JP3318604B2 - Fullerene-carborane rigid rod hybrid compound and method for synthesizing same - Google Patents

Fullerene-carborane rigid rod hybrid compound and method for synthesizing same

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    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非線型材料として
のフラーレン−カルボランハイブリッド材料およびその
合成方法に関する。
[0001] The present invention relates to a fullerene-carborane hybrid material as a nonlinear material and a method for synthesizing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】効率的な光遠隔通信ネットワークの開発
においては電気−光信号変換が十分ではないが、二次非
線形光学材料(NLO)は、直接な適用性を有している
ので注目されている。主な目的は、与えられた長さのあ
る種の共役結合を有するドナーπ−アクセプター(D−
π−A)の分子設計を行い、π系の長さおよびドナー、
アクセプターの最適なものを選択して一次超分極性
(β)を最適化することにある。これに関しては、次の
文献に記載されている。Nonlinear Optical Effectsin
Molecules and Polymers (Prasad,P.N.; Willliams,D.
J., Wiley, New York,1991)、J. Phys. Chem. 1991, 9
5, 10643(Cheng,L.-T.; Tam,W.; Marder,S.R.;Stiegma
n, A.E.; Rikken,G.; Spangler, C.W.)、J.Am.Chem.So
c.1993,115,3006(Marder, S.R.;Gorman,C.B.; Tiemann,
B.G.;Cheng,L.-T.)、J.Chem.Soc.Chem.Comm.1992,672
(Marder,S.R.;Cheng,L.-T.;Tiemann,B.G.)、J.Am.Chem.
Soc. 1991, 113,7568 (Stiegman, A.E.;Graham,E; Perr
y,K.J.;Khundkar, L.R.Perry,J.W,; Cheng,L.-T.)、J.C
hem.Soc.Chem.Comm.1993,1119(Rao,V.P.;Jen,A.K.-y,Wo
ng, K.Y.;Drost,K.J.)、Science 1991,252, 103(Marde
r,S.R.;Beratan,D.N.;Cheng, L.-T.)、Chem.Phys.Lett.
1992,191,245 (Stahelin, M.;Burland,D.M.;Rice.J.
E.)、およびChem.Phys.1990,145,3433 (Ramasesha,S.;
Dass, P. K.)である。
BACKGROUND OF THE INVENTION Electrical-to-optical signal conversion is not sufficient in the development of efficient optical telecommunications networks, but second-order nonlinear optical materials (NLO) have gained attention because of their direct applicability. I have. The main purpose is to provide a donor π-acceptor (D-
π-A) molecular design, the length of the π system and the donor,
The purpose is to optimize the first-order hyperpolarizability (β) by selecting the optimal acceptor. This is described in the following document. Nonlinear Optical Effectsin
Molecules and Polymers (Prasad, PN; Willliams, D.
J., Wiley, New York, 1991), J. Phys. Chem. 1991, 9
5, 10643 (Cheng, L.-T .; Tam, W .; Marder, SR; Stiegma
n, AE; Rikken, G .; Spangler, CW), J. Am. Chem. So
c. 1993, 115, 3006 (Marder, SR; Gorman, CB; Tiemann,
BG; Cheng, L.-T.), J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1992,672
(Marder, SR; Cheng, L.-T .; Tiemann, BG), J. Am. Chem.
Soc. 1991, 113, 7568 (Stiegman, AE; Graham, E; Perr
y, KJ; Khundkar, LRPerry, JW ,; Cheng, L.-T.), JC
hem.Soc.Chem.Comm.1993, 1119 (Rao, VP; Jen, AK-y, Wo
ng, KY; Drost, KJ), Science 1991, 252, 103 (Marde
r, SR; Beratan, DN; Cheng, L.-T.), Chem.Phys.Lett.
1992,191,245 (Stahelin, M .; Burland, DM; Rice.J.
E.), and Chem. Phys. 1990, 145, 3433 (Ramasesha, S .;
Dass, PK).

【0003】フラーレンのシェル上の電子の高い非局在
化のために、C60ベースの材料は、π共役ポリマーにつ
いてのそれらより大きな非線型光学効果を示すことが予
測される。これに関してはNonlinear Optical Properti
es of Organic Materials (Prasad,P., Plenum, New Yo
rk,1991)に記載されている。電子ドナー(D)部分と結
合したフラーレン(A)は、広く報告されている(A−
D)。(Chem.Rev. 1998, 98,2527 (Martin, N.;Sanche
z,L.;Illescas,B.;Perez,I.))。現在のところ、電子ア
クセプター(A)部分と結合したフラーレン(A−A)
については、ほとんど研究されていない。
[0003] For electronic high delocalization on the fullerene shell, the C 60 based materials, to exhibit great nonlinear optical effects than those for π-conjugated polymer is expected. In this regard, Nonlinear Optical Properti
es of Organic Materials (Prasad, P., Plenum, New Yo
rk, 1991). Fullerene (A) bound to an electron donor (D) moiety has been widely reported (A-
D). (Chem. Rev. 1998, 98, 2527 (Martin, N .; Sanche
z, L.; Illescas, B.; Perez, I.)). At present, fullerene (AA) combined with electron acceptor (A) moiety
Has been little studied.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、大きな二次
高調波発生(SHG)を示す非線形光学材料として好適
な化合物を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation (SHG).

【0005】また本発明は、大きな二次高調波発生を示
す非線形光学材料として好適な化合物の合成方法を提供
することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a method for synthesizing a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、カルボランとフラーレンとが、共役架橋
芳香族基により連結されていることを特徴とするフラー
レン−カルボランリジッドロッドハイブリッド化合物を
提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a fullerene-carborane rigid rod hybrid compound wherein carborane and fullerene are linked by a conjugated bridged aromatic group. provide.

