JPH0240634A - 非線形光学材料および非線形光学素子 - Google Patents
非線形光学材料および非線形光学素子Info
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- JPH0240634A JPH0240634A JP63191021A JP19102188A JPH0240634A JP H0240634 A JPH0240634 A JP H0240634A JP 63191021 A JP63191021 A JP 63191021A JP 19102188 A JP19102188 A JP 19102188A JP H0240634 A JPH0240634 A JP H0240634A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、レーザー光の高調波の発生、パラメトリック
増幅等に用いる有機非線形光学材料及び有機非線形光学
素子に関する。
増幅等に用いる有機非線形光学材料及び有機非線形光学
素子に関する。
[発明の背景]
レーザー光等の強い光を物質に照射した時に票著に現れ
る非線形光学効果は、波長変換、強度変調、スイッチン
グ等に応用できるものであり、近年、該非線形光学効果
を有する材料の探索研究が数多く為されている。
る非線形光学効果は、波長変換、強度変調、スイッチン
グ等に応用できるものであり、近年、該非線形光学効果
を有する材料の探索研究が数多く為されている。
波長変換、特に2次の非線形光学効果に基づいた第2高
調波発生(Second Harmonic Gene
ration。
調波発生(Second Harmonic Gene
ration。
以下SHGと略す、)では、従来知られていた二オブ酸
リチウム(LiNbOi)、燐酸二水素カリウム(KD
P)等の無機材料に比し、有機化合物が桁違いに高い性
能を有する可能性が指摘されている。(例えば、「有機
非線形光学材料」、加藤政雄、中西へ部監修、シー・エ
ム・シー社。
リチウム(LiNbOi)、燐酸二水素カリウム(KD
P)等の無機材料に比し、有機化合物が桁違いに高い性
能を有する可能性が指摘されている。(例えば、「有機
非線形光学材料」、加藤政雄、中西へ部監修、シー・エ
ム・シー社。
1985年刊)
有機化合物の非線形性の起源は分子内π電子であり、2
次の非線形分子分極率βは、該化合物が電子供与性基お
よび電子吸引性基の両方を有するとき、特に大きくなる
。
次の非線形分子分極率βは、該化合物が電子供与性基お
よび電子吸引性基の両方を有するとき、特に大きくなる
。
しかしながら、P−ニトロアニリンで代表されるように
、分子レベルの非線形分極が大きくても、結晶の状態で
は全(S)(Gを示さなかったり、示してもSHGの小
さいものが数多くみられる。これは、極性の強い有tR
物結晶の分子配列が反転対称になり易いことに起因する
。
、分子レベルの非線形分極が大きくても、結晶の状態で
は全(S)(Gを示さなかったり、示してもSHGの小
さいものが数多くみられる。これは、極性の強い有tR
物結晶の分子配列が反転対称になり易いことに起因する
。
し発明の目的]
従って、本発明の目的は、結晶、薄膜などバルク状態で
反転対称となり難く、かつ、高い非線形光学効果を示す
新規な有機非線形光学材料及び有機非線形光学素子を提
供することにある。
反転対称となり難く、かつ、高い非線形光学効果を示す
新規な有機非線形光学材料及び有機非線形光学素子を提
供することにある。
[発明の構成]
本発明の上記目的は、
(1) 下記一般式[I]で表される化合物からなるこ
とを特徴とする非線形光学材料。
とを特徴とする非線形光学材料。
一般式[1コ
(式中、R3は水素原子、シアン基、フェニル基、アミ
ノ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アルキルチオ基
、アルキル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル
基、複素環基を表す、R3、R4は水素原子、シアノ基
、フェニル基、アミノ基、アルコキシ基、アシルアミノ
基、アルキルチオ基、アルキル基、アルコキシカルボニ
ル基、カルバモイル基、複素環基またはR3とR1とが
連結して形成する環を構成する原子群を表す、ただし、
R,、R,、R,のすべてが水素原子であることはない
