JP3302733B2 - Organic nonlinear optical material - Google Patents
Organic nonlinear optical materialInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は新規な有機非線形光学材
料に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel organic nonlinear optical material.
【0002】[0002]
【従来の技術】非線形光学効果は、高調波発生、光スイ
ッチ、光混合などにおけるレーザー光の波長、位相及び
振幅の変調に利用され、光を用いた情報処理において重
要な役割を果たしている。2. Description of the Related Art The nonlinear optical effect is used for modulating the wavelength, phase and amplitude of laser light in harmonic generation, optical switching, optical mixing and the like, and plays an important role in information processing using light.
【0003】従来、非線形光学効果を発揮する非線形光
学材料としては、主に無機化合物結晶が用いられてき
た。しかし、これら無機化合物結晶の非線形光学効果は
充分ではなかった。これに対して、近年、無機化合物結
晶に比べてはるかに大きな非線形光学定数を有し、光損
傷に耐する耐久性にも優れた有機化合物が数多く見出さ
れている。Conventionally, inorganic compound crystals have been mainly used as a nonlinear optical material exhibiting a nonlinear optical effect. However, the nonlinear optical effects of these inorganic compound crystals were not sufficient. On the other hand, in recent years, many organic compounds having a much larger nonlinear optical constant than inorganic compound crystals and having excellent durability against optical damage have been found.
【0004】これらの有機非線形光学材料に関しては、
例えばD.J.Williamsらの「“Nonlin
ear Optical Properties of
Organic and Polymeric Ma
terials”(American Chemica
l Society,1983)」や、D.S.Che
mlaらの「“Nonlinear Optical
Propertiesof Organic Mole
cules and Crystals”(Acade
mic Press,inc.1987)」に総説され
ている。ここに挙げられた有機非線形光学材料の分子構
造上の特徴は、ベンゼン環などのπ電子系の両端に電子
供与性の官能基及び電子吸引性の官能基を結合させた点
にある。With respect to these organic nonlinear optical materials,
For example, D. J. "Nonlin" by Williams et al.
ear Optical Properties of
Organic and Polymeric Ma
terials "(American Chemica
l Society, 1983) ”and D.I. S. Che
mla et al., “Nonlinear Optical
Propertiesof Organic Mole
cures and Crystals "(Acade
mic Press, inc. 1987). The feature of the molecular structure of the organic nonlinear optical material mentioned here is that an electron-donating functional group and an electron-withdrawing functional group are bonded to both ends of a π-electron system such as a benzene ring.
【0005】しかし、前述した分子構造を有する有機非
線形光学材料は、基底状態での電気双極子の存在によ
り、結晶化に際して中心対称の構造を取りやすく、分子
1個が示す大きな非線形性が結晶全体としては相殺され
やすいという問題があった。また、空間的広がりの大き
いπ電子系を用いれば、非線形性は増大するが、分子自
身の吸収波長域(吸収帯)が深色側(長波長側)にシフ
トする。これによって、青色波長域での光透過性が低下
して、倍波の効率的な発生を妨げたり、分子自身の劣化
を促進するという問題があった。このようなことから、
優れた非線形性を有するとともに、分子自身の吸収帯が
短波長側に存在する有機非線形光学材料が強く望まれて
いる。However, the organic nonlinear optical material having the above-mentioned molecular structure tends to have a centrally symmetric structure during crystallization due to the presence of an electric dipole in the ground state, and the large nonlinearity exhibited by one molecule causes the entire crystal. There was a problem that was easily offset. When a π-electron system having a large spatial spread is used, the nonlinearity increases, but the absorption wavelength range (absorption band) of the molecule itself shifts to the deep color side (longer wavelength side). As a result, there is a problem that light transmittance in a blue wavelength range is reduced, and efficient generation of harmonics is prevented, and deterioration of molecules themselves is promoted. From such a thing,
There is a strong demand for an organic nonlinear optical material having excellent nonlinearity and having an absorption band of the molecule itself on the short wavelength side.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た非線形性を示し、かつ倍波を効率的に発生し得る有機
非線形光学材料を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic nonlinear optical material which exhibits excellent nonlinearity and can efficiently generate harmonics.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の有機非線形光学
材料は、下記一般式(3)The organic nonlinear optical material of the present invention has the following general formula (3):
【化5】 (ただし、式中、R4は、置換もしくは非置換の芳香族
炭化水素基、複素環基、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化
水素基または水素原子を示す。Arは、置換もしくは非
置換の電子吸引性複素環基または電子吸引性特性基によ
り置換された芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基
を示す。φは、下記化学式で表される、ピリジン型核窒
素原子(−N=)を有し、かつ前記核窒素原子に隣接す
る核炭素原子に結合手を有する含窒素芳香族複素環基を
示す。Embedded image (Wherein, R 4 represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, heterocyclic group, aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group or hydrogen atom. Ar represents a substituted or unsubstituted group. Represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group substituted by an electron-withdrawing heterocyclic group or an electron-withdrawing characteristic group, and φ represents a pyridine-type nuclear nitrogen atom (-N = And a nitrogen-containing aromatic heterocyclic group having a bond at a nuclear carbon atom adjacent to the nuclear nitrogen atom.
【化6】 (ただし、式中、=Z−は、=C(R5)−または=N
−であり、互いに隣接する2つのZは縮環していてもよ
い。Xは、O原子、S原子、またはNR3基を示す。R3
およびR5は、非置換の芳香族炭化水素基、複素環基、
脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または水素原子を
示す。)) で表されるヒドラゾン誘導体からなることを特徴とす
る。本発明に係る有機非線形光学材料としては、例えば
表4および表5の実施例16〜30に示されるものが挙
げられる。Embedded image (Wherein, = Z- is, = C (R 5) - or = N
And two adjacent Zs may be condensed. X represents an O atom, an S atom, or an NR 3 group. R 3
And R 5 are an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group,
It represents an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group or a hydrogen atom. )) A hydrazone derivative represented by the following formula: Examples of the organic nonlinear optical material according to the present invention include those shown in Examples 16 to 30 in Tables 4 and 5.
【0008】[0008]
【0009】[0009]
【0010】[0010]
【0011】[0011]
【0012】前記(1)式および(2)式におけるR1
〜R3 ならびに(3)式におけるR4 は、置換もしくは
非置換の芳香族炭化水素基、複素環基、脂肪族炭化水素
基、脂環式炭化水素基または水素原子である。以下、R
1 〜R4 として導入される、非置換の芳香族炭化水素
基、複素環基、脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素
基について説明する。R 1 in the above formulas (1) and (2)
R 4 in to R 3 and (3) is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group or a hydrogen atom. Hereinafter, R
The unsubstituted aromatic hydrocarbon group, heterocyclic group, aliphatic hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group introduced as 1 to R 4 will be described.
【0013】芳香族炭化水素基としては、例えばベンゼ
ン環基、ナフタリン環基、アントラセン環基、フェナン
トレン環基、テトラリン環基、アズレン環基、ビフェニ
レン環基、アセナフチレン環基、アセナフテン環基、フ
ルオレン環基、トリフェニレン環基、ピレン環基、クリ
セン環基、ピセン環基、ペリレン環基、ベンゾピレン環
基、ルビセン環基、コロネン環基、オバレン環基、イン
デン環基、ペンタレン環基、ヘプタレン環基、インダセ
ン環基、フェナレン環基、フルオランテン環基、アセフ
ェナントリレン環基、アセアントリレン環基、ナフタセ
ン環基、プレイアデン環基、ペンタフェン環基、ペンタ
セン環基、テトラフェニレン環基、ヘキサフェン環基、
ヘキサセン環基、トリナフチレン環基、ヘプタフェン環
基、ヘプタセン環基、ピラントレン環基などが挙げられ
る。Examples of the aromatic hydrocarbon group include a benzene ring group, a naphthalene ring group, an anthracene ring group, a phenanthrene ring group, a tetralin ring group, an azulene ring group, a biphenylene ring group, an acenaphthylene ring group, an acenaphthene ring group and a fluorene ring. Group, triphenylene ring group, pyrene ring group, chrysene ring group, picene ring group, perylene ring group, benzopyrene ring group, rubicene ring group, coronene ring group, ovalene ring group, indene ring group, pentalene ring group, heptalene ring group, Indacene ring group, phenalene ring group, fluoranthene ring group, acephenanthrylene ring group, aceanthrylene ring group, naphthacene ring group, pleiaden ring group, pentaphene ring group, pentacene ring group, tetraphenylene ring group, hexaphene ring group ,
Examples include a hexacene ring group, a trinaphthylene ring group, a heptaphen ring group, a heptacene ring group, and a pyranthrene ring group.