【0007】また本発明は、1−(4−ブロモフェニ
ル)−1,2−カルボランとメチルヨウ素とを反応させ
て1−(4−ブロモフェニル)−2−メチル−1,2−
カルボランを得る工程、前記1−(4−ブロモフェニ
ル)−2−メチル−1,2−カルボランとトリメチルシ
リルアセチレンとを反応させて1−(4−(トリメチル
シリルエチニル)フェニル)−2−メチル−1,2−カ
ルボランを得る工程、前記1−(4−(トリメチルシリ
ルエチニル)フェニル)−2−メチル−1,2−カルボ
ランを脱保護して、1−(4−エチニルフェニル)−2
−メチル−1,2−カルボランを得る工程、および前記
1−(4−エチニルフェニル)−2−メチル−1,2−
カルボランのリチウムアセチリドを得、これとフラーレ
ンとを反応させて1−ヒドロ−2−[1−(4−エチニ
ルフェニル)−2−メチル−1,2−カルボラン]フラ
ーレンを得る工程を具備するフラーレン−カルボランリ
ジッドロッドハイブリッド化合物の合成方法を提供す
る。
Further, the present invention provides a method of reacting 1- (4-bromophenyl) -1,2-carborane with methyl iodine to form 1- (4-bromophenyl) -2-methyl-1,2-.
A step of obtaining carborane, reacting 1- (4-bromophenyl) -2-methyl-1,2-carborane with trimethylsilylacetylene to obtain 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -2-methyl-1, Step of obtaining 2-carborane, deprotecting the 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -2-methyl-1,2-carborane to obtain 1- (4-ethynylphenyl) -2
Obtaining -methyl-1,2-carborane, and the 1- (4-ethynylphenyl) -2-methyl-1,2-
A fullerene comprising a step of obtaining lithium acetylide of carborane and reacting this with fullerene to obtain 1-hydro-2- [1- (4-ethynylphenyl) -2-methyl-1,2-carborane] fullerene. A method for synthesizing a carborane rigid rod hybrid compound is provided.

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0009】本発明者らは、共役スペーサーによってカ
ルボランをフラーレンに共有結合させてA−π−A系と
考えられるハイブリッド化合物を合成することによっ
て、オルトカルボラン電子欠乏クラスターの電子構造
と、その高い分極性σ部分(J. Mater.Chem.1993,3(2),
139(Murphy,D.M.;Mingos,D.M.P.;Haggitt,J.L.;Powell,
H.R.;Westcott,S.A.; Marder,T.B.; Taylor,N.J.;Kani
s,D.R.)、J.Mater. Chem.1993,3,67(Murphy,D.M.; Forw
ard, J.M.;Mingos,D.M.P.))のために、従来にない電気
化学的挙動を示し、フラーレンがアクセプターとして、
カルボランがドナーとして作用することを見出した。
The present inventors have synthesized a hybrid compound considered to be an A-π-A system by covalently linking carborane to fullerene by a conjugated spacer, thereby obtaining an electronic structure of an ortho-carborane electron-deficient cluster and its higher structure. Polar σ part (J. Mater. Chem. 1993, 3 (2),
139 (Murphy, DM; Mingos, DMP; Haggitt, JL; Powell,
HR; Westcott, SA; Marder, TB; Taylor, NJ; Kani
s, DR), J. Mater. Chem. 1993, 3, 67 (Murphy, DM; Forw
ard, JM; Mingos, DMP)), exhibiting unprecedented electrochemical behavior, with fullerene as the acceptor
Carborane was found to act as a donor.

【0010】さらにこのフラーレン−π−カルボランリ
ジッドロッドハイブリッド化合物は、 高い二次高調波
発生(SHG)(J.Chem.Rev.1994,94,195 (Kanis,D.R.;
Ranter, M. A.;Marks,T.J.))を有することが、本発明者
らによって初めて見出された。
Further, this fullerene-π-carborane rigid rod hybrid compound has a high second harmonic generation (SHG) (J. Chem. Rev. 1994, 94, 195 (Kanis, DR;
Ranter, MA; Marks, TJ)) was first found by the present inventors.

【0011】本発明のフラーレン−カルボランリジッド
ロッドハイブリッド化合物は、下記化学式で表される。
The fullerene-carborane rigid rod hybrid compound of the present invention is represented by the following chemical formula.

【0012】[0012]

【化2】 Embedded image

【0013】この化合物は、以下に示すような手順で合
成することができる。
This compound can be synthesized by the following procedure.

【0014】[0014]

【化3】 Embedded image

【0015】まず、THF中で化合物1であるオルト−
カルボラン誘導体(1当量)とMeI(1.1当量)と
の混合物に nBuLi(1.05当量)を加えて、化合
物2を得る。原料となる化合物1は、J.Organomet.che
m.1993,19 (Coult,R;Fox,M. A.;Gill, W. R.;Herbertso
n,P.L.;Macbride,J.A.H.;Wade,K.)に記載されている方
法を若干改良して合成することができる。
First, ortho- which is the compound 1 in THF
To a mixture of carborane derivative (1 eq) and MeI (1.1 eq) was added n BuLi (1.05 eq) to give compound 2. Compound 1, which is a raw material, is obtained from J. Organomet.che
m. 1993, 19 (Coult, R; Fox, MA; Gill, WR; Herbertso
n, PL; Macbride, JAH; Wade, K.).

【0016】なお、 nBuLiを化合物1のTHF溶液
に加えた後にMeIを加えた場合には、化合物2の収率
は非常に低くなってしまうので、nBuLiは、化合物
1とMeIとの混合物に加えるのが望ましい。本発明に
おいては、化合物2は87%の収率で得ることができ
る。
[0016] Note that, when added to MeI after adding n BuLi to a THF solution of Compound 1, since the yield of Compound 2 becomes very low, n BuLi, a mixture of Compound 1 and MeI It is desirable to add In the present invention, compound 2 can be obtained with a yield of 87%.

【0017】次いで、化合物2のTHF溶液を調製し、
このTHF溶液に、触媒量のPd(PPh3 4 (2m
ol%)、CuI(4mol%)およびトリメチルアミ
ン(1.5当量)の存在下でトリメチルシリルアセチレ
ン(1.05当量)を加えて化合物3を得る。
Next, a THF solution of the compound 2 is prepared,
A catalytic amount of Pd (PPh 3 ) 4 (2 m
ol%), Cul (4 mol%) and trimethylsilylacetylene (1.05 eq) in the presence of trimethylamine (1.5 eq) to give compound 3.

【0018】その後、フッ化カリウムでの化合物3の脱
保護により、化合物4を得る。化合物4は80%の収率
で得られる。
Thereafter, compound 4 is obtained by deprotection of compound 3 with potassium fluoride. Compound 4 is obtained in a yield of 80%.

【0019】本発明の化合物5は、BuLi(1当量)
で化合物4を処理して化合物4(1当量)のリチウムア
セチリドを得て、これを、トルエン溶液としたC60に縮
合することにより合成することができる。(例えば、Te
trahedron Lett.1996, 52,4925 (Timmerman, P.; Ander
son H.L.; Faust, R.; Nierengarten, J-F.; Habicher,
T.; Seiler, P.; Diederich, T.)、J. Org. Chem. 199
4, 59,6101 (Komatsu,K.; Murata, Y.; Takimoto, N.;
Mori, S.; Sugita, N.; Wan, T. S.))。
The compound 5 of the present invention is prepared from BuLi (1 equivalent)
To give a lithium acetylide of compound 4 (1 equivalent), which can be synthesized by condensing it with C 60 in a toluene solution. (For example, Te
trahedron Lett. 1996, 52,4925 (Timmerman, P .; Ander
son HL; Faust, R .; Nierengarten, JF .; Habicher,
T .; Seiler, P .; Diederich, T.), J. Org. Chem. 199
4, 59,6101 (Komatsu, K .; Murata, Y .; Takimoto, N .;
Mori, S .; Sugita, N .; Wan, TS)).

