step-
4-Dimethylaminobromobenzene (7.67 g), thiazole (6.55 g), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (1.35 g), and potassium acetate (7.56 g) were added to 77 mL of dimethylacetamide, and the mixture was heated to 140 ° C. Warmed up. After stirring for 12 hours, water was added to the reaction solution, followed by extraction with ethyl acetate. The extract was dried over magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and purified by silica gel chromatography (eluent: hexane: ethyl acetate = 80: 20), and 5.4 g of 5- (4-dimethylaminophenyl) thiazole. Got.

−第2工程−
得られた5−(4−ジメチルアミノフェニル)チアゾール(204mg)を5mLのジメチルホルムアミドに溶解し、5−ブロモチオフェン−2−カルボキシアルデヒド(191mg)、ヨウ化銅(4mg)、トリフェニルホスフェン(15mg)、及びビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(21mg)を加え、100℃に加温した。5時間攪拌した後、反応液を減圧下で濃縮し、水を加えた後に酢酸エチルで抽出した。抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下において濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフにより精製(溶出液:ジクロロメタン:酢酸エチル=97:3)し、5mgの化合物1を得た。
得られた結晶は、1H−NMR及びFab−Massにより目的の化合物であることを確認した。測定結果を下記に示す。
-Second step-
The obtained 5- (4-dimethylaminophenyl) thiazole (204 mg) was dissolved in 5 mL of dimethylformamide, and 5-bromothiophene-2-carboxaldehyde (191 mg), copper iodide (4 mg), triphenylphosphene ( 15 mg) and bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride (21 mg) were added and heated to 100 ° C. After stirring for 5 hours, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The extract was dried over magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and purified by silica gel chromatography (eluent: dichloromethane: ethyl acetate = 97: 3) to obtain 5 mg of compound 1.
The obtained crystal was confirmed to be the target compound by 1 H-NMR and Fab-Mass. The measurement results are shown below.

Fab MASS (M+H)+=315
1H−NMR:(δ:CDCl3、TMS、ppm)3.02(s,6H),6.73(d,2H),7.46(d,2H),7.52(d,1H),7.72(d,1H),7.87(s,1H),9.92(s,1H)
Fab MASS (M + H) + = 315
1 H-NMR: (δ: CDCl 3 , TMS, ppm) 3.02 (s, 6H), 6.73 (d, 2H), 7.46 (d, 2H), 7.52 (d, 1H) , 7.72 (d, 1H), 7.87 (s, 1H), 9.92 (s, 1H)

化合物2乃至化合物7、及び化合物12乃至化合物15も実施例1と同様の方法により合成することができる   Compounds 2 to 7 and compounds 12 to 15 can also be synthesized by the same method as in Example 1.

[実施例2](化合物8の製造)
−第3工程−
実施例1の方法で得られた化合物1(31mg)をテトラヒドロフラン1mLに溶解し、マロノニトリル(7mg)、ヒペリジン1滴を加えて還流条件下で1時間反応した。反応物にクロロホルムを加え、水で洗浄した後に硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下において濃縮した。得られた残留物をアセトニトリルで再結晶して精製を施し、15mgの化合物8を得た。
得られた結晶は、1H−NMR及びFab−Massにより目的の化合物であることを確認した。測定結果を下記に示す。
[Example 2] (Production of Compound 8)
-Third step-
Compound 1 (31 mg) obtained by the method of Example 1 was dissolved in 1 mL of tetrahydrofuran, malononitrile (7 mg) and 1 drop of hyperidine were added, and the mixture was reacted under reflux conditions for 1 hour. Chloroform was added to the reaction product, washed with water, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was purified by recrystallization from acetonitrile to obtain 15 mg of Compound 8.
The obtained crystal was confirmed to be the target compound by 1 H-NMR and Fab-Mass. The measurement results are shown below.