【0014】複素環基としては、例えばピロール環基、
ピロリン環基、ピロリジン環基、インドール環基、イソ
インドール環基、インドリン環基、イソインドリン環
基、インドリジン環基、カルバゾール環基、カルボリン
環基、フラン環基、オキソラン環基、クマロン環基、ク
マラン環基、イソベンゾフラン環基、フタラン環基、ジ
ベンゾフラン環基、チオフェン環基、チオラン環基、ベ
ンゾチオフェン環基、ジベンゾチオフェン環基、ピラゾ
ール環基、ピラゾリン環基、インダゾール環基、イミダ
ゾール環基、イミダゾリン環基、イミダゾリジン環基、
ベンゾイミダゾール環基、ベンゾイミダゾリン環基、ナ
フトイミダゾール環基、オキサゾール環基、オキサゾリ
ン環基、オキサゾリジン環基、ベンゾオキサゾール環
基、ベンゾオキサゾリン環基、ナフトオキサゾール環
基、イソオキサゾール環基、ベンゾイソオキサゾール環
基、チアゾール環基、チアゾリン環基、チアゾリジン環
基、ベンゾチアゾール環基、ベンゾチアゾリン環基、ナ
フトチアゾール環基、イソチアゾール環基、ベンゾイソ
チアゾール環基、トリアゾール環基、ベンゾトリアゾー
ル環基、オキサジアゾール環基、チアジアゾール環基、
ベンゾオキサジアゾール環基、ベンゾチアジアゾール環
基、テトラゾール環基、プリン環基、ピリジン環基、ピ
ペリジン環基、キノリン環基、イソキノリン環基、アク
リジン環基、フェナントリジン環基、ベンゾキノリン環
基、ナフトキノリン環基、ナフチリジン環基、フェナン
トロリン環基、ピリダジン環基、ピリミジン環基、ピラ
ジン環基、ピペラジン環基、フタラジン環基、キノキサ
リン環基、キナゾリン環基、シンノリン環基、フェナジ
ン環基、ペリミジン環基、トリアジン環基、テトラジン
環基、プテリジン環基、オキサジン環基、ベンゾオキサ
ジン環基、フェノキサジン環基、チアジン環基、ベンゾ
チアジン環基、フェノチアジン環基、オキサジアジン環
基、チアジアジン環基、ジオキソラン環基、ベンゾジオ
キソール環基、ジオキサン環基、ベンゾジオキサン環
基、ジチオラン環基、ベンゾジチオール環基、ジチアン
環基、ベンゾジチアン環基、ピラン環基、クロメン環
基、キサンテン環基、オキサン環基、クロマン環基、イ
ソクロマン環基、トリオキサン環基、チアン環基、トリ
チアン環基、モルホリン環基、キヌクリジン環基、セレ
ナゾール環基、ベンゾセレナゾール環基、ナフトセレナ
ゾール環基、テルラゾール環基、ベンゾテルラゾール環
基などが挙げられる。As the heterocyclic group, for example, a pyrrole ring group,
Pyrroline ring group, pyrrolidine ring group, indole ring group, isoindole ring group, indoline ring group, isoindoline ring group, indolizine ring group, carbazole ring group, carboline ring group, furan ring group, oxolane ring group, cumarone ring group , Coumaran ring group, isobenzofuran ring group, phthalane ring group, dibenzofuran ring group, thiophene ring group, thiolane ring group, benzothiophene ring group, dibenzothiophene ring group, pyrazole ring group, pyrazoline ring group, indazole ring group, imidazole ring Group, imidazoline ring group, imidazolidine ring group,
Benzimidazole ring group, Benzimidazoline ring group, Naphthimidazole ring group, Oxazole ring group, Oxazoline ring group, Oxazolidine ring group, Benzoxazole ring group, Benzoxazoline ring group, Naphthoxazole ring group, Isoxazole ring group, Benzoisoxazole Ring group, thiazole ring group, thiazoline ring group, thiazolidine ring group, benzothiazole ring group, benzothiazoline ring group, naphthothiazole ring group, isothiazole ring group, benzoisothiazole ring group, triazole ring group, benzotriazole ring group, Oxadiazole ring group, thiadiazole ring group,
Benzoxadiazole ring group, benzothiadiazole ring group, tetrazole ring group, purine ring group, pyridine ring group, piperidine ring group, quinoline ring group, isoquinoline ring group, acridine ring group, phenanthridine ring group, benzoquinoline ring group , Naphthoquinoline ring group, naphthyridine ring group, phenanthroline ring group, pyridazine ring group, pyrimidine ring group, pyrazine ring group, piperazine ring group, phthalazine ring group, quinoxaline ring group, quinazoline ring group, cinnoline ring group, phenazine ring group, perimidine Ring group, triazine ring group, tetrazine ring group, pteridine ring group, oxazine ring group, benzoxazine ring group, phenoxazine ring group, thiazine ring group, benzothiazine ring group, phenothiazine ring group, oxadiazine ring group, thiadiazine ring group, dioxolane Ring group, benzodioxole ring group, di Xan ring group, benzodioxane ring group, dithiolane ring group, benzodithiol ring group, dithiane ring group, benzodithiane ring group, pyran ring group, chromene ring group, xanthene ring group, oxane ring group, chroman ring group, isochroman ring group, Examples include a trioxane ring group, a thiane ring group, a trithiane ring group, a morpholine ring group, a quinuclidine ring group, a selenazole ring group, a benzoselenazole ring group, a naphthoselenazole ring group, a tellurazole ring group, and a benzotellurazole ring group.
【0015】脂肪族炭化水素基としては、例えばメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチ
ル基、ペンチル基、tert−ペンチル基、イソペンチ
ル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ビニル
基、アリル基、イソプロペニル基、プロペニル基、メタ
リル基、クロチル基、ブテニル基、ペンテニル基、ブタ
ジエニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、
ペンチニル基などが挙げられる。Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a tert-pentyl group and an isopentyl group. , Neopentyl group, hexyl group, isohexyl group,
Heptyl, octyl, nonyl, decyl, vinyl, allyl, isopropenyl, propenyl, methallyl, crotyl, butenyl, pentenyl, butadienyl, ethynyl, propynyl, butynyl,
And a pentynyl group.
【0016】脂環式炭化水素基としては、シクロプロピ
ル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロ
ペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル
基、シクロオクテニル基、シクロペンタジエニル基、シ
クロヘキサジエニル基などが挙げられる。Examples of the alicyclic hydrocarbon group include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, cyclooctenyl group, and cyclopentadienyl group. An enyl group and a cyclohexadienyl group are exemplified.
【0017】なお、前記(3)式におけるR4 として
は、立体障害が少ないものが好ましく、水素原子または
低級アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル
基など)が特に好ましい。As R 4 in the above formula (3), those having little steric hindrance are preferred, and a hydrogen atom or a lower alkyl group (eg, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.) is particularly preferred.
【0018】前記(1)式、(2)式および(3)式に
おいてR1 〜R4 として導入される芳香族炭化水素基、
複素環基、脂肪族炭化水素基または脂環式炭化水素基
は、以下に例示する置換基で置換されていてもよい。例
えば、ジ置換アミノ基(例えばジメチルアミノ基、ジエ
チルアミノ基、ジブチルアミノ基、エチルメチルアミノ
基、ブチルメチルアミノ基、ジアミルアミノ基、ジベン
ジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基、ジフェニルアミ
ノ基、ジトリルアミノ基、ジキシリルアミノ基、メチル
フェニルアミノ基、ベンジルメチルアミノ基など)、モ
ノ置換アミノ基(例えばメチルアミノ基、エチルアミノ
基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ter
t−ブチルアミノ基、アニリノ基、アニシジノ基、フェ
ネチジノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、ピリジルア
ミノ基、チアゾリルアミノ基、ベンジルアミノ基、ベン
ジリデンアミノ基など)、複素環状アミノ基(ピロリジ
ノ基、ピペリジノ基、ピペラジノ基、モルホリノ基、1
−ピロリル基、1−ピラゾリル基、1−イミダゾリル
基、1−トリアゾリル基など)、アシルアミノ基(ホル
ミルアミノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ
基、シンナモイルアミノ基、ピリジンカルボニルアミノ
基、トリフルオロアセチルアミノ基など)、スルホニル
アミノ基(例えばメシルアミノ基、エチルスルホニルア
ミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、ピリジルスルホ
ニルアミノ基、トシルアミノ基、タウリルアミノ基、ト
リフルオロメチルスルホニルアミノ基、スルファモイル
アミノ基、メチルスルファモイルアミノ基、スルファニ
ルアミノ基、アセチルスルファニルアミノ基など)、ア
ンモニオ基(例えばトリメチルアンモニオ基、エチルジ
メチルアンモニオ基、ジメチルフェニルアンモニオ基、
ピリジニオ基、キノリニオ基など)、アミノ基、オキシ
アミノ基(例えばメトキシアミノ基、エトキシアミノ
基、フェノキシアミノ基、ピリジルオキシアミノ基な
ど)、ヒドロキシアミノ基、ウレイド基、セミカルバジ
ド基、カルバジド基、ジ置換ヒドラジノ基(例えばジメ
チルヒドラジノ基、ジフェニルヒドラジノ基、メチルフ
ェニルヒドラジノ基など)、モノ置換ヒドラジノ基(例
えばメチルヒドラジノ基、フェニルヒドラジノ基、ピリ
ジルヒドラジノ基、ベンジリデンヒドラジノ基など)、
ヒドラジノ基、アゾ基(例えばフェニルアゾ基、ピリジ
ルアゾ基、チアゾリルアゾ基など)、アゾキシ基、アミ
ジノ基、シアノ基、シアナト基、チオシアナト基、ニト
ロ基、ニトロソ基、オキシ基(例えばメトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヒドロキシエトキ
シ基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ
基、チアゾリルオキシ基、アセトキシ基など)、ヒドロ
キシ基、チオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、フェニ
ルチオ基、ピリジルチオ基、チアゾリルチオ基など)、
メルカプト基、ハロゲン基(フルオロ基、クロロ基、ブ
ロモ基、ヨード基)、カルボキシル基及びその塩、オキ
シカルボニル基(例えばメトキシカルボニル基、エトキ
シカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ピリジルオ
キシカルボニル基など)、アミノカルボニル基(例えば
カルバモイル基、メチルカルバモイル基、フェニルカル
バモイル基、ピリジルカルバモイル基、カルバゾイル
基、アロファノイル基、オキサモイル基、スクシンアモ
イル基など)、チオカルボキシル基及びその塩、ジチオ
カルボキシル基及びその塩、チオカルボニル基(例えば
メトキシチオカルボニル基、メチルチオカルボニル基、
メチルチオチオカルボニル基など)、アシル基(例えば
ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、アクリロイ
ル基、ベンゾイル基、シンナモイル基、ピリジンカルボ
ニル基、チアゾールカルボニル基、トリフルオロアセチ
ル基など)、チオアシル基(例えばチオホルミル基、チ
オアセチル基、チオベンゾイル基、ピリジンチオカルボ
ニル基など)、スルフィン酸基及びその塩、スルホン酸
基及びその塩、スルフィニル基(例えばメチルスルフィ
ニル基、エチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル
基など)、スルホニル基(例えばメシル基、エチルスル
ホニル基、フェニルスルホニル基、ピリジルスルホニル
基、トシル基、タウリル基、トリフルオロメチルスルホ
ニル基、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、
スルファニリル基、アセチルスルファニリル基など)、
オキシスルホニル基(例えばメトキシスルホニル基、エ
トキシスルホニル基、フェノキシスルホニル基、アセト
アミノフェノキシスルホニル基、ピリジルオキシスルホ
ニル基など)、チオスルホニル基(例えばメチルチオス
ルホニル基、エチルチオスルホニル基、フェニルチオス
ルホニル基、アセトアミノフェニルチオスルホニル基、
ピリジルチオスルホニル基など)、アミノスルホニル基
(例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、
ジメチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、
ジエチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル
基、アセトアミノフェニルスルファモイル基、ピリジル
スルファモイル基など)、ハロゲン化アルキル基(例え
