先端有機化学特論Ｄ

Advanced Organic Chemistry D

997B115

72CHORC604

山本　一樹

Kazuki Yamamoto

2026年度後期

2026年度

②Second semester

水曜2限

Wednesday 2nd Period

創域理工学研究科　先端化学専攻

Department of Pure and Applied Chemistry, Graduate School of Science and Technology

2.00単位

講義

Lecture

-

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

有機化学およびその関連領域での研究で重要な手法・考え方である量子化学計算、有機化学英語、有機ケイ素化学、有機−無機ハイブリッド、有機系機器分析の各トピックについて解説を行い、それに基づく小テスト・課題提出を行う。大学院における研究に関連が深い先端的な有機化学の知識習得を目的とする。

The topics of quantum chemical calculations, organosilicon chemistry, organic-inorganic hybrids and instrumental analysis of organic systems, which are important methods and concepts for research in organic chemistry and related areas, will be explained and assignments based on them will be submitted. The aim is to acquire knowledge of advanced organic chemistry that is closely related to postgraduate research.

有機化学に関連する研究開発に携わる上で重要となる各トピックについての習得を目的とする。具体的には有機分子の量子化学計算による構造および物性の予測手法、有機合成における研究例、有機−無機ハイブリッド材料に関する考え方、有機物質の構造を詳細に知る上での機器分析手法について、大学院レベルでの知識・問題解決能力を習得する。

本専攻のディプロマ・ポリシーに定める「各専門分野に応じた高度な専門知識」を身につけるための科目である。

The aim of the course is to provide students with the knowledge of topics that are important for research and development related to organic chemistry. Specifically, students will acquire knowledge and problem-solving skills at the postgraduate level in methods for predicting the structure and physical properties of organic molecules by quantum chemical calculations, research examples in organic synthesis, ideas on organic-inorganic hybrid materials, and instrumental analysis methods for understanding the structure of organic materials in detail.

The objectives of the course are to acquire high-level expert knowledge in each specialized field within the Department of Pure and Applied Chemistry, stipulated by the diploma policy of the Department.

この授業の内容を理解すると、次のことができる。
１．　この分野における最先端の研究者となるための幅広い視野と知識を修得できる。
２．　柔軟な思考力でものごとの本質を捉え、問題解決を行うことができる。
３．　先端研究の遂行やこれに伴う学会発表、論文作成等に必要な基礎知識を集積・整理することができる。　

Understanding the content of this lesson, you will be able to:
1.　Acquire a broad perspective and knowledge to become a leading researcher in the field.
2.　Solve problems with flexible thinking.
3.　Accumulate and organize the basic knowledge necessary to conduct advanced research and prepare associated conference presentations and theses.

-

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

-

準備学習と復習を合わせて4時間程度を目安とする。具体的な事項については、授業の中で指示する。

Combined preparation and review should take about four hours. Preparatory schoolwork and review will be designated during class.

内容の理解度：7５％
リポート等の完成度：２５％

[English]
Understanding of content: 75%
Quality of report: 25%

・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

N

-

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。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

3. 量子化学計算ソフト GAMESSとFireflyの使い方 -解説と入力ファイル付きマニュアルー、毛利 文仁 、  化学工業日報社 、2021、ISBN: 978-4-87326-732-6 
4. ゼロからわかる!! 独習 量子化学計算: 理論からはじめない新しい量子化学計算の本、久我 涼子、2020、Kindle、ASIN ‏ : ‎ B0863C799Z

本科目は原則として全ての講義回を対面講義として実施する対面授業科目である。
すべての履修学生は，対面講義として実施される全ての講義回に対面で出席することが求められる。

１回目　ガイダンス
　　本講義のでの授業の進め方について説明をする。

２回目　有機化学英語（１）
　　有機化学に関係する英語表現について解説する。

３回目　有機化学英語（２）
　　有機化学に関係する英語表現について解説する。

４回目　有機ケイ素化学（１）
　　ケイ素化合物の有機合成反応について解説する。

５回目　有機ケイ素化学（２）
　　様々な有機ケイ素化合物について説明する。

６回目　ゾル–ゲル法の化学（１）
　　ゾル–ゲル法の概要について説明する。

７回目　ゾル–ゲル法の化学（２）
　　反応速度に関する考え方および材料の応用例を説明する。

８回目　有機–無機ハイブリッド（１）
　　分類、元素ブロック高分子、無機高分子について説明する。

９回目　有機–無機ハイブリッド（２）
　　複合材料を調製する上で重要な相榕性、溶解度パラメータの考え方について説明する。

１０回目　有機系機器分析（１）
　　NMRの応用測定とその実施例について説明する。

１１回目　有機系機器分析（２）
　　NMRの応用測定とその実施例について説明する。

１２回目　量子化学計算（１）
　　量子化学計算の概要およびソフトの導入について説明する。

１３回目　量子化学計算（２）
　　分子構造の描画、分子軌道法による計算について説明する。

１４回目　量子化学計算（３）
　　密度汎関数法による構造最適化について説明する。

１５回目　量子化学計算（４）
　　提出課題の講評を行う。

[English]
1st Lecture: Guidance
       Explanation of the course structure and how the lectures will be conducted.

2nd Lecture: Organic Chemistry English (1)
       Explanation of English expressions related to organic chemistry.

3rd Lecture: Organic Chemistry English (2)
       Explanation of English expressions related to organic chemistry.

4th Lecture: Organosilicon Chemistry (1)
       Explanation of organic synthetic reactions of silicon compounds.

5th Lecture: Organosilicon Chemistry (2)
       Explanation of various organosilicon compounds.

6th Lecture: Chemistry of the Sol–Gel Method (1)
       Explanation of the fundamentals of the sol–gel method.

7th Lecture: Chemistry of the Sol–Gel Method (2)
       Explanation of concepts related to reaction kinetics and examples of material applications.

8th Lecture: Organic–Inorganic Hybrids (1)
       Explanation of classification, element-block polymers, and inorganic polymers.

9th Lecture: Organic–Inorganic Hybrids (2)
       Explanation of compatibility and the concept of solubility parameters, which are important in preparing composite materials.

10th Lecture: Instrumental Analysis of Organic Systems (1)
       Explanation of advanced NMR measurements and their practical examples.

11th Lecture: Instrumental Analysis of Organic Systems (2)
       Explanation of advanced NMR measurements and their practical examples.

12th Lecture: Quantum Chemical Calculations (1)
       Explanation of the fundamentals of quantum chemical calculations and introduction to relevant software.

13th Lecture: Quantum Chemical Calculations (2)
       Explanation of molecular structure drawing and calculations using molecular orbital methods.

14th Lecture: Quantum Chemical Calculations (3)
       Explanation of structure optimization using density functional theory.

15th Lecture: Quantum Chemical Calculations (4)
       Feedback and review of submitted assignments.

-

Signals ChemDraw（旧ChemOffice Professional）／Discovery Studio, Materials Studio

-

本講義ではWindows用ソフトウェアを用いた計算化学を行う。そのため、BYOD PCとしてWindows搭載のノートPCの持参が好ましい。難しい場合は、自宅のWindowsPCでの利用、または仮想PCによるWindows 環境の利用を想定している。

In this lecture, computational chemistry will be conducted using Windows software. Therefore, it is preferable to bring a notebook PC with Windows as a BYOD PC. If this is not possible, I expect you to use your own Windows PC at home or use a virtual PC for Windows environment.

Y

Y