Fab MASS (M+H)+=363
1H−NMR:(δ:CDCl3、TMS、ppm)3.02(s,6H),6.72(d,2H),7.46(d,2H),7.74(d,1H),7.75(s,1H),7.90(s,1H)
Fab MASS (M + H) + = 363
1 H-NMR: (δ: CDCl 3 , TMS, ppm) 3.02 (s, 6H), 6.72 (d, 2H), 7.46 (d, 2H), 7.74 (d, 1H) , 7.75 (s, 1H), 7.90 (s, 1H)

化合物9乃至化合物11、及び化合物16も実施例2と同様の方法により合成することができる。   Compounds 9 to 11 and Compound 16 can also be synthesized by the same method as in Example 2.

[実施例3](化合物17の製造)
実施例1の4,4−ジメチルアミノブロモベンゼンを4−(N−(ヒドロキシブチル)−N−メチルアミノ)ブロモベンゼンに代え、5−ブロモチオフェン−2−カルボキシアルデヒドを2−ブロモ−5−シアノチオフェンに代えた以外は、実施例1と同様に合成して化合物17を得た。
得られた結晶は、Fab−Massにより目的の化合物であることを確認した。測定結果を下記に示す。
[Example 3] (Production of Compound 17)
4,4-Dimethylaminobromobenzene of Example 1 was replaced with 4- (N- (hydroxybutyl) -N-methylamino) bromobenzene, and 5-bromothiophene-2-carboxaldehyde was replaced with 2-bromo-5-cyano. Compound 17 was obtained by synthesis in the same manner as in Example 1 except that thiophene was used.
The obtained crystal was confirmed to be the target compound by Fab-Mass. The measurement results are shown below.

Fab MASS (M+H)+=370 Fab MASS (M + H) + = 370

[実施例4](化合物18の製造)
実施例3で得られた化合物17(150mg)をジメチルホルムアミドに溶解し、アセチルクロリド(50mg)、トリエチルアミン(75mg)を加えて40℃で3時間攪拌した。反応物にクロロホルムを加え、水で洗浄した後に硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下において濃縮した。得られた残留物をアセトニトリルで再結晶により精製を施し、2mgの化合物18を得た。
得られた結晶は、Fab−Massにより目的の化合物であることを確認した。測定結果を下記に示す。
[Example 4] (Production of Compound 18)
Compound 17 (150 mg) obtained in Example 3 was dissolved in dimethylformamide, acetyl chloride (50 mg) and triethylamine (75 mg) were added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours. Chloroform was added to the reaction product, washed with water, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was purified by recrystallization from acetonitrile to obtain 2 mg of compound 18.
The obtained crystal was confirmed to be the target compound by Fab-Mass. The measurement results are shown below.

Fab MASS (M+H)+=412 Fab MASS (M + H) + = 412

化合物19乃至化合物24も、実施例1、あるいは実施例2に準じて合成することができる   Compounds 19 to 24 can also be synthesized according to Example 1 or Example 2.

[実施例5](非線形光学素子の製造)
ガラス基板上に下記の組成の塗布液をスピンコート(750rpm、20s)により塗布した。そして、減圧、50℃において乾燥後、110℃まで加熱し、コロナポーリング法を用いて電圧印加(タングステン針、6kV,1.5cm)を5分間行い、その後、電圧を印加しながら60℃まで冷却して非線形光学素子を製造した。
上記で得られた試料に対し、YHGレーザーの赤外光(1.06μm)を照射して第二高調波の発生を確認し、その強度をメーカフリンジ法により測定した。その結果を図2に示した。
Example 5 (Manufacture of nonlinear optical element)
A coating solution having the following composition was applied on a glass substrate by spin coating (750 rpm, 20 s). Then, after drying at 50 ° C. under reduced pressure, heating to 110 ° C., applying voltage (tungsten needle, 6 kV, 1.5 cm) using the corona poling method for 5 minutes, then cooling to 60 ° C. while applying voltage. Thus, a nonlinear optical element was manufactured.
The sample obtained above was irradiated with YHG laser infrared light (1.06 μm) to confirm the generation of the second harmonic, and its intensity was measured by the manufacturer fringe method. The results are shown in FIG.

