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最終更新日:2021/03/30  

FE13001   分子構造解析

3.0 単位, 3 年次, 通年火2
一戸 雅聡, 志賀 拓也, 藤田 健志

授業概要

赤外分光法,質量分析法,核磁気共鳴分光法,紫外可視吸光光度法,蛍光分光法,ラマン分光法及び電子顕微鏡,走査型プローブ顕微鏡などの各種機器分析法・分析機器の測定原理と応用について詳述する。

備考

その他の実施形態
(春ABC対面)

授業方法

講義

学位プログラム・コンピテンスとの関係

各種分光法の基礎知識を習得し、化合物の構造決定に対する応用力を養う。

授業の到達目標(学修成果)

赤外吸収スペクトル(IR)、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量分析(MS)の原理、スペクトルの読み取り方、読み取ったスペクトルからの有機化合物の構造解析法を学ぶ。また、紫外可視吸収スペクトル(UV-Vis)などその他の分光法の原理、スペクトルから得られる化学的情報に関する知識を習得する。

キーワード

赤外吸収スペクトル・核磁気共鳴スペクトル・質量分析・紫外可視吸収スペクトル・蛍光スペクトル・X線吸収スペクトル

授業計画

春学期前半は赤外吸収スペクトル(IR)、核磁気共鳴スペクトル(NMR)に関する講義・演習を行い、春学期後半は質量分析(MS:総合解析前に概説する)を含めた機器分析による総合的な有機化合物の構造解析の演習を行う。
秋学期初めに質量分析(MS)の詳細を解説し、有機化合物の構造解析の演習を行う。中盤からは、紫外可視吸収スペクトル(UV-Vis)、蛍光スペクトル、X線吸収スペクトル、メスバウアースペクトルなどの分光法の解説を行う。

第1回 IRの基礎、特性吸収帯、スペクトルの読み取り・記述方法の解説
第2回 IRにおける特性吸収帯の波数変化(置換基効果、環張力効果など)の解説
第3回 NMRの基礎(1H NMRスペクトルから得られる化学シフト、分裂パターン、スピンースピン結合定数、水素数)の解説
第4回 1H NMRスペクトルにおける化学シフト、分裂パターンと強度比、スピンースピン結合定数の詳細解説
第5回 1H NMRスペクトルにおける複合的分裂パターン解析の解説
第6回 1H NMRスペクトルの読み取り・記述方法の解説
第7回 1H NMRスペクトルの読み取り演習、構造解析の基礎解説
第8回 13C NMRスペクトルの基礎解説
第9回 13C NMRスペクトルにおける化学シフトの詳細解説
第10回 MSの基礎、読み取り・記述方法の解説
第11回 各種スペクトルを用いた構造解析の基礎解説
第12回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習1
第13回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習2
第14回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習3
第15回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習4
第16回 MSの原理等の詳細解説
第17回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習5
第18回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習6
第19回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習7
第20回 各種スペクトルを用いた構造解析の演習8
第21回 紫外可視分光法の原理
第22回 紫外可視吸収スペクトルの原理とスペクトル解析法の解説1
第23回 紫外可視吸収スペクトルの原理とスペクトル解析法の解説2
第24回 発光スペクトルの原理とスペクトル解析法の解説1
第25回 発光スペクトルの原理とスペクトル解析法の解説2
第26回 X線吸収分光法の原理
第27回 X線吸収スペクトルの解析法1
第28回 メスバウアー分光法の原理
第29回 メスバウアースペクトルの解析法1
第30回 メスバウアースペクトルの解析法2

履修条件

なし

成績評価方法

授業の進行状況に応じて適宜課すレポート(20%)・試験(80%)で判断する。

学修時間の割り当て及び授業外における学修方法

講義(60%)、演習(40%)
適宜課されるレポート執筆を通じて、各種分光法の理解、スペクトル解析による構造解析手法の理解を深める。

教材・参考文献・配付資料等

指定参考書はないが、各種分光法を用いた化合物の構造決定法を解説した参考図書を必ず手元に準備し、必要な時に参照できるようにして欲しい。

1. 第2版 機器分析のてびき1(化学同人)
2. 有機化合物のスペクトルによる同定法(東京化学同人)

オフィスアワー等(連絡先含む)

一戸 雅聡 ichinohe@chem.tsukuba.ac.jp
百武 篤也 momotake@chem.tsukuba.ac.jp
志賀 拓也 shiga@chem.tsukuba.ac.jp

その他(受講生にのぞむことや受講上の注意点等)

分子構造解析で扱う内容は化学類3年生向け専門化学実験や各研究室における卒業課題研究で必要となるので、化学類3年生は必ず履修し、理解に努めること。

他の授業科目との関連

ティーチングフェロー(TF)・ティーチングアシスタント(TA)

なし