JPH0784292A - 有機非線形光学材料 - Google Patents
有機非線形光学材料Info
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- JPH0784292A JPH0784292A JP23022393A JP23022393A JPH0784292A JP H0784292 A JPH0784292 A JP H0784292A JP 23022393 A JP23022393 A JP 23022393A JP 23022393 A JP23022393 A JP 23022393A JP H0784292 A JPH0784292 A JP H0784292A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/361—Organic materials
- G02F1/3613—Organic materials containing Sulfur
- G02F1/3614—Heterocycles having S as heteroatom
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/361—Organic materials
- G02F1/3613—Organic materials containing Sulfur
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- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶における光吸収が３９０ｎｍ以下の短波
長域に存在し、結晶性・加工性が良く、波長変換素子に
適した反転対称性のない分子配列を有する有機分子性結
晶を提供する。 【構成】 下記一般式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表し；Ｒ4
は、水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基又は
電子吸引性基を表し；Ｒ5は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基、複素環基又は電子供与性
基を表し；ｍは、１〜４の整数を表し；ｍが２以上の場
合は、２以上のＲ5は、互いに結合して環を形成しても
よく；但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4及びＲ5の全てが水素原子の
場合は、Ｒ3はメチル基ではない）で表される化合物か
ら成ることを特徴とする、有機非線形光学材料。
長域に存在し、結晶性・加工性が良く、波長変換素子に
適した反転対称性のない分子配列を有する有機分子性結
晶を提供する。 【構成】 下記一般式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表し；Ｒ4
は、水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基又は
電子吸引性基を表し；Ｒ5は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基、複素環基又は電子供与性
基を表し；ｍは、１〜４の整数を表し；ｍが２以上の場
合は、２以上のＲ5は、互いに結合して環を形成しても
よく；但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4及びＲ5の全てが水素原子の
場合は、Ｒ3はメチル基ではない）で表される化合物か
ら成ることを特徴とする、有機非線形光学材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学材料として
有用な有機非線形光学材料に関する。
有用な有機非線形光学材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光エレクトロニクスの分野におい
て非線形光学材料が注目されている。非線形光学材料と
は、物質と光との相互作用により、物質が光に対して非
線形な応答を生じる材料である。特に、２次の非線形光
学効果である第２高調波発生（ＳＨＧ）や１次の電気光
学（ＥＯ）効果（ポッケルス効果）を利用すると、入射
するレーザー光の波長を１／２に変換したり電気光学変
調や光スイッチング等に応用できる。そこで、これらの
効果を有する非線形光学デバイスに関する研究が活発に
行われている。
て非線形光学材料が注目されている。非線形光学材料と
は、物質と光との相互作用により、物質が光に対して非
線形な応答を生じる材料である。特に、２次の非線形光
学効果である第２高調波発生（ＳＨＧ）や１次の電気光
学（ＥＯ）効果（ポッケルス効果）を利用すると、入射
するレーザー光の波長を１／２に変換したり電気光学変
調や光スイッチング等に応用できる。そこで、これらの
効果を有する非線形光学デバイスに関する研究が活発に
行われている。
【０００３】従来知られているＳＨＧ効果を有する非線
形光学材料は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）やリ
ン酸チタン酸カリウム（ＫＴＰ）等の無機材料であり、
ＳＨＧを利用した波長変換デバイスに関する研究も無機
物質の非線形光学材料が中心であった。しかしながら最