ばクロロメチル基、ブロモメチル基、フルオロメチル
基、ジクロロメチル基、ジブロモメチル基、ジフルオロ
メチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチ
ル基、ヘプタフルオロプロピル基など)、炭化水素基
(例えばアルキル基、アリール基、アルケニル基、アル
キニル基など)、複素環基、有機ケイ素基(例えばシリ
ル基、ジシラニル基、トリメチルシリル基、トリフェニ
ルシリル基など)などが挙げられる。An aromatic hydrocarbon group introduced as R 1 to R 4 in the above formulas (1), (2) and (3);
The heterocyclic group, aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group may be substituted with the substituents exemplified below. For example, disubstituted amino groups (for example, dimethylamino group, diethylamino group, dibutylamino group, ethylmethylamino group, butylmethylamino group, diamylamino group, dibenzylamino group, diphenethylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, Silylamino group, methylphenylamino group, benzylmethylamino group, etc., monosubstituted amino group (for example, methylamino group, ethylamino group, propylamino group, isopropylamino group, ter
t-butylamino group, anilino group, anisidino group, phenetidino group, toluidino group, xylidino group, pyridylamino group, thiazolylamino group, benzylamino group, benzylideneamino group, etc., heterocyclic amino group (pyrrolidino group, piperidino group, piperazino group) , Morpholino group, 1
-Pyrrolyl group, 1-pyrazolyl group, 1-imidazolyl group, 1-triazolyl group, etc., acylamino group (formylamino group, acetylamino group, benzoylamino group, cinnamoylamino group, pyridinecarbonylamino group, trifluoroacetylamino Group), sulfonylamino group (eg, mesylamino group, ethylsulfonylamino group, phenylsulfonylamino group, pyridylsulfonylamino group, tosylamino group, taurylamino group, trifluoromethylsulfonylamino group, sulfamoylamino group, methylsulfamoyl An amino group, a sulfanylamino group, an acetylsulfanylamino group, an ammonium group (for example, a trimethylammonio group, an ethyldimethylammonio group, a dimethylphenylammonio group,
Pyridinio group, quinolinio group, etc.), amino group, oxyamino group (for example, methoxyamino group, ethoxyamino group, phenoxyamino group, pyridyloxyamino group, etc.), hydroxyamino group, ureido group, semicarbazide group, carbazide group, disubstitution Hydrazino groups (eg, dimethylhydrazino group, diphenylhydrazino group, methylphenylhydrazino group, etc.), mono-substituted hydrazino groups (eg, methylhydrazino group, phenylhydrazino group, pyridylhydrazino group, benzylidenehydrazino group, etc.),
Hydrazino group, azo group (eg, phenylazo group, pyridylazo group, thiazolylazo group, etc.), azoxy group, amidino group, cyano group, cyanato group, thiocyanato group, nitro group, nitroso group, oxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, propoxy group) Group, butoxy group, hydroxyethoxy group, phenoxy group, naphthoxy group, pyridyloxy group, thiazolyloxy group, acetoxy group, etc.), hydroxy group, thio group (methylthio group, ethylthio group, phenylthio group, pyridylthio group, thiazolylthio group, etc.),
Mercapto group, halogen group (fluoro group, chloro group, bromo group, iodo group), carboxyl group and salts thereof, oxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, phenoxycarbonyl group, pyridyloxycarbonyl group, etc.), amino Carbonyl group (for example, carbamoyl group, methylcarbamoyl group, phenylcarbamoyl group, pyridylcarbamoyl group, carbazoyl group, allophanoyl group, oxamoyl group, succinamoyl group, etc.), thiocarboxyl group and salts thereof, dithiocarboxyl group and salts thereof, thiocarbonyl group (For example, a methoxythiocarbonyl group, a methylthiocarbonyl group,
A methylthiothiocarbonyl group, an acyl group (eg, formyl group, acetyl group, propionyl group, acryloyl group, benzoyl group, cinnamoyl group, pyridinecarbonyl group, thiazolecarbonyl group, trifluoroacetyl group, etc.), a thioacyl group (eg, thioformyl group) Thioacetyl group, thiobenzoyl group, pyridinethiocarbonyl group, etc.), sulfinic acid group and its salt, sulfonic acid group and its salt, sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, etc.), sulfonyl group ( For example, mesyl group, ethylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, pyridylsulfonyl group, tosyl group, tauryl group, trifluoromethylsulfonyl group, sulfamoyl group, methylsulfamoyl group,
Sulfanyl group, acetylsulfanyl group, etc.),
Oxysulfonyl group (for example, methoxysulfonyl group, ethoxysulfonyl group, phenoxysulfonyl group, acetaminophenoxysulfonyl group, pyridyloxysulfonyl group, etc.), thiosulfonyl group (for example, methylthiosulfonyl group, ethylthiosulfonyl group, phenylthiosulfonyl group, acetoacetate) Aminophenylthiosulfonyl group,
A pyridylthiosulfonyl group, an aminosulfonyl group (for example, a sulfamoyl group, a methylsulfamoyl group,
Dimethylsulfamoyl group, ethylsulfamoyl group,
A diethylsulfamoyl group, a phenylsulfamoyl group, an acetaminophenylsulfamoyl group, a pyridylsulfamoyl group, etc., a halogenated alkyl group (for example, chloromethyl group, bromomethyl group, fluoromethyl group, dichloromethyl group, dibromo Methyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, etc., hydrocarbon group (eg, alkyl group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group, etc.), heterocyclic group, organosilicon group (For example, a silyl group, a disilanyl group, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, and the like).
【0019】前記(1)式、(2)式および(3)式に
おけるArは、置換もしくは非置換の電子吸引性複素環
基または電子吸引性特性基により置換された芳香族炭化
水素基もしくは芳香族複素環基である。In the above formulas (1), (2) and (3), Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic group substituted by a substituted or unsubstituted electron-withdrawing heterocyclic group or an electron-withdrawing characteristic group. Group heterocyclic group.
【0020】Arとして導入される非置換の電子吸引性
複素環基としては、例えばオキサゾール環基、ベンゾオ
キサゾール環基、ナフトオキサゾール環基、イソオキサ
ゾール環基、ベンゾイソオキサゾール環基、チアゾール
環基、ベンゾチアゾール環基、ベンゾチアゾリン環基、
ナフトチアゾール環基、イソチアゾール環基、ベンゾイ
ソチアゾール環基、ピリジン環基、キノリン環基、イソ
キノリン環基、アクリジン環基、フェナントリジン環
基、ベンゾキノリン環基、ナフトキノリン環基、ナフチ
リジン環基、フェナントロリン環基、ピリダジン環基、
ピリミジン環基、ピラジン環基、フタラジン環基、キノ
キサリン環基、キナゾリン環基、シンノリン環基、フェ
ナジン環基、トリアジン環基、テトラジン環基、プテリ
ジン環基、セレナゾール環基、ベンゾセレナゾール環
基、ナフトセレナゾール環基、テルラゾール環基、ベン
ゾテルラゾール環基などが挙げられる。また、これらの
電子吸引性複素環基は、R1 〜R4 の説明において例示
された置換基で置換されていてもよい。Examples of the unsubstituted electron-withdrawing heterocyclic group introduced as Ar include an oxazole ring group, a benzoxazole ring group, a naphthooxazole ring group, an isoxazole ring group, a benzoisoxazole ring group, a thiazole ring group, Benzothiazole ring group, benzothiazoline ring group,
Naphthothiazole ring group, isothiazole ring group, benzoisothiazole ring group, pyridine ring group, quinoline ring group, isoquinoline ring group, acridine ring group, phenanthridine ring group, benzoquinoline ring group, naphthoquinoline ring group, naphthyridine ring group , Phenanthroline ring group, pyridazine ring group,
Pyrimidine ring group, pyrazine ring group, phthalazine ring group, quinoxaline ring group, quinazoline ring group, cinnoline ring group, phenazine ring group, triazine ring group, tetrazine ring group, pteridine ring group, selenazole ring group, benzoselenazole ring group, Examples include a naphthoselenazole ring group, a tellurazole ring group, and a benzotellurazole ring group. Further, these electron-withdrawing heterocyclic groups may be substituted with the substituents exemplified in the description of R 1 to R 4 .
【0021】Arとして導入される電子吸引性特性基に
より置換された芳香族炭化水素基または芳香族複素環基
としては、下記に示す非置換の芳香族炭化水素基または
芳香族複素環基を下記に示す各種電子吸引性特性基で置
換したものが挙げられる。Examples of the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group substituted by the electron-withdrawing characteristic group introduced as Ar include the following unsubstituted aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups. And those substituted with various electron-withdrawing characteristic groups shown in the following.
