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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 尾関智二
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 研究室における対面または、Zoomを使用した遠隔同時双方向による研究内容についてのディスカッションを踏まえて、研究を実施する。
Blackboard ID:20214142
授業概要 ポリオキソメタレートをはじめとする、多核金属錯体の合成・X線回折をはじめとする機器分析によるキャラクタリゼーション、反応解析、理論計算に関する研究を行う。
授業のねらい・到達目標 無機化合物の合成法・解析法を体得できる。また、研究の立案・実施・考察・結果発表を通して、観察した事象に対して仮説を立て、それを実験結果に基づいて検証するという、実験科学的な考え方を実践できるようになる。

この科目は総合基礎科学研究科相関理化学専攻博士前期課程のデイプロマポリシーおよびカリキュラムポリシーに対応しています。
授業の方法 授業の形式:【研究】
研究の動機づけを行った後、研究計画についてディスカッションを行う。適宜計画を修正しながら研究を実施する。研究の進行状況によっては、放射光施設など学外(国外を含む)の研究施設を利用することもある。研究成果についての検討・討論を行い、研究室内の中間発表会や、学会発表を行うことによりプレゼンテーション能力を涵養する。最終的な研究成果は修士論文及び論文発表会において発表する。
授業計画
1 研究背景及び研究目的に関する説明と、目的達成に向けた研究手法に関する議論
【事前学習】シラバスを事前に確認すること。(2時間)
【事後学習】第2回以降の授業に備え、無機化学に関する知識を再確認する。(2時間)
2 研究背景理解のための文献検索および目的達成に向けた化合物合成条件に関する議論
【事前学習】研究テーマに関連する論文を読み、内容を理解する。(2時間)
【事後学習】化合物の合成方法を理解し、必要な装置・反応剤について検討する。(2時間)
3 予備的実験に並行して合成実施に必要な装置・反応剤の調査と準備
【事前学習】予備実験に必要な装置・反応剤を準備する。(2時間)
【事後学習】予備実験の結果を踏まえ、効果的に実験を行う方法を検討する。(2時間)
4 原料となる化合物の合成および解析、収率向上に向けた合成法改善の検討
【事前学習】実験に必要な装置・反応剤を準備する。(2時間)
【事後学習】結果を踏まえ、最適化すべき条件について検討する。(2時間)
5 目的化合物合成のための複数条件における合成実験
【事前学習】合成条件最適化のために変化させる条件について検討する。(2時間)
【事後学習】結果を踏まえ、最適な条件を抽出する。(2時間)
6 前週で合成した化合物の解析及び異なる条件における合成実験。研究の進行状況によっては、放射光施設など学外(国外を含む)の研究施設を利用して測定・解析を行うこともある。
【事前学習】化合物解析手法について理解するとともに、新たな合成条件について検討する。(2時間)
【事後学習】解析結果をまとめる。(2時間)
7 これまでに合成した化合物の解析およびその結果の俯瞰に立脚する合成法改善についての議論
【事前学習】これまでの結果をまとめ、合成法をどのように改善するか検討する。(2時間)
【事後学習】議論の結果を踏まえ、次回の合成計画を立案する。(2時間)
8 提案した手法に基づく複数条件における合成実験
【事前学習】実験に必要な装置・反応剤を準備する。(2時間)
【事後学習】実験結果をまとめ、最適化する条件を検討する。(2時間)
9 前週で合成した化合物の解析及びさらに異なる条件における合成実験
【事前学習】最適化した条件での実験に必要な装置・反応剤を準備する。(2時間)
【事後学習】これまでのすべての実験結果を俯瞰し、そこに見られる傾向を見出す。(2時間)
10 前週までに合成した化合物の解析およびこれまでの結果の俯瞰に立脚する合成法改善についての検討、学会発表に向けた研究内容の総括と議論
【事前学習】実験結果から見出された傾向をまとめ、学会発表の準備を行う。(2時間)
【事後学習】行った議論を踏まえ、発表内容を改善する。(2時間)
11 検討した手法に基づく複数条件における合成実験
【事前学習】検討した条件での実験を効率的に実施する手順の立案。(2時間)
【事後学習】実験結果をまとめ、そこに見られる傾向を見出す。(2時間)
12 結晶化条件の検討と、単結晶X線回折法に関する知識の習得
【事前学習】結晶化の手法について理解する。(2時間)
【事後学習】単結晶X線回折法の原理を理解する。(2時間)
13 単結晶X線回折実験の実施と、結晶構造解析法に関する知識の習得
【事前学習】単結晶X線回折の実験方法を理解する。(2時間)
【事後学習】第14回におけるデータ解析に備え、得られたデータを整理する。(2時間)
14 結晶構造解析の実施と、結果の評価及び議論
【事前学習】結晶構造解析法を理解する。(2時間)
【事後学習】解析の結果をまとめる。(2時間)
15 これまでに行った実験結果のプレゼンテーションおよびその内容に関する議論
【事前学習】第2回~第14回の内容をまとめ、プレゼンテーションを準備する。(2時間)
【事後学習】行った議論を踏まえ、プレゼンテーション内容を改善する。(2時間)
その他
成績評価の方法及び基準 研究への取り組みと結果に対する考察および議論の内容(100%)
オフィスアワー 授業時および終了後、研究室(本館7階、化学科研究室705)における対面あるいはZoomを使用して遠隔にて適宜ディスカッションを行う。
備考 実験操作、解析方法などについて前もって十分に調べるたうえで、指導教員とディスカッションを行い、研究を進めること。また、得られた結果について、十分に考察したうえで指導教員とディスカッションを行うこと。

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