JPH06289443A - 非線形光学材料 - Google Patents
非線形光学材料Info
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- JPH06289443A JPH06289443A JP5077090A JP7709093A JPH06289443A JP H06289443 A JPH06289443 A JP H06289443A JP 5077090 A JP5077090 A JP 5077090A JP 7709093 A JP7709093 A JP 7709093A JP H06289443 A JPH06289443 A JP H06289443A
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- JP
- Japan
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- cyanostyrene
- beta
- nonlinear optical
- optical material
- deriv
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 下記一般式化１で表わされるβ−シアノスチ
レン誘導体から成る非線形光学材料。 【化１】 【効果】 本発明の非線形光学材料は、特定構造のβ−
シアノスチレン誘導体により構成されるので、高い非線
形光学効果を呈する。また、波長４００ｎｍ以上の可視
光に対して、極めて高い透過性を示し、且つ透明性に優
れているため、種々の光学的用途等に利用することがで
きる。
レン誘導体から成る非線形光学材料。 【化１】 【効果】 本発明の非線形光学材料は、特定構造のβ−
シアノスチレン誘導体により構成されるので、高い非線
形光学効果を呈する。また、波長４００ｎｍ以上の可視
光に対して、極めて高い透過性を示し、且つ透明性に優
れているため、種々の光学的用途等に利用することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、β−シアノスチレン誘
導体から成る非線形光学材料に関する。
導体から成る非線形光学材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】非線形光学材料とは、物質の中の光の電
界によって誘起される電子の誘発分極が、電界に対して
非線形な応答を生じる、いわゆる非線形光学効果を有す
る材料をさし、一般に下記数式１により示される２次の
項以上のものにより生ずる。
界によって誘起される電子の誘発分極が、電界に対して
非線形な応答を生じる、いわゆる非線形光学効果を有す
る材料をさし、一般に下記数式１により示される２次の
項以上のものにより生ずる。
【０００３】
【数１】
【０００４】特に２次の効果を利用した第２高調波発生
(ＳＨＧ）として知られる現象によれば、入射光は第２
高調波である２倍の周波数を有する光波となったり、ま
た電圧によって屈折率が変化するので、この現象を利用
して、波長変換、信号処理、レーザー光の変調等の種々
の光学的処理を行うことが可能であり、極めて有用であ
ることが知られている。
(ＳＨＧ）として知られる現象によれば、入射光は第２
高調波である２倍の周波数を有する光波となったり、ま
た電圧によって屈折率が変化するので、この現象を利用
して、波長変換、信号処理、レーザー光の変調等の種々
の光学的処理を行うことが可能であり、極めて有用であ
ることが知られている。
【０００５】従来の非線形光学材料としてはＫＨ2ＰＯ4
(ＫＤＰ)、ＬｉＮｂＯ3（ＬＮ）、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4（ＡＤ
Ｐ）などの無機結晶が使用されているが、光学的純度の
高い単結晶が非常に高価であることや潮解性を示し取り
扱いに不便であること、また非線形感受率があまり高く
ないことなどの問題がある。
(ＫＤＰ)、ＬｉＮｂＯ3（ＬＮ）、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4（ＡＤ
Ｐ）などの無機結晶が使用されているが、光学的純度の
高い単結晶が非常に高価であることや潮解性を示し取り
扱いに不便であること、また非線形感受率があまり高く
ないことなどの問題がある。
【０００６】一方、１９８３年アメリカ化学会シンポジ
ウムにおいて有機材料の有用性が示唆されて以来、尿素
