- 開講元
- 応用化学系
- 授業形態
- 演習
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 金5-6(S224)
- クラス
- -
- 科目コード
- CAP.P354
- 単位数
- 1
- 開講年度
- 2021年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2021年3月19日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
本講義では，有機化学分野と物理化学分野の演習を交互に行うことで、高分子科学に関わる基礎的知識の理解を深めます。有機化学分野としては、「有機化学第五」、「有機化学第六」の講義に関連した演習によって理解を深めます。具体的には、まず、カルボン酸誘導体と求核アシル置換反応についての演習を行います、その後、カルボニルα置換反応および縮合反応、アミンと複素環およびペリ環状反応についての演習を行います。物理化学分野では高分子の物性と、それに関係する物理化学の演習を行います。ゴム弾性の理解をとおして、熱力学・統計力学の使い方を学んだあと、熱力学・統計力学の重要な事項について問題を解き、理解を深めます。
この講義では、演習を通して応用化学の基礎科目としての有機化学・物理化学についての理解を深めることを目的としています。
到達目標
本講義では、有機化学分野としてはカルボン酸誘導体と求核アシル置換反応、カルボニルα置換反応、カルボニル縮合反応、アミンと複素環およびペリ環状反応についての基礎的知識を理解し、議論できる能力を、物理化学分野では、
熱力学、統計力学を駆使して高分子の物性を理解し、議論できる能力を身につける。
キーワード
求核アシル置換反応、カルボニルα置換反応、カルボニル縮合反応、アルドール反応、クライゼン縮合、マイケル反応、アミン、複素環化合物、ペリ環状反応、熱力学第一・二法則、ギブスエネルギー、エンタルピー、エントロピー、分配関数、ゴム弾性
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
本講義では、有機化学分野としてはカルボン酸誘導体と求核アシル置換反応、カルボニルα置換反応、カルボニル縮合反応、アミンと複素環およびペリ環状反応についての基礎的知識に関する演習を毎回行う。学生は配布された問題を解き、教員は適宜解説を加える。講義の初めに前回の内容に関係する小テストを実施する。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | カルボン酸誘導体と求核アシル置換反応 | カルボン酸の求核アシル置換反応についての理解を深める． |
| 第2回 | ゴム弾性の熱力学 | 高分子物質に特徴的な力学的性質であるゴム弾性を熱力学的に論じられるようになる． |
| 第3回 | カルボニルα置換反応 | カルボニルα置換反応の反応についての理解を深める |
| 第4回 | 熱力学第一法則 | エネルギー保存の原理，エンタルピーを用いて，いろいろな物理変化や化学変化でのエネルギー変化を求められる． |
| 第5回 | カルボニル縮合反応 | カルボニル縮合反応についての理解を深める。 |
| 第6回 | 熱力学第二法則 | エントロピー，ギブスエネルギーを用いて，物理的・化学的変化の自発性を定量的に論じられるようになる． |
| 第7回 | アミンと複素環およびペリ環状反応 | アミンと複素環の合成と反応、およびペリ環状反応についての理解を深める． |
| 第8回 | 統計力学 | ボルツマン分布，分配関数を⽤いて，状態 の分布，熱⼒学的諸量を求められるように なる． |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習課題と復習をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと．
教科書
マクマリー有機化学（中）第９版（東京化学同人）ISBN:9784807909131、マクマリー有機化学（下）第９版（東京化学同人）ISBN: 9784807909148、アトキンス 物理化学（上・下） 第8版または第10版（東京化学同人）基礎高分子科学 第２版 ISBN: 9784807909629
参考書、講義資料等
マクマリー有機化学 問題の解き方（第9版）英語版（東京化学同人）ISBN: 9784807909155、基礎高分子科学（東京化学同人）ISBN: 9784807906352、高分子の化学（三共出版）ISBN: 9784782705445
成績評価の基準及び方法
有機化学分野：理解度確認のための演習（８５％）、授業参加度（１５％）
物理化学分野：毎回の課題と演習（８５％），解答発表（１５％）
関連する科目
- CAP.B315 ： 有機化学第五（カルボニル化合物）A
- CAP.B316 ： 有機化学第六（アミン）A
- CAP.B216 ： 物理化学第一（熱力学法則）
- CAP.P202 ： 高分子統計力学
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
履修の条件は設けないが、有機化学第一（アルカン）（応用化学） A、有機化学第二（アルケン） A、有機化学第三（芳香族） B 、有機化学第四（求核置換反応） A 、有機化学第五（カルボニル化合物） A 、 物理化学第一（熱力学法則）、高分子統計力学を履修していることが望ましい。
連絡先（メール、電話番号） ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。
石曽根 隆: tishizon[at]polymer.titech.ac.jp、久保 智弘: kubo[at]mac.titech.ac.jp、石毛 亮平: ishige.r.aa[at]m.titech.ac.jp、戸木田雅利: tokita.m.aa[at]polymer.titech.ac.jp
オフィスアワー
メールで事前予約すること。
