Web Syllabus(講義概要)
トップへ戻る 前のページへ戻る
分子構築学
英文名Molecular Architecture
科目概要理学研究科(修士課程) 分子科学専攻, 生物科学専攻 1~2年 2単位 後期 15 コマ 講義 週1コマ
科目責任者弓削 秀隆
担当者弓削 秀隆
備考(専門科目)

授業の目的

元素の特性と周期性、単純化合物の構造・反応・性質についての基礎知識を身につけ、さらに複雑な物質開拓の方針、具体的合成手法、分離・同定方法、構造・機能相関を理解できる。これらの知見を基に触媒化学、酵素化学等の応用分野に適した化合物設計と合成ができるようになる。(SS2、SS3、MS2、MS3)

教育内容

元素の特性と周期性、単純化合物についての基礎知識を教授する。これを基にした機能性物質の考え方、具体的合成手法、分離・同定方法、構造解析について解説を行い、その具体例としての均一触媒、酵素モデル化合物の役割と応用を示す。

教育方法

指定した教科書(The Organometallic Chemistry of the Transition Metals)をもとに内容を概説、文献資料による研究例を紹介し、より具体的な研究手法を身につけ、理解を深める。翌週、学生自身が自分で解いた演習問題を解説する。

授業内容

項目内容担当者
1有機金属化合物の一般的性質有機金属化合物の性質を概観する。弓削 秀隆
2アルキル、アリル金属化合物、金属水素化物とσ結合性化合物アルキル、アリルおよびヒドリド配位子と金属の結合を理解する。弓削 秀隆
3カルボニル、ホスフィン錯体と配位子置換反応カルボニル、ホスフィン配位子の置換反応を理解する。弓削 秀隆
4π結合性配位子アルケン、アルキン、アリールなどの配位子を理解する。弓削 秀隆
5酸化的付加と還元的脱離有機金属に広くみられる反応である酸化的付加と還元的脱離反応を理解する。弓削 秀隆
6挿入反応と脱離反応カルボニル、アルケンの関与する挿入反応と脱離反応を理解する。弓削 秀隆
7求核および求電子付加と引き抜きカルボニル、ポリエンへの求核付加、求電子的引き抜き反応を理解する。弓削 秀隆
8均一触媒均一触媒反応を概観し、その機構、設計思想を理解する。弓削 秀隆
9有機金属化学における測定法NMR、IR、X 線回折法などの有機金属化合物の研究手段を理解する。弓削 秀隆
10金属―配位子間多重結合カルベン、カルビンの電子状態、合成、反応の特徴を概観する。弓削 秀隆
11有機金属化学の応用アルケンメタセシス、アルケン重合、C―H 結合活性化など応用例を概説する。弓削 秀隆
12金属クラスター、ナノ粒子、表面クラスター化学についてアイソローバル近似に基づいて構造や反応を理解する。弓削 秀隆
13有機合成への応用C―C 結合、C―ヘテロ原子結合形成反応など有機合成への応用例を概説する。弓削 秀隆
14常磁性、高酸化状態、多配位数の化合物高酸化状態や多配位数の有機金属化合物における特異な磁性とスピン状態を概観する。弓削 秀隆
15生物有機金属化学補酵素B12、窒素固定など生体内における有機金属化学の具体例を概説する。弓削 秀隆
No. 1
項目
有機金属化合物の一般的性質
内容
有機金属化合物の性質を概観する。
担当者
弓削 秀隆
No. 2
項目
アルキル、アリル金属化合物、金属水素化物とσ結合性化合物
内容
アルキル、アリルおよびヒドリド配位子と金属の結合を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 3
項目
カルボニル、ホスフィン錯体と配位子置換反応
内容
カルボニル、ホスフィン配位子の置換反応を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 4
項目
π結合性配位子
内容
アルケン、アルキン、アリールなどの配位子を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 5
項目
酸化的付加と還元的脱離
内容
有機金属に広くみられる反応である酸化的付加と還元的脱離反応を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 6
項目
挿入反応と脱離反応
内容
カルボニル、アルケンの関与する挿入反応と脱離反応を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 7
項目
求核および求電子付加と引き抜き
内容
カルボニル、ポリエンへの求核付加、求電子的引き抜き反応を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 8
項目
均一触媒
内容
均一触媒反応を概観し、その機構、設計思想を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 9
項目
有機金属化学における測定法
内容
NMR、IR、X 線回折法などの有機金属化合物の研究手段を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 10
項目
金属―配位子間多重結合
内容
カルベン、カルビンの電子状態、合成、反応の特徴を概観する。
担当者
弓削 秀隆
No. 11
項目
有機金属化学の応用
内容
アルケンメタセシス、アルケン重合、C―H 結合活性化など応用例を概説する。
担当者
弓削 秀隆
No. 12
項目
金属クラスター、ナノ粒子、表面
内容
クラスター化学についてアイソローバル近似に基づいて構造や反応を理解する。
担当者
弓削 秀隆
No. 13
項目
有機合成への応用
内容
C―C 結合、C―ヘテロ原子結合形成反応など有機合成への応用例を概説する。
担当者
弓削 秀隆
No. 14
項目
常磁性、高酸化状態、多配位数の化合物
内容
高酸化状態や多配位数の有機金属化合物における特異な磁性とスピン状態を概観する。
担当者
弓削 秀隆
No. 15
項目
生物有機金属化学
内容
補酵素B12、窒素固定など生体内における有機金属化学の具体例を概説する。
担当者
弓削 秀隆

到達目標

元素の特性と周期性、単純化合物の構造・反応・性質についての基礎知識を身につけ、機能性物質開拓の方針、具体的合成手法、分離・同定方法を理解する。応用例としての均一触媒、酵素モデル化合物の構造・機能相関について考察できること。

評価基準

演習、レポートで総合的に評価する。欠席は減点する。

準備学習(予習・復習)

指定した教科書(The Organometallic Chemistry of the Transition Metals)で予習し、疑問点を明確にしておくこと。章末演習問題を解くこと。

実務経験のある教員情報

(なし)

関連科目

(なし)

その他

なし

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書The Organometallic Chemistry of the Transition Metals; 7th EditionRobert H. CrabtreeWiley
参考書Organometallics and Catalysis: An IntroductionManfred BochmannOxford University Press
参考書Organotransition Metal Chemistry: From Bonding to CatalysisJohn F. HartwigUniversity Science Books
教科書
署名
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals; 7th Edition
著者・編者
Robert H. Crabtree
発行所
Wiley
参考書
署名
Organometallics and Catalysis: An Introduction
著者・編者
Manfred Bochmann
発行所
Oxford University Press
参考書
署名
Organotransition Metal Chemistry: From Bonding to Catalysis
著者・編者
John F. Hartwig
発行所
University Science Books