やアニリン化合物等の有機結晶が非線形光学材料として
発表されている。ところが、前記有機化合物は未だ十分
な非線形光学効果を示しておらず、また化合物自身の光
吸収端が長波長側へ相当シフトしており、使用波長範囲
が極めて限定されるという問題がある。
ウムにおいて有機材料の有用性が示唆されて以来、尿素
やアニリン化合物等の有機結晶が非線形光学材料として
発表されている。ところが、前記有機化合物は未だ十分
な非線形光学効果を示しておらず、また化合物自身の光
吸収端が長波長側へ相当シフトしており、使用波長範囲
が極めて限定されるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、透明
性に優れ、高い非線形光学効果を有し、また有機非線形
光学材料として、高い透過性を有する非線形光学材料を
提供することにある。
性に優れ、高い非線形光学効果を有し、また有機非線形
光学材料として、高い透過性を有する非線形光学材料を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化２で表わされるβ−シアノスチレン誘導体から成
る非線形光学材料が提供される。
般式化２で表わされるβ−シアノスチレン誘導体から成
る非線形光学材料が提供される。
【０００９】
【化２】
【００１０】以下本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】本発明の非線形光学材料は、前記一般式化
２で表わされるβ−シアノスチレン誘導体により構成さ
れる。
２で表わされるβ−シアノスチレン誘導体により構成さ
れる。
【００１２】本発明で用いる前記β−シアノスチレン誘
導体としては、具体的には、例えば４−メトキシ−β−
シアノスチレン、４−メチル−β−シアノスチレン、４
−クロロ−β−シアノスチレン等を挙げることができ
る。
導体としては、具体的には、例えば４−メトキシ−β−
シアノスチレン、４−メチル−β−シアノスチレン、４
−クロロ−β−シアノスチレン等を挙げることができ
る。
【００１３】前記β−シアノスチレン誘導体を製造する
には、例えば、４−メトキシベンズアルデヒド、４−メ
チルベンズアルデヒド、４−クロロベンズアルデヒド等
のベンズアルデヒド誘導体１モル当たりに、アセトニト
リルを好ましくは５〜６０モル、更に好ましくは２０〜
４０モルを用い、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
の塩基性触媒の存在下、好ましくは４０〜８０℃、更に
好ましくは５０〜７０℃にて、４〜８時間反応させる方
法等により容易に得ることができ、特に反応終了後、過
剰のアセトニトリルを留去し、残留物を中和後、ジクロ
ロメタン、クロロホルム等で抽出し、濃縮することによ
り、β−シアノスチレン誘導体を結晶として得ることが
できる。
には、例えば、４−メトキシベンズアルデヒド、４−メ
チルベンズアルデヒド、４−クロロベンズアルデヒド等
のベンズアルデヒド誘導体１モル当たりに、アセトニト
リルを好ましくは５〜６０モル、更に好ましくは２０〜
４０モルを用い、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
の塩基性触媒の存在下、好ましくは４０〜８０℃、更に
好ましくは５０〜７０℃にて、４〜８時間反応させる方
法等により容易に得ることができ、特に反応終了後、過
剰のアセトニトリルを留去し、残留物を中和後、ジクロ
ロメタン、クロロホルム等で抽出し、濃縮することによ
り、β−シアノスチレン誘導体を結晶として得ることが
できる。
【００１４】本発明においてβ−シアノスチレン誘導体
は、そのまま、若しくはカラムクロマトグラフィー、再
結晶等公知の方法により精製することによって、非線形
光学材料として使用することができる。
は、そのまま、若しくはカラムクロマトグラフィー、再
結晶等公知の方法により精製することによって、非線形
光学材料として使用することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の非線形光学材料は、特定のβ−
シアノスチレン誘導体により構成されるので、高い非線
形光学効果を呈する。また、波長４００ｎｍ以上の可視
光に対して、極めて高い透過性を示し、且つ透明性に優
れているため、種々の光学的用途等に利用することがで
きる。
シアノスチレン誘導体により構成されるので、高い非線
形光学効果を呈する。また、波長４００ｎｍ以上の可視
