2025年 大学院理工学研究科 シラバス - 物質応用化学専攻
設置情報
| 科目名 | 有機機能材料特論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物質応用化学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 大内 秋比古 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜3 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L13B |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 有機化合物による光の吸収と分子内・分子間のエネルギーの移動及びその結果起こる化学反応について理解し，それらがどのように利用されているのかを学ぶことにより、光エネルギーの特徴、及び光プロセスの原理や反応を理解し、自分で光を用いるプロセスを開発できる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義資料とプロジェクターを用いた講義を行う。講義資料は事前にCST-VOICEにアップロードする。授業中のプロジェクターで行う講義を聞いて、講義資料に必要事項を記入して考え方を理解し身に付ける。国の研究所での研究開発、および国内外の大学・研究所や企業等との共同研究等の経験をもとに，研究開発を行っていく上で必要な基礎知識とそれらをどのように利用していくかについて研究開発例等を含めて学ぶ。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
CST-VOICEに事前にアップロードする講義資料(パスワード：OrgFM ）に目を通し質問事項を整理し授業に臨むこと。重要な点は自分で資料に書き込むこと。 講義のあったその日のうちに授業内容の復習をし、毎回の講義内容を理解した上で次の講義に臨むこと。 この授業は、受講者が有機化学と物理化学の基本を理解していることを前提とする。 |
授業計画
| 第1回 | イントロダクション。 有機機能材料と光。 | 事前学修：「有機機能材料特論(01)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(01)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 原子・分子の電子状態。 | 事前学修：「有機機能材料特論(02)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(02)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第3回 | 光の吸収。 | 事前学修：「有機機能材料特論(03)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(03)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第4回 | 光を吸収した分子の挙動：分子内過程。 | 事前学修：「有機機能材料特論(04)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(04)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第5回 | 光を吸収した分子の挙動：分子間過程。 色と光。 | 事前学修：「有機機能材料特論(05)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(05)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第6回 | 天然色素と合成色素。 機能性色素。 中間まとめ。 | 事前学修：「有機機能材料特論(06)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(06)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第7回 | 理解度確認試験。 | 事前学修：「有機機能材料特論(01-06)-資料」とそこに書き込んだ内容、および中間まとめで説明した内容を見ながら復習をし、 必要に応じ参考書で内容を調べた上で理解度確認試験に臨むこと。 事後学修：理解度確認試験でできなかったところを「有機機能材料特論(01-06)-資料」および参考書で復習をすること。 | 事前学修：各自必要な時間 事後学修：２時間 |
| 第8回 | 理解度確認試験の解説。 有機光化学反応１（光化学反応の特徴・法則・種類、オレフィンの反応）。 | 事前学修：理解度確認試験でできなかった点を「有機機能材料特論(01-06)-資料」および参考書で復習した上で講義に臨むこと。 また、「有機機能材料特論(08)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：理解度確認試験でできなかった点を理解できたことを確認すること。また、 授業中に「有機機能材料特論(08)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第9回 | 有機光化学反応２（ペリ環状反応1：イントロダクション・電子環状反応・付加環状反応）。 | 事前学修：「有機機能材料特論(09)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(09)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第10回 | 有機光化学反応3（ペリ環状反応2：シグマトロピー転位、カルボニル化合物の反応）。 | 事前学修：「有機機能材料特論(10)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(10)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第11回 | 有機光化学反応4（芳香族化合物の反応、ラジカル・カルベン・ナイトレン）。 | 事前学修：「有機機能材料特論(11)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(11)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第12回 | 有機光化学反応5（一重項酸素、フォトクロミズム）。 | 事前学修：「有機機能材料特論(12)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(12)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第13回 | 有機光化学反応6（遷移金属触媒反応の基礎、光酸化還元触媒）。 | 事前学修：「有機機能材料特論(13)-資料」を読み、必要に応じ参考書で内容を調べ、理解できたことと、できなかったことをはっきりさせた上で講義に臨むこと。 事後学修：授業中に「有機機能材料特論(13)-資料」に書き込んだ内容を見ながら復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第14回 | 研究開発実施例。 まとめ。 | 事前学修：「有機機能材料特論(01-13)-資料」を復習し、研究開発実施例の内容が理解できるようにした上で講義に臨むこと。 事後学修：研究開発実施例で理解できなかったところを「有機機能材料特論(01)-(13)-資料」で復習をすること。 | 事前学修：２時間 事後学修：２時間 |
| 第15回 | 平常試験とその解説。 | 事前学修：「有機機能材料特論(01-13)-資料」とそこに書き込んだ内容、研究開発実施例についての記録、およびまとめで説明した内容を見ながら復習をし、必要に応じ参考書で内容を調べた上で平常試験に臨むこと。 事後学修：平常試験でできなかったところを「有機機能材料特論(01-13)-資料」および参考書で復習すること。 | 事前学修：各自必要な時間 事後学修：２時間 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
①伊澤康司 『やさしい有機光化学』 名古屋大学出版会 2004年
②杉森彰 『有機光化学』 裳華房 1994年
③村田滋 『光化学 - 基礎と応用 -』 東京化学同人 2013年
④杉森彰、時田澄男 『光化学 - 光反応から光機能性まで』 裳華房 2012年
⑤長村利彦、川井秀記 『光化学 - 基礎から応用まで』 エキスパート応用化学テキストシリーズ 講談社 2014年
⑥N. J. Turro, V. Ramamurthy, C. S. Scaiano (井上春夫・伊藤攻 監訳) 『分子光化学の原理』 丸善出版 2013年
⑦山本明夫 『有機金属化学 - 基礎から触媒反応まで』 東京化学同人 2015年
⑧日本化学会 編 『有機分子触媒の化学 - モノづくりのパラダイムシフト』 CSJ Current Review 22 化学同人 2016年
⑨日本化学会 編 『有機光反応の化学 - 光が誘起する電子移動・触媒系・有機合成』 CSJ Current Review 43 化学同人 2022年
・講義は主に上記参考書に記載された内容からなっていますが、光化学の基礎は①と③、有機光化学反応の官能基別の反応では②の内容が主となっています。光化学の原理などについて少し詳しく勉強したい場合は⑥が良いと思いますが、時々翻訳間違いが有るので分かり難い場合は原書を参照すると分かり易くなる場合が有ります。⑦は有機化合物の合成等に無くてはならない有機金属触媒の入門書として優れたもので、光酸化還元触媒の反応を理解するためにも有用なので一読をお勧めします。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
理解度確認試験(40点満点,30%)(7回目)と平常試験(100点満点,70%)(15回目)を100点満点に換算し、60点以上を合格とする。理解度確認試験と平常試験は自分の講義ノートとダウンロードした講義資料は参照可とする。 試験の点数は採点後に各自に連絡する。 |
| 質問への対応 | 授業中、及び授業終了後 |
| 研究室又は 連絡先 |
ouchi.akihiko@nihon-u.ac.jp メールは大学より配布されたメールアドレスを用い、件名欄に授業科目、学生番号、および氏名を記入すること |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
理解度確認試験と平常試験は、自分の講義ノートとダウンロードした講義資料は参照可としますが、勉強しないで講義資料を見ただけでは正しい解答はできません。大切な点は講義中に繰り返し説明するので十分理解したうえで試験に臨んでください。 |