JPS62187828A - 非線形光学材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄膜、単結晶などのデバイスの製造に有用な
新規物質に関する。より詳しくは、本発明は電気−光学
デバイス、第２高調波発生デバイス、圧電デバイス、導
波路、および半導体など、％に膜または層の配列体また
は集合体が構成要素として用いられるデバイスに用いる
に適した非線形光学材料に関する。

（従来技術） 近年、非線型光学効果−強いレーザー光を物質に入射し
た時、その相互作用によって入射光と異なった成分を持
つ出射光が得られる現像−を有した材料が注目を集めて
いる。かかる材料は、一般に非線型光学材料として知ら
れており、例えば次のものなどに詳しく記載されている
。’Ｎｏｎ１ｉｎｅｒＯｐｔｉｃａｌ　　Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ　　ｏｆ　　Ｏｒｇａｎｉｃａｎｄ　Ｐｏｌｙ
ｍｅｒｉｃ　ＭａｔｅｒｉａｌＳ’　ＡＣ５ＳＹＭＰＯ
８ＩＵＭ　　５ＥＲＩＥＳ　　２３３、ＤａｖｉｄＪ、
　Ｗｉ　ｌ　ｌ　ｉ　ａｍｓ編（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ、／りｊ３年刊）、「有
機非線形光学材料」加藤政雄、中西へ部監修（シー・エ
ム・シ−社、ｌりｒｊ年刊）。

非線形光学材料の用途の７つに、２次の非線形効果に基
いた第λ高調波発生（ＳＨＧ）および和周波、差周波を
用いた波長変換デバイスがある。

これまで実用上用いられているものは、ニオブ酸リチウ
ムに代表される無機質のはロブスカイト類である。しか
し近年になり、電子供与基および電子吸引基を有するに
電子共役系有機化合物は前述の無機質を大きく上回る、
非線形光学材料としての諸性能を有していることが知ら
れるようになった。しかしながら、ｐ−ニトロアニリン
の場合に代表されるようＫ、分子状態では大きな非線形
分極率を有していても、結晶状態では全く２次の非線形
光学効果を示さないものが頻々見られる。これは、結晶
での分子の配列に反転対称性が生じた結果である。この
ため、分子内に不斉炭素を有する置換基を導入したシ、
分子の対称性を崩すことが検討されている。しかし、こ
れらの場合にも、必ずしも常に満足のいく結果を与える
ものではなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、本発明の目的は結晶状態において高い非線形光
学効果を示す新規な有機化合物を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、鋭意研究を重ね下記一般式（Ｉ）で示さ
れる化合物を用いることにより、上記目的が達成される
ことを見出した。

一般式（Ｉ） 式中、Ｒ１およびＲ２は水素原子及び置換されていても
よいアルキル基（例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、
ヘキサデシル基、トコシル基、コーヒドロキシエチル基
、メトキシカルボニルメチル基、コーメタンスルホニル
アミンエチル基、コーメトキシエチル基、コーアセチル
オキシエチル基、ベンジル基、λ−フェニルエチル基、
テトラヒドロフルフリル基など）を表わし、またＲ１と
Ｒ２とによって環（例えばピロリジノ環、２−ヒドロキ
シメチルピロリジノ環、モルホリノ環、ピペリジノ環な
ど）を形成してもよい。Ｒ１とＲ２とは同一であっても
異っていてもよい。Ｒ３は水素原子、置換されていても
よいアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、インチル基、オクチル基、ドデシル基
、ヘキサデシル基、トコシル基、λ−ヒドロキシエチル
基、メトキシカルボニルメチル基、コーメタンスルホニ
ルアミノエチル基、コーメトキシエチル基、コーアセチ
ルオキシエチル基、ベンジル基、２−フェニルエチル基
、テトラヒドロフルフリル基など）、および置換されて
いてもよいアリール基（例、ｔば、フェニル基、弘−メ
チルフェニル基、／−ナフチル基、コーナフチル基など
）を表わす。

以下に一般式（Ｉ）で示される化合物の具体例を記すが
、本発明の範囲はこれらのみに限定るものではない。

化合物例 Ｏ２ され ／λ、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　／Ｊ。

これらの化合物は、一般に下記の反応式に従って合成す
ることができる。

（Ａ）　　　　　　　　　　　　（Ｂ）これらの反応は
０°Ｃ−７ｊＯ０Ｃで行なうことができ、好ましくはｉ
ｒ’ｃ−ｙｏ’ｃで行なうのが良い。又、反応溶媒には
、プロトン性、非プロトン性のいずれの俗媒を用いるこ
とも可能であるが、好ましくはＮ、Ｎ−ジメチルホルム
アミド（ＤＭＦ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの非プロトン性極
性溶媒が良い。