光に対して、極めて高い透過性を示し、且つ透明性に優
れているため、種々の光学的用途等に利用することがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下実施例及び比較例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
【合成例１】４−メトキシベンズアルデヒド３０ｇ
（０．２２ｍｏｌ）と、アセトニトリル３４０ｍｌとを
反応容器に仕込み均一溶液にした後、水酸化カリウム
１．４４ｇを加え、６０℃にて４．５時間反応を行っ
た。更に水酸化カリウム０．７２ｇを加え、２時間反応
させた後、得られた化合物を濾過、濃縮して、未反応の
アセトニトリルを除去した。得られた残留物を希塩酸で
中和し、ジクロロメタンで抽出、濃縮を行ない粗結晶物
を得た。得られた粗結晶物をメタノールを用いて再結晶
し、融点６２℃の４−メトシキ−β−シアノスチレンを
収率５４％で得た。
（０．２２ｍｏｌ）と、アセトニトリル３４０ｍｌとを
反応容器に仕込み均一溶液にした後、水酸化カリウム
１．４４ｇを加え、６０℃にて４．５時間反応を行っ
た。更に水酸化カリウム０．７２ｇを加え、２時間反応
させた後、得られた化合物を濾過、濃縮して、未反応の
アセトニトリルを除去した。得られた残留物を希塩酸で
中和し、ジクロロメタンで抽出、濃縮を行ない粗結晶物
を得た。得られた粗結晶物をメタノールを用いて再結晶
し、融点６２℃の４−メトシキ−β−シアノスチレンを
収率５４％で得た。
【００１８】
【合成例２】４−メトキシベンズアルデヒドを、４−メ
チルベンズアルデヒドに代えた以外は、合成例１に準じ
て行なったところ、融点７４℃の４−メチル−β−シア
ノスチレンが収率５０％で得られた。
チルベンズアルデヒドに代えた以外は、合成例１に準じ
て行なったところ、融点７４℃の４−メチル−β−シア
ノスチレンが収率５０％で得られた。
【００１９】
【合成例３】４−メトキシベンズアルデヒドを、４−ク
ロロベンズアルデヒドに代えた以外は、合成例１に準じ
て行なったところ、融点８６℃の４−クロロ−β−シア
ノスチレンが収率４０％で得られた。
ロロベンズアルデヒドに代えた以外は、合成例１に準じ
て行なったところ、融点８６℃の４−クロロ−β−シア
ノスチレンが収率４０％で得られた。
【００２０】
【合成例４〜１０】４−メトキシベンズアルデヒド３０
ｇを、２，４，６−トリメトキシベンズアルデヒド５０
ｇ（０．２６ｍｏｌ）、３，４，５−トリメトキシベン
ズアルデヒド５０ｇ（０．２６ｍｏｌ）、３，５−ジメ
トキシベンズアルデヒド５０ｇ（０．３１ｍｏｌ）、４
−ブトキシベンズアルデヒド４０ｇ（０．２２ｍｏ
ｌ）、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド４０ｇ
（０．２７ｍｏｌ）、４−シアノベンズアルデヒド３５
ｇ（０．２７ｍｏｌ）又は４−メチルチオベンズアルデ
ヒド４０ｇ（０．２６ｍｏｌ）にそれぞれ代えた以外
は、合成例１に準じて行なったところ、２，４，６−ト
リメトキシ−β−シアノスチレン（合成例４）、３，
４，５−トリメトキシ−β−シアノスチレン（合成例
５）、３，５−ジメトキシ−β−シアノスチレン（合成
例６）、４−ブトキシ−β−シアノスチレン（合成例
７）、４−ジメチルアミノ−β−シアノスチレン（合成
例８）、４−シアノ−β−シアノスチレン（合成例９）
又は４−メチルチオ−β−シアノスチレン（合成例１
０）を得た。
ｇを、２，４，６−トリメトキシベンズアルデヒド５０
ｇ（０．２６ｍｏｌ）、３，４，５−トリメトキシベン
ズアルデヒド５０ｇ（０．２６ｍｏｌ）、３，５−ジメ
トキシベンズアルデヒド５０ｇ（０．３１ｍｏｌ）、４
−ブトキシベンズアルデヒド４０ｇ（０．２２ｍｏ
ｌ）、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド４０ｇ
（０．２７ｍｏｌ）、４−シアノベンズアルデヒド３５
ｇ（０．２７ｍｏｌ）又は４−メチルチオベンズアルデ
ヒド４０ｇ（０．２６ｍｏｌ）にそれぞれ代えた以外
は、合成例１に準じて行なったところ、２，４，６−ト
リメトキシ−β−シアノスチレン（合成例４）、３，
４，５−トリメトキシ−β−シアノスチレン（合成例
５）、３，５−ジメトキシ−β−シアノスチレン（合成
例６）、４−ブトキシ−β−シアノスチレン（合成例
７）、４−ジメチルアミノ−β−シアノスチレン（合成
例８）、４−シアノ−β−シアノスチレン（合成例９）