、R2は水素原子、アルキル基、アシル基を表す、) (2) 上記(1)記載の非線形光学材料からなる非線
形光学素子。
ノ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アルキルチオ基
、アルキル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル
基、複素環基を表す、R3、R4は水素原子、シアノ基
、フェニル基、アミノ基、アルコキシ基、アシルアミノ
基、アルキルチオ基、アルキル基、アルコキシカルボニ
ル基、カルバモイル基、複素環基またはR3とR1とが
連結して形成する環を構成する原子群を表す、ただし、
R,、R,、R,のすべてが水素原子であることはない
、R2は水素原子、アルキル基、アシル基を表す、) (2) 上記(1)記載の非線形光学材料からなる非線
形光学素子。
によって達成された。
以下、本発明をより詳細に説明する。
上記一般式[I]において、R+ 、Rs 、R4で表
されるアミノ基としては、例えばメチルアミン基、ジメ
チルアミノ基等が挙げられる。
されるアミノ基としては、例えばメチルアミン基、ジメ
チルアミノ基等が挙げられる。
R,、R,、R4で表されるアルコキシ基としては、例
えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
R+ 、Rs 、R4で表されるアシルアミノ基として
は、例えばベンズアミド基、アセトアミド基等が挙げら
れる。
は、例えばベンズアミド基、アセトアミド基等が挙げら
れる。
R,、R,、R4で表されるアルキルチオ基としては、
例えばメチルチオ基等が挙げられる。
例えばメチルチオ基等が挙げられる。
R+ 、Rs 、R4で表されるアルキル基としては、
例えばメチル基、エチル基等が挙げられる。
例えばメチル基、エチル基等が挙げられる。
R,、R,、R,で表されるアルコキシカルボニル基と
しては、例えばカルボン酸メチル基等が挙げられる。
しては、例えばカルボン酸メチル基等が挙げられる。
R,、R,、R,で表されるカルバモイル基としては、
例えばメチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基
等が挙げられる。
例えばメチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基
等が挙げられる。
R1、R3、R4で表される複素環基としては、例えば
ピリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリミジ
ル基、フリル基、チエニル基等が挙げられる。
ピリジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリミジ
ル基、フリル基、チエニル基等が挙げられる。
R,、R3、R,とじて好ましいものは置換フェニル基
である。
である。
R3とR4が連結して形成する環としては、例えばベン
ゼン環が好ましい。
ゼン環が好ましい。
R1とR4が連結して形成する環は置換基を有していて
もよい。
もよい。
R2で表されるアルキル基としては、例えばメチル基、
エチル基等が挙げられる。
エチル基等が挙げられる。
R2で表されるアシル基としては、例えばベンゾイル基
、アセチル基等が挙げられる。
、アセチル基等が挙げられる。
R2として好ましいものは、水素原子である。
また、R1、R2、R1、R,は置換基を有することが
できる。
できる。
置換基としては、特に制限はなく、以下の電子吸引性の
置換基、電子供与性の置換基から選ぶことができる。
置換基、電子供与性の置換基から選ぶことができる。
上記電子吸引性の置換基としては、ハメットによって定
義されるσp>0のものであり、例えばニトロ基、シア
ノ基、アルキルスルホニル基(例えばメチルスルホニル
基、エチルスルホニル基等)、ホルミル基、カルバモイ
ル基(例えばメチルカルバモイル基、フェニルカルバモ
イル基等)、スルファモイル基(例えばメチルスルファ
モイル基等)、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等)、ジシアノビニ
ル基、カルボキシ基等が挙げられる。
義されるσp>0のものであり、例えばニトロ基、シア
ノ基、アルキルスルホニル基(例えばメチルスルホニル
基、エチルスルホニル基等)、ホルミル基、カルバモイ
ル基(例えばメチルカルバモイル基、フェニルカルバモ
イル基等)、スルファモイル基(例えばメチルスルファ
