JPH0356449A - 1―(4―メトキシスチリル)―3―(4―ニトロスチリル)ベンゼンとその製造法 - Google Patents

1―(4―メトキシスチリル)―3―(4―ニトロスチリル)ベンゼンとその製造法

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JPH0356449A
JPH0356449A JP1190259A JP19025989A JPH0356449A JP H0356449 A JPH0356449 A JP H0356449A JP 1190259 A JP1190259 A JP 1190259A JP 19025989 A JP19025989 A JP 19025989A JP H0356449 A JPH0356449 A JP H0356449A
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敬浩 日高
Hiroyuki Nakatani
博之 中谷
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山中 計
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Sekisui Chemical Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、新規な有機化合物である1−(4一メトキシ
スチリル)−3−(4−ニトロスチリル)ベンゼンとそ
の製造法に関する.本発明の新規化合物は、特に、非線
形光学材料として有用であり、また、蛍光増白剤、レー
ザー色素などの用途にも適用できる.
【従来の技術】
非線形光学材料は、レーザー光の周波数変換、増幅、発
振、スイッチングなどの現象を生じ、第2高調波発生(
S}IG)、第3高調波発生(THG)、高速度シャッ
ター、光メモリー、光演算素子などへの応用が可能であ
る.また、非線形光学材料は、電場によって屈折率が変
化する特質を生かした光スイッチなどへの応用が可能で
ある.従来、非線形光学材料として、KH.PO4、N
H4 H! PO4 , LiNbOa 、KNbO*
などの無機系の単結晶材料が知られているが、最近では
、尿素やp−ニトロアニリン、2−メチルー4−ニトロ
アニリン(MNA) 、4− (N,N−ジメチルアミ
ノ)−4′一二トロスチルベン(DANS) 、スチル
バゾリウム塩などの非線形光学有機材料の開発が進めら
れている. 非線形光学有機材料は、一般に、非線形性の起源が分子
内π電子であるため、光応答に対して格子振動を伴わず
、したがって無機材料に比べ応答が速く、また、非線形
光学定数が大きいものや吸収領域が変化できるものなど
を合成することが可能である.しかも、材料素子化の方
法も、単結晶化によるだけではなく、L B III 
,蒸着法、液晶化、高分子化などの各種の方法が考えら
れる.ところで、非線形光学材料には、次のような特性
を有することが求められる. (1)非線形光学効果のうち、特に第2高調波発生(S
HG)は、変換の効率が高い等の理由から波長変換の基
本技術として位置付けられておりSHG効率(尿素を1
とする)の高いことが求められる. (2)材料が光学的非線形性を示すには、空間反転の対
称性を持たないこと、特に、その結晶が対称中心を持た
ないことが求められる. (3)室温で安定でかつ出来るだけ大きな単結晶を形成
するものであることが望まれる。 (4)現在の半導体レーザーの波長は800nm程度で
あるので、極大波長(Lmax)やカットオフ波長(λ
cutoff)はできるだけ短波長領域にあることが実
用上好ましい. ところが、公知の非線形光学無機材料は、純度の高い単
結晶が高価であり、潮解性を有し、しかも一般にSHG
効率が小さいという欠点がある。 一方、非線形光学有機材料には、一MにSHG効率の大
きいものがあることは知られているが、室温で安定かつ
大きな結晶を調製するのが困難である.例えば、MNA
は高いSHG効率を有するけれども、大きな単結晶が得
られにくい。尿素は、大きな単結晶を得やすく、白色・
透明で、カットオフ波長も200nmと短波長であるけ
れども、耐湿性に劣るという欠点がある.また、スチル
ベン誘導体のDANSは、分子レベルでは2次の非線形
分極率βは非常に大きい値を示すが、結晶になると分子
の配列に反転対称を持つに至るため非線形光学効果を示
さない. このように、SHG効率が大きく、安定でかつ大きな単
結晶に成長させやすく、しかも透明性に優れた非線形光
学材料が求められているが、いまだ充分な性能を有する
材料は提供されていない.