【0022】電子吸引性特性基で置換される芳香族炭化
水素基としては、R1 〜R4 の説明で例示したものが挙
げられる。また、電子吸引性特性基で置換される芳香族
複素環基としては、例えばピロール環基、インドール環
基、イソインドール環基、カルバゾール環基、フラン環
基、クマロン環基、イソベンゾフラン環基、ジベンゾフ
ラン環基、チオフェン環基、ベンゾチオフェン環基、ジ
ベンゾチオフェン環基、ピラゾール環基、インダゾール
環基、イミダゾール環基、ベンゾイミダゾール環基、ナ
フトイミダゾール環基、オキサゾール環基、ベンゾオキ
サゾール環基、ナフトオキサゾール環基、イソオキサゾ
ール環基、ベンゾイソオキサゾール環基、チアゾール環
基、ベンゾチアゾール環基、ナフトチアゾール環基、イ
ソチアゾール環基、ベンゾイソチアゾール環基、トリア
ゾール環基、ベンゾトリアゾール環基、オキサジアゾー
ル環基、チアジアゾール環基、ベンゾオキサジアゾール
環基、ベンゾチアジアゾール環基、テトラゾール環基、
プリン環基、ピリジン環基、キノリン環基、イソキノリ
ン環基、アクリジン環基、フェナントリジン環基、ベン
ゾキノリン環基、ナフトキノリン環基、ナフチリジン環
基、フェナントロリン環基、ピリダジン環基、ピリミジ
ン環基、ピラジン環基、フタラジン環基、キノキサリン
環基、キナゾリン環基、シンノリン環基、フェナジン環
基、ペリミジン環基、トリアジン環基、テトラジン環
基、プテリジン環基、ベンゾオキサジン環基、フェノキ
サジン環基、ベンゾチアジン環基、フェノチアジン環
基、オキサジアジン環基、ベンゾジオキソール環基、ベ
ンゾジオキサン環基、ベンゾジチオール環基、ベンゾジ
チアン環基、ピラン環基、クロメン環基、キサンテン環
基、セレナゾール環基、ベンゾセレナゾール環基、ナフ
トセレナゾール環基、テルラゾール環基、ベンゾテルラ
ゾール環基などが挙げられる。As the aromatic hydrocarbon group substituted by the electron-withdrawing characteristic group, those exemplified in the description of R 1 to R 4 can be mentioned. Examples of the aromatic heterocyclic group substituted with an electron-withdrawing characteristic group include, for example, a pyrrole ring group, an indole ring group, an isoindole ring group, a carbazole ring group, a furan ring group, a cumarone ring group, an isobenzofuran ring group, Dibenzofuran ring group, thiophene ring group, benzothiophene ring group, dibenzothiophene ring group, pyrazole ring group, indazole ring group, imidazole ring group, benzimidazole ring group, naphthimidazole ring group, oxazole ring group, benzoxazole ring group, naphtho Oxazole ring group, isoxazole ring group, benzoisoxazole ring group, thiazole ring group, benzothiazole ring group, naphthothiazole ring group, isothiazole ring group, benzoisothiazole ring group, triazole ring group, benzotriazole ring group, oxa Diazole ring group, thiadiazole ring group Benzo oxadiazole ring group, a benzothiadiazole ring group, a tetrazole ring group,
Purine ring group, pyridine ring group, quinoline ring group, isoquinoline ring group, acridine ring group, phenanthridine ring group, benzoquinoline ring group, naphthoquinoline ring group, naphthyridine ring group, phenanthroline ring group, pyridazine ring group, pyrimidine ring group , Pyrazine ring group, phthalazine ring group, quinoxaline ring group, quinazoline ring group, cinnoline ring group, phenazine ring group, perimidine ring group, triazine ring group, tetrazine ring group, pteridine ring group, benzoxazine ring group, phenoxazine ring group , Benzothiazine ring group, phenothiazine ring group, oxadiazine ring group, benzodioxole ring group, benzodioxane ring group, benzodithiol ring group, benzodithiane ring group, pyran ring group, chromene ring group, xanthene ring group, selenazole ring group, Benzoselenazole ring group, naphthoselenazole ring group, Rurazoru ring group, such as benzotellurazole ring group.
【0023】これらの芳香族炭化水素基または芳香族複
素環基に導入される電子吸引性特性基としては、ニトロ
基、ニトロソ基、シアノ基、シアナト基、チオシアナト
基、ハロゲン基(フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨ
ード基)、カルボキシル基及びその塩、オキシカルボニ
ル基(例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニ
ル基、フェノキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボ
ニル基など)、アミノカルボニル基(例えばカルバモイ
ル基、メチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル
基、ピリジルカルバモイル基、カルバゾイル基、アロフ
ァノイル基、オキサモイル基、スクシンアモイル基な
ど)、チオカルボキシル基及びその塩、ジチオカルボキ
シル基及びその塩、チオカルボニル基(例えばメトキシ
チオカルボニル基、メチルチオカルボニル基、メチルチ
オチオカルボニル基など)、アシル基(例えばホルミル
基、アセチル基、プロピオニル基、アクリロイル基、ベ
ンゾイル基、シンナモイル基、ピリジンカルボニル基、
チアゾールカルボニル基、トリフルオロアセチル基な
ど)、チオアシル基(例えばチオホルミル基、チオアセ
チル基、チオベンゾイル基、ピリジンチオカルボニル基
など)、スルフィン酸基及びその塩、スルホン酸基及び
その塩、スルフィニル基(例えばメチルスルフィニル
基、エチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基な
ど)、スルホニル基(例えばメシル基、エチルスルホニ
ル基、フェニルスルホニル基、ピリジルスルホニル基、
トシル基、タウリル基、トリフルオロメチルスルホニル
基、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、スル
ファニリル基、アセチルスルファニリル基など)、オキ
シスルホニル基(例えばメトキシスルホニル基、エトキ
シスルホニル基、フェノキシスルホニル基、アセトアミ
ノフェノキシスルホニル基、ピリジルオキシスルホニル
基など)、チオスルホニル基(例えばメチルチオスルホ
ニル基、エチルチオスルホニル基、フェニルチオスルホ
ニル基、アセトアミノフェニルチオスルホニル基、ピリ
ジルチオスルホニル基など)、アミノスルホニル基(例
えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメ
チルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ジエ
チルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基、ア
セトアミノフェニルスルファモイル基、ピリジルスルフ
ァモイル基など)、ハロゲン化アルキル基(例えばクロ
ロメチル基、ブロモメチル基、フルオロメチル基、ジク
ロロメチル基、ジブロモメチル基、ジフルオロメチル
基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、
ヘプタフルオロプロピル基など)などが挙げられる。The electron-withdrawing characteristic groups to be introduced into these aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups include nitro groups, nitroso groups, cyano groups, cyanato groups, thiocyanato groups, halogen groups (fluoro groups, chloro groups, etc.). Group, bromo group, iodo group), carboxyl group and salts thereof, oxycarbonyl group (eg, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, phenoxycarbonyl group, pyridyloxycarbonyl group, etc.), aminocarbonyl group (eg, carbamoyl group, methylcarbamoyl group) Phenylcarbamoyl group, pyridylcarbamoyl group, carbazoyl group, allofanoyl group, oxamoyl group, succinamoyl group, etc.), thiocarboxyl group and salts thereof, dithiocarboxyl group and salts thereof, thiocarbonyl group (for example, methoxythiocarbonyl group, Thiocarbonyl group, methylthio such thiocarbonyl group), an acyl group (e.g. formyl group, acetyl group, propionyl group, acryloyl group, benzoyl group, cinnamoyl group, a pyridine group,
Thiazole carbonyl group, trifluoroacetyl group, etc.), thioacyl group (eg, thioformyl group, thioacetyl group, thiobenzoyl group, pyridinethiocarbonyl group, etc.), sulfinic acid group and salts thereof, sulfonic acid group and salts thereof, sulfinyl group (eg, Methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, etc.), sulfonyl group (for example, mesyl group, ethylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, pyridylsulfonyl group,
A tosyl group, a tauryl group, a trifluoromethylsulfonyl group, a sulfamoyl group, a methylsulfamoyl group, a sulfanyl group, an acetylsulfanyl group, an oxysulfonyl group (for example, a methoxysulfonyl group, an ethoxysulfonyl group, a phenoxysulfonyl group, Aminophenoxysulfonyl group, pyridyloxysulfonyl group, etc.), thiosulfonyl group (eg, methylthiosulfonyl group, ethylthiosulfonyl group, phenylthiosulfonyl group, acetaminophenylthiosulfonyl group, pyridylthiosulfonyl group, etc.), aminosulfonyl group (eg, Sulfamoyl, methylsulfamoyl, dimethylsulfamoyl, ethylsulfamoyl, diethylsulfamoyl, phenylsulfamoyl, acetaminophen A sulfamoyl group, pyridyl etc. Jill sulfamoyl group), a halogenated alkyl group (such as chloromethyl group, bromomethyl group, fluoromethyl group, dichloromethyl group, dibromomethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group,
A heptafluoropropyl group).
【0024】なお、前記(3)式におけるArとして
は、ニトロ基などの強力な電子吸引性特性基で、芳香族
炭化水素基または芳香族複素環基の電子共鳴できる位置
を置換した、電子吸引性置換芳香族炭化水素基または電
子吸引性置換芳香族複素環基(例えば5−ニトロ−2−
ピリジル基、4−ニトロフェニル基、2,4−ジニトロ
フェニル基など)が特に好ましい。In the above formula (3), Ar is a strong electron-withdrawing characteristic group such as a nitro group, which replaces an electron-withdrawing position of an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group. Substituted aromatic hydrocarbon group or electron-withdrawing substituted aromatic heterocyclic group (for example, 5-nitro-2-
Pyridyl group, 4-nitrophenyl group, 2,4-dinitrophenyl group, etc.) are particularly preferred.
