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環境分子化学 / Environment-Benign Molecular Design and Synthesis

単位数: 2. 担当教員: 服部 徹太郎, 諸橋 直弥. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語/英語 J/E.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
(大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

環境に調和した有機合成化学を実現するためには,有害な物質の生成や使用を削減もしくは除去するような化学物質や製造プロセスの創出,設計,応用が求められる。本講義の前半では,光学異性体の合成を例として,分子認識化学と不斉触媒の設計の基礎,環境負荷の低減を目指した代替試剤や反応場の利用などについて概説する。また,後半では,機能性ホスト分子の設計を軸として,環境負荷低減を目指した有機分子捕集材料や金属イオン分離材料の開発について概説する。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

In order to realize environmentally-benign synthetic organic chemistry, it is necessary to create, design, and/or apply chemical substances, as well as production processes, which can reduce the formation or utilization of harmful materials or remove them. In the first half of this course, you will learn the basics of molecular recognition chemistry and the design of catalysts, and utilization of alternative reagents or reaction fields intended to reduce environmental loading, taking syntheses of enantiopure compounds as examples. In the second half, you will learn examples for the development of capturing and separation materials for organic molecules and metal ions based on the design of functional host molecules.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

化学系学部卒業生程度の有機化学の知識を必要とする。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Undergraduate level of knowledge about organic chemistry is necessary.

授業計画

1.序論
2.鏡像異性体調製法の概要
3.優先晶出法・ジアステレオマー塩法による光学分割
4.速度論的光学分割とジアステレオ選択的不斉反応
5.遷移金属錯体触媒の基礎
6.遷移金属錯体触媒を用いるエナンチオ選択的不斉反応(1)
7.遷移金属錯体触媒を用いるエナンチオ選択的不斉反応(2)
8.環境調和型反応場の利用
9.ホスト-ゲスト化学の歴史
10.ホスト-ゲスト化学の応用
11.機能性ホスト分子の設計
12.多孔性固体材料による有機分子の捕集(1)
13.多孔性固体材料による有機分子の捕集(2)
14.金属イオン分離材料
15.試験

授業計画(E)

1. Introduction
2. Preparation of enantiopure compounds
3. Optical resolution by preferential crystallization and diastereomeric salt formation method
4. Kinetic resolution and diastereoselective asymmetric syntheses
5. Basics of transition metal complex catalysts
6. Enantioselective asymmetric syntheses using transition metal complex catalysts 1
7. Enantioselective asymmetric syntheses using transition metal complex catalysts 2
8. Use of environmentally-benign reaction fields
9. History of host-guest chemistry
10. Applications of host-guest chemistry
11. Design of functional host molecules
12. Capturing of organic molecules with porous solid materials 1
13. Capturing of organic molecules with porous solid materials 2
14. Separation materials for metal ions
15. Examination

授業時間外学習

毎回,授業の復習をすること。

授業時間外学習(E)

Students are required to make a review after each class.

成績評価方法及び基準

授業への参加状況と定期試験の成績により,単位を認定する。

成績評価方法及び基準(E)

Grades are evaluated by participation in the class and the result of the semester-end examination.

教科書および参考書

  • 大学院講義 有機化学 I, II, 野依,柴崎,鈴木,玉尾,中筋,奈良坂, 東京化学同人 ISBN/ISSN: 4807904841480790485X 資料種別:参考書
  • 大学院 有機化学 下, 岩村,野依,中井,北川, 講談社サイエンティフィック ISBN/ISSN: 4061533045 資料種別:参考書
  • Chirotechnology, R. A. Sheldon, Dekker ISBN/ISSN: 0824791436 資料種別:参考書

オフィスアワー

毎授業終了後

オフィスアワー(E)

After each class.

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