【発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、新規な有機化合物を提供することにあ
る. また、本発明の目的は、非線形光学効果を有する新規な
有機化合物を提供することにある.さらに、本発明の目
的は、前記従来技術の有する問題点を克服し、室温で安
定で、対称中心を持たない単結晶を形成し、必要に応じ
て大きな単結晶に成長させることができ、SHG活性が
大きく、しかも透明性に優れた非線形光学材料を提供す
ることにある. 本発明者らは鋭意研究した結果、新規な有機化合物であ
る1−(4−メトキシスチリル)−3−(4−ニトロス
チリル)ベンゼンが安定かつ結晶性の良い化合物であり
、モしてSHG活性の大きな透明の有機結晶を形成し、
んmaxも330nmと短波長領域にあることを見出し
た。 また、この化合物が、クネーフェナーゲル(Knoev
enagel)縮合とウィティヒ(wittig)反応
を連続的に組み合わせて行なうことにより、合成できる
ことを見出した。 この化合物は、非線形光学材料として有用であるが、そ
れ以外にも、蛍光増白剤やレーザー色素などとして使用
可能性を有していることを見出した。 本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。 [課題を解決するための手段1 すなわち、本発明によれば、下記式[I]で表される1
−(4−メトキシスチリル)−3−(4−ニトロスチリ
ル)ベンゼンが提供される。 また、本発明によれば、p−ニトロフェニル酢酸とイソ
フタルアルデヒドとを縮合させて3−[2−(4−ニト
ロフェニル)エテニル]ベンズアルデヒドを合成し、次
いで、該3−(2−(4−ニトロフェニル)エテニル]
ペン.ズアルデヒドとp−メトキシベンジルトリフエニ
ルホスホニウムハライドとを塩基の存在下で反応させる
ことを特徴とする1−(4−メトキシスチリル)−3−
(4−ニトロスチリル)ベンゼンの製造法が提供される
。 この化合物は、特に、非線形光学材料として好適に使用
することができる. 以下、本発明の構成要素について詳述する。 [1−(4−メトキシスチリル)−3− (4−ニトロ
スチリル)ベンゼン】 本発明の1−(4−メトキシスチリル)−3−(4−ニ
トロスチリル)ベンゼンは、新規な化学物質である. 本発明の化合物は、その結晶が対称中心をたないため、
優れた非線形光学効果を示し、微結晶粉末のSHG効率
は尿素と同程度である.また、本発明の化合物のλa+
axは3 3 0 nm% Lcutoffは446n
mと比較的短波長領域にある.本発明の化合物は、側鎖
にメトキシ基またはニトロ基が結合した2つのスチリル
基がπ電子共役鎖の中心であるベンゼンのメタ位に結合
した構造を有する.このような構造を有することにより
、結晶の対称性が崩れると同時に、メトキシ基とニトロ
基による分極のため、SHG活性が発現したものと推定
される. 本発明の化合物は、その結晶が室温で安定であり、耐光
損傷性に優れているとともに、尿素と同様白色透明性に
も優れている.そして、その化学構造から明らかなよう
に、蛍光一白剤あるいは蛍光性を利用したレーザー色素
などの用途にも好適である。 また、本発明の1−(4−メトキシスチリル)−3−(
4−ニトロスチリル)ベンゼンは、結晶性がよくスロー
エバボレーション法などによって室温において安定な単
結晶を得ることができる。 (製造法) これまで、一般式[II] ([1 で表わされる1.4−ジスチリルベンゼン誘導体の製造
法は知られている(CAMPBELL AND McD
ONALDJ. Org. Chm. , 24. 1
246 (1959))。この合或法では、ビスホスホ
ニウム塩またはテレフタルアルデヒドを出発原料として
、一段階でジスチリルベンゼン誘導体を得ている。 しかしながら、この公知の方法では、それぞれのスチリ
ル基に異なる官能基を導入することはできない. そこで、本発明者らは、この種の非対称ジスチリルベン
ゼン誘導体を合成するために鋭意研究を重ねた結果、ク
ネーフェナーゲル(Knoevenagel)縮合とウ
ィティヒ(Wittig)反応を連続的に組み合わせて
行なうことにより、前記式[I]で表わされる化合物な