近では、大きな光線形性と高速の光応答性の点から、π
電子共役系を有する有機材料から成る非線形光学材料が
注目されてきており、材料探索のための研究が数多くな
されている。
形光学材料は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）やリ
ン酸チタン酸カリウム（ＫＴＰ）等の無機材料であり、
ＳＨＧを利用した波長変換デバイスに関する研究も無機
物質の非線形光学材料が中心であった。しかしながら最
近では、大きな光線形性と高速の光応答性の点から、π
電子共役系を有する有機材料から成る非線形光学材料が
注目されてきており、材料探索のための研究が数多くな
されている。
【０００４】従来知られている有機非線形光学材料とし
ては、尿素、２−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮ
Ａ）、ｍ−ニトロアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ア
セチルアミノ−４−ニトロアニリン（ＤＡＮ）、２−メ
チル−４−ニトロピリジン−Ｎ−オキシド（ＰＯＭ）、
Ｎ−（４−ニトロフェニル）−（Ｌ）−プロリノール
（ＮＰＰ）等がある。有機非線形光学材料に関する詳細
な説明は、例えば以下のような文献に記載されている； （１）"Nonliner Optical Properties of Organic and
Polymeric Materials",ACS SYMPOSIUM SERIES 233(198
3), David J. Williams （２）"Nonliner Optical Properties of Organic Mole
cules and Crystals",vol. 1, 2, Academic Press (198
7), D. S. Chemla and J. Zyss （３）「有機非線形光学材料」、加藤政雄、中西八郎監
修、シー・エム・シー社（１９８５年刊） （４）「新有機非線形光学材料Ｉ・II」、小林孝嘉、梅
垣真祐、中西八郎、中村新男編集、シー・エム・シー社
（１９９１年刊）。
ては、尿素、２−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮ
Ａ）、ｍ−ニトロアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ア
セチルアミノ−４−ニトロアニリン（ＤＡＮ）、２−メ
チル−４−ニトロピリジン−Ｎ−オキシド（ＰＯＭ）、
Ｎ−（４−ニトロフェニル）−（Ｌ）−プロリノール
（ＮＰＰ）等がある。有機非線形光学材料に関する詳細
な説明は、例えば以下のような文献に記載されている； （１）"Nonliner Optical Properties of Organic and
Polymeric Materials",ACS SYMPOSIUM SERIES 233(198
3), David J. Williams （２）"Nonliner Optical Properties of Organic Mole
cules and Crystals",vol. 1, 2, Academic Press (198
7), D. S. Chemla and J. Zyss （３）「有機非線形光学材料」、加藤政雄、中西八郎監
修、シー・エム・シー社（１９８５年刊） （４）「新有機非線形光学材料Ｉ・II」、小林孝嘉、梅
垣真祐、中西八郎、中村新男編集、シー・エム・シー社
（１９９１年刊）。
【０００５】しかし、この様な分子設計法により合成さ
れる有機化合物は、その分子内電荷移動相互作用によっ
て双極子モーメントが大きくなる。従って、その凝集過
程、すなわち結晶化において、双極子−双極子相互作用
によって隣接する分子の双極子モーメントを互いに打ち
消し合う中心対称構造を形成し易い。この場合、ＳＨＧ
等の２次の非線形光学効果は観測されない。分子構造か
ら結晶構造を予測することは、現在の技術ではほとんど
不可能である。したがって、反転対称性のない結晶を得
るために、光学活性な置換基（キラリティー）や水素結
合し得る置換基をπ電子系に導入する手法や、基底状態
にある分子の双極子モーメントを小さくし双極子間相互
作用を弱めるなどの経験的手法がとられている。
れる有機化合物は、その分子内電荷移動相互作用によっ
て双極子モーメントが大きくなる。従って、その凝集過
程、すなわち結晶化において、双極子−双極子相互作用
によって隣接する分子の双極子モーメントを互いに打ち
消し合う中心対称構造を形成し易い。この場合、ＳＨＧ
等の２次の非線形光学効果は観測されない。分子構造か
ら結晶構造を予測することは、現在の技術ではほとんど
不可能である。したがって、反転対称性のない結晶を得
るために、光学活性な置換基（キラリティー）や水素結
合し得る置換基をπ電子系に導入する手法や、基底状態
にある分子の双極子モーメントを小さくし双極子間相互
作用を弱めるなどの経験的手法がとられている。
【０００６】また、ドナー・アクセプター間で大きな電
荷移動が生じるような化合物は、吸収極大波長が長波長
側へシフトし、その結果、吸収波長が可視領域までのび
る可能性が高い。波長７８０ｎｍ〜８４０ｎｍの半導体
レーザーを光源とした波長変換素子に用いる場合では、
その第２高調波である３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長領