又は４−メチルチオ−β−シアノスチレン（合成例１
０）を得た。
【００２１】
【実施例１〜３】合成例１〜３で合成したβ−シアノス
チレン誘導体の第２高調波発生（以下ＳＨＧ強度と称
す）の測定を行なった。測定方法は直径１０６〜１５０
μｍに粒状化した試料をスライドガラスに挟み、前記試
料にＱスイッチ付のＮｄ+ −ＹＡＧレーザー（波長１０
６４ｎｍ）により１０n secのパルス照射を行ない、試
料より発生した第２高調波を検知した。標準試料には同
様に粒状化した尿素を用い、尿素のＳＨＧ強度を１とし
た時の試料のＳＨＧ強度比を求めることにより行なっ
た。前記測定法は当該業者には公知の方法であり、例え
ば、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス３６
巻、８号３７９８頁〜３８１３頁、１９６８年を参考に
することができる。また前記化合物の０．１mmol／リッ
トルエタノ−ル溶液を調製し、最大吸収波長λmax、吸
収波長端λcut offの測定も行った。結果を表１に示
す。
チレン誘導体の第２高調波発生（以下ＳＨＧ強度と称
す）の測定を行なった。測定方法は直径１０６〜１５０
μｍに粒状化した試料をスライドガラスに挟み、前記試
料にＱスイッチ付のＮｄ+ −ＹＡＧレーザー（波長１０
６４ｎｍ）により１０n secのパルス照射を行ない、試
料より発生した第２高調波を検知した。標準試料には同
様に粒状化した尿素を用い、尿素のＳＨＧ強度を１とし
た時の試料のＳＨＧ強度比を求めることにより行なっ
た。前記測定法は当該業者には公知の方法であり、例え
ば、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス３６
巻、８号３７９８頁〜３８１３頁、１９６８年を参考に
することができる。また前記化合物の０．１mmol／リッ
トルエタノ−ル溶液を調製し、最大吸収波長λmax、吸
収波長端λcut offの測定も行った。結果を表１に示
す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【比較例１〜８】合成例４〜１０で合成したβ−シアノ
スチレン誘導体及びＫＨ2ＰＯ4（ＫＤＰ）を用いた以外
は、実施例１と同様にしてＳＨＧ強度を測定した。結果
を表２に示す。
スチレン誘導体及びＫＨ2ＰＯ4（ＫＤＰ）を用いた以外
は、実施例１と同様にしてＳＨＧ強度を測定した。結果
を表２に示す。
【００２４】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 均 徳島県板野郡北島町新喜来下竿１−114
Claims (1)
- 【請求項１】 下記一般式化１で表わされるβ−シアノ
スチレン誘導体から成る非線形光学材料。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077090A JPH06289443A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 非線形光学材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077090A JPH06289443A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 非線形光学材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06289443A true JPH06289443A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13624090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077090A Pending JPH06289443A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 非線形光学材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06289443A (ja) |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP5077090A patent/JPH06289443A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |