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化合物の質及び量に関する情報を得ることは、生命現象を含む自然現象を化学的に理解する上で非常に重要である。この講義では、これらの情報を得るための定性・定量分析法に関して、試料の取り扱い，分析法の特徴とその選択，分離法，検出法，分析値の取り扱いについて概説する。実際に分析を行ううえで必要となる基本的な知識と考え方を修得させる。
/The aim of this course is to provide a foundation of the analytical process, and tools, and to illustrate with problems that bring realism to the practice and importance of analytical chemistry.
水溶性リン酸の定量及び有機化合物の単離と同定を通して，生物化学（農芸化学）研究において求められる基礎的な実験技術を身につける。
The purpose of this course is to let student acquire basic techniques of chemical experiments, which will be needed for study on biochemistry (agricultural chemistry), through quantitative analysis for water soluble phosphate (WSP) as well as isolation and identification of some organic compounds.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
分析化学は、様々な物質を同定して定量する方法、すなわち化学分析法を設計する学問である。この授業では、分析化学の基盤である溶液内反応を定量的に扱う方法を学ぶ。
２．概要
化学反応を定量的に表現することに習熟するため、化学量論と物質収支式、電荷収支式および平衡定数の式の取り扱いを、酸塩基、錯形成、酸化還元、沈殿溶解などの分析化学反応を例として学ぶ。
３．達成目標等
・物質収支式および電荷収支式の取り扱いと質量作用則を理解し、平衡定数および化学種の平衡濃度の推算を行うことができる。
・いくつかの化学分析法が成立する要件と操作条件を，平衡論に基づいて考察できる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Object
Analytical chemistry is a discipline to construct methods for chemical analysis aimed at identification and quantification of substances. In this lecture, we learn methods to describe chemical equilibria in aqueous solutions in quantitative fashions.
2. Summary
To gain ability to describe chemical equilibria in solution, we learn chemical stoichiometry, mass and charge balances, and equilibrium constants through application to examples such as acid-base, complexation, redox, and precipitation.
3. Goal
You are expected
1. to estimate concentration of species in equilibria through equations of mass and charge balances and definition of equilibrium constants.
2. to set conditions to design chemical analysis on the basis of equilibria.
近年の機器分析の発展は目覚ましく、蛋白質や多糖の構造解析が盛んに行われ、田中耕一氏のノーベル賞受賞でも注目された。また、低分子化合物の化学構造の解析は、天然物化学や合成化学で極めて重要だ。本講義では、その基礎となる、主として分光学と質量分析を用いた、低分子有機化合物の化学構造解析の基礎知識を修得するとともに、各種スペクトルの物理化学的概念と化学構造との関係を理解する。さらに、構造解析に用いる化学反応の基礎も紹介する。
Structure determination of small organic molecules is a basic and necessary technique for natural products chemistry and organic synthesis. Students learn how to determine the structures of small organic compounds using spectroscopic methods, and also learn application of quantum chemistry and instrumental analysis to organic chemistry.
＜分析化学実習＞
医薬品の純度は、薬理作用のみならず、副作用発現にも直接関与することから、それを正確に測定することは、患者のQOLの観点からもきわめて重要となる。本分析化学実習では、医薬品の品質管理上不可欠な、化学平衡反応を活用する定量法を体験し、その原理を理解するとともに、薬物および生体成分の体内動態など生命科学の各分野で求められる定量分析の基礎理論と技術の修得を目的とする。本実習の遂行には、物理化学の基礎の上に、無機化学、有機化学に関する総合的な知識が必要であり、実習を通じて体系化された化学分析の方法、原理を学び、ものの見方、考え方を修得する。
＜物理化学実習＞
薬学の分野では種々の物理化学的方法が研究に応用されているが、本実習ではその中から各種分光法や電気化学法などの基本的な方法について、その原理を理解し実験方法を修得する。実習を通して反応速度、化学平衡に関する諸量を求める方法を学び、かつ分子構造の解析方法を修得する。
[General Training in Analytical Chemistry]
The purity of drugs not only affects the pharmacological activity, but also could cause adverse effects. Therefore, accurate and reliable analytical approach is necessary to keep better patients’ QOL. In this training, students can experience typical volumetric analyses based on chemical equilibrium in order to acquire basic theories and skills of typical quantitative analyses. For this training, comprehensive knowledge (including physical, inorganic, and organic chemistries) is required. Through this course, students are expected to learn not only for concept of analytical chemistry, but also the scientific way of thinking.