域を化合物が吸収すると、波長変換素子材料の劣化や変
換効率の低下を招くという問題がある。従って、非線形
光学材料の光吸収は、結晶状態においてできるだけ短波
長側であることが好ましく、特に非線形光学材料の光吸
収短波長（λCU T OFF）が３９０ｎｍ以下であることが
望ましい。
荷移動が生じるような化合物は、吸収極大波長が長波長
側へシフトし、その結果、吸収波長が可視領域までのび
る可能性が高い。波長７８０ｎｍ〜８４０ｎｍの半導体
レーザーを光源とした波長変換素子に用いる場合では、
その第２高調波である３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長領
域を化合物が吸収すると、波長変換素子材料の劣化や変
換効率の低下を招くという問題がある。従って、非線形
光学材料の光吸収は、結晶状態においてできるだけ短波
長側であることが好ましく、特に非線形光学材料の光吸
収短波長（λCU T OFF）が３９０ｎｍ以下であることが
望ましい。
【０００７】現在実用化されているニオブ酸リチウムや
ＫＴＰ等の無機材料は、非常に高価であり、２次の非線
形性能は有機材料ほど優れていないという欠点を有す
る。一方、既知の有機非線形光学材料は、安価で比較的
簡単に合成はできるという利点を有する。しかしなが
ら、かかる有機非線形光学材料は、ＳＨＧ効率の大きな
ものでは吸収が可視領域までのびて、結晶が黄色やオレ
ンジ色を示し、半導体レーザーの波長変換に適さない。
また簡単に大きな単結晶を得たり、導波路型の波長変換
素子、例えばファイバー型やスラブ・チャンネル型波長
変換素子などを作製することが、加工性という点から困
難であるという欠点も有する。
ＫＴＰ等の無機材料は、非常に高価であり、２次の非線
形性能は有機材料ほど優れていないという欠点を有す
る。一方、既知の有機非線形光学材料は、安価で比較的
簡単に合成はできるという利点を有する。しかしなが
ら、かかる有機非線形光学材料は、ＳＨＧ効率の大きな
ものでは吸収が可視領域までのびて、結晶が黄色やオレ
ンジ色を示し、半導体レーザーの波長変換に適さない。
また簡単に大きな単結晶を得たり、導波路型の波長変換
素子、例えばファイバー型やスラブ・チャンネル型波長
変換素子などを作製することが、加工性という点から困
難であるという欠点も有する。
【０００８】また、有機分子性結晶を用いた導波路型の
波長変換素子を作製する場合、導波路を形成している非
線形光学結晶中の分子の配列が重要となる。結晶の最大
の非線形光学性能を有効に利用できる方向に分子が配向
していないと、その素子の波長変換効率が低下してしま
う。したがって、高効率な波長変換素子を作製するに
は、単結晶中における分子配列を考慮して設計する必要
がある。
波長変換素子を作製する場合、導波路を形成している非
線形光学結晶中の分子の配列が重要となる。結晶の最大
の非線形光学性能を有効に利用できる方向に分子が配向
していないと、その素子の波長変換効率が低下してしま
う。したがって、高効率な波長変換素子を作製するに
は、単結晶中における分子配列を考慮して設計する必要
がある。
【０００９】実用化に耐え得る有機非線形光学材料とし
て必要な特性としては、以下のようなものが挙げられ
る： １）光非線形性が大きい。 ２）使用する波長領域、特に３９０ｎｍより長波長側の
領域での光透過性が高い。 ３）単結晶性に優れ、高品質な単結晶が得られる。 ４）機械的強度が高く加工性に優れる、又は導波路など
の作製が容易である。 ５）熱的・化学的に安定である。 ６）バルク型波長変換素子や導波路型波長変換素子を形
成する場合、非線形光学材料の最大の非線形性を有効利
用し得る方向に結晶成長ができる。 従来知られた有機非線形光学材料で、以上の諸特性を満
足する有望な材料は未だ見出されていない状況にある。
て必要な特性としては、以下のようなものが挙げられ
る： １）光非線形性が大きい。 ２）使用する波長領域、特に３９０ｎｍより長波長側の
領域での光透過性が高い。 ３）単結晶性に優れ、高品質な単結晶が得られる。 ４）機械的強度が高く加工性に優れる、又は導波路など
の作製が容易である。 ５）熱的・化学的に安定である。 ６）バルク型波長変換素子や導波路型波長変換素子を形
成する場合、非線形光学材料の最大の非線形性を有効利
用し得る方向に結晶成長ができる。 従来知られた有機非線形光学材料で、以上の諸特性を満
足する有望な材料は未だ見出されていない状況にある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明は、結晶における光吸収が３９０ｎｍ以下の短波長
域に存在し、結晶性・加工性が良く、波長変換素子に適
した反転対称性のない分子配列を有する有機分子性結晶
を提供することを目的とする。
発明は、結晶における光吸収が３９０ｎｍ以下の短波長
域に存在し、結晶性・加工性が良く、波長変換素子に適
した反転対称性のない分子配列を有する有機分子性結晶
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明によれば、下記一般式（Ｉ）：
本発明によれば、下記一般式（Ｉ）：
【化２】 （式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表し；Ｒ4
は、水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基又は