【0020】本発明のハイブリッド化合物である化合物
5の構造は、 1H、および13C NMR、CVおよびE
SI- により特定することができる。
The structure of Compound 5, which is a hybrid compound of the present invention, is represented by 1 H, 13 C NMR, CV and E
SI - makes it possible to identify.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の化合物の合成例お
よびその分析結果の具体例を示して、本発明をさらに詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples of the compounds of the present invention and specific examples of the analysis results.

【0022】なお、化合物は次の手法により分析した。
蛍光スペクトルおよびUV可視スペクトルは、F−45
00分光蛍光光度計(日立製)およびU−3000UV
可視分光計(日立製)をそれぞれ用いて分析した。HR
S測定は、q−スイッチNd:YAGレーザー(スペク
ロンLS−412,fwhm:6nm)を入射光ビーム
として用いて行った。基本光強度(λ=1064nm、
I(ω))は、2つの偏光板の間に設けた半波長板を回
転させることにより変化させた。HRSシグナル、I
(2ω)は、フォトマルチプライヤー(フィリップ社
製、モデルXP2020Q)によりI(ω)の関数とし
て検出した。基本入射光強度、およびHRS光信号は、
2つのゲートインテグレーター(スタンフォードリサー
チシステム、モデルSR250)に供給し、ゲートイン
テグレーターからの出力信号は、ADコンバートしてパ
ーソナルコンピューターで解析した。
The compounds were analyzed by the following method.
The fluorescence spectrum and UV-visible spectrum were measured at F-45.
00 spectrofluorometer (Hitachi) and U-3000UV
The analysis was performed using a visible spectrometer (manufactured by Hitachi). HR
The S measurement was performed using a q-switch Nd: YAG laser (Specron LS-412, fwhm: 6 nm) as an incident light beam. Basic light intensity (λ = 1064 nm,
I (ω)) was changed by rotating a half-wave plate provided between two polarizing plates. HRS signal, I
(2ω) was detected as a function of I (ω) by a photomultiplier (Model XP2020Q, manufactured by Philips). The basic incident light intensity and the HRS optical signal are
The signals were supplied to two gate integrators (Stanford Research System, model SR250), and the output signals from the gate integrators were AD-converted and analyzed by a personal computer.

【0023】(化合物1)の合成 KO tBu(5.61g、50mmol)を、窒素雰囲
気下、乾燥グリム(80ml)およびCuI(8.57
g、45mmol)とともに室温で5時間攪拌してピリ
ジン(10ml)を加え、さらにオルト−カルボラン
(4.26g、30mmol)を加えた。
Synthesis of (Compound 1) KO t Bu (5.61 g, 50 mmol) was added to dry glyme (80 ml) and CuI (8.57) under a nitrogen atmosphere.
g, 45 mmol) at room temperature for 5 hours, pyridine (10 ml) was added, and ortho-carborane (4.26 g, 30 mmol) was further added.

【0024】得られた混合物(銅(I)カルボラン溶
液)を40℃で2時間攪拌し、4−ブロモヨードベンゼ
ン(8.48g、30mmol)を一度に加えて100
℃で5日間攪拌した。この時点で、カルボランがほぼ消
費されたことをGC−MSにより確認した。
The resulting mixture (copper (I) carborane solution) was stirred at 40 ° C. for 2 hours, and 4-bromoiodobenzene (8.48 g, 30 mmol) was added at once to obtain a mixture of 100 parts.
Stirred at C for 5 days. At this time, it was confirmed by GC-MS that the carborane was almost consumed.

【0025】その後、溶媒を留去し、粗オイルをエーテ
ル/水系(120mlエーテル/40ml水)で抽出し
た。有機層を分離し、MgSO4 で乾燥・濃縮して、黄
色の固体を得た。最後に、エタノールから再結晶化して
63%収率で白色結晶(化合物1)を得た。
Thereafter, the solvent was distilled off, and the crude oil was extracted with an ether / water system (120 ml ether / 40 ml water). The organic layer was separated, dried over MgSO 4 and concentrated to give a yellow solid. Finally, recrystallization from ethanol gave white crystals (Compound 1) in 63% yield.

【0026】得られた化合物1の 1H NMRスペクト
ルおよび13C NMRスペクトルを図1および図2のグ
ラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 1 are shown in the graphs of FIGS. 1 and 2, respectively, and the characteristics are summarized below.

【0027】1H NMR(300MHz、CD3 CO
CD3 ):δ 3.84(s,1H)、7.19−7.
42(2d,4H)13 C NMR(75.45MHz、CD3 COC
3 ):δ 60.10,129.17,131.98 MS m/z:299(M+ ) HRMS:C8 1510Brの計算値、300.128
8 実測値 300.1330 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物1は、
下記化学式で表される1−(4−ブロモフェニル)−
1,2−カルボランと同定した。
1 H NMR (300 MHz, CD 3 CO
CD 3 ): δ 3.84 (s, 1H), 7.19-7.
42 (2d, 4H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COC
D 3 ): δ 60.10, 129.17, 131.98 MS m / z: 299 (M + ) HRMS: Calculated value of C 8 H 15 B 10 Br, 300.128
8 Actual measurement value 300.1330 From the above analysis results, Compound 1 obtained in this synthesis example was
1- (4-bromophenyl)-represented by the following chemical formula
It was identified as 1,2-carborane.

【0028】[0028]

【化4】 Embedded image

【0029】(化合物2)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−ブロモフェニル)−
1,2−カルボラン(2.99g、10mmol)と、
CH3 I(0.75ml,12mmol)との混合物の
THF溶液を調製した。得られたTHF溶液に、 nBu
Liのヘキサン溶液(1.57M、6.7ml、10.
5mmol)を乾燥Ar雰囲気下、−78℃で徐々に滴
下した。溶液を一晩その温度で放置し、GC−Mass
で反応の進行を追跡した。
Synthesis of (Compound 2) 1- (4-bromophenyl)-obtained in the above synthesis example
1,2-carborane (2.99 g, 10 mmol);
A THF solution of a mixture with CH 3 I (0.75 ml, 12 mmol) was prepared. N Bu is added to the obtained THF solution.
Li hexane solution (1.57 M, 6.7 ml, 10.
5 mmol) was slowly added dropwise at -78 ° C under a dry Ar atmosphere. The solution was left at that temperature overnight, GC-Mass
Monitored the progress of the reaction.

