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化学特別研究Ⅰ・Ⅲ

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令和2年度以降入学者 化学特別研究Ⅰ・Ⅲ
教員名 岩堀史靖
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 相関理化学専攻
学期 前期 履修区分 選択必修
授業の形態 対面形式の実験・研究。
本科目は原則的に実験・研究への参加を必要とする。万やむを得ない理由で実験・研究に参加できない場合に限り,zoomを用いたオンライン形式での受講を認める場合がある。
Blackboard ID:20214138
授業概要 有機ラジカルを基盤とした新規物質の合成と解析について研究を行う。
授業のねらい・到達目標 目的分子を合目的的に設計し、それを合成するための経路を定めることができる。
合成と物性測定を遂行し、データ解釈と議論ができるようになる。
授業の方法 授業の形式:【研究】

合成と単離精製、構造決定の結果について議論する。
本授業の事前・事後学習は,各2時間の学習を目安としますが,研究の進捗に応じた学習が必要です。
授業計画
1 イントロダクション:研究背景や研究目的に関する説明
【事前学習】事前に与えられた紹介文と課題を完成しておく。 (2時間)
【事後学習】特別研究における問題意識、課題意識を整理しておく。 (2時間)
2 物質設計(1):研究目的に合致する有機ラジカル分子の設計を行う
【事前学習】過去の関連論文を精読し、課題を抽出しておく。 (2時間)
【事後学習】図書館やオンラインデータベースを利用して文献を揃えておく。 (2時間)
3 物質設計(2):抽出した課題の解決法を探り、研究計画立案につなげる
【事前学習】そろえた資料や文献を精読しておく。 (2時間)
【事後学習】合成しようとする分子の大まかな性質を考えて整理しておく。 (2時間)
4 物質設計(3):使用する試薬類の危険性、処理方法などを十分に調査する
【事前学習】自分が合成しようとする分子に求める性質を整理しておく。 (2時間)
【事後学習】合成スキームを描き、必要な文献や資料を手配しておく。 (2時間)
5 合成(1):有機ラジカルの合成
【事前学習】合成を行うための試薬や器具類を入念に確認し、使用法を確かなものにしておく。 (2時間)
【事後学習】反応の経過や結果について詳細な記録をとり、再読して確認しておく。 (2時間)
6 合成(2)有機ラジカルの単離精製操作
【事前学習】適した単離精製操作について調べておく。 (2時間)
【事後学習】得られた目的ラジカルの収量と収率を計算しておく。 (2時間)
7 合成(3)有機ラジカルの結晶化、単結晶試料を作成する
【事前学習】結晶化技術について、どのようなものがあるか調べておく。 (2時間)
【事後学習】実際の結晶化を行った結果を一覧リストにまとめておく。 (2時間)
8 測定(1)有機ラジカルの電子スピン共鳴(ESR)測定
【事前学習】試料調製法について調べ、自分の試料に適した測定計画を立てる。 (2時間)
【事後学習】得られた結果を解析し、ノートに整理しておく。 (2時間)
9 測定(2)有機ラジカルのX線結晶構造解析
【事前学習】結晶構造解析の流れを確認してノートをつくっておく。 (2時間)
【事後学習】得られた結果から、結合距離や角度の情報を抽出してまとめておく。 (2時間)
10 測定(3)有機ラジカルの温度可変ESR測定
【事前学習】温度可変測定における注意点について調べておく。 (2時間)
【事後学習】得られた結果をグラフにまとめ、必要に応じて理論曲線で解析する。 (2時間)
11 測定(4)有機ラジカルの吸収スペクトル測定
【事前学習】溶媒の選択、測定波長などをあらかじめ定めておく。 (2時間)
【事後学習】得られた結果をグラフにまとめ、極大吸収波長などをノートにまとめておく。 (2時間)
12 考察(1)第5回から第7回までで得た結果を議論し、次回合成の計画を立案する
【事前学習】物質合成の面における課題や問題を抽出しておく。 (2時間)
【事後学習】指摘事項、注意点を反映させた今後の合成計画を立てる。 (2時間)
13 考察(2)第8回から第11回までで得られた結果を総合的に議論し、次回測定の計画を立案する
【事前学習】物性測定の面に置ける課題や問題を抽出しておく。 (2時間)
【事後学習】指摘事項、注意点を反映させた今後の測定計画を立てる。 (2時間)
14 研究の補完:考察からわかった不足点について追加実験を行う
【事前学習】どのような追加実験を実施する必要があるか書き出して計画を立てておく。 (2時間)
【事後学習】追加実験で得られた結果を整理し、ノートにまとめる。 (2時間)
15 中間報告書を提出し、次期の特別研究に向けてチェックを受ける
【事前学習】十分に練り上げた中間報告書を作成し、データ報告の準備をしておく。 (2時間)
【事後学習】指摘事項、注意点を反映させた次期の特別研究の計画を立てる。 (2時間)
その他
成績評価の方法及び基準 授業参画度:評価基準:実験計画の立案や研究研究発表の内容,実験態度。(100%)

原則的に,単位取得には研究室ゼミでの研究発表(対面またはzoom)を必要とする。
対面形式での実験研究参加が困難な者に対しては、本来の実験内容に相当する文献調査やデータ解析学習を以て実験に代える場合があり,個別の到達目標を設定することにより成績評価を行う。対面形式での実験参加が困難な者は,文献調査やデータ解析学習の進捗状況を遠隔形式で発表することで研究発表に代える。
オフィスアワー BlackBoard経由のメール,もしくは対面で随時。

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