概要:
原子が多数結合して形成される分子は、原子の種類・サイズ・構成・立体構造など様々な要因によって機能性が変化する。様々な機能性材料や医薬品等を設計するうえで、分子が発現する機能を把握しておくことは非常に重要である。近年の分析機器の発展は目覚ましいものである一方、必要に応じて適した分析機器や条件・手法を選択する必要がある。そのためには、各種分析機器の原理を理解したうえで利用することが必要不可欠であり、さらに得られる結果を正確に解析できなければならない。
本科目では、指定された分析機器に関して自身で調べてプレゼンテーションを行う。これにより情報収集・プレゼンテーション能力を養う。また、様々な分子構造解析の手法および原理を理解し、実際に得られるスペクトル等の結果から分子構造を決定する解析手法を習得する。
授業の進め方・方法:
板書中心
注意点:
本科目では基礎化学、物理、有機化学、無機化学、生物学等の総合的な基礎・応用知識が必要となる。
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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 |
本科目の内容と目標を理解する。
プレゼンする各種分析装置の担当、プレゼン時の注意点等を把握する。
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| 2週 |
光学・電子顕微鏡 |
光学顕微鏡と電子顕微鏡の原理・応用を理解する。電子顕微鏡に関しては、その分類や特徴についても理解する。
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| 3週 |
有機化合物のスペクトル解析1 |
NMR、MS、IR等のスペクトル解析法を習得する。
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| 4週 |
有機化合物のスペクトル解析2 |
NMR、MS、IR等のスペクトル解析法を習得する。実際に演習を解き、全員でディスジカッションを行う。
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| 5週 |
有機化合物のスペクトル解析＋プレゼンテーション1 |
NMR、MS、IR等のスペクトルより導いた有機化合物の分子構造についてプレゼンテーションを行う。
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| 6週 |
有機化合物のスペクトル解析＋プレゼンテーション2 |
NMR、MS、IR等のスペクトルより導いた有機化合物の分子構造についてプレゼンテーションを行う。
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| 7週 |
有機化合物のスペクトル解析＋プレゼンテーション3 |
NMR、MS、IR等のスペクトルより導いた有機化合物の分子構造についてプレゼンテーションを行う。
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| 8週 |
計算化学（分子軌道法） |
計算化学的手法である分子軌道法の原理を理解する。ソフトウェアを用いた計算方法を習得する。
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| 4thQ |
| 9週 |
計算化学（分子動力学法） |
計算化学的手法である分子動力学法の原理を理解する。ソフトウェアを用いた計算方法を習得する。
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| 10週 |
プレゼンテーション1 |
担当する分析機器の原理、特徴、応用例についてプレゼンテーションを行う。また、プレゼン者以外の学生は質疑を行う。
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| 11週 |
プレゼンテーション2 |
担当する分析機器の原理、特徴、応用例についてプレゼンテーションを行う。また、プレゼン者以外の学生は質疑を行う。
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| 12週 |
プレゼンテーション3 |
担当する分析機器の原理、特徴、応用例についてプレゼンテーションを行う。また、プレゼン者以外の学生は質疑を行う。
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| 13週 |
プレゼンテーション4 |
担当する分析機器の原理、特徴、応用例についてプレゼンテーションを行う。また、プレゼン者以外の学生は質疑を行う。
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| 14週 |
プレゼンテーション5 |
担当する分析機器の原理、特徴、応用例についてプレゼンテーションを行う。また、プレゼン者以外の学生は質疑を行う。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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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 | |
| 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 | |
| σ結合とπ結合について説明できる。 | 5 | |
| 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 | |
| σ結合とπ結合の違いを分子軌道を使い説明できる。 | 5 | |
| 共鳴構造について説明できる。 | 5 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 分析化学 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について説明できる。 | 5 | |
| Lambert-Beerの法則に基づく計算をすることができる。 | 5 | |
| イオン交換による分離方法についての概略を説明できる。 | 5 | |
| 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法等を理解している。 | 5 | |
| クロマトグラフィーの理論と代表的な分析方法を理解している。 | 5 | |
| 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析することができる。 | 5 | |