化学B(生命環境科学域(応生))

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
化学B(生命環境科学域(応生))
Principles of Organic Chemistry B
A600420002 2 1 後期授業 理系基礎科目 FLCHE1942-J1 月1 B3-117 岡澤 敦司・他

オフィスアワー

月曜5コマ
質問はメールで随時受け付けます。

授業目標

生命は様々な分子の反応によってエネルギーを獲得し、生命を維持しています。また、生体の様々な機能が生体分子によって調節されています。さらに,生物そのものが生体分子によって構成されています。したがって、生命を理解するためには、生体分子や生体反応の基礎となる有機化学が必須です。この授業では、生体反応を分子レベルで理解するための有機化学の基礎知識を習得することを目標とします。具体的には、以下の項目を達成目標とします。

1. 原子の電子配置を理解し、共有結合がどのように形成されているか説明できるともに、化合物の正しい構造式を書けること。
2. 混成軌道を理解し、有機化合物の立体構造を正しく書けること。
3. 有機化合物を正しく命名できる、また、化合物名から構造式を書けるとともに、構造から化合物の物性を説明できること。
4. 酸と塩基の概念を正しく理解し、化合物の構造と酸、塩基の強さの関係を説明できること。
5. 化合物の異性体を区別できるとともに、キラル中心を判別できること。
6. 有機反応を電子の動きとして理解し、適切な巻矢印を使って反応機構を説明できること。
7. 求核置換反応と脱離反応の反応機構を理解し、巻矢印を使って反応を説明できること。
8. 酸および塩基触媒反応の反応機構を理解し、巻矢印を使って反応を説明できること。
9. 不飽和結合における求電子反応の反応機構を理解し、巻矢印を使って反応を説明できること。
10. 芳香族求電子置換反応の反応機構を理解し、巻矢印を使って反応を説明できること。
11. カルボニル基における求核反応の反応機構を理解し、巻矢印を使って反応を説明できること。
12. 酸化還元反応の反応機構を理解し、巻矢印を使って反応を説明できること。
13. エノラートの反応を理解し、巻矢印を使って反応機構を説明できること。

教科書

「ショートコース 有機化学 有機反応からのアプローチ」奥山 格 著、丸善出版、ISBN978-4-621-08447-2

関連科目

有機化学 I、有機化学 II、生体分子合成法、天然物化学、有機構造解析学、生物制御化学、生物有機化学実験、分析化学、植物化学,分析化学基礎実験

授業時間外の学習(準備学習等について)

予習:授業計画に記載されている教科書の章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、授業目標(達成目標)に挙げた項目(番号はおおよそ章の番号と一致しています)について理解に努めてください。
復習:授業(演習も含めて)で行った内容を再度確認し、反応については教科書を見なくても巻矢印を正確に書けるように心がけてください。

授業の概要

教科書の内容をスライド、板書等で説明します。問題は、演習形式で解きます。講義で使用するスライド、補足資料等は授業支援システムを使って配布します。中間テスト、期末テスト以外に、必要に応じて小テストを行います。

授業計画

第1回 講義説明
1章 有機分子の成り立ち
原子の電子配置、共有結合、構造式などを学習します。
準備学習等 教科書の1章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、原子の電子配置、共有結合、構造式について理解に努めてください。
第2回 2章 分子のかたちと電子の広がり
混成軌道、芳香族性、構造式の書き方、異性体などを学習します。
準備学習等 教科書の2章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、混成軌道、構造式の書き方について理解に努めてください。
第3回 3章 いろいろな有機化合物とその性質
炭化水素、官能基、命名法、分子間力と物性などを学習します。
準備学習等 教科書の3章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、化合物の命名法、構造と物性の関係の理解に努めてください。
第4回 4章 酸と塩基
酸、塩基、酸解離定数、酸・塩基の強さを決める因子などを学習します。
準備学習等 教科書の4章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、酸と塩基の概念、構造と酸、塩基の強さの関係の理解に努めてください。
第5回 5章 三次元の有機分子:立体化学
立体配座、幾何異性、鏡像異性、光学活性などを学習します。
準備学習等 教科書の5章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、立体構造、異性体、光学活性(キラル)の理解に努めてください。
第6回 6章 有機反応はどう起こるのか
基本的な反応、反応エネルギー、巻矢印の使い方などを学習します。
準備学習等 教科書の6章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、巻矢印の使い方の理解に努めてください。
第7回 中間テスト 準備学習等 第1〜6回の学習内容をしっかりと復習してください。
第8回 7章 飽和炭素における反応 I:ハロアルカンの置換と脱離反応
求核置換反応、脱離反応などを学習します。
準備学習等 教科書の7章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、求核置換反応と脱離反応の反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第9回 8章 飽和炭素における反応 II:アルコールとエーテルの反応
酸触媒反応、ヒドロキシ基の反応、エポキシド、アルコールの酸化などを学習します。
準備学習等 教科書の8章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、酸および塩基触媒反応の反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第10回 9章 不飽和結合における求電子反応 I:アルケンへの求電子付加
求電子付加、ディールス・アルダー反応、アルケンの酸化などを学習します。
準備学習等 教科書の9章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、求電子反応の反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第11回 10章 不飽和結合における求電子反応 II:芳香族求電子置換反応
芳香族求電子置換反応、置換ベンゼンの反応、フェノールとアニリンの反応などを学習します。
準備学習等 教科書の10章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、芳香族求電子置換反応の反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第12回 11章 不飽和結合における求核反応
カルボニル基における求核反応、エステルの反応、カルボン酸誘導体の反応などを学習します。
準備学習等 教科書の11章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、カルボニル基における求核反応のの反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第13回 12章 カルボニル基のヒドリド還元と有機金属付加反応および有機合成計画
ヒドリド還元、グリニャール反応などを学習します。
準備学習等 教科書の12章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、還元反応の反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第14回 13章 エノラートの反応
エノール化、アルドール反応、クライゼン縮合などを学習します。
準備学習等 教科書の13章を読み、問題を解いておいてください。その過程で生じた疑問をまとめておいてください。特に、 エノラートの反応の反応機構(巻矢印を使った反応式)の理解に努めてください。
第15回 期末テスト 準備学習等 第1〜14回の学習内容をしっかりと復習してください。

成績評価

授業目標(達成目標)の1〜13の達成度で成績評価を行います。C(合格)となるためには、1〜13の全ての項目で、基本的な問題が解けることが必要です。成績を評価する手段として、通常の受講態度(20 %)と中間テスト(30 %)、期末テスト(50 %)を用いる。
中間テスト、期末テストを受験するためには、それまでの講義への 2/3 より多い回数の出席が必要です(中間テストの場合、第6回までで5回以上、期末テストの場合、第14回までで10回以上)。