本講義では,高分子化合物の特性解析として重要な赤外分光法,X線回折法,核磁気共鳴法,および分子量測定に関する基礎知識と,測定方法ならびに装置の原理,および具体的な解析方法について説明する。各種測定法の解析について問題演習を行って、実際の実験測定の際に適用できる能力を養う。
高分子化合物をはじめとする有機物質を合成したり,構造や物性を調べる際に,特性解析(キャラクタリゼーション)は必須である。高分子の分子構造と集合体構造に関する構造決定を行うために、どのような測定方法を適用し、得られた測定結果をどのように解析するのかを学ぶ。また、高分子の特徴的な性質が、各種測定方法でどのように現れるかを理解する。
本講義を履修することによって,次の能力を修得する。
1)紫外可視分光法、赤外分光法・ラマン分光法の原理と実際を理解して、スペクトルを解釈できる.
2)分子量測定の各種方法の原理と実際を理解できる.
3)X線回折の基礎を説明でき、測定結果を理解できる.
4)核磁気共鳴法の原理を説明でき、スペクトル解析ができる.
分光分析,スペクトル,赤外分光法,X線回折,核磁気共鳴(NMR)法,分子量測定
✔ 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) |
各講義では各種特性解析法の基礎知識を解説する。各講義で、講義内容の確実な理解と解決力を養うために、講義内容に関する課題演習を行う。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | X線回折:回折条件と逆格子(戸木田雅利) | 回折条件と逆格子の説明 |
第2回 | X線回折:回折強度,構造因子,消滅則(戸木田雅利) | 回折強度,構造因子,消滅則の説明と導出 |
第3回 | 核磁気共鳴分光法:概要と原理, 化学シフト, スピン結合(古屋秀峰) | 測定原理と方法、および装置, 化学シフトとスピン結合の説明 |
第4回 | 核磁気共鳴分光法:スペクトル解析(古屋秀峰) | スペクトル解析の説明と解析演習 |
第5回 | 分子量測定法:サイズ排除クロマトグラフィ,その他の事例(久保祥一) | 測定原理と方法の説明 |
第6回 | 分光学の基礎,紫外-可視吸収分光法、蛍光分光法(久保祥一) | 分光法とスペクトルの基礎、紫外-可視吸収分光法と蛍光分光法の基礎 |
第7回 | 赤外分光法,ラマン分光法(久保祥一) | 赤外分光法,ラマン分光法の基礎 |
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と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
小川桂一郎,榊原和久,村田滋著『基礎から学ぶ有機化合物のスペクトル解析』(東京化学同人)ISBN978-4-8079-0685-7,および授業時の配布プリント
参考書:アトキンス『物理化学』第8版または第10版上,下巻(東京化学同人)
各種機器分析法の基礎と解析方法の理解度を評価する。課題・演習(80%)と出席+講義内クイズ(20%)の総合で成績を評価する。
履修条件は特に設けないが、量子化学・物理化学・高分子科学(構造・物性)に関連する科目を履修していることが望ましい.