塗布液組成
────────────────────────────────────
化合物1 10mg
PMMA 90mg
クロロホルム 500mL
────────────────────────────────────
Coating solution composition ────────────────────────────────────
Compound 1 10mg
PMMA 90mg
Chloroform 500mL
────────────────────────────────────

[比較例1](DR1色素による非線形光学素子の製造)
ガラス基板上に下記の組成の塗布液をスピンコート(750rpm、20s)により塗布した。そして、減圧、50℃において乾燥後、及び110℃まで加熱し、コロナポーリング法を用いて電圧印加(タングステン針、6kV,1.5cm)を5分間行い、その後、電圧を印加しながら60℃まで冷却して非線形光学素子を製造した。
上記で得られた試料に対し、YHGレーザーの赤外光(1.06μm)を照射して第二高調波の発生を確認し、その強度をメーカフリンジ法により測定した。その結果を図2に示した。
[Comparative Example 1] (Production of nonlinear optical element using DR1 dye)
A coating solution having the following composition was applied on a glass substrate by spin coating (750 rpm, 20 s). Then, after drying at 50 ° C. under reduced pressure and heating to 110 ° C., voltage application (tungsten needle, 6 kV, 1.5 cm) is performed for 5 minutes using the corona poling method, and then to 60 ° C. while applying voltage. The nonlinear optical element was manufactured by cooling.
The sample obtained above was irradiated with YHG laser infrared light (1.06 μm) to confirm the generation of the second harmonic, and its intensity was measured by the manufacturer fringe method. The results are shown in FIG.

塗布液組成
────────────────────────────────────
DR1色素 10mg
PMMA 90mg
シクロヘキサノン 500mL
────────────────────────────────────
Coating solution composition ────────────────────────────────────
DR1 dye 10mg
PMMA 90mg
Cyclohexanone 500mL
────────────────────────────────────

上記実施例5で得られた非線形光学素子と比較例1で得られた非線形光学素子の配向度に対するSH強度(第2高調波強度)が示された図2の結果より、実施例5で得られた非線形光学素子の方が高いSH強度を示すことがわかる。本結果より、本発明の化合物が高い非線形光学効果を示すことが実証され、非線形光学素子、に有用な化合物であることが明らかとなった。   From the result of FIG. 2 in which the SH intensity (second harmonic intensity) with respect to the orientation degree of the nonlinear optical element obtained in Example 5 and the nonlinear optical element obtained in Comparative Example 1 is shown, it is obtained in Example 5. It can be seen that the obtained nonlinear optical element shows higher SH intensity. From this result, it was proved that the compound of the present invention exhibits a high nonlinear optical effect, and it became clear that the compound is useful for a nonlinear optical element.

[実施例6](電気光学効果の確認)
下部電極として透明電極層を有するガラス基板上に下記の組成の塗布液をスピンコート(750rpm、20s)により塗布した。そして、減圧、50℃において乾燥後、110℃まで加熱し、コロナポーリング法を用いて電圧印加(タングステン針、6kV,1.5cm)を5分間行い、その後、電圧を印加しながら60℃まで冷却した。次に、アルミニウム(AL)を蒸着して上部電極を作製した。
上記で得られた試料に対し、「Appl.Phys.Lett.誌、第56巻、1734頁、1990年」の方法に準じて電場印加による屈折率変調を観察し、電気光学効果を確認した。
[Example 6] (Confirmation of electro-optic effect)
A coating solution having the following composition was applied by spin coating (750 rpm, 20 s) on a glass substrate having a transparent electrode layer as a lower electrode. Then, after drying at 50 ° C. under reduced pressure, heating to 110 ° C., applying voltage (tungsten needle, 6 kV, 1.5 cm) using corona poling method for 5 minutes, then cooling to 60 ° C. while applying voltage. did. Next, aluminum (AL) was vapor-deposited to produce an upper electrode.
The sample obtained above was observed for refractive index modulation by applying an electric field according to the method of “Appl. Phys. Lett., Vol. 56, 1734, 1990”, and the electro-optic effect was confirmed.