電子吸引性基を表し；Ｒ5は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基、複素環基又は電子供与性
基を表し；ｍは、１〜４の整数を表し；ｍが２以上の場
合は、２以上のＲ5は、互いに結合して環を形成しても
よく；但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4及びＲ5の全てが水素原子の
場合は、Ｒ3はメチル基ではない）で表される化合物か
ら成ることを特徴とする、有機非線形光学材料が提供さ
れる。
子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表し；Ｒ4
は、水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基又は
電子吸引性基を表し；Ｒ5は、同一の又は異なる水素原
子、アルキル基、アリール基、複素環基又は電子供与性
基を表し；ｍは、１〜４の整数を表し；ｍが２以上の場
合は、２以上のＲ5は、互いに結合して環を形成しても
よく；但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4及びＲ5の全てが水素原子の
場合は、Ｒ3はメチル基ではない）で表される化合物か
ら成ることを特徴とする、有機非線形光学材料が提供さ
れる。
【００１２】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ
3、Ｒ4、Ｒ5で表されるアルキル基は、炭素数１〜１０
の直鎖又は分枝を有するものが好ましく、特に、炭素数
１〜４の直鎖又は分枝を有するもの、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基
等が好ましい。特に好ましいアルキル基はメチル基であ
る。このアルキル基は、例えば、フェニル基やナフチル
基等のアリール基で置換されていてもよい。
3、Ｒ4、Ｒ5で表されるアルキル基は、炭素数１〜１０
の直鎖又は分枝を有するものが好ましく、特に、炭素数
１〜４の直鎖又は分枝を有するもの、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基
等が好ましい。特に好ましいアルキル基はメチル基であ
る。このアルキル基は、例えば、フェニル基やナフチル
基等のアリール基で置換されていてもよい。
【００１３】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ
3、Ｒ4、Ｒ5で表されるアリール基は、炭素数６〜２０
のものが好ましい。特に好ましいアリール基の例とし
て、フェニル基、トリル基及びナフチル基が挙げられ
る。また、このアリール基は、環上に置換基を有してい
てもよく、これらの好ましい置換基の例としては、ニト
ロ基、シアノ基、ホルミル基、アルキルカルボニル基、
アリールカルボニル基、スルホン酸基、アルキルスルホ
ニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル
基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ア
ルキルアミノカルボニル基、アリールアミノカルボニル
基、スルファモイル基、アルキルアミノスルホニル基、
アリールアミノスルホニル基等が挙げられる。
3、Ｒ4、Ｒ5で表されるアリール基は、炭素数６〜２０
のものが好ましい。特に好ましいアリール基の例とし
て、フェニル基、トリル基及びナフチル基が挙げられ
る。また、このアリール基は、環上に置換基を有してい
てもよく、これらの好ましい置換基の例としては、ニト
ロ基、シアノ基、ホルミル基、アルキルカルボニル基、
アリールカルボニル基、スルホン酸基、アルキルスルホ
ニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル
基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ア
ルキルアミノカルボニル基、アリールアミノカルボニル
基、スルファモイル基、アルキルアミノスルホニル基、
アリールアミノスルホニル基等が挙げられる。
【００１４】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ
3、Ｒ4、Ｒ5で表される複素環基には、例えば、ピロー
ル、フラン、チオフェン、イミダソール、オキサゾー
ル、チアゾール、ピラソール、３−ピロリン、ピロリジ
ン、ピリジン、ピペリジン、ピリミジン、プリン、キノ
リン、イソキノリン、カルバゾール、インドール、アザ
フェナントレン等の環がある。
3、Ｒ4、Ｒ5で表される複素環基には、例えば、ピロー
ル、フラン、チオフェン、イミダソール、オキサゾー
ル、チアゾール、ピラソール、３−ピロリン、ピロリジ
ン、ピリジン、ピペリジン、ピリミジン、プリン、キノ
リン、イソキノリン、カルバゾール、インドール、アザ
フェナントレン等の環がある。
【００１５】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ3で表され
る基としては、上述のものの他に、例えば、アルコキシ
基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールア
ミノ基等が挙げられる。
る基としては、上述のものの他に、例えば、アルコキシ
