理論有機化学シラバス

授業科目

担当教員

開講期

理論有機化学

中川　克彦

前期

科目番号

対象学年

必修・選択の別

単位数

630106

1年　生物応用化学専攻

選択必修

2単位

授業概要
理論有機化学では、有機電子論、化学結合論、熱力学、反応速度論、立体化学などを発展させた知識・思考力を身につけ、有機化学の反応機構を推定する能力を修得させることを目的とする。
　　到達目標
　　　1. 有機電子理論（誘起効果、共鳴効果、超共役）の概念を活用し、未知の化合物との反応に関する主な生成物を予測することができること。
　　　2. 物理化学において修得した熱力学・速度論の概念を有機化学反応に活用できること。
　　　3. 求核置換反応と脱離反応の反応機構の違いについて議論できること
　　　4. 求核置換反応と脱離反応についてグリーンケミストリーの概念を活用し、説明できること。
　　　5. 有機系専門用語の英語力を身に付けるため、アメリカ合衆国の技術者試験である FE(Fundamental of Engineering)試験に出題される有機化学の問題の内容を理解し、解答できること。

教科書: 有機反応論　　加納航治著　　（三共出版）および配布プリント
参考書: 有機反応機構　　右田俊彦、永井洋一郎　共著　　（裳華房）; その他化学結合、分子軌道、有機電子理論、物理化学などに関する参考書は図書館に多数ある。

授業の進め方
授業は、教科書・プリント及び演習問題を中心としたゼミ方式の講義を進め、学生は随時、授業中の課題および講義内容のまとめについて個別およびグループ討論などによる発表を行う。

授業内容

1	有機化学の反応機構の考え方の復習
2	化学結合論:軌道および混成軌道の概念
3	化学結合論:電気陰性度と分極および双極子モーメント
4	化学結合論:分子間力の概念（学生によるプレゼン発表を行う）
5	有機電子理論:共鳴理論
6	有機電子理論:誘起効果と共鳴効果
7	有機電子理論:超共役
8	酸と塩基の定義
9	酸解離に対する溶媒効果および立体効果（グリーンケミストリーへの活用、特許検索結果などについて討論する）
10	酸解離平衡と熱力学:エンタルピーとエントロピーの変化
11	有機化学反応と速度論:遷移状態説とエネルギー相関図（グリーンケミストリー:有機プロセスと反応制御による省エネ対策について、特許調査結果と対比しながら討論する）
12	求核置換反応の反応機構（1）:速度論と立体化学（環境にやさしい脱離基の選択）
13	求核置換反応の反応機構（2）:溶媒効果と隣接基効果（環境にやさしい溶媒と反応条件の検討と特許検索結果との対比）
14	脱離反応の反応機構:速度論と立体化学、溶媒効果と隣接基効果（脱離分子の環境への影響）
15	期末試験

成績評価の方法
期末試験（70%）、講義中の英訳・和訳や化学クイズの応答（20%）、課題提出物（10%）を含めて評価する。

学生へのメッセージ
本科目では、有機電子論、化学結合論、立体化学などの有機化学の知識、熱力学、反応速度論などの物理化学の知識を基にして、有機化学の反応機構に関する基本項目を理解する。さらにそれらを応用する力をつけるため、特許検索を行い、産業への活用について学ぶと共に、授業で学んだことはその都度復習・演習する必要がある。講義中、雑誌や新聞より最新の有機化合物に関連したトピックス等に対するグループ討論を行う。有機系専門用語の英語力を身に付けるため、アメリカ合衆国の技術者試験である FE（Fundamental of Engineering）試験に出題される有機化学の問題を講義中に演習するので、英語の辞書は必ず持参すること。

学習・教育目標 (生産工学)

学習・教育目標
(電子工学)

学習・教育目標
(生物応用化学)

機械工学コース

環境材料工学コース

A-1、B-4、C-1