【授業概要】
・テーマ
有機合成に必要な有機機器分析の方法について学ぶ。特に核磁気共鳴スペクトル、赤外吸収スペクトル、紫外可視吸収スペクトル、質量スペクトルの各種機器分析法について、それぞれの原理、スペクトルの読み方、実際の構造へのあてはめ方を説明し、さらに演習を通じて理解を深める。
・到達目標
最終的に以下の事柄を習得することを目標とする。 ◯各構造解析法の原理を理解し、それによって得られる情報を把握できる。 ◯各構造解析法を用いて、単純な化合物の構造決定ができる。 ◯各構造解析法を組み合わせて、複雑な化合物の構造決定ができる。
・キーワード
高分子機器分析、核磁気共鳴スペクトル、赤外吸収スペクトル、紫外可視吸収スペクトル、質量分析
【科目の位置付け】
有機化学、物理化学の知識に基づいて、有機化合物の構造を決定するための分光学的知識を扱う。また、構造解析のスキルは、高分子合成化学実験や、合成系の研究室における研究開発プロポーザル及び卒業研究で必須のスキルである。
【授業計画】
・授業の方法
前半(〜第7回)は有機化合物に関する機器分析の原理・方法について学習する。後半(第8回〜)は、有機化合物を官能基ごとに分類して取り上げ、スペクトルから得られる情報を説明したのち、演習を通じて実際にスペクトル解析して構造決定を行う。
・日程
第1回:構造解析とは 第2回:質量分析法 第3回:紫外可視分光法 第4回:赤外分光法 第5回:核磁気共鳴(1):NMRの原理、13C-NMR(化学シフト) 第6回:核磁気共鳴(2):1H NMR(化学シフト、カップリング、シグナル強度) 第7回:核磁気共鳴(3):二次元NMR 第8回:アルコールの構造解析 第9回:エーテルの構造解析 第10回:アミンの構造解析 第11回:芳香族化合物の構造解析 第12回:アルデヒドとケトンの構造解析 第13回:カルボン酸とニトリルの構造解析 第14回:カルボン酸誘導体の構造解析 第15回:総合問題演習 定期試験
【学習の方法】
・受講のあり方
教科書に合わせて講義を進めるので、講義の前に教科書を読んで予習しておくこと。
・授業時間外学習へのアドバイス
適宜レポートを課すので、自力で取り組んでみること。
【成績の評価】
・基準
◯各構造解析法の原理を理解し、それによって得られる情報を把握できる(30点)。 ◯各構造解析法を用いて、単純な化合物の構造決定ができる(30点)。 ◯各構造解析法を組み合わせて、複雑な化合物の構造決定ができる(40点)。
・方法
授業中の小テスト、レポート、期末試験の成績を総合して評価する。
【テキスト・参考書】
教科書:マクマリー有機化学 第8版 東京化学同人。その他、適宜資料を配布する。 参考書:例えば、 ◯ビギナーズ有機構造解析 川端潤著 化学同人 2005 ◯ベーシック有機構造解析 森田博史・石橋正己著 化学同人 2011 ◯有機化学のためのスペクトル解析法 第2版 M.Hesseら著 野村ら訳 化学同人 2010
【その他】
・学生へのメッセージ
基本的な有機化学及び物理化学の内容を理解しておくことが望ましい。
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