合或できることを見出した。 すなわち、本発明では、先ず、p−ニトロフェニル酢酸
とイソフタルアルデヒドの縮合反応によQ、3− [2
− (4−ニトロフェニル)エテニル]ベンズアルデヒ
ドを合成する(Knoevenagel縮合). この縮合反応は、例えば、塩基であるビペリジン、アル
キルアミン、酢酸アンモニウム等を触媒として、ジメチ
ルホルムアミド(DMF) 、メタノール、 酢酸などの極性溶媒中で行なう。 次いで、上記で得られた3− [2− (4−ニトロフ
ェニル)エテニル]ベンズアルデヒドとpーメトキシベ
ンジルトリフエニルホスホニウムハライドとを有機塩基
の存在下で反応させることにより目的とする化合物1−
(4−メトキシスチリル)−3− (4−ニトロスチリ
ル)ベンゼンを製造する(Wittig反応)。 p−メトキシベンジルトリフエニルホスホニウムハライ
ドとしては、p−メトキシベンジルトリフェニルホスホ
ニウムクロリドやp−メトキシベンジルトリフエニルホ
スホニウムブロミドなどを挙げることができる。 (以下余白) この反応は、溶媒として、例えば、DMF、メタノール
、エタノールなどの有機溶媒を使用し、塩基性条件下で
行なわれる。塩基としては、例えば、ナトリウムメトキ
シド、ナトリウムエトキシド、リチウムメトキシド、フ
ェニルリチウム、ナトリウムアミド、水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、ブチルリチウムなどを用い、反応温
度は、通常、20〜80℃の範囲で行なう。
【実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない
。 [実施例l] (1)3− [2− (4−ニトロフェニル)エテニル
]ベンズアルデヒドの合成例 2.72g (15mmol)のp−ニトロフェニル酢
酸と6.03g (45mmol)のイソフタルアルデ
ヒドを50mj2のDMFに溶解した後、数滴のビベリ
ジンを加え、100℃まで昇温し2時間反応させる.反
応終了後、150mj2の1規定塩酸を加える.クロロ
ホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去す
る.得られたオイル状の物質に蒸留水を加えると沈殿が
生成する。これを濾過乾燥し粗生成物2.5gを得る.
粗生或物をクロロホルムーメタノールにより再結晶して
、目的とする化合物を得た(1.44g、収率57%)
. この化合物の ’H−NMRスペクトル(第3図参照)
を分析した結果、3−[2− (4−ニトロフェニル)
エテニル]ベンズアルデヒドであることが確認された. (2)p−メトキシベンジルトリフエニルホスホニウム
クロリドの合成例 26.3g (0.1mmo!)のトリフエニルホスフ
ィンと15.7g (0.1mol)のp一メトキシベ
ンジルクロリドを1 5 0 m Qのベンゼンに溶解
し、4時間還流した.放冷した後、濾過を行ない沈殿物
をベンゼンで数回洗浄した。これをクロロホルムー石油
エーテル混合溶媒により再結晶して目的物を得た(20
g、収率48%)。 (3)l−(4−メトキシスチリル)−3−(4−ニト
ロスチリル)ベンゼンの合成例 上記合成例(1)で得られた3− (2− (4−ニト
ロフェニル)エテニル]ベンズアルデヒド1.26g 
(5mmol)と合成例(2)で得られたp−メトキシ
ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド2.10g
 (5mmol)を20+nJ2の無水DMFに溶解さ
せた.アルゴン雰囲気下でこの溶液に0.4g (7m
mol)のナトリウムメトキシドのメタノール溶液(2
0mI2)をゆっくり滴下し、そのまま3時間反応させ
た。 反応終了後、溶液を濃縮しメタノールを加えると沈殿が
生成した。濾過を行ない濾物をメタノールで数回洗浄し
た(収量380mg,収率21%). 次ぎに、生成物の■R、 ’H−NMR,UVgよび融
点を測定した結果を以下に示す。 融点    : 178℃ I R     : 2850(Ar−OCHs).1
600(C:C),1520(Ar−H).1340(
Ar−NOx),1180, 1120. 1040(
=C−0−C)[carL] ’H − N M R  : 3.84(S,3H).