モイル基等)、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等)、ジシアノビニ
ル基、カルボキシ基等が挙げられる。
これらのうちで好ましいものは、ニトロ基、シアノ基、
アルキルスルホニル基、ホルミル基、アルコキシカルボ
ニル基である。
アルキルスルホニル基、ホルミル基、アルコキシカルボ
ニル基である。
上記電子供与性の置換基としては、ハロゲン原子または
ハメットによって定義されるσp<Oのものであり、例
えばアミノ基(アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ
、L−2−しドロキシメチル−1−ピロリジニル等の基
)、ヒドロキシル基、アルコキシ基(メトキシ、エトキ
シ、ブトキシ等の基)、アルキル基(メチル、エチル、
プロピル等の基)等が挙げられる。
ハメットによって定義されるσp<Oのものであり、例
えばアミノ基(アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ
、L−2−しドロキシメチル−1−ピロリジニル等の基
)、ヒドロキシル基、アルコキシ基(メトキシ、エトキ
シ、ブトキシ等の基)、アルキル基(メチル、エチル、
プロピル等の基)等が挙げられる。
一般式[I]で表される化合物のうち好ましいものは、
R+が電子吸引性の置換基で置換されたフェニル基でR
4が電子供与性の置換基で置換されたフェニル基である
もの、または、R1が電子供与性の置換基で置換された
フェニル基でR4が電子吸引性の置換基で置換されたフ
ェニル基であるものである。
R+が電子吸引性の置換基で置換されたフェニル基でR
4が電子供与性の置換基で置換されたフェニル基である
もの、または、R1が電子供与性の置換基で置換された
フェニル基でR4が電子吸引性の置換基で置換されたフ
ェニル基であるものである。
以下に本発明に好ましく用いられる化合物の具体例を示
すが、これらに限定されない。
すが、これらに限定されない。
以下余白
H3
■
Cノ
H3
以下余白
NH2H
本発明に係る化合物のイミダゾール環は、R1を有する
アミジンとR3、R4を有するブロムアセトフェノンか
ら合成するのか一般的である。
アミジンとR3、R4を有するブロムアセトフェノンか
ら合成するのか一般的である。
(例えばChelische Berichte
34637、同その他の合成法としては、Chen+1
sche BerichteJournal of C
henical 5ociety19574225等が
知られている。
34637、同その他の合成法としては、Chen+1
sche BerichteJournal of C
henical 5ociety19574225等が
知られている。
本発明に係る化合物のベンズイミダゾール環は、0−フ
ェニレンジアミン誘導体とカルボン酸誘導体との脱水反
応により合成するのが一般的である。
ェニレンジアミン誘導体とカルボン酸誘導体との脱水反
応により合成するのが一般的である。
R2がアルキル基、アシル基である時は、イミダゾール
と該当するアルキルハライド ロライドとを塩基存在下で反応させるか、環形成時の原
料を選ぶことで容易に合成することができる。
と該当するアルキルハライド ロライドとを塩基存在下で反応させるか、環形成時の原
料を選ぶことで容易に合成することができる。
合成例1(例示化合物1の合成)
15fの4−アミノサリチル酸と11gの0−フェニレ
ンジアミンを 150mlのジオキサンに溶解し、2O
fのN,N′−ジシクロへキシルカルボジイミドを滴下
し、室温で4時間反応した.ウレアを除去後、溶媒を除
去し、120°Cで1時間加熱し、次いで精製した.(
収量iot)、全量をアセトニトリル100mlに溶解
し、塩化ベンゾイル7gを加えた後、3時間還流しな。
ンジアミンを 150mlのジオキサンに溶解し、2O
fのN,N′−ジシクロへキシルカルボジイミドを滴下
し、室温で4時間反応した.ウレアを除去後、溶媒を除
去し、120°Cで1時間加熱し、次いで精製した.(
収量iot)、全量をアセトニトリル100mlに溶解
し、塩化ベンゾイル7gを加えた後、3時間還流しな。
反応液を冷却し、目的物結晶13.を得た。
NMR,FD−マススペクトルにより構造を確認した。
合成例2(例示化合物6の合成)
P−ニトロベンズアミジン10.25gをジメチルホル
ムアミド50mlに懸濁し、ブロモアセトフェノン3.
