【有機光化学】
 
単  位:2単位 単位認定者: 石田斉
授業時期: 後期 15コマ 科目分担者:
授業形態: 講義 週1コマ
 
教育目標

光化学の基礎や応用例を学習することによって、光化学が専門分野ではない学生諸君が光化学の概要を理解できることを目的とする。最終的には、光化学分野の研究論文を理解できる程度の知識を得ることを目標とする。

教育内容

分子に光があたると何が起こるかといった光化学の基礎や、実際の光化学研究ではどのような実験を行っているかなどを学習する。さらに、有機光化学、金属錯体の光化学分野における基礎的事柄を学んだ後、人工光合成研究や光化学を用いた様々な応用例を紹介することによって、光化学が社会においてどのように利用され、今後、利用される可能性があるかについて理解を深める。

教育方法

プリント(配布予定)を中心に講義を進め、最後に最新の光化学関連の英文論文1報(発表1~2年以内のもの)を読んで、内容を発表していただきます。論文選定ならびに発表については個別に指導します。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

序論

石田

本講義の進め方の説明と、序論として光化学全般について概説する。

2回

光化学の基礎

石田

光と分子相互作用することにより生じる電子励起状態、電子移動理論、エネルギー移動など光化学の基礎的項目について解説する。

3回

光化学の実験方法

石田

光化学反応を実際にどのように行い、観測・解析をどのように行うかなど、光化学研究で実際に用いられるテクニックを学習する。

4回

有機光反応

石田

炭素-炭素二重結合、カルボニル化合物、芳香族化合物など有機光反応の特徴について、実例を挙げながら紹介する。

5回

円二色性(CD)スペクトル

石田

円二色性(CD)スペクトルは、有機分子のみならず金属錯体の立体構造解析に用いられる。ここでは、励起子相互作用による構造決定について実例を挙げながら解説する。

6回

発光性金属錯体

石田

金属錯体の光化学について、特に発光性金属錯体を例に取り上げ、その物理化学的基礎と応用例を解説する。

7回

光触媒反応

石田

金属錯体が光増感剤となる光触媒反応を中心に、実例を挙げながら、その原理について解説する。

8回

光合成と人工光合成

石田

生命現象の基盤でもある光合成において、光がどのように関わるのか、光合成初期過程の現在の知識を学ぶとともに、人工光合成研究の現状について紹介する。

9回

バイオイメージング

石田

発光性タンパク質などの生物発光に加えて、分子設計された発光プローブの例について解説し、近年のバイオイメージングの研究について概観する。

10回

光化学の応用分野

石田

太陽電池、有機EL材料など光化学が応用されている様々な分野について、開発研究の現状と将来展望について概説する。

11回

論文抄録発表例

石田

受講者が行う論文抄録発表に先立ち、最新の光化学関連論文を例に、抄録発表のデモンストレーションを行う。

12回

発表用論文の選択

石田

論文抄録発表のための論文選択を行い、抄録内容について個別に指導する。

13回

光化学関連論文の抄録発表(1)

石田

最新の光化学関連の英文論文を読み、内容を発表していただきます。発表は3回に分け、互いの発表を聴き、質疑応答を行うことで、より内容に対する理解を深めます。

14回

光化学関連論文の抄録発表(2)

石田

同上

15回

光化学関連論文の抄録発表(3)

石田

同上

 
到達目標

講義を通して光化学の研究分野について理解を深め、最後に実際に光化学関連の英文論文を読むことによって、積極的に光化学分野への理解を深めることを目標とします。

評価基準

論文抄録発表により評価します。ただし、欠席や受講態度が悪い場合は減点されることがあります。

準備学習
(予習・復習)

講義を通して光化学に興味をもってほしいので、わからなかった個所や興味のある部分について講義時間外に質問したり、調べたりしてもらえればと思います。

その他

最後の論文抄録発表については、論文選択もサポートしますし、講義中にデモンストレーションもしますが、早めに準備してください。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 プリント資料を配布
参考書 光化学I (基礎化学コース) 井上晴夫 他 丸善出版 3,200円+税
光化学 基礎から応用まで 長村利彦・川合秀記 講談社 3,200円+税
分子光化学の原理 N. J. Turro他著 井上晴夫・伊藤攻監訳 丸善出版 10,000円+税
金属錯体の光化学 佐々木陽一・石谷 治 編 三共出版 4,000円+税
配位化合物の電子状態と光物理 山内清語・野崎浩一 編著 三共出版 4,700円+税
人工光合成 光エネルギーによる物質変換の化学 石谷 治・野崎浩一・石田 斉 編著 三共出版 4,500円+税