Organic Chemistry IV

Numbering Code U-SCI00 44609 LJ60 Year/Term 2021 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year 4th year students or above Target Student
Language Japanese Day/Period Fri.1
Instructor name TOKITOU NORIHIRO (Institute for Chemical Research Professor)
MIZUHATA YOSHIYUKI (Institute for Chemical Research Associate Professor)
WAKAMIYA ATSUSHI (Institute for Chemical Research Professor)
Outline and Purpose of the Course 有機化学においては,種々の官能基変換や選択的合成反応を組み合わせることで,多様かつ有用な物質群を社会に提供することが可能である。その根幹をなす元素は炭素を中心とする第2周期の元素であるが,合成の鍵となる素反応としては第3周期以降のヘテロ原子の特性を利用したものも数多く開発されている。
 この講義前半では,各種ヘテロ原子化合物の特徴とそれを活用した分子変換反応について,最近の研究例を中心に講述する。対象とするヘテロ原子化合物には,主に第3周期典型元素であるケイ素,リン,硫黄などを含む化合物を取り上げる。時間に余裕があれば他の元素を含む化合物の化学についても紹介する。
 又講義後半では、ホウ素化合物(機能性有機ホウ素材料)、含硫黄パイ電子系化合物(機能性材料)、スズおよび鉛化合物(ペロブスカイト半導体材料)に関して、有機エレクトロニクス材料への展開を切り口とし、社会に役立つ有機物性化学の現状について講述する。
Course Goals 有機化学におけるヘテロ原子化合物の役割を具体例を基に各元素別に学ぶことで、有機化学I~IIIで学んだ反応化学、合成化学を新たな視点で理解することができるようになる。種々の官能基変換反応や選択的合成反応について、反応機構化学的にも詳細な理解が深まる。さらに、元素化学を基盤とした機能性材料化学への展開など、有機物性化学的な視点からの知識も習得できる。
Schedule and Contents 以下のような課題について、1課題あたり1~2週の授業をする予定である。
講義前半(ヘテロ原子化学の歴史と現状)
1. ヘテロ原子の定義と有機化学との関わり(時任)
2. 有機硫黄化合物の合成、構造および性質(時任)
3. 有機硫黄化合物の特徴を活用した合成反応(水畑)
4. セレンおよびテルルの有機化学 (時任)
5. 有機リン化合物の化学とそれを用いる有機合成(時任)
6. 有機ケイ素化合物の化学(構造と性質)(水畑)
7. ケイ素化合物を用いる有機合成 (時任)
8. まとめ(時任)

講義後半(ヘテロ原子化学の機能性材料への展開)

1. 有機ホウ素化合物の合成、構造および性質(若宮)
2. ホウ素の特徴を利用した機能性有機材料(若宮)
3. 有機硫黄化合物を用いた機能性有機材料(若宮)
4. スズおよび鉛を用いた有機無機複合材料(若宮)
Course Requirements 本講義に先立ち有機化学I,IIおよびIIIの講義を全て履修している必要はないが,できればこれらを履修した上で受講することが望ましい。
Study outside of Class (preparation and review) これまでに学んだ官能基変換反応や選択的有機合成反応において、ヘテロ原子がその特徴を発揮しているものを選び、予めその反応機構やヘテロ原子の必須性について検討し、理解が難しい点を整理しておく。
Textbooks Textbooks/References 用意した講義プリントを、各回の講義開始時に配布する。
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