有機材料化学

Material Science in Organic Substance

9972310

72CHORC301

有光　晃二

Koji Arimitsu

2024年度前期

2024 First Semester

水曜3限

Wednesday Third Period

創域理工学部　先端化学科

Department of Pure and Applied Chemistry, Faculty of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

近年、様々な機能を有する有機材料の開発研究が盛んであるが、中でも光機能材料の技術進展には目を見張るものがある。ここでは、これらの材料の基本原理を理解するための基礎となる光化学について詳述し、その材料化学への展開についても述べる。

本学科で定めるポリシー「化学分野の基礎学力と、その上に立つ専門知識」を習得し、それをもとに「自ら課題を発見し、解決する能力」、「論理的・批判的に思考し、積極的に取り組むことのできる判断力・行動力」、「他者とコミュニケーションをとり、国際的な視野を持って活躍できる能力」ならびに「専門分野に応じたキャリアを形成し、自己を管理する能力」を養うための授業である。

光機能材料の基礎となる光化学、材料化学の理解を深め創造的思考力を養う。

様々な光機能材料を含めた有機材料の基礎から機能発現の仕組みが理解できるようになる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

なし

小テストの実施　Quiz type test

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各回ごとに準備学習・復習について指示する。
詳細は「授業計画」を参照すること。

期末試験90%，課題（小テストやレポートなど）10%

【フィードバックの方法】
授業中の課題については、次回の授業内にて講評する

無断欠席が一定数以上の場合は、成績評価しない場合があるので注意すること

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
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1) Modern Molecular Photochemistry, N. J. Turro, University Science Books (1991) ISBN0-935702-71-7
2) 「有機光化学反応論」、徳丸克己、東京化学同人（1973）ISBN4807900897
3) 「光化学の世界」、徳丸克己、大日本図書（1993）ISBN4-477-00357-9
4) 「光機能化学」、市村國宏、産業図書（1993）ISBN4-7828-3548-5
5) 「有機光化学」、杉森　彰、裳華房（1991）ISBN4-7853-3309-X
6) 「光化学 I」、井上晴夫、高木克彦、佐々木政子、朴鐘震、丸善（1999）ISBN4-621-04656-X
7) 「新版　光機能分子の科学分子フォトニクス」、堀江一之、牛木秀治、渡辺敏行、 講談社 (2004) ISBN4-06-154312-1
8)「ベーシックマスター高分子化学」、 西久保忠臣編、オーム社（2011）ISBN978-4-274-21000-6

1 　　ガイダンス 光とは、身の回りの光化学
　　　（準備学習）身の回りの光化学について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）身の回りの光化学について整理する[2時間]

2 　　分子の電子状態 π,σ, n, π*, σ*軌道の理解
　　　（準備学習）分子の電子状態について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）　π,σ, n, π*, σ*軌道を理解する[2時間]

3 　　分子と光の相互作用１ 光の吸収、Franck-Condon原理など
　　　（準備学習）光の吸収、Franck-Condon原理について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）光の吸収、Franck-Condon原理を理解する[2時間]

4 　　分子と光の相互作用２ 遷移確率など
　　　（準備学習）分子と光の相互作用について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）遷移確率を理解する[2時間]

5 　　励起状態１ エネルギー状態図、Jablonski図など
　　　（準備学習）励起状態について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）エネルギー状態図、Jablonski図が書けるようになる[2時間]

6 　　励起状態２ 項間交差、蛍光とりん光、励起分子の寿命
　　　（準備学習）発光について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）励起種の寿命が求められるようになる[2時間]

7 　　光電子移動 電荷移動錯体、励起錯体など
　　　（準備学習）光電子移動について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）電荷移動錯体、励起錯体を理解する[2時間]

8 　　エネルギー移動 一重項、三重項エネルギー移動など
　　　（準備学習）エネルギー移動について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）一重項、三重項エネルギー移動を理解する[2時間]

9 　　光化学反応の例 光開裂、光付加、光酸化・還元
　　　（準備学習）光化学反応の例について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）光開裂、光付加、光酸化・還元の機構を理解する[2時間]

10　　光異性化反応 アルケンの光異性化、フォトクロミズムなど
　　　（準備学習）光異性化反応について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）フォトクロミズムの機構と特徴を理解する[2時間]

11　　光化学反応の実験方法および解析法　光源の種類、どのように光照射するか、量子収率の算
出、Stern-Volmerプロットなど
　　　（準備学習）光化学反応の実験方法について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）量子収率の算出ができるようになる[2時間]

12　　光を用いる有機合成 一重項酸素の利用など
　　　（準備学習）光を用いる有機合成 について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）光を用いる有機合成を理解する[2時間]

13　　化学発光 ルミノールの化学発光や生物発光など
　　　（準備学習）化学発光 について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）ルミノール発光の仕組みを理解する[2時間]

14　　光機能材料 光化学を利用した材料の紹介
　　　（準備学習）光化学を利用した材料について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）光化学を利用した材料の仕組みを理解する[2時間]

15　　到達度評価と解説
　　　（準備学習）有機材料化学の総括について説明できるようにする[2時間]
　　　（復　　習）有機材料化学の仕組みを理解する[2時間]

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