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新しい有機非線形光学材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 03555186
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 合成化学
研究機関九州大学

研究代表者

谷口 宏  九州大学, 工学部, 教授 (10037715)

研究分担者 北村 二雄  九州大学, 工学部, 助教授 (00153122)
磯村 計明  北九州工業高等専門学校, 化学工学科, 教授 (80037887)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
1993年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
キーワード有機非線形光学材料 / 含複素両親媒性化合物 / 単分子膜の構造 / 累積膜 / 分子集合体 / 分子間力の理論 / 多極子分子間力 / 夜晶 / 液晶 / 複素環両親媒性化合物 / 分子間力の分子軌道 / 異積膜 / 分子集分体
研究概要

本研究は、含窒素複素芳香環を有することを特長とする、大きな共役系と分子分極を持つ両親媒性化合物を合成し、各種製膜法によって分子の配向を制御した薄膜作成法を確立し、その薄膜から非線形光学効果の大きな材料を開発することを目的としている。平成5年度の主な成果は次のとおりである。
1. フェニルビラジンやフェニルピリダジン等は極めて強い分子間相互作用を持つことを単分子膜形成能から実証するとともに、理論的に多極子-多極子相互作用によって分子間力を評価する方法を提案してきた。アルコキシ-フェニルピラジニルニトリルやピリダジン同族体は液晶化合物であるが、真空蒸着法によって作成した薄膜のトンネル顕微鏡で観察した液晶の分子配列は、上記の理論計算に合致し、液晶系を含めた分子集合系の構造解析に広く適用できることを実証した。このようにして単分子膜や液晶等の分子集合体構築のための分子膜を設計する方法を確立した。
2. 両親媒性化合物の疎水基(アルキル基)末端にアクリル基をつけると、Z型の累積挙動を示す。この要因を明らかにするために、末端に-OH,-OMe,-C〓N,-Br,-N_3等の極性ヘテロ原子を持つ基を導入し、その累積挙動を測定した。-OH以外はZ型に累積し、その特性と膜の安定性は、末端基の極性、立体効果によって説明できることを示した。累積膜法による非線形光学材料の開発にはZ膜は有利であり、それを作成する方法の基礎を確立することができた。
3.ビフェニル型発色団において、二環の間にモノ及びジアセチレン結合を導入した化合物を合成した。これらは大きな非線形光学感受率を持っている。その累積膜は有機非線形光学材料として有用であることがわかった。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書

