发明名称 具备二次非线性光学性质及非定域化共振组态的非线性光学化合物,及含有其之组合物
摘要 本发明提出一种具备二次非线性光学性质及如下所示非定域化共振组态之非线性光学化合物:CC其中R代表π-共轭电子非定域化有机成分;D代表电子给予基;R1则从氢、电子释出成分、聚合物附接基、-CN、-COOR"、-SOR"和-SO2R"之群中选出,且其中R"代表含1-15个碳原子之烷基;X代表S或O;Y和 Z各自独立,且系从CN、CO2R'、NO2、COR'和SO2R'之群中选出,其中R'代表含1-15个碳原子之烷基,或Y和Z共同形成从1,3-满二酮、N,N-二烯丙基和N,N-二烷基硫巴比妥酸、3-二氰乙烯基满-1-酮、1,3-双-二氰乙烯基氢和-3--1-二氰乙烯基氢之群中选出之环结构。本发明也提出与上述非线性光学化合物掺合,硬化或具有悬吊侧链且具备二次非线性光学性质之聚合物。
申请公布号 TW373127 申请公布日期 1999.11.01
申请号 TW086109854 申请日期 1997.07.12
申请人 伊尼奇公司 发明人 关瑜艾利克斯任;凯文裘尔杜斯特
分类号 G02F1/35 主分类号 G02F1/35
代理机构 代理人 郑自添
主权项 1.一种非线性光学化合物,其具备二次非线性光学性质,并且具有如下化学式所示结构之非定域化共振组态:式中R代表-共轭电子非定域化有机成分;D代表电子给予基;R1系从氢、电子释出成分、无合物附接基、-CN、-COOR"、-SOR"和-SO2R"之群中选出,且其中R"代表含1-15个碳原子之烷基及该无合物附接基包活含18个碳原子之官能化烷基成分,其中的官能化烷基成分系从下述群中选出:烷氧基、胺烷基、烷基卤化物、羟烷基、烷基硫化物、烷基异氰酸盐、烷基异硫氰酸盐、烷基巯基、烷基叠氮基、烷基羧酸、烷基磺酸、烷基烯基和烷基炔基成分;X代表S或O;Y和Z各自独立,且系从CN、CO2R'、NO2.COR'和SO2R'之群中选出,其中R'代表含1-15个碳原子之烷基,或Y和Z共同形成从1,3-满二酮、N,N-二烯丙基和N,N-二烷基硫巴比妥酸、3-二氰乙烯基满-1-酮、1,3-双二氰乙烯基满和-3--1-二氰乙烯基满之群中选出之环结构。2.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中R系由1-10个芳环或稠环系统组成。3.如申请专利范围第2项之非线性光学化合物,其中R系由至少一个杂芳环,或至少一个由杂芳环组成之稠环系统组成。4.如申请专利范围第3项之非线性光学化合物,其中杂芳环系由五员杂芳环组成。5.如申请专利范围第4项之非线性光学化合物,其中五员杂芳环之结构如以下化学式所示:式中Y为C或N,X则自O、S、Se、Te和N之群中选出。6.如申请专利范围第5项之非线性光学化合物,其中环全部由五员杂芳环组成,而稠环系统全部则包含五员杂芳环。7.如申请专利范围第2项之非线性光学化合物,其中R系由两个以上的环或稠环系统键联在一起形成非定域化共振组态所组成。8.如申请专利范围第7项之非线性光学化合物,其中R系由2-4个芳环或稠环系统组成。9.如申请专利范围第7项之非线性光学化合物,其中至少两个相邻的环或稠环系统系藉由其轭官能基键联在一起,而共轭官能基各自独立,且系从下述群中选出:-N=N,-CH=N-,-CH=N-N=CH-,-C≡C-和(-CH=CH-),j代表1-3之整数。10.如申请专利范围第7项之非线性光学化合物,其中至少两个相邻的环或稠环系统系藉由至少一个非共轭键而键联在一起。11.如申请专利范围第7项之非线性光学化合物,其中两个以上的环或稠环系统系由至少两个相邻的环或稠环系统直接形成共价连结组成,而没有形成相邻的成对之稠环结构。12.如申请专利范围第2项之非线性光学化合物,其中芳环或稠环系统各自独立,且系从下述群中选出:咯、喃、吩、咪唑、唑、唑、三唑、四唑、唑、嘧啶、标呤、、唑、苯、、韧呫、、、异、唑、啡、苯并三唑、、菲、唑、喋啶和偶氮菲。13.如申请专利范围第12项之非线性光学化合物,其中芳环或稠环系统各自独立,系从下述群中选出:咯、喃、吩、唑和唑。14.如申请专利范围第2项之非线性光学化合物,其中R系由至少一个含两个或三个芳环之稠环系统组成。15.如申请专利范围第2项之非线性光学化合物,其中R实质上系由含两个或三个芳环之单一个稠环系统组成。16.如申请专利范围第15项之非线性光学化合物,其中稠环系统系由至少一个具备如下结构之五员杂芳环组成:式中Y为C或N,X则自O、S、Se和N之群中选出。17.如申请专利范围第16项之非线性光学化合物,其中稠环系统系由两个或三个五员杂芳环组成。18.