【0025】前記(3)式におけるφは、ピリジン型核
窒素原子(−N=)を有し、かつ前記核窒素原子に隣接
する核炭素原子に結合手を有する、置換または非置換の
含窒素芳香族複素環基である。このようなφの具体的な
構造式を下記[化7]に示す。In the formula (3), φ represents a substituted or unsubstituted nitrogen-containing nitrogen atom having a pyridine type nuclear nitrogen atom (-N =) and having a bond at a nuclear carbon atom adjacent to the nuclear nitrogen atom. It is an aromatic heterocyclic group. A specific structural formula of such φ is shown in [Formula 7] below.
【0026】[0026]
【化7】 Embedded image
【0027】(ただし、式中、=Z−は、=C(R5)
−または=N−である。なお、互いに隣接する2つのZ
は縮環していてもよい。Xは、O原子、S原子、または
NR3基を示す。R3およびR5は、非置換の芳香族炭化
水素基、複素環基、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素
基または水素原子を示す。)(Wherein, = Z- is CC (R 5 )
-Or = N-. Note that two adjacent Z
May be fused. X represents an O atom, an S atom, or an NR 3 group. R 3 and R 5 represent an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, heterocyclic group, aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group or hydrogen atom. )
【0028】φとして導入される非置換の含窒素芳香族
複素環基としては、例えば2−ピリジル基、2−キノリ
ル基、1−イソキノリル基、3−イソキノリル基、6−
フェナントリジル基、1,10−フェナントリロン−2
−イル基、3−ピリダジニル基、1−フタラジニル基、
3−シンノリニル基、2−ピリミジニル基、4−ピリミ
ジニル基、2−キナゾリニル基、4−キナゾリニル基、
2−ピラジニル基、2−キノキサリニル基、1,3,5
−トリアジン−2−イル基、1,2,4,5−テトラジ
ン−3−イル基、2−イミダゾリル基、4−イミダゾリ
ル基、2−ベンゾイミダゾリル基、2−ナフトイミダゾ
リル基、3−ピラゾリル基、3−インダゾリル基、2−
オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、2−ベンゾオキ
サゾリル基、2−ナフトオキサゾリル基、3−イソオキ
サゾリル基、3−ベンゾイソオキサゾリル基、2−チア
ゾリル基、4−チアゾリル基、2−ベンゾチアゾリル
基、2−ナフトチアゾリル基、2−セレナゾリル基、2
−ベンゾセレナゾリル基、2−テルラゾリル基、2−ベ
ンゾテルラゾリル基、1,2,3−トリアゾール−4−
イル基、1,2,4−トリアゾール−3−イル基、1,
2,4−トリアゾール−5−イル基、1,2,3,5−
テトラゾール−4−イル基などが挙げられる。また、こ
れらの含窒素芳香族複素環基は、R1 〜R4 の説明にお
いて例示された置換基で置換されていてもよい。Examples of the unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group introduced as φ include 2-pyridyl, 2-quinolyl, 1-isoquinolyl, 3-isoquinolyl,
Phenanthridyl group, 1,10-phenanthrylone-2
-Yl group, 3-pyridazinyl group, 1-phthalazinyl group,
3-cinnolinyl group, 2-pyrimidinyl group, 4-pyrimidinyl group, 2-quinazolinyl group, 4-quinazolinyl group,
2-pyrazinyl group, 2-quinoxalinyl group, 1,3,5
-Triazin-2-yl group, 1,2,4,5-tetrazin-3-yl group, 2-imidazolyl group, 4-imidazolyl group, 2-benzimidazolyl group, 2-naphthymidazolyl group, 3-pyrazolyl group, 3 -Indazolyl group, 2-
Oxazolyl group, 4-oxazolyl group, 2-benzoxazolyl group, 2-naphthooxazolyl group, 3-isoxazolyl group, 3-benzoisoxazolyl group, 2-thiazolyl group, 4-thiazolyl group, 2- Benzothiazolyl group, 2-naphthothiazolyl group, 2-selenazolyl group, 2
-Benzoselenazolyl group, 2-tellrazolyl group, 2-benzotellrazolyl group, 1,2,3-triazole-4-
Yl group, 1,2,4-triazol-3-yl group, 1,
2,4-triazol-5-yl group, 1,2,3,5-
And a tetrazol-4-yl group. Further, these nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups may be substituted with the substituents exemplified in the description of R 1 to R 4 .
【0029】なお、前記(3)式におけるφとしては、
ピリジン型の核窒素原子(−N=)にプロトネーション
した化学種の酸解離定数pKaが1〜10の間にあるも
のが好ましい。より具体的には、2−ピリジル基、2−
キノリル基、1−イソキノリル基、3−イソキノリル
基、6−フェナントリジル基、3−ピリダジニル基、1
−フタラジニル基、3−シンノリニル基、2−ピリミジ
ニル基、4−ピリミジニル基、2−キナゾリニル基、4
−キナゾリニル基、2−ピラジニル基、2−キノキサリ
ニル基、2−イミダゾリル基、4−イミダゾリル基、2
−ベンゾイミダゾリル基、3−ピラゾリル基、3−イン
ダゾリル基、2−チアゾリル基、4−チアゾリル基、2
−ベンゾチアゾリル基などが特に好ましい。In the above equation (3), φ is:
It is preferable that the chemical species protonated to the pyridine type nuclear nitrogen atom (-N =) have an acid dissociation constant pKa between 1 and 10. More specifically, a 2-pyridyl group, 2-
Quinolyl group, 1-isoquinolyl group, 3-isoquinolyl group, 6-phenanthridyl group, 3-pyridazinyl group, 1
-Phthalazinyl group, 3-cinnolinyl group, 2-pyrimidinyl group, 4-pyrimidinyl group, 2-quinazolinyl group, 4
-Quinazolinyl group, 2-pyrazinyl group, 2-quinoxalinyl group, 2-imidazolyl group, 4-imidazolyl group, 2
-Benzimidazolyl group, 3-pyrazolyl group, 3-indazolyl group, 2-thiazolyl group, 4-thiazolyl group, 2
-A benzothiazolyl group is particularly preferred.
【0030】本発明に係る(1)式および(2)式で表
されるアゾメチン誘導体は、酢酸などの酸触媒下、アル
デヒドなどのカルボニル化合物を、アシルヒドラジド、
チオアシルヒドラジド、アミドラゾンなどのヒドラジド
化合物に脱水縮合させることにより、容易に合成され
る。The azomethine derivatives represented by the formulas (1) and (2) according to the present invention can be obtained by converting a carbonyl compound such as an aldehyde into an acyl hydrazide,
It is easily synthesized by dehydration condensation with a hydrazide compound such as thioacyl hydrazide or amidrazone.
【0031】本発明に係る(3)式で表されるヒドラゾ
ン誘導体は、酢酸などの酸触媒下、アルデヒドなどのカ
ルボニル化合物を、N−アリール(またはヘテロアリー
ル)ヒドラジン化合物に脱水縮合させることにより、容
易に合成される。The hydrazone derivative represented by the formula (3) according to the present invention is obtained by dehydrating and condensing a carbonyl compound such as an aldehyde with an N-aryl (or heteroaryl) hydrazine compound in the presence of an acid catalyst such as acetic acid. It is easily synthesized.
【0032】[0032]
【作用】前記一般式(1)及び(2)で表されるアゾメ
チン誘導体は、Ar基として電子吸引性置換基(電子吸
引性複素環基または電子吸引性特性基により置換された
芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基)を導入した
ことにより、共鳴効果による分極(メゾメリック分極)
が増大し、分子レベルでの非線形性が向上している。ま
た、その分子骨格の中に水素結合性置換基を有するの
で、分子間水素結合により非中心対称構造の結晶構造を
とりやすく、優れた非線形性が確保される。更に、前記
アゾメチン誘導体の光吸収帯は短波長側に存在する。そ
の結果、このアゾメチン誘導体からなる有機非線形光学
材料は、優れた非線形性を示し、かつ青色波長域での光
透過性も良好で、倍波を効率的に発生することができ
る。The azomethine derivative represented by the general formulas (1) and (2) is a compound having an electron-withdrawing substituent (an aromatic hydrocarbon substituted with an electron-withdrawing heterocyclic group or an electron-withdrawing characteristic group) as an Ar group. Group or aromatic heterocyclic group), the polarization by the resonance effect (mesomeric polarization)
And the nonlinearity at the molecular level is improved. In addition, since the compound has a hydrogen bonding substituent in its molecular skeleton, a non-centrosymmetric crystal structure can be easily formed by intermolecular hydrogen bonding, and excellent nonlinearity is ensured. Further, the light absorption band of the azomethine derivative exists on the short wavelength side. As a result, the organic nonlinear optical material comprising the azomethine derivative exhibits excellent nonlinearity, has good light transmittance in a blue wavelength region, and can efficiently generate harmonics.
【0033】同様に、前記一般式(3)で表されるヒド
ラゾン誘導体は、ヒドラゾン骨格中のイミノ基(−NH
−)が電子供与性基として作用しており、Ar基として
電子吸引性置換基(電子吸引性複素環基または電子吸引
性特性基により置換された芳香族炭化水素基もしくは芳
香族複素環基)を導入したことにより、共鳴効果による
分極(メゾメリック分極)が増大し、分子レベルでの非
線形性が向上している。また、前記イミノ基(−NH
−)の水素原子とヒドラゾン骨格中のアゾメチン型窒素
原子(=N−)および含窒素芳香族複素環基φのピリジ
ン型核窒素原子(=N−)との間に安定な分子間水素結
合が形成されるので、非中心対称構造の結晶構造をとり
やすく、優れた非線形性が確保される。さらに、前記ヒ
ドラゾン誘導体の光吸収帯は短波長側に存在し、このヒ
ドラゾン誘導体からなる有機非線形光学材料は、優れた
非線形性を示す。しかも、安定な分子間水素結合に起因
して融点が高く、従来の有機非線形光学材料の欠点とさ
れていた耐熱性の問題を克服できる。Similarly, the hydrazone derivative represented by the general formula (3) is an imino group (—NH) in the hydrazone skeleton.