研究成果

(30件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] H.Taniguchi,K.Isomura,S.Saito,K.Takehara: "Second-order Nonlinear Optical Langmuir-Blodgett Films of Pyrazine Derivatives" Thin Solid Films. 210/211. 163-165 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Taniguchi,K.Isomura,K.Takehara: "Theoreticaal Study on the Effect of Heterocycles Reinforcing the Layered Structures" Thin Solid Films. 210/211. 169-171 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Taniguchi,K.Isomura,M.Matsumoto: "キラル置換基を有する非対称ピラジンの強誘電性液晶" 日本化学会誌. 1213-1219 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsushige,H.Taniguchi,K.Isomura: "Scanning Tunneling Microscope Observation of a Polar Liquid Crystal and Its Computer Simulation" Jpn.J Appl.Phys.32. 1716-1721 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Taniguchi,K.Isomura,K.Takehara: "Z-Type Deposition of a Polymerizable Amphiphile to Fabricate Immobilized LB-Film Showing Strong SHG" Thin Solid Films. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Taniguchi,K.Isomura,K.Takehara: "Effect of Elongation of π-Electron System on the Behaviors of Amphiphiles Containing Pyrazine Ring" Thin Solid Films. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanao Era, Hisashi Kawafuji, Tetsuo Tsutsui, Shogo Saito, Kazuaki Isomura, Kenji Takehara, and Hiroshi Taniguchi: "Second-order Nonlinear Optical Langmuir-Blodgett Films of Pyrazine Derivatives" Thin Solid Films. Vol.210/211. 163-165 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuaki Isomura, Kenji Takehara, Tetsuro Fukuda, and Hiroshi Taniguchi: "Theoretical Study on the Effect of Heterocycles Reinforcing the Layred Structure" Thin Solid Films. Vol.210/211. 169-171 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Matsumoto, Youichi Sano, Toshiyuki Nagaishi, Syunichi Yoshinaga, Kazuaki Isomura and Hiroshi Taniguchi: "Ferroelectric Liquid Crystallinity of Unsymmetrically Disubstituted Pyrazines with Chiral Substituents" Nippon Kagakukaishi. No.10. 1213-1219 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazumi Matsusige, Seiji Taki, Hirotaka Okabe, Yasuo Takebayashi, Kouichi Hayashi, Yuji Yoshida, Toshihisa Horiuchi, Kazuhiro Hara, Kazuaki Isomura, Kenji Takehara, and Hiroshi Taniguchi: "Scanning Tunneling Microscope Observation of a Polar Liquid Crystal and its Computer Simulation" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32. 1716-1721 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Takehara, Kazuaki Isomura, Goro Funakoshi, Kazuhiko Kobayashi, Hiroshi Taniguchi, Masanao Era, Tsutsui Tetsuo, and Shogo Saito: "Z-Type Deposition of a Polymerizable Amphiphile to Fabricate Immobilized LB-Film Showing Strong SHG" Thin Solid Films. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Takehara, Katsumi Takehara, Kazukai Isomura, and Hiroshi Taniguchi: "Effect of Elongation of pi-Electron System on the Behaviors of Amphiphiles Containing Pyrazine Ring" Thin Solid Films. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹林 康夫: "STMによる極性有機分子の分子配列の直接観察" 九州大学工業集報. 66. 63-70 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuaki ISOMURA: "Molecular Design of Polar Amphiphiles for Fabrication of LB Film Capable of Second Harmonic Generation" Chemistry of Functional Dyes. 2. 469-474 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuaki ISOMURA: "Z-Type Deposition of Polar Amphiphiles Showing Strong SHG" Chemistry of Functional Dyes. 2. 490-493 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuaki ISOMURA: "Second Harmonic Generation of the LB-Film Prepared from Newly Designed Amphiphiles Having Heterocycles" Chemistry of Functional Dyes. 2. 505-508 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kazami MATSUSHIGE: "Scanning Tunneling Microscope Observation of a Polar Liguid Crystal and its Computer Simulation" Jpn.J.Appl.Phys. 32. 1716-1721 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Junzo UEMURA: "Raman Spectroscopic Study of Alternate Langmuir-Blodgett Films with Pyroelectric Efficiency" Bulletin of the Institute for Chemical Research,Kyoto University. 71. 120-126 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji TAKEHARA: "UV Study on the Interaction of Amphiphilies Having Heterocyclic Chromophore" Thin Solid Films. 210/211. 124-126 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji TAKEHARA: "Theoretical Study on the Effect of Heterocycles Reinforcing the Layered Structure" Thin Solid Films. 210/211. 169-171 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Masanao ERA: "Second-order nonlinear optical Langmuir-Blodgett films of pyrazine derivatives" Thin Soled Films. 210/211. 163-165 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "Electrophilic Additions of Iodosylbenzene Activated by Trifluoromethanesulfonic Acid,[PhIO-TfOH],to Alkynes" Tetrahedron. 48. 7149-7156 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "A Convenient Preparation of Diaryliodonium Triflates" Synthesis. 10. 945-946 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "Novel Alkynyl-substituted(p-Phenylene)bisiodonium Ditriflates.Preparation and Reaction with Thiocyanate Ion" Chemistry Letters. 2241-2244 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji TAKEHARA: "UV Study on the Interaction of Amphiphilies Having Heterocyclic Chromophore" Thin Solid Films. 207. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji TAKEHARA: "Theoretical Study on the Effect of Heterocycles Reinforcing the Layered Structure" Thin Solid Films. 207. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "Phenylthiolation of Arylviny Bromides by Photolysis." Joumal of Organic Chemistry. 56. 3739-3741 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "Photolytic and Solvolytic Reactions of β-[o-(Aryloxy)phenyl]vinyl Bromides.Intramolecular Arylation of Vinyl Cations into Dibenzoxepins" Joumal of American Chemical Society. 113. 6240-6245 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "Ipso Substitution of Triarylvinyl Cations by Alkoxide Anions" Joumal of American Chemical Society. 113. 7255-7261 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tsugio Kitamura: "Selective Coupling Reactions of Alkynyl(phenyl)iodonium Tosylates with Alkynylcopper Reagents" J.Chem.Soc.,Perkin Transactions 1. 11. 2892-2893 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-03-31   更新日: 2016-04-21  

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