11gを加えると発熱して赤茶色の溶液となる。
ムアミド50mlに懸濁し、ブロモアセトフェノン3.
11gを加えると発熱して赤茶色の溶液となる。
放冷した後、水を加えて析出した固体を沢取する。
収量2.27g。
NMR,FD−マススペクトルにより構造を確認した。
融点=231°C
合成例3(例示化合物7の合成)
0−アミノアセトフェノン6.75gをアセトニトリル
60m1に溶解し、ピリジン5mlを加える。撹拌下、
ベンゾイルクロライド7.38gを滴下した。3時間後
、減圧下で溶媒を留去し、水および酢酸エチルを加えて
抽出し、無水硫酸マグネシウムにて有機層を乾燥した後
溶媒を留去する。アルコールで結析することにより0−
ベンズアミドブロモアセトフェノンの白色の結晶を得る
。収量9.6g。
60m1に溶解し、ピリジン5mlを加える。撹拌下、
ベンゾイルクロライド7.38gを滴下した。3時間後
、減圧下で溶媒を留去し、水および酢酸エチルを加えて
抽出し、無水硫酸マグネシウムにて有機層を乾燥した後
溶媒を留去する。アルコールで結析することにより0−
ベンズアミドブロモアセトフェノンの白色の結晶を得る
。収量9.6g。
合成例2のブロモアセトフェノンに代えて上記で合成し
た0−ベンズアミドブロモアセトフェノン4.97gを
用い、合成例2と同様に反応させ、アルコールで再結晶
させた。収量3.65g。
た0−ベンズアミドブロモアセトフェノン4.97gを
用い、合成例2と同様に反応させ、アルコールで再結晶
させた。収量3.65g。
NMR,FD−マススペクトルにより構造を確認した。
融点=250℃以上
本発明の化合物は、単結晶、粉末、溶液、支持体上に沈
積した薄膜(ラングミュア−プロジェット膜、蒸着膜な
ど)あるいはポリマーや液晶分子中にブレンドした形等
種々の形態で非線形光学素子とすることができる。また
、本発明の化合物をポリマーにペンダントしたり、包接
化合物あるいは付加物として用いることも可能である。
積した薄膜(ラングミュア−プロジェット膜、蒸着膜な
ど)あるいはポリマーや液晶分子中にブレンドした形等
種々の形態で非線形光学素子とすることができる。また
、本発明の化合物をポリマーにペンダントしたり、包接
化合物あるいは付加物として用いることも可能である。
素子の形態は公知の導波路形状をとることができる0例
えば特開昭63−7703!li号公報で示されている
ように、ファイバー形状、平板形状また単結晶の周囲を
クラツド材で囲んだ形状がある。
えば特開昭63−7703!li号公報で示されている
ように、ファイバー形状、平板形状また単結晶の周囲を
クラツド材で囲んだ形状がある。
本発明の非線形光学素子は、レーザー光の波長変換(高
調波の発生等)、強喧変調、スイッチング等に用いるこ
とができる。
調波の発生等)、強喧変調、スイッチング等に用いるこ
とができる。
[実施例]
以下、実施例を示すが、本発明の実施態様はこれらに限
定されない。
定されない。
実施例l
5HG効果を判定するのに一般的に行われている粉末法
(S、に5にurtz、 T、T、Perry ;
J、Appl。
(S、に5にurtz、 T、T、Perry ;
J、Appl。
Phvs、、 39.3798 (1968) )を用
いて本発明の化合物を評価した。
いて本発明の化合物を評価した。
光源としてビーム径2 on 、繰り返し101)I)
S 、パルス幅10nS 、パルスエネルギー20II
JのQスイッチNd : YAGレーザ−(米国 Qu
antel Inter−nationa1社 Y
G 660 A、波長101064nIを使用して、ガ
ラスセル中に充填した粉末のサンプルに照射し、発生し
な5)(G光(532ni緑色光)をフィルターおよび
モノクロメータ−で分光し光電子増倍管で検知し、尿素
を1とした時の相対値を求めた。
S 、パルス幅10nS 、パルスエネルギー20II
JのQスイッチNd : YAGレーザ−(米国 Qu
antel Inter−nationa1社 Y
G 660 A、波長101064nIを使用して、ガ
ラスセル中に充填した粉末のサンプルに照射し、発生し
な5)(G光(532ni緑色光)をフィルターおよび
モノクロメータ−で分光し光電子増倍管で検知し、尿素
を1とした時の相対値を求めた。
結果を併せて表1に示す。
が判る。
実施例2
実施例1で使用した本発明の化合物を、中空ファイバー
内に形成させて、非線形光学素子を作成した。ファイバ
ーの端面より波長1064nl′IlのYAGレーザー
光を入射すると、532n1Mの第二高調波が観測され
た。
内に形成させて、非線形光学素子を作成した。ファイバ
ーの端面より波長1064nl′IlのYAGレーザー
光を入射すると、532n1Mの第二高調波が観測され
た。
[発明の効果コ
本発明によれば、使用形態で反軟対称となり難く、高い
SHGが得られる有機非線形光学材料及び有機非線形光
学素子を提供することができる。
SHGが得られる有機非線形光学材料及び有機非線形光
学素子を提供することができる。
Claims (2)
- (1)下記一般式[ I ]で表される化合物からなるこ
とを特徴とする非線形光学材料。 一般式[ I ] ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1は水素原子、シアノ基、フェニル基、ア
ミノ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アルキルチオ
基、アルキル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイ
ル基、複素環基を表す。R_3、R_4は水素原子、シ
アノ基、フェニル基、アミノ基、アルコキシ基、アシル
アミノ基、アルキルチオ基、アルキル基、アルコキシカ
ルボニル基、カルバモイル基、複素環基またはR_3と
R_4とが連結して形成する環を構成する原子群を表す
、ただし、R_1、R_3、R_4のすべてが水素原子