-) Acts as an electron-donating group, and an electron-withdrawing substituent (an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group substituted by an electron-withdrawing heterocyclic group or an electron-withdrawing characteristic group) as an Ar group. , Polarization due to the resonance effect (mesomeric polarization) increases, and nonlinearity at the molecular level is improved. Further, the imino group (-NH
A stable intermolecular hydrogen bond is formed between the hydrogen atom of-) and the azomethine-type nitrogen atom (= N-) in the hydrazone skeleton and the pyridine-type nuclear nitrogen atom (= N-) of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic group φ. Since it is formed, it is easy to take a crystal structure having a non-centrosymmetric structure, and excellent non-linearity is secured. Further, the light absorption band of the hydrazone derivative exists on the short wavelength side, and the organic nonlinear optical material composed of the hydrazone derivative exhibits excellent nonlinearity. Moreover, the melting point is high due to stable intermolecular hydrogen bonding, and the problem of heat resistance, which has been a drawback of conventional organic nonlinear optical materials, can be overcome.
【0034】[0034]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
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。 (A)アゾメチン誘導体の合成例 [合成例1]4−ニトロベンズアルデヒドアセチルヒド
ラゾン(化合物1)の合成EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. (A) Synthesis example of azomethine derivative [Synthesis example 1] Synthesis of 4-nitrobenzaldehyde acetylhydrazone (compound 1)
【0035】アセトヒドラジド1.5g(20mmo
l)、4−ニトロベンズアルデヒド3.3g(22mm
ol)、酢酸1.0ml(17.5mmol)をエタノ
ール50mlに溶解し、2時間加熱還流させる。放冷
後、減圧濃縮し、析出した粗結晶を水でよく洗浄する。
吸引ロ過により粗結晶をロ取し、エタノール、テトラヒ
ドロフランなどの溶媒から再結晶し、目的の化合物1を
得た。 収量:3.2g(15.4mmol)[収率:77%] 元素分析(分子式:C9 H9 N3 O3 、分子量:20
7.189) [合成例2]2−ニトロベンズアルデヒドアセチルヒド
ラゾン(化合物2)の合成1.5 g of acetohydrazide (20 mmol
l), 3.3 g of 4-nitrobenzaldehyde (22 mm
ol) and 1.0 ml (17.5 mmol) of acetic acid are dissolved in 50 ml of ethanol and heated under reflux for 2 hours. After allowing to cool, the mixture is concentrated under reduced pressure, and the precipitated crude crystals are thoroughly washed with water.
The crude crystals were collected by suction filtration and recrystallized from a solvent such as ethanol or tetrahydrofuran to obtain the desired compound 1. Yield: 3.2 g (15.4 mmol) [Yield: 77%] Elemental analysis (molecular formula: C 9 H 9 N 3 O 3 , molecular weight: 20)
7.189) [Synthesis Example 2] Synthesis of 2-nitrobenzaldehyde acetylhydrazone (compound 2)
【0036】4−ニトロベンズアルデヒドの代わりに、
2−ニトロベンズアルデヒド3.3g(22mmol)
を用いた以外は、合成例1と同様な方法により、目的の
化合物2を得た。 収量:3.0g(14.5mmol)[収率:72%] 元素分析(分子式:C9 H9 N3 O3 、分子量:20
7.189) [合成例3]4−シアノベンズアルデヒドアセチルヒド
ラゾン(化合物3)の合成Instead of 4-nitrobenzaldehyde,
3.3 g (22 mmol) of 2-nitrobenzaldehyde
Compound 2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that was used. Yield: 3.0 g (14.5 mmol) [Yield: 72%] Elemental analysis (molecular formula: C 9 H 9 N 3 O 3 , molecular weight: 20)
7.189) [Synthesis Example 3] Synthesis of 4-cyanobenzaldehyde acetylhydrazone (compound 3)
【0037】4−ニトロベンズアルデヒドの代わりに、
4−シアノベンズアルデヒド2.9g(22mmol)
を用いた以外は、合成例1と同様な方法により、目的の
化合物3を得た。 収量:2.7g(14.4mmol)[収率:72%] 元素分析(分子式:C10H9 N3 O、分子量:187.
202) [合成例4]4−(メトキシカルボニル)ベンズアルデ
ヒドアセチルヒドラゾン(化合物4)の合成Instead of 4-nitrobenzaldehyde,
2.9 g (22 mmol) of 4-cyanobenzaldehyde
Compound 3 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that was used. Yield: 2.7 g (14.4 mmol) [Yield: 72%] Elemental analysis (molecular formula: C 10 H 9 N 3 O, molecular weight: 187.
202) [Synthesis Example 4] Synthesis of 4- (methoxycarbonyl) benzaldehyde acetylhydrazone (compound 4)
【0038】4−ニトロベンズアルデヒドの代わりに、
4−ホルミル安息香酸メチル3.6g(22mmol)
を用いた以外は、合成例1と同様な方法により、目的の
化合物4を得た。 収量:2.5g(11.4mmol)[収率:57%] 元素分析(分子式:C11H12N2 O3 、分子量:22
0.228) [合成例5]5−ニトロ−2−フルアルデヒドアセチル
ヒドラゾン(化合物5)の合成Instead of 4-nitrobenzaldehyde,
3.6 g (22 mmol) of methyl 4-formylbenzoate
Compound 4 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that was used. Yield: 2.5 g (11.4 mmol) [Yield: 57%] Elemental analysis (molecular formula: C 11 H 12 N 2 O 3 , molecular weight: 22)
0.228) [Synthesis Example 5] Synthesis of 5-nitro-2-furaldehyde acetylhydrazone (compound 5)
【0039】4−ニトロベンズアルデヒドの代わりに、
5−ニトロ−2−フルアルデヒド3.1(22mmo
l)を用いた以外は、合成例1と同様な方法により、目
的の化合物5を得た。 収量:3.0g(15.2mmol)[収率:76%] 元素分析(分子式:C7 H7 N3 O4 、分子量:19
7.150) [合成例6]5−ニトロチオフェン−2−カルボキシア
ルデヒドアセチルヒドラゾン(化合物6)の合成Instead of 4-nitrobenzaldehyde,
5-nitro-2-furaldehyde 3.1 (22 mmol
Except using l), the desired compound 5 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 3.0 g (15.2 mmol) [Yield: 76%] Elemental analysis (molecular formula: C 7 H 7 N 3 O 4 , molecular weight: 19)
7.150) [Synthesis Example 6] Synthesis of 5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde acetylhydrazone (compound 6)
【0040】4−ニトロベンズアルデヒドの代わりに、
5−ニトロチオフェン−2−カルボキシアルデヒド3.
4g(22mmol)を用いた以外は、合成例1と同様
な方法により、目的の化合物6を得た。 収量:3.6g(16.9mmol)[収率:84%] 元素分析(分子式:C7 H7 N3 O3 S、分子量:21
3.211) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 39.43% 3.31% 19.71% 15.04% 分析値 39.33% 3.37% 19.47% 15.13% [合成例7]4−ニトロベンズアルデヒドベンゾイルヒ
ドラゾン(化合物7)の合成 アセトヒドラジドの代わりに、ベンゾヒドラジド2.7
g(20mmol)を用いた以外は、合成例1と同様な
方法により、目的の化合物7を得た。 収量:4.4g(16.3mmol)[収率:82%] 元素分析(分子式:C14H11N3 O3 、分子量:26
9.260) [合成例8]4−ニトロベンズアルデヒドニコチノイル
ヒドラゾン(化合物8)の合成 アセトヒドラジドの代わりに、ニコチノヒドラジド2.
8g(20mmol)を用いた以外は、合成例1と同様
な方法により、目的の化合物8を得た。 収量:4.0g(14.8mmol)[収率:74%] 元素分析(分子式:C13H10N4 O3 、分子量:27
0.248) [合成例9]4−ニトロベンズアルデヒドピコリノイル
ヒドラゾン(化合物9)の合成 アセトヒドラジドの代わりに、ピコリノヒドラジド2.
8g(20mmol)を用いた以外は、合成例1と同様
な方法により、目的の化合物9を得た。 収量:4.4g(16.3mmol)[収率:81%] 元素分析(分子式:C13H10N4 O3 、分子量:27
0.248) [合成例10]5−ニトロチオフェン−2−カルボキシ
アルデヒドピコリノイルヒドラゾン(化合物10)の合
成Instead of 4-nitrobenzaldehyde,
5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde3.