以下に、典形的な合成例を記す。

合成例　化合物ｊの合成 ｌ）反応（Ａ）→（Ｂ） λ−クロロー！−ニトロアニリン／７．Ｊｊ／（Ｑ、１
モル）を攪拌機を備えた２ｏｏｍｌ三ツロフラスコに入
れ、ｊＯｍｌのＤＭＦを加えた。これを室温で攪拌しな
から／ｙ、ｔｙ）（０，３モル）のインシアン酸メチル
を滴下した。引続き！日間室温で攪拌した後、氷冷下に
水１０ｏｍｌ’を滴下した。析出した結晶を戸数し、水
で洗浄した。得られた結晶を、１ｏｏｙｔｔのアセトニ
トリルと共に２００ｒｓｌナスフラスコに入れ１時間加
熱還流した。

水冷後、結晶を戸数し、アセトニトリルで洗浄した。得
られた結晶が目的のＮ−（２−クロロ−！−二トロフェ
ニル）　　Ｎ／−メチルウレアであった。　　収ｆｉ／
Ｊ、λＦ（収率！７．Ｊ％）２）反応（Ｂ）→（Ｉ） Ｎ−（２−クロロ−よ−二トロフェニル）−Ｎ′−メチ
ルウレアλ、３ｙ（ｏ、ｏｉモル）、ピロリジンコ、／
り（０，０３モル）および１０ｒｎｌのＤＭＦをｔｏプ
ナスフラスコに入れ、ｒＯｏＣで２０時間加熱攪拌した
。室温まで放冷した後、析出した結晶を戸数し、アセト
ニトリル次いで水で洗浄した後、ＤＭＦで再結晶した。

生じた結晶を戸数し、アセトニトリルにて洗浄すること
により、目的の化合物ｊを得た。　　収量／、ｒｙ（収
率Ａｔ　、　０％）、融点２１／ＬＯ’Ｃ（分％）元素
分析値　　　ＣＨＮ 計算値　　ｊ≠、１４１　　ｔ、１０　２／、２０実測
値　　ｊ弘、≠６　乙、（＃　　２／、／ｊ他の化合物
も上記の合成方法に準じて容易に行なうことができる。

本発明の化合物は、例えば粉末の形、宿主格子（ポリマ
ー、包接化合物、固溶体、液晶）中の分子の包有物の形
、支持体上に沈積した薄層の形（ラングミーア・プロジ
ェット膜など）、単結晶の形、溶液の形等、種々の形で
非線形光学材料として用いることができる。

また本発明の化合物をペンダントの形でポリマー、ポリ
ジアセチレンなどに結合させて用いることもできる。

これらの方法について詳しくは前述のり、Ｊ。

Ｗｉ　ｌ　ｌ　ｉ　ａｒｎｓ編の著作などに記載されて
いる。

（実施例） 次に、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。

実施例１゜ 第２高調波発生の測定をニス・ケー・クルツ（Ｓ、に、
Ｋｕｒｔｚ　）　、ティー・ティー・ハり一（Ｔ、Ｔ、
Ｐｅｒｒｙ　）著、ジャーナル　オブ　アプライド　フ
ィジックス（Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、）３り巻　Ｊ７
’？ｒ頁（／り６ｒ年刊）中に記載されている方法に準
じて、本発明の化合物の粉末に対して行なった。

線源としてＮｄ　：　ＹＡＧレーザ−（２０ｍＷパルス
）の／、０６弘μ線を使用し、ガラスセル中に充填した
粉末のサンプルに照射した。結果を表／に示す。

表／ ここで、Ｕｒｅａを用いたときの第２高調波発生（ＳＨ
Ｇ）の程度を７，０として他の場合については相対値で
示した。但し、＆ｊについては発光の有無のみを観察し
た。

表１から明らかなように、本発明の化合物（屋コ〜ｊ）
は有用な非線形光学材料となり得るものである。

特許出願人　富士写真フィルム株式会社手続補正書 昭和ｔ／年十月咋日 １、事件の表示　　　　昭和１／年特願第２タタタ２号
２、発明の名称　　非線形光学材料 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　特許出願人４、補正の対象
　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内存 明細書の「発明の詳細な説明」の項の記載を下記の通シ
補正する。

ｌ）第２頁り行目の 「非線型」を 「非線形」 と補正する。

２）第２頁／／行目の 「現像」を 「現象」 と補正する。

３）第２頁１３行目の 「非線型」を 「非線形」 と補正する。

弘）第６頁の化合物例ｔを 」 と補正する。

り第１０頁ｌ弘行目の 「他の化合物」の後に 「の合成」 を挿入する。

ｔ）第１０頁下から／行目の 「プロジェット」を 「プロジェット」 と補正する。

７）第１１頁２０行目の 「ｉ、ｏｔ≠」を 「ｉ、ｏｔ弘」 と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式（ I ）で示される化合物から成ることを特
   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およびＲ＾２は水素原子および、置換され
   ていてもよいアルキル基を表わし、Ｒ＾１とＲ＾２によ
   って環を形成していてもよく、またＲ＾１とＲ＾２とは
   同一であってもよい。Ｒ＾３は水素原子、置換されてい
   てもよいアルキル基および、置換されていてもよいアリ
   ール基を表わす。