であることはない。R_2は水素原子、アルキル基、ア
シル基を表す。) - (2)請求項(1)記載の非線形光学材料からなる非線
形光学素子。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63191021A JP2700475B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 非線形光学材料および非線形光学素子 |
US07/384,965 US5112532A (en) | 1988-07-30 | 1989-07-24 | Non-linear optical material and non-linear optical device employing it |
EP19890113751 EP0353606A3 (en) | 1988-07-30 | 1989-07-26 | Non-linear optical material and non-linear optical device employing it |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63191021A JP2700475B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 非線形光学材料および非線形光学素子 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0240634A true JPH0240634A (ja) | 1990-02-09 |
JP2700475B2 JP2700475B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=16267571
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---|---|---|---|
JP63191021A Expired - Fee Related JP2700475B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 非線形光学材料および非線形光学素子 |
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---|---|
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EP (1) | EP0353606A3 (ja) |
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US5656762A (en) * | 1990-12-28 | 1997-08-12 | Neurogen Corporation | 4-piperidino-and piperazinomethyl-2-phenylimidazole derivatives, dopamine receptor subtype specific ligands |
US5646279A (en) * | 1990-12-28 | 1997-07-08 | Neurogen Corporation | Substituted 4-piperazinylmethyl 2-phenylimidazoles; dopamine receptor subtype specific ligands |
US5681956A (en) * | 1990-12-28 | 1997-10-28 | Neurogen Corporation | 4-aryl substituted piperazinylmethyl phenylimidazole derivatives; a new class of dopamine receptor subtype specific ligands |
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US5616601A (en) * | 1994-07-28 | 1997-04-01 | Gd Searle & Co | 1,2-aryl and heteroaryl substituted imidazolyl compounds for the treatment of inflammation |
US6613789B2 (en) | 1994-07-28 | 2003-09-02 | G. D. Searle & Co. | Heterocyclo-substituted imidazoles for the treatment of inflammation |
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NZ334954A (en) * | 1996-09-23 | 2000-08-25 | Univ Rutgers | Substituted heterocycles as anti-tumor agents |
CA2294898A1 (en) | 1997-07-03 | 1999-01-14 | Neurogen Corporation | Certain diarylimidazole derivatives; a new class of npy specific ligands |
US5942532A (en) * | 1997-09-05 | 1999-08-24 | Ortho Pharmaceutical Corporation | 2-substituted phenyl-benzimidazole antibacterial agents |
US6140328A (en) * | 1997-12-12 | 2000-10-31 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Heterocyclic cytotoxic agents |