塗布液組成
────────────────────────────────────
化合物8 10mg
PMMA 90mg
クロロホルム 500mL
────────────────────────────────────
Coating solution composition ────────────────────────────────────
Compound 8 10mg
PMMA 90mg
Chloroform 500mL
────────────────────────────────────

本発明の一実施態様である導波路型電気光学素子の断面図の一例である。1 is an example of a cross-sectional view of a waveguide electro-optical element that is an embodiment of the present invention. 本発明の実施例5非線形光学素子と比較例1で得られた非線形光学素子のメーカフリンジ法によるSH強度のプロットである。It is a plot of SH intensity | strength by the manufacturer fringe method of the nonlinear optical element of Example 5 of this invention and the nonlinear optical element obtained by the comparative example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリコン基板
2…下部電極
3…下部クラッド層
4…コア
5…上部クラッド層
6…上部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate 2 ... Lower electrode 3 ... Lower clad layer 4 ... Core 5 ... Upper clad layer 6 ... Upper electrode

Claims (5)

下記一般式(I)で表される化合物。
Figure 2005097135
(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素原子、あるいは置換基を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基を示し、R1とR2は互いに連結して環を形成してもよい。R3は、水素原子、あるいは炭素数1から6のアルキル基を示す。Arは炭素数6から10の芳香環、炭素数4から10の芳香族性へテロ環を示す。nは0、あるいは1を示す。Eはσp値が0.3以上の電子吸引性基を示す。)
The compound represented by the following general formula (I).
Figure 2005097135
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 2 are connected to each other to form a ring. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Ar represents an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms, or an aromatic heterocycle having 4 to 10 carbon atoms. N represents 0 or 1. E represents an electron-withdrawing group having a σp value of 0.3 or more.)
前記R1及びR2が、それぞれ独立に水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、及びハロゲン原子を有していても良い炭素数1〜20のアルキル基、前記Eがアルデヒド基、シアノ基、ニトロ基、−COR4、−COOR4、−SO24、−SO34(式中、R4は、炭素数1〜20のアルキル基を示し、水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、及びハロゲン原子を有していても良い。)、又は下記一般式(II)で表される基であることを特徴とする請求項1に記載の化合物。
Figure 2005097135
(式中、E2はシアノ基、ニトロ基、−COOR5、あるいは−SO25示し、E3はシアノ基、−COOR5、あるいは−SO25を示す。式中、R5は炭素数1〜20のアルキル基を示し、水酸基、アミノ基、エステル基、アミド基、エーテル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基及びハロゲン原子を有していても良い。)
R 1 and R 2 each independently have a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen atom. An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein E is an aldehyde group, cyano group, nitro group, —COR 4 , —COOR 4 , —SO 2 R 4 , —SO 3 R 4 (wherein R 4 is Represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and has a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen atom. Or a group represented by the following general formula (II).
Figure 2005097135
(In the formula, E 2 represents a cyano group, a nitro group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5 , and E 3 represents a cyano group, —COOR 5 , or —SO 2 R 5. In the formula, R 5 represents An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, having a hydroxyl group, an amino group, an ester group, an amide group, an ether group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms and a halogen atom; Is also good.)
前記nが0であることを特徴とする請求項1又は2に記載の化合物。 The compound according to claim 1 or 2, wherein n is 0. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の化合物から形成される層を有することを特徴とする非線形光学素子。 A nonlinear optical element having a layer formed from the compound according to claim 1. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の化合物から形成される層を有することを特徴とする電気光学素子。 An electro-optic element comprising a layer formed from the compound according to claim 1.
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