【0030】出発物が消費された時点で溶媒を留去し、
得られた粗オイルをH2 O/Et2O(20ml/60
ml)で抽出した。有機層をMgSO4 で乾燥し、エー
テルを留去して黄色の固体が得られた。最後に、シリカ
ゲルPTLCクロマトグラフィー(ヘキサン/CH2
2 =9/1の溶媒)で精製して、87%(2.72
g)の収率で白色固体(化合物2)を得た。
When the starting material has been consumed, the solvent is distilled off,
The resulting crude oil was washed with H 2 O / Et 2 O (20 ml / 60
ml). The organic layer was dried over MgSO 4 and the ether was distilled off to give a yellow solid. Finally, silica gel PTLC chromatography (hexane / CH 2 C
Purification with l 2 = 9/1 solvent) gave 87% (2.72).
A white solid (compound 2) was obtained in the yield of g).

【0031】得られた化合物2の 1H NMRスペクト
ル、13C NMRスペクトルおよびIRスペクトルを、
図3、図4および図5のグラフにそれぞれ示し、その特
性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum, 13 C NMR spectrum and IR spectrum of the obtained compound 2 were
The characteristics are shown in the graphs of FIGS. 3, 4 and 5, respectively, and are summarized below.

【0032】IR(KBr):2601,2585,2
509,1489,829,503cm-1 1 H NMR(300MHz、CD3 COCD3 ):δ
1.80(s,3H)、7.70(s,4H)13 C NMR(75.45MHz、CD3 COC
3 ):δ 24.26,134.00,134.77 MS m/z:313(M+ ) HRMS:C9 1710Brの計算値314.1445 実測値 314.1483 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物2は、
下記化学式で表される1−(4−ブロモフェニル)−2
−メチル−1,2−カルボランと同定した。
IR (KBr): 2601, 2585, 2
509,1489,829,503cm -1 1 H NMR (300MHz, CD 3 COCD 3): δ
1.80 (s, 3H), 7.70 (s, 4H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COC
D 3 ): δ 24.26, 134.00, 134.77 MS m / z: 313 (M + ) HRMS: Calculated value of C 9 H 17 B 10 Br 314.1445 Actual value 314.1483 Analysis result above Thus, the compound 2 obtained in this synthesis example is
1- (4-bromophenyl) -2 represented by the following chemical formula
-Methyl-1,2-carborane.

【0033】[0033]

【化5】 Embedded image

【0034】(化合物4の合成)上述の合成例で得られ
た1−(4−ブロモフェニル)−2−メチル−1,2−
カルボラン(3.13g、10mmol)、触媒量のP
d(PPh3 4 (231mg、0.2mmol)、C
uI(38mg、0.4mmol)、およびトリエチル
アミン(2.1ml、15mmol)の混合物の乾燥T
HF(50ml)溶液を調製した。得られたTHF溶液
に、トリメチルシリルアセチレン(2.1ml、15m
mol)をAr雰囲気下、0℃で加えて混合物を調製
し、混合物を100℃で24時間還流した。溶媒を留去
した後、KF(2.32g、40mmol)とKOH
(0.17g、3mol)とのメタノール(100m
l)溶液を粗オイルに加えて、室温で2時間攪拌した。
(Synthesis of Compound 4) The 1- (4-bromophenyl) -2-methyl-1,2- obtained in the above synthesis example.
Carborane (3.13 g, 10 mmol), catalytic amount of P
d (PPh 3 ) 4 (231 mg, 0.2 mmol), C
Dry T of a mixture of uI (38 mg, 0.4 mmol) and triethylamine (2.1 ml, 15 mmol)
An HF (50 ml) solution was prepared. To the obtained THF solution, trimethylsilylacetylene (2.1 ml, 15 m
mol) was added at 0 ° C under an Ar atmosphere to prepare a mixture, and the mixture was refluxed at 100 ° C for 24 hours. After evaporating the solvent, KF (2.32 g, 40 mmol) and KOH
(0.17 g, 3 mol) and methanol (100 m
l) The solution was added to the crude oil and stirred at room temperature for 2 hours.

【0035】次いで、メタノールを留去し、残渣を塩水
/エーテル(20ml/20ml)で洗浄した後、エー
テル(20ml)で3回抽出した。
Next, methanol was distilled off, and the residue was washed with brine / ether (20 ml / 20 ml) and extracted three times with ether (20 ml).

【0036】エーテル抽出液をMgSO4 で乾燥し、濃
縮して黄色の固体が得られた。最後に、ヘキサンを展開
液としてシリカゲルカラムで精製して、80%(2.0
6g)の収率で白色固体(化合物4)が得られた。
The ether extract was dried over MgSO 4 and concentrated to give a yellow solid. Finally, the product was purified on a silica gel column using hexane as a developing solution to give 80% (2.0%).
A white solid (compound 4) was obtained with a yield of 6 g).

【0037】得られた化合物4の 1H NMRスペクト
ル、13C NMRスペクトルおよびIRスペクトルを、
図6、図7および図8のグラフにそれぞれ示し、その特
性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum, 13 C NMR spectrum and IR spectrum of the obtained compound 4 were
The characteristics are shown in the graphs of FIGS. 6, 7 and 8, respectively, and are summarized below.

【0038】IR(KBr):3288,2584,2
563,1508,844,664cm-1 1 H NMR(300MHz、CD3 COCD3 ):δ
1.79(s,3H)、3.76(s,1H)、7.
43(d,2H,J=8.7Hz)、7.57(d,2
H,J=8.7Hz)13 C NMR(75.45MHz、CD3 COC
3 ):δ 80.49,82.97,122.31,
123.39,132.57,134.46 MS m/z:258(M+ ) HRMS:C111810の計算値260.2339 実測値 260.2324 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物4は、
下記化学式で表される1−(4−エチニルフェニル)−
2−メチル−1,2−カルボランと同定した。
IR (KBr): 3288, 2584, 2
563,1508,844,664cm -1 1 H NMR (300MHz, CD 3 COCD 3): δ
1.79 (s, 3H), 3.76 (s, 1H), 7.
43 (d, 2H, J = 8.7 Hz), 7.57 (d, 2
H, J = 8.7 Hz) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COC)
D 3 ): δ 80.49, 82.97, 122.31,
123.39, 132.57, 134.46 MS m / z: 258 (M + ) HRMS: Calculated value for C 11 H 18 B 10 260.2339 Observed value 260.2324 From the above analysis results, in this synthesis example, The resulting compound 4 is
1- (4-ethynylphenyl)-represented by the following chemical formula
It was identified as 2-methyl-1,2-carborane.