基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールア
ミノ基等が挙げられる。
【００１６】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ4で表され
る電子吸引性基には、例えば、ホルミル基、アルキルカ
ルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニ
ル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル
基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ア
ルキルアミノカルボニル基、アリールアミノカルボニル
基、スルファモイル基、アルキルアミノスルホニル基、
アリールアミノスルホニル基等が挙げられる。
る電子吸引性基には、例えば、ホルミル基、アルキルカ
ルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニ
ル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル
基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ア
ルキルアミノカルボニル基、アリールアミノカルボニル
基、スルファモイル基、アルキルアミノスルホニル基、
アリールアミノスルホニル基等が挙げられる。
【００１７】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ5で表され
る電子供与性基には、例えば、ハロゲン原子、アミノ
基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリール
アミノ基、ジアリールアミノ基、アルキルアリールアミ
ノ基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アル
キルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ
基、アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニル
アミノ基等がある。
る電子供与性基には、例えば、ハロゲン原子、アミノ
基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリール
アミノ基、ジアリールアミノ基、アルキルアリールアミ
ノ基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アル
キルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ
基、アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニル
アミノ基等がある。
【００１８】本発明の有機非線形光学材料を構成する化
合物においては、アミノ基、芳香族環、及び置換基の水
素原子の一部又は全部が重水素に置換されていてもよ
い。
合物においては、アミノ基、芳香族環、及び置換基の水
素原子の一部又は全部が重水素に置換されていてもよ
い。
【００１９】以下、本発明に用いられる好ましい化合物
の具体例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定され
るものではない。
の具体例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定され
るものではない。
【００２０】
【化３】
【化４】 本発明において用いられる上記一般式（Ｉ）で表される
化合物は、公知の如何なる合成方法をも使用することが
できる。例えば、スルファニルアミド又はその誘導体を
発煙硫酸に加えた後に、カルボン酸を添加することによ
って得ることができる。これに関しては、Ｎ．Ａ．Ｋｒ
ａｖｃｈｅｎｙａ、Ｋｈｉｍ．−Ｆａｒｍ．Ｚｈ．、２
３（４）、４５４−６（１９８９）を参照されたい。こ
のような方法によって得られた化合物は、結晶または油
状で得られるので、必要ならばガスクロマトグラフィー
や適切な溶媒からの再結晶操作によって更に高純度の精
製品とすることができる。溶媒としては、例えばアセト
ニトリルを使用することができる。
化合物は、公知の如何なる合成方法をも使用することが
できる。例えば、スルファニルアミド又はその誘導体を
発煙硫酸に加えた後に、カルボン酸を添加することによ
って得ることができる。これに関しては、Ｎ．Ａ．Ｋｒ
ａｖｃｈｅｎｙａ、Ｋｈｉｍ．−Ｆａｒｍ．Ｚｈ．、２
３（４）、４５４−６（１９８９）を参照されたい。こ
のような方法によって得られた化合物は、結晶または油
状で得られるので、必要ならばガスクロマトグラフィー
や適切な溶媒からの再結晶操作によって更に高純度の精
製品とすることができる。溶媒としては、例えばアセト
ニトリルを使用することができる。
【００２１】本発明においては、上記一般式（Ｉ）で表
される化合物を単独で用いてもよく、また、２種以上の
混合物として用いてもよい。更には、該化合物又はその
混合物をポリマー中に分散又は溶解した組成物として用
いてもよい。そのようなポリマーとして、本発明におい
て有用なものには、例えば、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニル、ポリエーテル、ポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリオレフ
