有機反応化学

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 有機反応化学
科目番号 6C17 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質工学専攻(生物応用化学コース) 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 有機反応論、加納航治著、三共出版
担当教員 石井 努

目的・到達目標

1.広範囲の有機反応を学び、それら反応機構を有機反応論の立場から理解できる。
2.電子の動きを示す矢印を用いて反応機構を説明できる。
3.協奏反応を有機電子論の立場から理解できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1広範囲の有機反応を学び、それら反応機構を有機反応論の立場から理解する広範囲の有機反応を学び、それら反応機構を有機反応論の立場から理解できる広範囲の有機反応を学び、それら反応機構を有機反応論の立場から理解できない
評価項目2電子の動きを示す矢印を用いて反応機構を説明する電子の動きを示す矢印を用いて反応機構を説明できる電子の動きを示す矢印を用いて反応機構を説明できない
評価項目3協奏反応を有機電子論の立場から理解する協奏反応を有機電子論の立場から理解できる協奏反応を有機電子論の立場から理解できない

学科の到達目標項目との関係

JABEE C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
現在、有機化学において数百万以上に及ぶ有機合成反応が知られている。これらの有機反応より様々な有機化合物が合成され、人類の生活を支える物質の重要な構成成分として利用されている。本講義
では、現在知られている様々な有機反応を反応様式により分類して、それらの反応機構を有機反応論及び有機電子論の立場から学ぶことを目的とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
教科書とプリントを併用し、授業内容を白板に板書し、またはプロジェクターで投射して、それらについて説明する。有機反応論を理解するために、反応機構の説明では電子移動を矢印で示す。
本科目は学修単位科目であるので、授業時間以外での自己学修が必要である。毎週、前回の講義内容及び自己学修内容(配付資料を含む)について試験を行う
注意点:
次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。
毎週の試験から評価する(評価基準: 平均点・60点以上を修得とする)。必要に応じて再試験を行う。60点以上を合格(60点)とする。
関連科目:有機化学、有機金属化学、有機合成化学、有機構造化学

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 イントロダクション:有機反応機構と有機反応論 有機反応機構と有機反応論を知る
2週 1分子的求核置換反応 1分子的求核置換反応を理解する
3週 2分子的求核置換反応 2分子的求核置換反応を理解する
4週 1分子的脱離反応 1分子的脱離反応を理解する
5週 2分子的脱離反応 2分子的脱離反応を理解する
6週 協奏反応:Woodward-Hoffmann則と付加環化反応 Woodward-Hoffmann則を知り、付加環化反応を理解する
7週 協奏反応:電子環状反応とシグマトロピー転位 電子環状反応とシグマトロピー反応を理解する
8週 中間まとめ 上記内容の理解を確認し、後半の授業に繋げる
2ndQ
9週 求核付加反応(1) 求核付加反応を理解する
10週 求核付加反応(2) 求核付加反応を理解する
11週 求核付加-脱離反応(1) 求核付加-脱離反応を理解する
12週 求核付加-脱離反応(2) 求核付加-脱離反応を理解する
13週 求電子付加反応(1) 求電子付加反応を理解する
14週 求電子付加反応(2) 求電子付加反応を理解する
15週 まとめ 有機反応化学の理解度を確認する
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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。4前1,前2,前4,前14
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。4前1,前2,前4,前14
σ結合とπ結合について説明できる。3前1,前6,前13
混成軌道を用い物質の形を説明できる。3前1,前6
誘起効果と共鳴効果を理解し、結合の分極を予測できる。4前1,前2,前4
σ結合とπ結合の違いを分子軌道を使い説明できる。4前1,前6,前7,前13,前14
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。4前1,前2,前4
共鳴構造について説明できる。4前1,前7,前8
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。4前2,前3,前4,前5,前13,前14
芳香族性についてヒュッケル則に基づき説明できる。3前6,前7
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。4前2,前3,前4,前5,前9,前10,前11,前12,前13,前14
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。4前4,前5,前13,前14
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。4前2,前3,前4,前5,前13,前14
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。4前2,前3,前4,前5,前9,前10,前11,前12,前13,前14
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。4前2,前3,前4,前5,前9,前10,前11,前12,前13,前14
代表的な反応に関して、その反応機構を説明できる。4前1,前2,前3,前4,前5,前9,前10,前11,前12,前13,前14
電子論に立脚し、構造と反応性の関係が予測できる。4前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14
反応機構に基づき、生成物が予測できる。4前1,前2,前3,前4,前5,前9,前10,前11,前12,前13,前14

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力500000050
専門的能力400000040
分野横断的能力100000010