【0039】[0039]

【化6】 Embedded image

【0040】なお、この化合物は下記化学式で表される
化合物の脱保護により合成されたものである。
This compound was synthesized by deprotecting a compound represented by the following chemical formula.

【0041】[0041]

【化7】 Embedded image

【0042】(化合物5の合成)上述の合成例で得られ
た1−(4−エチニルフェニル)−2−メチル−1,2
−カルボラン(51.6mg、0.2mmol)をTH
Fに溶解して、溶液(A)を調製し、このTHF溶液に
1当量のnBuLiを0℃で加えて、紫色溶液を得た。
得られた溶液を室温で1時間放置した。
(Synthesis of Compound 5) 1- (4-Ethynylphenyl) -2-methyl-1,2 obtained in the above synthesis example.
-Carborane (51.6 mg, 0.2 mmol) in TH
The resulting solution was dissolved in F to prepare a solution (A), and 1 equivalent of nBuLi was added to this THF solution at 0 ° C. to obtain a purple solution.
The resulting solution was left at room temperature for 1 hour.

【0043】一方、C60(72mg、0.1mmol)
をトルエンに溶解して溶液(B)を調製し、この溶液を
極度に乾燥した窒素雰囲気下、35℃で加熱した。
On the other hand, C 60 (72 mg, 0.1 mmol)
Was dissolved in toluene to prepare a solution (B), and this solution was heated at 35 ° C. under an extremely dry nitrogen atmosphere.

【0044】前述の溶液(A)を、徐々に溶液(B)に
加えて混合物を得た。混合物は琥珀茶色に変化し、これ
を一晩反応させた。
The above solution (A) was gradually added to solution (B) to obtain a mixture. The mixture turned amber brown and was allowed to react overnight.

【0045】反応後の混合物にCF3 COOH(2m
l)を加えた後、溶媒を蒸発して粗茶黒色の固体を得
た。この固体をCHCl3 に溶解し、濾紙で濾過したと
ころ、琥珀茶色の溶液と微細な固体(化合物5)とが得
られた。この固体は新規なものであり、CS2 以外の溶
媒には溶解しない。
After the reaction, the mixture was added to CF 3 COOH (2 m
After l) was added, the solvent was evaporated to give a crude brown-black solid. This solid was dissolved in CHCl 3 and filtered through filter paper to give an amber brown solution and a fine solid (Compound 5). The solid is novel and not dissolved in solvents other than CS 2.

【0046】次いで、CHCl3 を蒸発し、茶色固体を
ヘキサンで洗浄して過剰の化合物4(43%)を除去し
た。
The CHCl 3 was then evaporated and the brown solid was washed with hexane to remove excess compound 4 (43%).

【0047】得られた茶色固体をフラッシュクロマトグ
ラフィー(ヘキサン展開液、シリカゲル)により、未反
応のC60(13%)を回収した。化合物5の収率は67
%であった。
The unreacted C 60 (13%) was recovered from the obtained brown solid by flash chromatography (hexane developing solution, silica gel). The yield of compound 5 is 67
%Met.

【0048】得られた化合物5の 1H NMRスペクト
ル、13C NMRスペクトル、IRスペクトルおよびマ
ススペクトルを、図9、図10、図11および図12の
グラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum, 13 C NMR spectrum, IR spectrum and mass spectrum of the obtained compound 5 are shown in the graphs of FIGS. 9, 10, 11 and 12, respectively, and the characteristics are summarized below.

【0049】IR(KBr):2583,1685,1
508,1458,1429,1209,1182,1
144,844,526cm-1 1 H NMR(300MHz、CS2 /OD2
2 ):δ 1.82(s,3H)、7.152(s,
1H)(m,4H)13 C NMR(75MHz、CD3 Cl/CS2 ): δ 151.292,151.135,147.41
0,147.146,146.479,146.23
1,146.207,146.050,146.03
3,145.638,145.546,145.49
0,145.300,145.259,145.17
6,144.509,144.336,143.04
2,142.869,144.440,142.40
7,141.904,141.880,141.84
7,141.674,141.509,141.45
1,140.174,135.905,134.94
8,107.487,88.152,61.919,5
5.318,22.788 CH2 Cl2 中でのマスエレクトロスプレーイオナイゼ
ーション(ESI)、CH2 Cl2 中での化合物5につ
いてのデータ:977.4(M− −H);817.0
(M- −(1−Me−1,2−C2 1011);74
4.64(M- −(1−Me,2−Ph−1,2−C2
1010);257.3(1−(CC−Ph),2−M
e−1,2−C2 1010);234.12(1−M
e,2−Ph,1,2−C2 1010);158.14
(1−Me−1,2−C2 1010)以上の分析結果か
ら、本合成例で得られた化合物5は、下記化学式で表さ
れる1−ヒドロ−2−[1−(4−エチニルフェニル)
−2−メチル−1,2−カルボラン]フラーレンと同定
した。
IR (KBr): 2,583,1685,1
508, 1458, 1429, 1209, 1182, 1
144,844,526cm -1 1 H NMR (300MHz, CS 2 / OD 2 C
l 2 ): δ 1.82 (s, 3H), 7.152 (s,
1H) (m, 4H) 13 C NMR (75 MHz, CD 3 Cl / CS 2 ): δ 151.292, 151.135, 147.41
0,147.146,146.479,146.23
1,146.207,146.050,146.03
3,145.638,145.546,145.49
0, 145.300, 145.259, 145.17
6,144.509,144.336,143.04
2,142.869, 144.440, 142.40
7, 141.904, 141.880, 141.84
7, 141.674, 141.509, 141.45
1,140.174,135.905,134.94
8, 107.487, 88.152, 61.919,5
5.318,22.788 mass electrospray Iona homogenization of in CH 2 Cl 2 (ESI), CH 2 for compound 5 in Cl 2 data: 977.4 (M- -H); 817.0
(M - - (1-Me -1,2-C 2 B 10 H 11); 74
4.64 (M - - (1- Me, 2-Ph-1,2-C 2
B 10 H 10); 257.3 ( 1- (CC-Ph), 2-M
e-1,2-C 2 B 10 H 10); 234.12 (1-M
e, 2-Ph, 1,2- C 2 B 10 H 10); 158.14
From (1-Me-1,2-C 2 B 10 H 10) above analysis results, the obtained compound 5 in Synthesis Example 1- hydro-2- [1- (4 represented by the following chemical formula -Ethynylphenyl)
-2-Methyl-1,2-carborane] fullerene.