ィン及びポリビニルカルバゾール並びにこれらの混合物
及び共重合体がある。
される化合物を単独で用いてもよく、また、２種以上の
混合物として用いてもよい。更には、該化合物又はその
混合物をポリマー中に分散又は溶解した組成物として用
いてもよい。そのようなポリマーとして、本発明におい
て有用なものには、例えば、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニル、ポリエーテル、ポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリオレフ
ィン及びポリビニルカルバゾール並びにこれらの混合物
及び共重合体がある。
【００２２】本発明において用いられる上述の化合物
は、バルク型波長変換素子、平面導波路型波長変換素子
及びファイバー型波長変換素子等の二次非線形光学プロ
セス用素子、光学導波路素子、並びに光周波数逓倍変換
用素子として有用である。
は、バルク型波長変換素子、平面導波路型波長変換素子
及びファイバー型波長変換素子等の二次非線形光学プロ
セス用素子、光学導波路素子、並びに光周波数逓倍変換
用素子として有用である。
【００２３】以下に、本発明で用いられる化合物の実施
例を示すが、本発明の範囲は、これらの実施例には限定
されない。
例を示すが、本発明の範囲は、これらの実施例には限定
されない。
【００２４】
【実施例１】室温で反応温度をコントロールしながら、
１７．２グラムのスルファニルアミドを２５ミリリット
ルの発煙硫酸（２０％）に徐々に加えた。次いで、１０
グラムの酪酸を滴下し、３０〜４０℃で３０分間反応さ
せた。反応液を冷却後に、生成物を氷水で中和して、次
いで濾過により固体の生成物を得た。この生成物をアセ
トニトリルから再結晶することによって、１８グラムの
Ｎ−（４−アミノベンゼンスルホニル）−ブチルアミド
を得た。ＮＭＲ測定によってこの化合物の構造を確認し
た。また、この化合物の融点は、９６〜９７℃であっ
た。
１７．２グラムのスルファニルアミドを２５ミリリット
ルの発煙硫酸（２０％）に徐々に加えた。次いで、１０
グラムの酪酸を滴下し、３０〜４０℃で３０分間反応さ
せた。反応液を冷却後に、生成物を氷水で中和して、次
いで濾過により固体の生成物を得た。この生成物をアセ
トニトリルから再結晶することによって、１８グラムの
Ｎ−（４−アミノベンゼンスルホニル）−ブチルアミド
を得た。ＮＭＲ測定によってこの化合物の構造を確認し
た。また、この化合物の融点は、９６〜９７℃であっ
た。
【００２５】この化合物のＳＨＧ強度を、粉末法による
第２高調波測定により例証した。粉末法については、例
えば、Ｓ．Ｋ．Ｋｕｒｔｚ、Ｔ．Ｔ．Ｐｅｒｒｙ、Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３９、３７９８（１９６６）に
詳述されている。
第２高調波測定により例証した。粉末法については、例
えば、Ｓ．Ｋ．Ｋｕｒｔｚ、Ｔ．Ｔ．Ｐｅｒｒｙ、Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３９、３７９８（１９６６）に
詳述されている。
【００２６】アセトニトリルからの再結晶により生成し
た上記化合物を、粉砕器で粉砕した後、ふるいにかけ
た。粒子径６３〜１００μｍの粉末をふるい分けし、こ
れを２枚のスライドガラス間に１ｍｍのスペーサーを介
して充填した。
た上記化合物を、粉砕器で粉砕した後、ふるいにかけ
た。粒子径６３〜１００μｍの粉末をふるい分けし、こ
れを２枚のスライドガラス間に１ｍｍのスペーサーを介
して充填した。
【００２７】第２高調波の測定に用いた光源は、波長１
０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザであった。このレーザ
光を上述のように調製した粉末試料に照射した。発生す
る第２高調波は、基本波をフィルターでカットし、干渉
フィルターを通してから、光電子倍増管で検知した。
０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザであった。このレーザ
光を上述のように調製した粉末試料に照射した。発生す
る第２高調波は、基本波をフィルターでカットし、干渉
フィルターを通してから、光電子倍増管で検知した。
【００２８】また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波で
励起された波長８３０ｎｍの色素レーザを用いて、上述
の手順と同様の手順によって粉末試料の第２高調波を検
知した。
励起された波長８３０ｎｍの色素レーザを用いて、上述
の手順と同様の手順によって粉末試料の第２高調波を検
知した。
【００２９】尿素を標準試料として用い、上述の手順と
同様の手順により測定した第２高調波の強度を１とした
場合の相対強度を以下の表１に示す。
同様の手順により測定した第２高調波の強度を１とした
場合の相対強度を以下の表１に示す。
【００３０】
【実施例２〜４】実施例１と同様の手順にて、Ｎ−（４
−アミノベンゼンスルホニル）−イソブチルアミド（実
施例２）、Ｎ−（４−アミノナフタレンスルホニル）−
アセトアミド（実施例３）、Ｎ−（４−ジメチルアミノ
ベンゼンスルホニル）−アセトアミド（実施例４）を調
製した。
−アミノベンゼンスルホニル）−イソブチルアミド（実
