概要:
大量生産によって我々の生活を支える材料の中でも有機材料は近年急速に高機能化が進んでいる.
本講義では,既に実用化されているか今後の実用化が期待できる有機機能性材料について,合成法や機能発現のメカニズムを解説していく.
授業の進め方・方法:
教科書の解説を中心とした座学により進めていく.
前半は有機材料を合成する上で必要とする知識について,後半は機能性有機材料の機能発現のメカニズムについて講義する.
調査の指示をした材料に関する内容のプレゼンテーションと試験によって評価を行う.
授業の理解のためには、1回の授業当たり3時間の予習復習が必要である。
また課題(15時間の時間を要する)が有る。
注意点:
参考図書 「有機機能材料」 荒木孝二,明石満,高原淳,工藤一秋著 東京化学同人
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス,機機能材料の歴史 |
ガイダンス,機能材料の歴史について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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2週 |
I効果,R効果 |
I効果,R効果について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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3週 |
保護基 |
保護基について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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4週 |
金属を用いたカップリング反応 |
金属を用いたカップリング反応について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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5週 |
金属を用いたカップリング反応 |
金属を用いたカップリング反応について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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6週 |
フリーラジカル反応 |
フリーラジカル反応について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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7週 |
ペリ環状反応 |
ペリ環状反応について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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8週 |
中間試験 |
1~7週の内容について応用問題に対応できる
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4thQ |
9週 |
機機能材料の基礎 |
機機能材料の基礎について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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10週 |
光機能材料 |
光機能材料について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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11週 |
界面・表面材料 |
界面・表面材料について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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12週 |
力学・強度機能材料 |
力学・強度機能材料について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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13週 |
分離機能材料 |
分離機能材料について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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14週 |
生体機能材料 |
生体機能材料について高度な内容理解や応用問題演習対応ができる
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15週 |
有機材料に関する調査内容のプレゼンテーション |
有機材料に関して調査した内容分かりやすくプレゼンテーションできる
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16週 |
期末試験 |
9~14週の内容について応用問題に対応できる
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分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 有機化学 | 有機物が炭素骨格を持つ化合物であることを説明できる。 | 5 | 後1,後8,後9,後15,後16 |
代表的な官能基を有する化合物を含み、IUPACの命名法に基づき、構造から名前、名前から構造の変換ができる。 | 5 | 後1,後8,後9,後15,後16 |
σ結合とπ結合について説明できる。 | 5 | 後6,後8,後15,後16 |
混成軌道を用い物質の形を説明できる。 | 5 | 後16 |
誘起効果と共鳴効果を理解し、結合の分極を予測できる。 | 5 | 後2,後7,後8,後10,後15,後16 |
σ結合とπ結合の違いを分子軌道を使い説明できる。 | 5 | 後2,後7,後8,後10,後15,後16 |
ルイス構造を書くことができ、それを利用して反応に結びつけることができる。 | 5 | 後2,後7,後8,後10,後15,後16 |
共鳴構造について説明できる。 | 5 | 後2,後7,後8,後10,後15,後16 |
炭化水素の種類と、それらに関する性質および代表的な反応を説明できる。 | 5 | 後3,後8,後15,後16 |
芳香族性についてヒュッケル則に基づき説明できる。 | 5 | 後16 |
分子の三次元的な構造がイメージでき、異性体について説明できる。 | 5 | 後16 |
構造異性体、シスートランス異性体、鏡像異性体などを説明できる。 | 5 | 後16 |
化合物の立体化学に関して、その表記法により正しく表示できる。 | 5 | 後16 |
代表的な官能基に関して、その構造および性質を説明できる。 | 5 | 後3,後8,後15,後16 |
それらの官能基を含む化合物の合成法およびその反応を説明できる。 | 5 | 後3,後5,後6,後8,後15,後16 |
代表的な反応に関して、その反応機構を説明できる。 | 5 | 後3,後4,後5,後6,後8,後15,後16 |
電子論に立脚し、構造と反応性の関係が予測できる。 | 5 | 後4,後5,後6,後8,後11,後12,後13,後14,後16 |
反応機構に基づき、生成物が予測できる。 | 5 | 後4,後6,後8,後11,後12,後13,後14,後16 |