【0050】[0050]

【化8】 Embedded image

【0051】得られた化合物5およびC60のサイクリッ
クボルタノグラムを図13のグラフに示す。グラフ中、
曲線aは化合物5のサイクリックボルタノグラムを表し
ており、化合物5はオルト−ジクロロベンゼン中で5×
10-3Mとして用いた。また、曲線bは、C60のサイク
リックボルタノグラムを表し、C60はオルト−ジクロロ
ベンゼン中で2.5×10-3Mとして用いた。
[0051] The cyclic voltaic Bruno grams of the resulting compound 5 and C 60 shown in the graph of FIG. 13. In the graph,
Curve a represents the cyclic voltammogram of compound 5, where compound 5 was 5 × in ortho-dichlorobenzene.
Used as 10 −3 M. Curve b represents a cyclic voltaic Bruno grams of C 60, C 60 ortho - was used as in-dichlorobenzene 2.5 × 10 -3 M.

【0052】条件は次のとおりである。The conditions are as follows.

【0053】支持電解質:0.1M nBu4 NClO4 作用電極:グラッシーカーボン 対向電極:Pt線 参照電解質:アセトニトリル中のAg/0.01N A
gNO3 で0.1M nBu4 ClO4 を含む(E
1/2(フェロセン/フェロセニウム)=180V) 走査速度:100mVs-1 曲線a(化合物5)には、曲線b(C60)と同様に3つ
の疑似可逆的還元波が示されている。具体的には、曲線
aには、3つの疑似可逆的還元波(Ered oxmV;−
1186:−549、−1657:−990、−233
4:−1550)が示され、曲線b(C60)には、3つ
の疑似可逆的還元波(Ered:EoxmV;−1102:
−549、−1534:−1040、−2002:−1
599)が示されている。
[0053] supporting electrolyte: 0.1M n Bu 4 NClO 4 working electrode: glassy carbon counter electrode: Pt line reference electrolyte: in acetonitrile Ag / 0.01 N A
gNO 3 containing 0.1 M n Bu 4 ClO 4 (E
1/2 (ferrocene / ferrocenium) = 180 V Scanning speed: 100 mVs -1 Curve a (compound 5) shows three quasi-reversible reduction waves similar to curve b (C 60 ). Specifically, curve a shows three quasi-reversible reduction waves (E red E ox mV; −
1186: -549, -1657: -990, -233
4: -1550) and curve b (C 60 ) shows three quasi-reversible reduction waves (E red : E ox mV; -1102).
-549, -1534: -1040, -2002: -1
599).

【0054】−165mVにおける非可逆的酸化波の存
在は、共役スペーサーフラグメントに対応する。化合物
5についての4つの明確な還元波の観測は、共有結合し
た2つの骨格の予測された電気化学プロセスに一致す
る。化合物5についての曲線aの3つの還元電位は、C
60についての曲線bの還元電位よりも負の値に顕著にシ
フトしていることがわかる。これは、二重結合の飽和に
起因するものである。これに関しては、次のような文献
に記載されている。Helv.Chim.Acta.1995,78, 1334 (Bo
udon, C.; Gisselbrecht, J.-P; Gross, M.; Isaacs,
L.; Anderson, H.L.; Faust, R.; Diederich,F.)、In H
andbook of Organic Conductive Molecules and Polyme
rs Nalwa H. S., Ed (Chlistunoff, J.; Cliffel, D.;
Bard, A.J., John Wiley & Sons Ltd.; New York, 199
7; Vol.1, Chapter 7)、J.Am.Chem.Soc.1994,116,1359
(Suzuki,T.; Maruyama,Y.; Akasaka, T.; Ando,W.;Koba
yashi,K.;Nagase,S.)。
The presence of an irreversible oxidation wave at -165 mV corresponds to a conjugated spacer fragment. The observation of four distinct reduction waves for Compound 5 is consistent with the predicted electrochemical process of the two covalently linked scaffolds. The three reduction potentials of curve a for compound 5 are C
It can be seen that there is a significant shift to a negative value from the reduction potential of curve b for 60 . This is due to saturation of the double bond. This is described in the following literature. Helv. Chim. Acta. 1995, 78, 1334 (Bo
udon, C .; Gisselbrecht, J.-P; Gross, M .; Isaacs,
L .; Anderson, HL; Faust, R .; Diederich, F.), In H
andbook of Organic Conductive Molecules and Polyme
rs Nalwa HS, Ed (Chlistunoff, J .; Cliffel, D .;
Bard, AJ, John Wiley & Sons Ltd .; New York, 199
7; Vol. 1, Chapter 7), J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1359.
(Suzuki, T .; Maruyama, Y .; Akasaka, T .; Ando, W.; Koba
yashi, K .; Nagase, S.).

【0055】加えて、化合物5の電気化学的挙動は、C
60クラスターの強い吸引効果によって支配され、カルボ
ランスペーサー骨格の電荷引き抜き特性は、C60の存在
下では効果がなくなることを示している。
In addition, the electrochemical behavior of compound 5 is C
It is dominated by a strong suction effect of 60 clusters, charge withdrawal characteristics of carborane spacer backbone shows that ineffective in the presence of C 60.

【0056】図14のグラフには、本発明の化合物5お
よびC60のUV吸収スペクトルを表す。グラフ中、曲線
cは化合物5のUV吸収スペクトルを表しており、化合
物5はクロロホルム中で10-6Mとして用いた。また、
曲線dはC60のUV吸収スペクトルを表し、C60はクロ
ロホルム中で5×10-6として用いた。
[0056] The graph of FIG. 14 represents the UV absorption spectrum of the compound 5 and C 60 of the present invention. In the graph, curve c represents the UV absorption spectrum of compound 5, and compound 5 was used at 10 -6 M in chloroform. Also,
Curve d represents the UV absorption spectrum of C 60, C 60 was used as 5 × 10 -6 in chloroform.

【0057】曲線cに示されるように、UV可視領域で
の化合物5/CH3 Clの吸収スペクトルは、禁制遷移
に起因した非常に弱い吸収バンドを430nmから62
0nmの間に有し、大きな2つの吸収バンドを257n
mと330nmとに有している。クロロホルム中では、
化合物4はUV−可視領域で透明であり、吸収は全く観
測されない。
As shown by the curve c, the absorption spectrum of the compound 5 / CH 3 Cl in the UV-visible region shows a very weak absorption band at 430 nm due to the forbidden transition.
0 nm, with two large absorption bands at 257n
m and 330 nm. In chloroform,
Compound 4 is transparent in the UV-visible range and no absorption is observed.