施例２）、Ｎ−（４−アミノナフタレンスルホニル）−
アセトアミド（実施例３）、Ｎ−（４−ジメチルアミノ
ベンゼンスルホニル）−アセトアミド（実施例４）を調
製した。
【００３１】これらの化合物のＳＨＧ強度を上述の手順
と同様の手順にて測定した。その結果を、表１に示す。
と同様の手順にて測定した。その結果を、表１に示す。
【００３２】
【比較例１】ｐ−ニトロアニリンを用いて同様の測定を
行った。結果を表１に示す。
行った。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】 以上の結果から明らかなように、本発明の化合物は、青
色光発生に優れた非線形光学材料であることが分かる。
色光発生に優れた非線形光学材料であることが分かる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、実質的に可視領域に吸
収をもたず、使用下では反転対称となりにくく、かつ高
いＳＨＧが得られる有機非線形光学材料を提供すること
ができる。
収をもたず、使用下では反転対称となりにくく、かつ高
いＳＨＧが得られる有機非線形光学材料を提供すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 弘信 神奈川県横浜市港北区日吉２−７−26 二 見レジデンス 308号
Claims (1)
- 【請求項１】 下記一般式（Ｉ）： 【化１】 （式中、 Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一の又は異なる水素原子、アル
キル基、アリール基又は複素環基を表し；Ｒ4は、水素
原子、アルキル基、アリール基、複素環基又は電子吸引
性基を表し；Ｒ5は、同一の又は異なる水素原子、アル
キル基、アリール基、複素環基又は電子供与性基を表
し；ｍは、１〜４の整数を表し；ｍが２以上の場合は、
２以上のＲ5は、互いに結合して環を形成してもよく；
但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4及びＲ5の全てが水素原子の場合
は、Ｒ3はメチル基ではない）で表される化合物から成
ることを特徴とする、有機非線形光学材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23022393A JPH0784292A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 有機非線形光学材料 |
| EP94114296A EP0644453A1 (en) | 1993-09-16 | 1994-09-12 | Organic nonlinear optical materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23022393A JPH0784292A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 有機非線形光学材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784292A true JPH0784292A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16904486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23022393A Pending JPH0784292A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 有機非線形光学材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0644453A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0784292A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4518594A (en) * | 1983-09-08 | 1985-05-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Use of trifluoromethanesulfonanilides |
| US5112934A (en) * | 1989-11-27 | 1992-05-12 | The Dow Chemical Company | Epoxy polymeric nonolinear optical materials based on glycidyl amines |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP23022393A patent/JPH0784292A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-12 EP EP94114296A patent/EP0644453A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0644453A1 (en) | 1995-03-22 |
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