6.92(d,J=.8.8,2H)(CDCjs) 
   6. 99 (d, J=16. 2, IH)
 , ’!. 12(d,J=16.4,IH),7.
17(d,J=16.3,IH) , 7. 28(d
, J=16.2. 18) ,7. 3−7. 5(
m, 3H), 7. 47 (d, .CL 8, 
2H) , 7. 64(d, J=8. 8, 2H
) , 7. 64 (s, 2H) . 8. 22
(d,J=8.8,2H) [δ(ppm) ]UV吸
収  :んmax=3 3 0 n m、(CH(Js
)     λcutoff= 4 4 6 n mま
た、この化合物のIRスペクトルを第1図に、 ’H−
NMRスペクトルと帰属を第2図に示す。 これらの分析結果から、この化合物が1−(4−メトキ
シスチリル)−3− (4−ニトロスチリル)ベンゼン
であることが確認された。 [実施例2] 得られたl一(4−メトキシスチリル)−3−(4−ニ
トロスチリル)ベンゼンの微粉末結晶をNd : YA
Gレーザー(波長=1.064μm,出力10mJ/パ
ルス)を照射すると、第2次高調波が発生(SHG)L
、入射光の1/2の波長(5 3 2 nm)の緑色光
が観測できた.また、その強度(SHG効率)は、尿素
と,同程度であることが確認された. また、この結晶は室温で安定あり、耐光損傷性に優れて
いることが明らかになった. 以上の事実から、この化合物が優れた非線形光学材料で
あることが分かる. 【発明の効果】 本発明の新規化合物は、室温で安定かつ結晶性良好で、
SHG活性が大きく、しかも透明性に優れ、λwaxも
小さいので、特に、非線形光学材料として有用であり、
半導体レーザーの波長変換素子などとして実用上重要な
意義を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1−(4−メトキシスチリル)−3
−(4−ニトロスチリル)ベンゼンのIRスペクトルを
示す図であり、第2図は、同じ<  ’H−NMRスペ
クトルを示す図である。第3図は、3− [2− (4
−ニトロフェニル)エテニル]ベンズアルデヒドの’H
−NMRスペクトルを示す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 で表される1−(4−メトキシスチリル)−3−(4−
    ニトロスチリル)ベンゼン。
  2. (2)請求項1記載の化合物から成ることを特徴とする
    非線形光学材料。
  3. (3)p−ニトロフェニル酢酸とイソフタルアルデヒド
    とを縮合させて3−[2−(4−ニトロフェニル)エテ
    ニル]ベンズアルデヒドを合成し、次いで、該3−[2
    −(4−ニトロフェニル)エテニル]ベンズアルデヒド
    とp−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウムハラ
    イドとを塩基の存在下で反応させることを特徴とする1
    −(4−メトキシスチリル)−3−(4−ニトロスチリ
    ル)ベンゼンの製造法。
JP1190259A 1989-07-21 1989-07-21 1―(4―メトキシスチリル)―3―(4―ニトロスチリル)ベンゼンとその製造法 Expired - Lifetime JPH0729992B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5600495A (en) * 1993-12-16 1997-02-04 Fuji Xerox Co., Ltd. Structure for attaching scanning optical system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5600495A (en) * 1993-12-16 1997-02-04 Fuji Xerox Co., Ltd. Structure for attaching scanning optical system

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