【0058】図15のグラフには、本発明の化合物5の
クロロホルム中での蛍光スペクトルを示す。グラフに示
されるように、クロロホルム中での化合物5の蛍光スペ
クトルは、257nmおよび330nmにおける励起に
続いて、350から390nmの範囲での広い発光バン
ドを示し、これはクロロホルムのラーマン散乱によるも
のである(蛍光発光は、THF中およびCH3 CN中で
も存在する)。
FIG. 15 shows a fluorescence spectrum of the compound 5 of the present invention in chloroform. As shown in the graph, the fluorescence spectrum of compound 5 in chloroform shows a broad emission band in the range of 350 to 390 nm following excitation at 257 nm and 330 nm, due to Raman scattering of chloroform. (Fluorescence is also present in THF and in CH 3 CN).

【0059】二重振動数532nmの範囲では、スペク
トル吸収および/または発光は全く観測されず、化合物
5のβ係数の同時測定を行いβ値を得ることができる。
In the double frequency range of 532 nm, no spectral absorption and / or emission is observed, and the β coefficient of compound 5 can be measured simultaneously to obtain the β value.

【0060】図16のグラフには、クロロホルム中にお
ける化合物5の超レイリー散乱(HRS)シグナルを示
す。このグラフは、高調波強度への二次高調波信号強度
の二次依存性を表し、横軸および縦軸は、それぞれ基本
強度および二次高調波強度である。β値は、J.Phys.Re
v.1987,A36,2210 (Kajzar, F.; Ledoux, I.; Zyss)に記
載されている方法を参考にして計算した。
The graph of FIG. 16 shows the Ultra Rayleigh scattering (HRS) signal of Compound 5 in chloroform. This graph shows the second order dependence of the second harmonic signal intensity on the harmonic intensity, with the horizontal and vertical axes representing the fundamental intensity and the second harmonic intensity, respectively. β value is J.Phys.Re
Calculated with reference to the method described in v.1987, A36, 2210 (Kajzar, F .; Ledoux, I .; Zyss).

【0061】なお、1014cm-3のユニット中の4種類
の異なる数密度について示しており、曲線e、f、gお
よびhの数密度は、それぞれ3.0、6.0、30およ
び301である。
Note that four different number densities in the unit of 10 14 cm -3 are shown, and the number densities of the curves e, f, g and h are 3.0, 6.0, 30 and 301, respectively. It is.

【0062】この図16のグラフに示された結果に基づ
いて、化合物5の数密度と二次係数I(2ω)/I
2 (ω)との関係を図17のグラフに示す。
Based on the results shown in the graph of FIG. 16, the number density of the compound 5 and the quadratic coefficient I (2ω) / I
The relationship with 2 (ω) is shown in the graph of FIG.

【0063】本発明の化合物5についてのβ値は、36
4×10-30esuと極めて大きい。なお、同様の条件
下でのパラ−ニトロアニリンについてのβ値は23×1
-3 0であることがわかった。
The β value for compound 5 of the present invention is 36
It is extremely large at 4 × 10 −30 esu. The β value of para-nitroaniline under the same conditions was 23 × 1.
0 -3 was found to be 0.

【0064】図18のグラフには、C60のHRSシグナ
ルを示す。グラフ中、横軸および縦軸は、それぞれ基本
強度および二次高調波強度を表しており、2.2、4.
4、22および44×1014cm-3の4種類の数密度に
ついて示している。
[0064] The graph of FIG. 18 shows the HRS signal of C 60. In the graph, the horizontal axis and the vertical axis represent the basic intensity and the second harmonic intensity, respectively, and are 2.2, 4.
Four types of number densities of 4, 22, and 44 × 10 14 cm −3 are shown.

【0065】また、293Kにおけるクロロホルム中の
60の数密度と二次係数との関係を図19のグラフに示
す。C60のベーター値はゼロであり、これはC60の中心
対称構造に起因するものである。
[0065] The relation between the number density and the secondary coefficient of the C 60 in chloroform at 293K in the graph of FIG. 19. Beta value of C 60 is zero, which is due to the central symmetry structure of C 60.

【0066】ここで、従来の無機および有機非線形光学
材料のχ/esuを、図20にまとめる。なお、図20
中に略称で示した有機化合物は、下記化学式で表される
ものである。
Here, FIG. 20 summarizes χ / esu of the conventional inorganic and organic nonlinear optical materials. Note that FIG.
The organic compounds represented by abbreviations therein are represented by the following chemical formula.

【0067】[0067]

【化9】 Embedded image

【0068】これらの化合物のうち、尿素(urea)
は従来の標準物質とされており、そのベーター値は0.
5×10-30esuである。
Of these compounds, urea
Is a conventional standard substance, and its beta value is 0.1.
5 × 10 −30 esu.

【0069】さらに、従来の他の非線形光学材料の典型
例のベーター値を下記表1にまとめる。
Table 1 below summarizes beta values of typical examples of other conventional nonlinear optical materials.

【0070】[0070]

【表1】 [Table 1]

【0071】このように、従来の無機および有機材料の
典型例のベーター値と比較しても、本発明のハイブリッ
ド化合物のベーター値が極めて高いことがわかる。
Thus, it can be seen that the beta value of the hybrid compound of the present invention is extremely high even when compared with the beta values of typical examples of conventional inorganic and organic materials.

【0072】本発明のハイブリッドロッド化合物5の非
線形光学特性は、非常に興味深いものである。適切なド
ナーと電荷移動錯体を形成することによって、C60の対
称の中心がくずれて、顕著な二次光学非線型性の誘発す
ると推測されていた(例えば、J.Phys.Chem.1992,96,53
0(Wang,Y.;Cheng,L.-T.))。これに対して、本発明のロ
ッドハイブリッド化合物5は、電荷錯体を形成せずに大
きなβ値を示す。
The nonlinear optical properties of the hybrid rod compound 5 of the present invention are very interesting. By forming a suitable donor and the charge transfer complex, collapsed the center of symmetry of the C 60, have been speculated to induce significant secondary optical non-linear properties (e.g., J.Phys.Chem.1992,96 , 53
0 (Wang, Y .; Cheng, L.-T.)). On the other hand, the rod hybrid compound 5 of the present invention shows a large β value without forming a charge complex.

【0073】本発明のハイブリッドロッド化合物5の直
接的な有用性は、対応するメタ−およびパラ−カルボラ
ンクラスターをオルトカルボランの代わりに用いて、対
応するフラーレンカルボランリジッドロッド化合物を容
易に合成することができ、さらなる研究に利用可能な同
様の種類の化合物を得られることである。さらに、種々
の共役架橋芳香族基(チオフェン、アニリン)によりC
60とカルボラン、特にそのメタロカルボランアニオン錯
体とをつないで、トリアードを形成することも可能であ
る。
The direct utility of the hybrid rod compound 5 of the present invention is that the corresponding fullerene carborane rigid rod compound can be easily synthesized using the corresponding meta- and para-carborane clusters instead of ortho-carborane. And obtain similar types of compounds that can be used for further studies. Further, various conjugated bridging aromatic groups (thiophene, aniline) provide C
It is also possible to link 60 with carborane, especially its metallocarborane anion complex, to form a triad.