[General Training in Physical Chemistry]
Physical chemistry serves as an important base for various methods which are utilized in pharmaceutical research studies. In this course, students will learn about the principles and measurements of several spectroscopic and electrochemical techniques. This course trains students to be able to determine various kinetic and equilibrium parameters such as the rate of a chemical reaction, and analyze the molecular structure.
この講義は、連続した内容の３つの講義、（１）専門基礎化学IV（第３セメスター）、（２）無機分析化学概論D（第５セメスター）及び（３）分析化学A（第６セメスター）の（２）に相当する。この３期の講義を通じて、分析化学全般の基礎を習得することを目的とする。本講義では、電気化学分析法、溶媒抽出法、およびクロマトグラフィーについて解説する。
This is a second part of a series of lectures including (1) Special Class in Basic Chemistry IV, (2) General Inorganic and Analytical Chemistry D, and (3) Analytical Chemistry A. Through these lectures, students can learn the basis of analytical chemistry. This lecture explains electroanalytical methods and two-phase partition such as solvent extraction and ion chromatography.
健康維持・疾病治療を目的とする医薬品の品質は、それぞれ厳格に管理される。このため、医薬品の純度・含有量の評価には、信頼度の高い測定法が必須である。今日、種々の手法がこの目的に用いられるが、本講では、日本薬局方の中で医薬品の定量に用いられているものを中心に学び、定量的概念を習得する。
Medicinal drugs are used to cure, treat, or prevent diseases. The qualities should be assured to avoid adverse reactions and are strictly controlled by low. Therefore, reliable analytical methods are required to monitor the impurities, contents of the ingredients, etc. This course covers quantitative drug analyses in Japanese Pharmacopoeia, 17th Ed (JP17) and aims to help students understand the concept of quantitative analysis.
薬学における分析化学は、医薬品の創製と薬効・体内動態解析など、創薬科学・生命科学に必須な基礎学問である。本講では、医薬品の分析に不可欠な、分光分析法、各種クロマトグラフィー、質量分析法の基本的知識とその利用を中心に理解することを目的とする。また、日本薬局方記載医薬品の確認試験、純度試験として用いられる有機物、無機イオンの定性分析法も理解する。
Analytical chemistry in pharmaceutical sciences is an essential basic science in drug discovery and ADME researches (pharmacokinetics and pharmacology for "absorption, distribution, metabolism, and excretion). This course covers the basic knowledge and applications of spectroscopy, chromatography, and mass spectrometry. The aim is to help students understand basic instrumental analyses. Qualitative analyses and purity tests for organic/inorganic compounds in Japanese Pharmacopoeia, 17th Ed. (JP17) are also introduced.
有機化学反応がどのような仕組みと駆動力に基づいて起こっているのかを, 結合の極性, 化学種の間の相互作用, 電子の動きなどから理解することを基本的な目的とする。その上で, 簡単な有機化合物の合成法をデザインできるようになるとともに, 生体内で起こっている一見複雑な生化学反応を合理的な有機化学反応として理解できるようになることを発展的な目的とする。
The fundamental purposes of this course are to understand the mechanism and driving force of organic reactions from the points of view of the behavier of elenctrons, interaction of chemical species and polarity of chemical bonds. In addition, design of synthetic plan for simple organic compounds as well as comprehension of seemingly complicated biochemical reactions are also important purposes of this course.