授業科目名 超分子化学特論
英語授業科目名 Advanced Supramolecular Chemistry
科目ナンバリング
講義番号 M30335 担当教員[ローマ字表記] 小玉 康一 [Kodama,Koichi]
科目区分 理工学研究科博士前期課程化学系 開講学部 理工学研究科博士前期課程
単位数 2 必修・指定選択・選択の別
開講学期(期別) 第3・4 曜日時限 月2
教室 工-セミナー室6 対象年次
初年次教育科目

クラス指定

大学院博士前期課程 化学系専攻

他との関連(関連項目)

化学系専攻の有機化学系講義

履修条件(授業に必要な既修得科目または前提知識)

学部の有機化学系講義(有機化学Ⅰ、Ⅱ、有機反応化学Ⅰ、Ⅱ)を履修していることが望ましい。

テーマ・副題

授業科目の到達目標

種々の分子間相互作用について理解し、機能性超分子の中でそれらがどのような役割を果たしているかを理解する。

授業キーワード

超分子、水素結合、分子間相互作用、電荷移動相互作用、ホスト-ゲスト化学、自己組織化、包接結晶、分子機械、生体超分子

授業の内容

身のまわりの有機材料は無数の分子が集まって構成されているため、その性質は一つの分子の化学構造からは説明することができない。即ち、有機材料の本質を理解するためには、分子間にはたらく相互作用を理解し、分子を集合体として扱うことが必須である。本講義では、様々な分子間相互作用を学習すると共に、高い構造性と機能性を備えた分子集合体(超分子)について、最近の研究例も交えながら講義を行う。

授業の方法・事前準備学修・事後展開学修

講義は主にスライドを利用して説明します。

授業展開(スケジュール)

第1回:分子間相互作用の基礎と分類
第2回:強い水素結合
第3回:弱い水素結合
第4回:分子間相互作用の特徴と複合体の形成
第5回:ホスト-ゲスト化学1(クラウンエーテルとゲスト選択性)
第6回:ホスト-ゲスト化学2(シクロデキストリン)
第7回:ホスト-ゲスト化学3(その他の環状ホスト分子)
第8回:ホスト-ゲスト化学4(非環状ホスト分子と超分子ホスト)
第9回:超分子化学1(自己組織化と超分子シントン)
第10回:超分子化学2(包接結晶と有機ゼオライト)
第11回:超分子化学3(トポロジカル超分子)
第12回:超分子化学4(分子機械)
第13回:生体の中の超分子
第14回:最近の機能性超分子の研究例の紹介
第15回:まとめと期末試験

成績評価方法

レポートおよび期末試験

成績評価基準

宿題(60%)と期末試験(40%)によって評価する。

テキスト

必要に応じて資料を配布する。

参考図書

有機化学のための分子間力入門/西尾元宏著,,講談社,2008-
Supramolecular chemistry : fundamentals and applications : advanced textbook/Katsuhiko Ariga, Toyoki Kunitake,Springer,2006

学生へのメッセージ

超分子化学は、その概念が提唱されてからまだ40年も経過していませんが、その間に目覚ましい成長を遂げた分野です。2016年には超分子化学分野の研究者がノーベル化学賞を受賞し、これからナノテクノロジーの発展に伴い、その重要性はますます大きくなると予想されます。
古典的な有機化学に加えて、分子を集合体として捉える超分子化学の考え方を理解することは、将来、様々な材料開発に携わる皆さんにも有意義でしょう。

その他・備考