CN1299358A (zh) | 1997-12-31 | 2001-06-13 | 新泽西州州立大学(拉特格斯) | 杂环拓扑异构酶毒性剂 |
IL137351A0 (en) | 1998-02-12 | 2001-07-24 | Univ Rutgers | Heterocyclic topoisomerase poisons |
US6740650B2 (en) | 1999-10-29 | 2004-05-25 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Heterocyclic cytotoxic agents |
DE60022386T2 (de) | 1999-12-16 | 2006-06-22 | Schering Corp. | Substituierte imidazole als neuropeptide y y5 rezeptor antagonisten |
US6448281B1 (en) | 2000-07-06 | 2002-09-10 | Boehringer Ingelheim (Canada) Ltd. | Viral polymerase inhibitors |
BR0208010A (pt) | 2001-03-12 | 2004-12-21 | Avanir Pharmaceuticals | Composto de benzimidazol para modulação de ige e inibição de proliferação celular |
AU2002319627A1 (en) | 2001-07-20 | 2003-03-03 | Merck And Co., Inc. | Substituted imidazoles as cannabinoid receptor modulators |
EP2335700A1 (en) | 2001-07-25 | 2011-06-22 | Boehringer Ingelheim (Canada) Ltd. | Hepatitis C virus polymerase inhibitors with a heterobicylic structure |
US6992089B2 (en) * | 2002-08-09 | 2006-01-31 | Rutgers, The University Of New Jersey | Nitro and amino substituted topoisomerase agents |
US6989387B2 (en) * | 2002-08-09 | 2006-01-24 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Nitro and amino substituted topoisomerase agents |
US6992088B2 (en) * | 2002-08-09 | 2006-01-31 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Nitro and amino substituted heterocycles as topoisomerase I targeting agents |
AU2003270426A1 (en) | 2002-09-12 | 2004-04-30 | Avanir Pharmaceuticals | PHENYL-INDOLE COMPOUNDS FOR MODULATING IgE AND INHIBITING CELLULAR PROLIFERATION |
TWI276631B (en) | 2002-09-12 | 2007-03-21 | Avanir Pharmaceuticals | Phenyl-aza-benzimidazole compounds for modulating IgE and inhibiting cellular proliferation |
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ES2431314T3 (es) | 2004-02-20 | 2013-11-26 | Boehringer Ingelheim International Gmbh | Inhibidores de polimerasa vírica |
CA2618682C (en) | 2005-08-12 | 2011-06-21 | Boehringer Ingelheim International Gmbh | Viral polymerase inhibitors |
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- 1988-07-30 JP JP63191021A patent/JP2700475B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-07-24 US US07/384,965 patent/US5112532A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-26 EP EP19890113751 patent/EP0353606A3/en not_active Ceased
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---|---|
US5112532A (en) | 1992-05-12 |
EP0353606A2 (en) | 1990-02-07 |
EP0353606A3 (en) | 1991-03-06 |
JP2700475B2 (ja) | 1998-01-21 |
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