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中Y和Z均为氰基。19.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中Y和Z共同形成从1,3-满二酮、N,N-二烯丙基和N,N-二烷基硫巴比妥酸、3-二氰乙烯基满-1-酮、1,3-双二氰乙烯基满和3--1-二氰乙烯基满之群中选出之环结构。20.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中R1系从含3-12个碳原子之官能化烷基成分之群中选出之聚合物附接基,而所谓官能化烷基成分系从下述群中选出:烷氧基、胺烷基、烷基卤化物、羟烷基、烷基硫化物、烷基巯基、烷基叠氮基、烷基羧酸、烷基磺酸、烷基烯基烷基异氰酸盐、烷基异硫氰酸盐、和烷基炔基成分。21.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中D系从下述群中选出:-NR6R7.-OR8.-SR8.-TeR8.-SeR8.-CH=NR9.-CH=N-NR6R7.-CH=C[N(R6R7)]2,式中R6和R7各自独立,且系从下述群中选出:氢、含至多12个碳原子之烷基、具有从下述群中选出的活性官能基之含至多12个碳原子之烷基:羟基、乙烯基、乙炔基、胺基、巯基、磺酸基、羧酸基,或R6和R7共同形成一个含至多8个碳原子之环状基,R8为含至多6个碳原子之烷基,R9代表氢或含至多10个碳原子之烷基。22.如申请专利范围第21项之非线性光学化合物,其中R6和R7共同形成一个从下述群中选出之环状基:咯啶,六氢啶,六氢和吗基。23.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中D为具备如下结构之电子给予基:式中E、F、G和H为饱和或不饱和五员-八员环或本质为电子给予性质之五员-八员环之双环系统中之一个成员,E、F、G和H为各自独立,且系从下述群中选出:-CH-、-CH2-、O、N、S、Se、Te和-NR-;R3.R4.R5和R各自独立,且系从下述群中选出:氢、含至多18个碳原子之烷基成分和含至多18个碳原子之官能化烷基成分,其中官能化烷基成分系从下述群中选出:烷氧基、胺烷基、烷基卤化物、羟烷基、烷基硫化物、烷基巯基、烷基叠氮基、烷基羧酸、烷基磺酸、烷基烯基、烷基异氰酸盐、烷基异硫氰酸盐、和烷基炔基成分。24.如申请专利范围第23项之非线性光学化合物,其中D系从下述群中选出之电子给予基组成:1,3-二、2-苯并-1,3-二、和2-乙烯二硫-1,3-二成分。25.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其中该化合物系由至多两个聚合物附接基组成;该聚合物附接基各自独立,系从含3-12个碳原子之官能化烷基成分之群中选出;官能化烷基成分系从下述群中选出:烷氧基、胺烷基、烷基卤化物、羟烷基、烷基硫化物、烷基巯基、烷基叠氮基、烷基羧酸、烷基磺酸、烷基烯基、烷基异氰酸盐、烷基异硫氰酸盐、和烷基炔基成分。26.如申请专利范围第25项之非线性光学化合物,其中D或R1为聚合物附接基,或D和R1皆为聚合物附接基。27.如申请专利范围第1项之非线性光学化合物,其进一步还含有第二个附接在R上之电子给予基,因此能够维持非定域化共振组态。28.一种具备二次非线性光学性质之组合物,其包括如申请专利范围第1项之非线性光学化合物以及对非线性光学化合物而言为化学惰性之介质。29.如申请专利范围第28项之组合物,其中非线性光学化合物具备外部场所诱发之分子定向排列。30.如申请专利范围第28项之组合物,其系由非线性光学化合物掺在化学惰性介质内所形成之混合物;化学惰性介质系从下述群中选出:聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯醯胺、聚碳酸酯、聚醯胺、聚聚酯、聚苯乙烯、聚醯亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚亚苯醚及其共聚物。31.如申请专利范围第30项之组合物,其中化学惰性介质系由聚醯亚胺组成。32.如申请专利范围第28项之组合物,其中化学惰性介质系由聚合物基质组成,而非线性光学化合物则在聚合物基质内硬化。33.如申请专利范围第32项之组合物,其中聚合物基质系由聚醯亚胺组成。34.如申请专利范围第32项之组合物,其中聚合物基质为已交联者。
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