Except that 4 g (22 mmol) was used, the target compound 6 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 3.6 g (16.9 mmol) [Yield: 84%] Elemental analysis (molecular formula: C 7 H 7 N 3 O 3 S, molecular weight: 21)
3.211) Carbon Hydrogen Nitrogen Sulfur Calculated 39.43% 3.31% 19.71% 15.04% Analyzed 39.33% 3.37% 19.47% 15.13% [Synthesis Example 7] 4 Synthesis of nitrobenzaldehyde benzoyl hydrazone (compound 7) Instead of acetohydrazide, benzohydrazide 2.7
Except using g (20 mmol), the target compound 7 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 4.4 g (16.3 mmol) [Yield: 82%] Elemental analysis (molecular formula: C 14 H 11 N 3 O 3 , molecular weight: 26)
9.260) [Synthesis Example 8] Synthesis of 4-nitrobenzaldehyde nicotinoylhydrazone (compound 8) Instead of acetohydrazide, nicotinohydrazide
Except that 8 g (20 mmol) was used, the target compound 8 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 4.0 g (14.8 mmol) [Yield: 74%] Elemental analysis (molecular formula: C 13 H 10 N 4 O 3 , molecular weight: 27)
0.248) [Synthesis Example 9] Synthesis of 4-nitrobenzaldehyde picolinoylhydrazone (compound 9) Instead of acetohydrazide, picolinohydrazide
Except that 8 g (20 mmol) was used, the target compound 9 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 4.4 g (16.3 mmol) [Yield: 81%] Elemental analysis (molecular formula: C 13 H 10 N 4 O 3 , molecular weight: 27)
0.248) Synthesis Example 10 Synthesis of 5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde picolinoylhydrazone (Compound 10)
【0041】ピコリノヒドラジド2.8g(20mmo
l)と、5−ニトロチオフェン−2−カルボキシアルデ
ヒド3.4g(22mmol)を用い、合成例1と同様
な方法により、目的の化合物10を得た。 収量:4.6g(16.7mmol)[収率:83%] 元素分析(分子式:C11H8 N4 O3 S、分子量:27
6.270) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 47.82% 2.92% 20.28% 11.60% 分析値 47.77% 2.94% 20.17% 11.65% [合成例11]4−ニトロベンズアルデヒドチオベンゾ
イルヒドラゾン(化合物11)の合成2.8 g of picolino hydrazide (20 mm
Using l) and 3.4 g (22 mmol) of 5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde, the target compound 10 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 4.6 g (16.7 mmol) [Yield: 83%] Elemental analysis (molecular formula: C 11 H 8 N 4 O 3 S, molecular weight: 27)
6.270) Carbon Hydrogen Nitrogen Sulfur Calculated 47.82% 2.92% 20.28% 11.60% Analytical 47.77% 2.94% 20.17% 11.65% [Synthesis Example 11] 4 -Synthesis of nitrobenzaldehyde thiobenzoylhydrazone (compound 11)
【0042】アセトヒドラジドの代わりに、チオベンゾ
イルヒドラジド3.0g(20mmol)を用いた以外
は、合成例1と同様な方法により、目的の化合物11を
得た。 収量:4.3g(15.1mmol)[収率:75%] 元素分析(分子式:C14H11N3 O2 S、分子量:28
5.321) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 58.94% 3.89% 14.73% 11.24% 分析値 59.23% 3.72% 14.70% 11.20% [合成例12]5−ニトロ−2−フルアルデヒドチオベ
ンゾイルヒドラゾン(化合物12)の合成The desired compound 11 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 3.0 g (20 mmol) of thiobenzoyl hydrazide was used instead of acetohydrazide. Yield: 4.3 g (15.1 mmol) [Yield: 75%] Elemental analysis (molecular formula: C 14 H 11 N 3 O 2 S, molecular weight: 28)
5.321) Carbon Hydrogen Nitrogen Sulfur Calculated 58.94% 3.89% 14.73% 11.24% Analytical 59.23% 3.72% 14.70% 11.20% [Synthesis Example 12] 5 Of -Nitro-2-furaldehyde thiobenzoylhydrazone (Compound 12)
【0043】チオベンゾヒドラジド3.0g(20mm
ol)と、5−ニトロ−2−フルアルデヒド3.1g
(22mmol)を用い、合成例1と同様な方法によ
り、目的の化合物12を得た。 収量:3.9g(14.2mmol)[収率:71%] 元素分析(分子式:C12H9 N3 O3 S、分子量:27
5.282) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 52.36% 3.30% 15.26% 11.65% 分析値 52.17% 3.29% 15.55% 11.67% [合成例13]5−ニトロチオフェン−2−カルボキシ
アルデヒドチオベンゾイルヒドラゾン(化合物13)の
合成Thiobenzohydrazide 3.0 g (20 mm
ol) and 3.1 g of 5-nitro-2-furaldehyde
(22 mmol), and the target compound 12 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 3.9 g (14.2 mmol) [Yield: 71%] Elemental analysis (molecular formula: C 12 H 9 N 3 O 3 S, molecular weight: 27)
5.282) Carbon Hydrogen Nitrogen Sulfur Calculated 52.36% 3.30% 15.26% 11.65% Analytical 52.17% 3.29% 15.55% 11.67% [Synthesis Example 13] 5 Of -Nitrothiophene-2-carboxaldehyde thiobenzoylhydrazone (Compound 13)
【0044】チオベンゾヒドラジド3.0g(20mm
ol)と、5−ニトロチオフェン−2−カルボキシアル
デヒド3.4g(22mmol)を用い、合成例1と同
様な方法により、目的の化合物13を得た。 収量:4.5g(15.4mmol)[収率:77%] 元素分析(分子式:C12H9 N3 O2 S2 、分子量:2
91.343) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 49.47% 3.11% 14.42% 22.01% 分析値 49.10% 3.00% 14.59% 22.24% [合成例14]4−ニトロベンズアルデヒドアセトアミ
ドラゾン(化合物14)の合成Thiobenzohydrazide 3.0 g (20 mm
ol) and 3.4 g (22 mmol) of 5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde to obtain the target compound 13 in the same manner as in Synthesis Example 1. Yield: 4.5 g (15.4 mmol) [Yield: 77%] Elemental analysis (molecular formula: C 12 H 9 N 3 O 2 S 2 , molecular weight: 2)
91.343) Carbon Hydrogen Nitrogen Sulfur Calculated 49.47% 3.11% 14.42% 22.01% Analytical 49.10% 3.00% 14.59% 22.24% [Synthesis Example 14] 4 -Synthesis of nitrobenzaldehyde acetamidrazone (compound 14)
【0045】アセトアミド酸エチル(塩酸塩)2.5g
(20mmol)、4−ニトロベンズアルデヒドヒドラ
ゾン3.3g(22mmol)、トリエチルアミン2.
8ml(2.0g、20mmol)をエタノール20m
lに溶解し、30分間加熱還流させる。放冷後、減圧濃
縮し、析出した粗結晶を水でよく洗浄する。吸引ロ過に
より粗結晶をロ取し、エタノール、テトラヒドロフラン
などの溶媒から再結晶し、目的の化合物14を得た。 収量:3.3g(16.0mmol)[収率:80%] 元素分析(分子式:C9 H10N4 O2 、分子量:20
6.205) [合成例15]5−ニトロチオフェン−2−カルボキシ
アルデヒドアセトアミドラゾン(化合物15)の合成2.5 g of ethyl acetamidoate (hydrochloride)
(20 mmol), 3.3 g (22 mmol) of 4-nitrobenzaldehyde hydrazone, triethylamine 2.
8 ml (2.0 g, 20 mmol) of ethanol 20 m
and heat to reflux for 30 minutes. After allowing to cool, the mixture is concentrated under reduced pressure, and the precipitated crude crystals are thoroughly washed with water. The crude crystals were collected by suction filtration and recrystallized from a solvent such as ethanol or tetrahydrofuran to obtain the desired compound 14. Yield: 3.3 g (16.0 mmol) [Yield: 80%] Elemental analysis (molecular formula: C 9 H 10 N 4 O 2 , molecular weight: 20)
6.205) [Synthesis Example 15] Synthesis of 5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde acetamidrazone (compound 15)
【0046】4−ニトロベンズアルデヒドヒドラゾンの
代わりに、5−ニトロチオフェン−2−カルボキシアル
デヒドヒドラゾン3.4g(20mmol)を用いた以
外は、合成例14と同様な方法により、目的の化合物1
5を得た。 収量:3.1g(14.6mmol)[収率:73%] 元素分析(分子式:C7 H8 N4 O2 S、分子量:21
2.227) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 39.62% 3.80% 26.40% 15.11% 分析値 39.76% 3.70% 26.26% 15.00% 以上の化合物1〜15の構造式を表1〜表3に示す。 (B)ヒドラゾン誘導体の合成例 [合成例16]2−ピリジルカルボキシアルデヒド−4
−ニトロフェニルヒドラゾン(化合物16)の合成The desired compound 1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 14, except that 3.4 g (20 mmol) of 5-nitrothiophene-2-carboxaldehyde hydrazone was used instead of 4-nitrobenzaldehyde hydrazone.
5 was obtained. Yield: 3.1 g (14.6 mmol) [Yield: 73%] Elemental analysis (molecular formula: C 7 H 8 N 4 O 2 S, molecular weight: 21)
2.227) Carbon Hydrogen Nitrogen Sulfur Calculated 39.62% 3.80% 26.40% 15.11% Analytical 39.76% 3.70% 26.26% 15.00% Compounds 1 to 15 or more Are shown in Tables 1 to 3. (B) Synthesis Example of Hydrazone Derivative [Synthesis Example 16] 2-pyridylcarboxaldehyde-4
Of nitrophenylhydrazone (compound 16)
【0047】4−ニトロフェニルヒドラジン3.1g
(20mmol)および2−ピリジンカルボキシアルデ
ヒド2.0ml(2.25g、21.0mmol)をエ
タノール50mlに溶解し、酢酸1ml(17.5mm
ol)を加え、2時間加熱還流させる。放冷後、析出し
た粗結晶を吸引ロ過によりロ取し、粗結晶をエタノー
ル、1,4−ジオキサンなどの溶媒から再結晶し、表4
に示す目的の化合物16を得た。なお、表4では、導入
されたArおよびφの構造式を表示することにより化合
物を特定し、化学組成式および分子量を併記している。
また、収率、元素分析結果および融点を表7に示す。 化合物17〜36の合成3.1 g of 4-nitrophenylhydrazine
(20 mmol) and 2.0 ml (2.25 g, 21.0 mmol) of 2-pyridinecarboxaldehyde were dissolved in 50 ml of ethanol, and 1 ml of acetic acid (17.5 mm) was dissolved.
ol) and heat to reflux for 2 hours. After standing to cool, the precipitated crude crystals were collected by suction filtration, and the crude crystals were recrystallized from a solvent such as ethanol or 1,4-dioxane.
Was obtained. In Table 4, the compounds are specified by displaying the structural formulas of the introduced Ar and φ, and the chemical composition formula and the molecular weight are also described.
