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現在の天然物化学の対象は広範であり、単離、構造決定、合成、作用機序、生合成など、多角的な方向から学ぶ必要がある。本講義では、2次元NMRや各種MSスペクトルを用いたルーチンの構造解析の方法を習得し、J値やNOEからの立体化学を推定する方法を学ぶ。さらに、天然物の全合成、作用機序、生合成に関する最先端研究にも学ぶ。(The course offer the opporunity to lean the current and cutting edge natural products research for isolation, structure determination, synthesis, mode of action, and biosynthesis. Especially, the students learn the basic skills of determine the strctures of the organic compounds using several 2D NMR tachniques and MS spectrometry.)
目的：受講生は天然有機化合物の研究において、天然有機化合物の単離、構造決定、全合成は重要な位置づけを占めることを理解する。また、天然有機化合物をケミカルプローブへ変換し、その作用機序を明らかにするケミカルバイオロジー研究について知識を集積する。
Object: This course offers an opportunity to learn importance of isolation, structure determination and total synthesis in research studies of natural product chemistry and to help students develop knowledge on chemical biology where mode of action of natural products are investigated with designed and synthesized chemical probes.
概要：本授業では、まず、構造決定や全合成に際して必須となる立体化学を理解することを目的として、立体異性体の分析・分離法について学ぶ。次に、ケミカルバイオロジー研究を理解することを目的として、ケミカルプローブの合成方法や作用機序の解明方法を学ぶ。
Summary of Class: First, researhers who study different fields of natural product chemistry introduce methods for determining stereochemisty of natural products and purification of optically pure compounds. Students will then learn how to synthesize chemical probes and how to evaluate mode of action of natural products.
有機化学の目的は有機物質の特性を理解することである。創薬化学実習２の前半部分では、創薬化学実習１に引き続き、有機化合物の合成を行う過程で反応の理解を深め、基礎的実験操作を学習するとともに試薬、器具の安全な取り扱い方を修得する。
後半部分はPart 1とPart 2の２つの部分から構成される。Part 1では生薬・天然物化学に関する実習を行う。動植物や微生物の代謝によってつくり出される天然物は、古代より様々な形で利用されてきており、なかでも医療分野における重要性が高い。本実習では、生薬・槐花に含まれるフラボノール配糖体ルチンに関する実習を行い、天然物の単離、生合成酵素反応の解析、スペクトルデータ解析による化学構造の決定法などの基本操作を学ぶ。一方、Part 2では、医薬品の原料として重要な薬用植物に関する実習を行う。本実習では、日本薬局方に収載されている生薬の基原植物を中心に、附属薬用植物園で栽培されている重要な薬用植物の形態を観察し、味やにおいを確かめるとともに、利用部位、含有成分、用途について学習する。
In continuation of General Training in Organic Chemistry 1, the first half of this course continues to provide practical training in the basic techniques of the standard synthetic organic chemistry laboratory. The second part of this course provides practical training in the basic techniques of the isolation, derivative synthesis and characterization of natural products. Fieldwork in the Experimental Station for Medicinal Plant Studies is also included in the second part.
様々な生物活性を有する天然有機化合物について，単離・構造決定の手法や生合成経路，生理作用メカニズム，化学合成法等について知識を深める。受講者による生物活性天然有機化合物に関するレポート作成およびプレゼンテーション(パワーポイントを使用)も実施する。
This class provides students with basic and advanced knowledge on natural products chemistry that includes isolation, structural determination, biosynthetic pathway, action mechanism, and chemical synthesis of biologically active natural products. Students are required to submit a report on the chemistry and biology of natural procuts and to make a presentation in PowerPoint on the contents of the report.