【0074】本発明は、フラーレン−カルボラン(また
はメタロカルボラン)ハイブリッドロッドの三次光学非
線形材料にも適用することが考えられる。
It is conceivable that the present invention is also applied to a third-order optical nonlinear material of a fullerene-carborane (or metallocarborane) hybrid rod.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
大きな二次高調波発生(SHG)を示す非線形光学材料
として好適な化合物が提供される。また本発明によれ
ば、大きな二次高調波発生を示す非線形光学材料として
好適な化合物の合成方法が提供される。
As described in detail above, according to the present invention,
A compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation (SHG) is provided. Further, according to the present invention, there is provided a method for synthesizing a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation.

【0076】本発明のハイブリッド化合物は、高いベー
ター値を有するのみならず安定性も高いので、空気中で
通常の化合物と同様に扱うことができる。本発明は非線
形光学材料として最適であり、波長変換素子、非線形材
料および光ディスク等、多くの用途に好適に用いること
ができ、その工業的価値は絶大である。
The hybrid compound of the present invention not only has a high beta value but also has a high stability, so that it can be treated in air in the same manner as a normal compound. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is most suitable as a non-linear optical material, and can be suitably used for many applications such as a wavelength conversion element, a non-linear material, and an optical disk, and has great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】化合物1の 1H NMRスペクトル図。FIG. 1 is a 1 H NMR spectrum of Compound 1.

【図2】化合物1の13C NMRスペクトル図。FIG. 2 is a 13 C NMR spectrum of Compound 1.

【図3】化合物2の 1H NMRスペクトル図。FIG. 3 is a 1 H NMR spectrum of Compound 2.

【図4】化合物2の 13C NMRスペクトル図。FIG. 4 is a 13 C NMR spectrum of Compound 2.

【図5】化合物2のIRスペクトル図。FIG. 5 is an IR spectrum of Compound 2.

【図6】化合物4の 1H NMRスペクトル図。FIG. 6 is a 1 H NMR spectrum of Compound 4.

【図7】化合物4の 13C NMRスペクトル図。FIG. 7 is a 13 C NMR spectrum of Compound 4.

【図8】化合物4のIRスペクトル図。FIG. 8 is an IR spectrum of Compound 4.

【図9】化合物5の 1H NMRスペクトル図。9 is a 1 H NMR spectrum of Compound 5. FIG.

【図10】化合物5の13C NMRスペクトル図。FIG. 10 is a 13 C NMR spectrum of Compound 5.

【図11】化合物5のIRスペクトル図。FIG. 11 is an IR spectrum of Compound 5.

【図12】化合物5のマススペクトル図。FIG. 12 is a mass spectrum diagram of compound 5.

【図13】化合物5およびC60のサイクリックボルタノ
グラム。
Cyclic Volta Bruno grams of 13 compounds 5 and C 60.

【図14】化合物5およびC60のUV吸収スペクトル
図。
[14] UV absorption spectrum of the compound 5 and C 60.

【図15】化合物5のクロロホルム中での蛍光スペクト
ル図。
FIG. 15 is a fluorescence spectrum diagram of compound 5 in chloroform.

【図16】クロロホルム中における化合物5の超レイリ
ー散乱信号を表すグラフ図。
FIG. 16 is a graph showing a super-Rayleigh scattering signal of compound 5 in chloroform.

【図17】化合物5の数密度と二次係数I(2ω)/I
2 (ω)との関係を表すグラフ図。
FIG. 17: Number density and quadratic coefficient I (2ω) / I of compound 5
2 is a graph showing a relationship with (ω).

【図18】C60のHRSシグナルを表すグラフ図。Figure 18 is a graph diagram showing the HRS signal of C 60.

【図19】C60の数密度と二次係数との関係を表すグラ
フ図。
Figure 19 is a graph showing the relationship between the number density and the secondary coefficient of C 60.

【図20】従来の無機および有機非線形光学材料のχ/
esuを表す図。
FIG. 20 shows Δ / of conventional inorganic and organic nonlinear optical materials.
The figure showing esu.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記化学式で表わされることを特徴とする
フラーレン−カルボランリジッドロッドハイブリッド化
合物。 【化1】
A fullerene-carborane rigid rod hybrid compound represented by the following chemical formula : Embedded image
【請求項2】1−(4−ブロモフェニル)−1,2−カ
ルボランとメチルヨウ素とを反応させて1−(4−ブロ
モフェニル)−2−メチル−1,2−カルボランを得る
工程、 前記1−(4−ブロモフェニル)−2−メチル−1,2
−カルボランとトリメチルシリルアセチレンとを反応さ
せて1−(4−(トリメチルシリルエチニル)フェニ
ル)−2−メチル−1,2−カルボランを得る工程、 前記1−(4−(トリメチルシリルエチニル)フェニ
ル)−2−メチル−1,2−カルボランを脱保護して、
1−(4−エチニルフェニル)−2−メチル−1,2−
カルボランを得る工程、および 前記1−(4−エチニルフェニル)−2−メチル−1,
2−カルボランのリチウムアセチリドを得、これとフラ
ーレンとを反応させて1−ヒドロ−2−[1−(4−エ
チニルフェニル)−2−メチル−1,2−カルボラン]
フラーレンを得る工程を具備するフラーレン−カルボラ
ンリジッドロッドハイブリッド化合物の合成方法。
2. 1- (4-bromophenyl) -1,2-ca
The reaction of ruborane with methyl iodine gives 1- (4-bromo
To obtain (mophenyl) -2-methyl-1,2-carborane
Step 1- (4-bromophenyl) -2-methyl-1,2
-Reaction of carborane with trimethylsilylacetylene
1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl)
B) obtaining 2-methyl-1,2-carborane, wherein said 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl
De) -2-methyl-1,2-carborane,
1- (4-ethynylphenyl) -2-methyl-1,2-
Obtaining a carborane, and the 1- (4-ethynylphenyl) -2-methyl-1,
2-Carborane lithium acetylide was obtained,
To react with 1-hydro-2- [1- (4-E
Tinylphenyl) -2-methyl-1,2-carborane]
Fullerene-carbora comprising a step of obtaining fullerene
A method for synthesizing a rigid rod hybrid compound.
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