Table 7 shows the yield, elemental analysis results, and melting point. Synthesis of compounds 17-36
【0048】表4〜表6に示した化合物17〜36につ
いても、対応するヒドラジン化合物およびアルデヒド化
合物を用い、合成例16と同様な方法により合成し、目
的とする化合物を得た。なお、表6中の化合物31〜3
6(比較例3〜8)は本発明に係るヒドラゾン誘導体に
類似するが、含窒素芳香族複素環基φが導入されておら
ず、本発明の範囲外の化合物である。これらの化合物に
ついて、収率、元素分析結果および融点を同様に表7お
よび表8に示す。 (C)非線形光学特性の測定Compounds 17 to 36 shown in Tables 4 to 6 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 16 using the corresponding hydrazine compounds and aldehyde compounds to obtain the desired compounds. In addition, compounds 31 to 3 in Table 6
6 (Comparative Examples 3 to 8) are similar to the hydrazone derivative according to the present invention, but do not have a nitrogen-containing aromatic heterocyclic group φ introduced therein and are compounds outside the scope of the present invention. Tables 7 and 8 also show the yield, elemental analysis results, and melting point of these compounds. (C) Measurement of nonlinear optical characteristics
【0049】実施例1〜15として化合物1〜15のア
ゾメチン誘導体および実施例16〜30として化合物1
6〜30のヒドラゾン誘導体、並びに比較例1として尿
素、比較例2としてMNA(2−メチル−4−ニトロア
ニリン)および比較例3〜8として本発明に係るヒドラ
ゾン誘導体と類似する化合物である化合物31〜36の
ヒドラゾン誘導体について、二次非線形光学特性をいわ
ゆる粉末法により評価した。すなわち、各化合物の結晶
粉末をメノウ乳鉢で粉砕し、ふるいにより粒径を100
〜150μmの間に揃えた粉末を調製し、これをスライ
ドガラスに挟んだものを測定用試料とした。これら測定
用試料に対し、Nd−YAGレーザーの基本波(波長=
1.064μm)を照射し、反射光中の二次高調波(S
HG)成分の強度を測定した。各試料の二次高調波強度
を尿素(比較例1)粉末の二次高調波強度で規格化した
結果を、実施例1〜15および比較例1、2については
表1〜表3に、実施例16〜30および比較例1〜8に
ついては表7、表8にそれぞれ併記する。Examples 1 to 15 show azomethine derivatives of compounds 1 to 15 and Examples 16 to 30 show compound 1
6 to 30 hydrazone derivatives, urea as Comparative Example 1, MNA (2-methyl-4-nitroaniline) as Comparative Example 2 and Compound 31 which is a compound similar to the hydrazone derivative according to the present invention as Comparative Examples 3 to 8 The second-order nonlinear optical characteristics of the hydrazone derivatives Nos. To 36 were evaluated by a so-called powder method. That is, the crystal powder of each compound is pulverized in an agate mortar, and the particle size is reduced to 100 by a sieve.
A powder having a size between 150 μm and 150 μm was prepared, and the powder sandwiched between slide glasses was used as a measurement sample. For these measurement samples, the fundamental wave of Nd-YAG laser (wavelength =
1.064 μm), and the second harmonic (S
HG) The strength of the component was measured. The results obtained by normalizing the second harmonic intensity of each sample with the second harmonic intensity of the urea (Comparative Example 1) powder are shown in Tables 1 to 3 for Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 and 2. Examples 16 to 30 and Comparative Examples 1 to 8 are also shown in Tables 7 and 8, respectively.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】[0051]
【表2】 [Table 2]
【0052】[0052]
【表3】 [Table 3]
【0053】[0053]
【表4】 [Table 4]
【0054】[0054]
【表5】 [Table 5]
【0055】[0055]
【表6】 [Table 6]
【0056】[0056]
【表7】 [Table 7]
【0057】[0057]
【表8】 [Table 8]
【0058】表1〜表3から明らかなように、実施例1
〜15のアゾメチン誘導体は、比較例1の尿素に対して
数倍〜二十数倍程度のSHGを発生していることが確認
でき、優れた非線形性を有することがわかる。As is clear from Tables 1 to 3, Example 1
It can be confirmed that the azomethine derivatives of Nos. 1 to 15 generate SHG about several times to about twenty and several times that of the urea of Comparative Example 1, which indicates that they have excellent nonlinearity.
【0059】また、表7、表8から明らかなように、実
施例16〜30のヒドラゾン誘導体は、比較例3〜8の
ヒドラゾン誘導体および比較例1の尿素に対して十数倍
〜数十倍程度のSHGを発生していることが確認でき、
優れた非線形性を有することがわかる。しかも、実施例
16〜30のヒドラゾン誘導体は、240〜320℃と
いう有機化合物としては非常に高い融点を有し、従来使
用されている比較例1の尿素や比較例2のMNAよりも
はるかに耐熱性に優れていることがわかる。As is clear from Tables 7 and 8, the hydrazone derivatives of Examples 16 to 30 are more than ten to several tens times the hydrazone derivatives of Comparative Examples 3 to 8 and the urea of Comparative Example 1. It can be confirmed that a degree of SHG has been generated,
It turns out that it has excellent nonlinearity. Moreover, the hydrazone derivatives of Examples 16 to 30 have a very high melting point of 240 to 320 ° C as an organic compound, and are much more heat-resistant than the urea of Comparative Example 1 and the MNA of Comparative Example 2 which are conventionally used. It turns out that it is excellent.
【0060】さらに、実施例1、3及び10のアゾメチ
ン誘導体、並びに比較例2のMNAについて、0.00
1Mエタノール溶液の可視−紫外透過スペクトルを測定
した結果を図1に示す。Further, the azomethine derivatives of Examples 1, 3 and 10 and the MNA of Comparative Example 2 were 0.00
FIG. 1 shows the result of measuring the visible-ultraviolet transmission spectrum of the 1M ethanol solution.
【0061】図1から明らかなように、実施例1、3及
び10のアゾメチン誘導体は、比較例2のMNAより
も、光吸収帯が短波長側に存在し、青色波長域でも光の
透過率が高いことが確認できる。さらに、これら以外の
本実施例のアゾメチン誘導体およびヒドラゾン誘導体に
ついても、0.001Mエタノール溶液の可視−紫外透
過スペクトルを測定したところ、同様に光吸収帯がMN
Aより短波長側に存在していた。このことから、本発明
に係るアゾメチン誘導体およびヒドラゾン誘導体は、可
視領域での光透過性が良好であることがわかる。As is clear from FIG. 1, the azomethine derivatives of Examples 1, 3 and 10 have a shorter light absorption band than the MNA of Comparative Example 2 and have a light transmittance even in the blue wavelength region. Can be confirmed to be high. Further, when the visible-ultraviolet transmission spectrum of a 0.001 M ethanol solution of the azomethine derivative and the hydrazone derivative of this example other than these was measured, the light absorption band was similarly MN.
A existed on the shorter wavelength side than A. This indicates that the azomethine derivative and the hydrazone derivative according to the present invention have good light transmittance in the visible region.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上詳述したように本発明の有機非線形
光学材料は、極めて容易に合成でき、光吸収が短波長側
で青色光の透過率が高く、かつ優れた非線形光学特性を
有し、倍波を効率的に発生できる。したがって、本発明
の有機非線形光学材料は、高調波発生をはじめとする高
速光シャッター、光双安定素子などの非線形現象を利用
したオプトエレクトロニクスの分野に応用できるなどの
顕著な効果を有する。As described in detail above, the organic nonlinear optical material of the present invention can be synthesized very easily, has high light transmittance on the short wavelength side, high blue light transmittance, and has excellent nonlinear optical characteristics. , Can efficiently generate harmonics. Therefore, the organic nonlinear optical material of the present invention has a remarkable effect that it can be applied to the field of optoelectronics utilizing nonlinear phenomena such as high-speed optical shutters such as generation of harmonics and optical bistable elements.
【図1】本発明の実施例1、3及び10のアゾメチン誘
導体、並びに比較例2のMNAについて、0.001M
エタノール溶液の可視−紫外透過スペクトル図である。FIG. 1 shows the azomethine derivatives of Examples 1, 3 and 10 of the present invention and the MNA of Comparative Example 2 with 0.001 M
It is a visible-ultraviolet transmission spectrum figure of an ethanol solution.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/29 - 7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/29-7/00
Claims (2)
環基、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または水素
原子を示す。Arは、置換もしくは非置換の電子吸引性
複素環基または電子吸引性特性基により置換された芳香
族炭化水素基もしくは芳香族複素環基を示す。φは、下
記化学式で表される、ピリジン型核窒素原子(−N=)
を有し、かつ前記核窒素原子に隣接する核炭素原子に結
合手を有する含窒素芳香族複素環基を示す。 【化2】 (ただし、式中、=Z−は、=C(R 5 )−または=N
−であり、互いに隣接する2つのZは縮環していてもよ
い。Xは、O原子、S原子、またはNR 3 基を示す。R 3
およびR 5 は、非置換の芳香族炭化水素基、複素環基、
脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または水素原子を
示す。)) で表されるヒドラゾン誘導体からなることを特徴とする
有機非線形光学材料。1. The following general formula (3): (Wherein, R 4 represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, heterocyclic group, aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group or hydrogen atom. Ar represents a substituted or unsubstituted group. .φ, under illustrating an electron-withdrawing heterocyclic group, or an aromatic substituted with electron-withdrawing properties hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group
A pyridine-type nuclear nitrogen atom (-N =) represented by the chemical formula
And a nitrogen-containing aromatic heterocyclic group having a bond at a nuclear carbon atom adjacent to the nuclear nitrogen atom . Embedded image (Wherein, = Z- is, = C (R 5) - or = N
And two Zs adjacent to each other may be fused
No. X represents an O atom, an S atom, or an NR 3 group. R 3
And R 5 are an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group,
Aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group or hydrogen atom
Show. An organic nonlinear optical material comprising a hydrazone derivative represented by the formula (1 ) .
載の有機非線形光学材料。2. In the above general formula (3), Ar is the following chemical formula: Wherein φ in the general formula (3) is the following chemical formula: The organic nonlinear optical material according to claim 1, wherein the organic nonlinear optical material is selected from the group consisting of:
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