日本の天然物有機化学における代表的シンポジウムである天然有機化合物討論会の講演要旨集を教材として，生物活性天然物の全合成および構造決定を行うために必要な合成設計法，有機化学反応，有機構造分析法，および生理機能解析法を理解・修得することを目的とする。各回の担当大学院生を決め，あらかじめ学習した講演内容をパワーポイントを使って発表・解説し，質疑応答を行う。適宜，教員による解説を加える。
This class provides students with advanced knowledge on synthetic design, structural determination, and biological activity of natural organic molecules. The contents include lectures by professors and presentation by students on topics presented in Symposium on the Chemistry of Natural Products.
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.
有機化学の目的は有機化合物の特性を理解することである。創薬化学実習１においては、有機化合物を多面的に捉えその合成を行うとともに、反応の理解を深める。また合成化学に不可欠な有機化学の基礎的実験操作を学習するとともに試薬、器具の安全な取り扱い方も修得する。さらに、医薬品の原料として重要な薬用植物に関する実習を行う。日本薬局方に収載されている生薬の基原植物を中心に、附属薬用植物園で栽培されている重要な薬用植物の形態を観察し、味やにおいを確かめるとともに、利用部位、含有成分、用途について学習する。
This course provides practical training in the basic techniques of the standard organic chemistry laboratory, such as separation and characterization techniques. Experiments involving the synthesis and reaction of simple organic compounds are introduced. Fieldwork in the Experimental Station for Medicinal Plant Studies is also included in this course.
多くの医薬品は有機化合物である。従って、創薬における有機化学の役割は極めて大きい。更に、将来、薬学に携わる研究者には、合成系、生物系を問わず低分子有機化合物の構造ならびにそれから由来する物性についての知識が必須となる。
本授業では20人程度の小グループに分け、演習形式で各種スペクトル（MS，UV，IR，NMR）による有機化合物の構造決定について講義を行い、機器スペクトルによる有機化合物の同定・確認のための能力を養うことを目的とする。
This course aims to improve the students’ ability to interpret spectra (NMR, IR, UV-Vis, and MS spectra) of simple organic molecules and to identify organic structures from their spectra. The course will have problem-solving sessions throughout, thus each student will be responsible for leading one of the sessions.
本講義では，生物活性天然物などの複雑な構造を有する有機化合物の化学合成に必要な骨格形成反応，立体化学制御，官能基変換，合成デザインを修得することを目的とする。授業は講義形式で行われ，最終回には期末試験を実施する。
This class provides students with advanced knowledge on C-C bond formation, stereochemical control, functional group transformation, and synthetic design which are useful for the total syntehsis of structurally complicated organic molecules including bioactive natural products.
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
関連する応用化学・有機化学・バイオ工学の講義より得られた知識を各種の問題に応用することにより、多面的かつ有機的に理解を深める。
２．概要
有機化学および生物工学関連の講義により得られた知識をもとに、有機分子、生体分子の構造決定・機能解析に用いられる方法論の基礎的な考え方、応用について演習する。界面化学および材料物性化学の講義により得られた知識をもとに、無機化学関連の構造化学、物性評価の問題の演習をする。
３．達成目標等
化学系研究で必須の、各種測定機器より得られる化合物・生体分子に関するスペクトルを解釈して、分子構造・機能に関する情報を得ることができる。無機化学の基本的な考え方を理解し、応用することができる。
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. Purpose
By solving exercises in applied chemistry, organic chemistry, and biotechnology, students gain a further understanding of the knowledge obtained from related lectures.
2. Overview
Based on the knowledge obtained through lectures related to organic chemistry and biotechnology, students practice fundamental concepts and applications of methodologies for structure determination and functional analysis of organic molecules and biomolecules. Based on the knowledge obtained through lectures related to surface chemistry and material physical chemistry, students practice inorganic chemistry-related structural chemistry and physical property evaluation problems.
3. Learning Goals
Students will interpret spectra of compounds and biomolecules obtained from various measuring instruments, which are essential in chemical research, and obtain information on molecular structures and functions. Students will understand the basic concepts of inorganic chemistry and apply it.