カリキュラム

基礎無機化学

本科目及びこれに続く基礎無機化学演習においては、全ての元素ならびにその化合物の性質や反応の化学的な理解や考え方の初歩を、演習を交えながら学習します。まず量子力学に基づいて原子の電子構造について解説します。その後、ルイス構造式、分子軌道理論などの結合モデルにより分子の電子構造の理解を深め、結合エネルギー、結合距離、結合角などの分子の幾何構造や性質が電子構造に基づいていることを学習します。
そこで習うVSEPRを用いれば、知らない化合物でもその構造を予測できます。

基礎有機化学

本講義では、前半は現代社会の様々な問題における化学の関わりを示すとともに、そこにある化学（主に有機化学）の中身を説明します。後半はこれから大学で学んで行く『有機化学』の基礎となる「有機化合物の構造」と「有機化合物の特徴」について説明を行います。

基礎物理化学

私たちが目にする物質は極めて多数の原子・分子からなる集合体である。その性質は一つ一つの構成要素である原子・分子のミクロな性質がそのまま現れる場合もあれば、集団としての特徴が際立って現れる場合もある。本科目では原子・分子の集団的な振舞いを物理的に考察し、どのような原理に基づいて物質の状態が決定され化学変化が進行するのかについて学ぶ。はじめに系の概念について学習し、系の熱力学的な安定性を考える際に反応熱いわゆるエンタルピーだけでなく系の乱雑さの指標となるエントロピーがもう一つの支配的な役割を担うことを理解する。これによりギブズエネルギーの重要性が認識され、系の安定性の考察が可能になる。この熱力学の原理を応用して相平衡や化学平衡の理解に体系的に結びつけていく。さらに、近年急速に発展を遂げた物性化学の基礎となる固体の捉え方について、結晶構造を中心に金属や半導体における電子の振舞いまでを紹介する。この演習では、原子・分子のミクロな捉え方を起点として、これを物質のマクロな化学変化に結びつけて理解できるよう、分子論的なアプローチを展開する。

基礎無機化学演習

本科目では、前期の基礎無機化学と合わせて、全ての元素ならびにその化合物の性質や反応の化学的な理解や考え方の初歩を、演習を交えながら学習します。まず、固体の構造と安定性、さらに、溶液中におけるブレンステッド酸塩基、ルイス酸塩基の理論を学び、無機化学における構造と反応の理解の基礎を学びます。講述と平行して問題演習も行い、概念の理解とともにその具体的適用方法も習得することを目指します。

基礎有機化学演習

有機化学で非常に重要な立体化学（R体、S体、ジアステレオマー等）の理解をもとに、初めて本格的な反応である求核置換反応と脱離反応を学習します。ここで皆さんは合成化学の魅力や多様性に気づきます。またアルケンの化学、ラジカル反応も学習することで、1年生で必要な有機化学の基礎を身に着けます。

基礎物理化学演習

物質の成り立ちを構成粒子の性質から理解し、ミクロな構造がマクロな性質にどのように現れるかを知ることは、化学のあらゆる分野に共通する基本的に重要な考え方である。物理化学は様々な物質に共通する性質を統一的な視点で捉え、量子力学と電磁気学、さらには熱力学によって説明される物理学の基本法則に基づいて体系化した物質の学問である。1年生前期の本科目では、目に見えない小さな原子や分子のふるまいを電子の波動的なふるまいから理解するミクロな考え方を中心に学んでいく。1次元箱の中の粒子に代表される物質波のモデルを学び、量子化されたエネルギー準位という新しい概念を取り入れる。さらに、原子や分子の離散的エネルギー準位について学ぶ。

化学実験I

化学実験II

化学実験III

化学実験IV

化学実験V

卒業研究ゼミナール

研究室配属を本格的に控えた3年生後期に、化学コース教員が繰り広げる多彩な研究活動を知り、自身の研究室の配属に活かすことを目的としています。研究室訪問では、教員以外に先輩の学部4年生や大学院生から研究内容について説明を受けることも可能です。

卒業研究

3年までの講義や実験で培った知識や実験技術を基礎に新規な研究テーマに挑みます。
その過程で化合物の合成力、測定装置を駆使して、解析力、また論理的な思考力が鍛えられます。成果次第では、学会発表の機会も与えられ、専門分野の研究者との交流や同世代との意見交換もできます。さらにプレゼンの力は就職活動にも活かせます。

化学のための数学演習

大学の化学は物理現象や化学変化が「なぜそうなるのか」その理由について目に見えない原子や分子のレベルまでさかのぼって考えるところから始まる。物質を構成する電子や原子核の運動を物理法則にしたがって解析することによって原子や分子のふるまいを理解していくようになる。化学のための数学演習ではその基礎になる原理や基礎方程式を学び、具体的なモデルについてその解き方と結果の使い方をマスターする。

典型元素の化学

この講義では無機化学の基本である周期律、および元素の化学を学びます。周期律の特徴を述べた後、酸化還元反応について学習し、ラチマー図やフロスト図を学びます。その後、第2周期の元素を中心に周期律の並びに従い各論を述べます。

基礎分析化学

分析化学の目的は、自然界の物質や人工物質を化学的、物理的な実験操作、手法、解析方法によってそのものの質と量、さらには存在状態などを明らかにすることです。本講では、その基礎となる原理（電解質の性質、イオン平衡、酸と塩基の平衡、酸化・還元平衡、溶解平衡、金属錯体の平衡）を解説します。定量分析化学の基本を理解することを目標とします。

反応有機化学I

有機化合物の中でもπ電子が豊富な共役不飽和系と芳香族化合物について学びます。共役系を持つ分子は色が付いたり、芳香族化合物は単純な不飽和化合物とは違う反応性を示しますが、反応機構を調べるといくつかの基本原理から導かれることがわかります。従来の有機電子論による解説だけでなく簡単な分子軌道法による解説も紹介します。

化学熱力学および演習

熱力学は化学を含む（特に巨視的な）事象を理解するうえで欠かせない学問です。塩はなぜ水に溶けるのか。凝固点降下はなぜ起こるのか。化学反応はなぜ進むのか。日常や実験で見られる一般的な現象を、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーなどの熱力学的概念を用いて解釈し理解を深めていきます。熱力学が化学にどのように活用できるのか、その楽しいプロセスを一歩一歩学びます。

化学情報処理

基礎分析化学演習

基礎分析化学演習では、前期で学んだ水溶液中の化学平衡を使い、酸と塩基の平衡、酸化・還元平衡、溶解平衡、金属錯体の平衡に関係した演習問題を解きます。理論的なところがさらに深まります。また、溶媒抽出やクロマトグラフ法を学び、化学実験IIの内容を補うことができます。

反応有機化学II

有機化学で重要な変換の一つである酸化・還元反応について学習します。酸化反応や還元反応を行うためには、どのような試薬を用いるのか？どのようなメカニズムで進行しているのか？ということを中心に学習します。また後半では、有機化学に金属が導入された「有機金属化学」の反応性を学びます。特にマグネシウムやリチウムを含む有機化合物が多様な反応性を示し、「炭素アニオンの化学」を展開していることに気づきます。

基礎生化学

ヒトを始めとする生物では、さまざまな生体成分が細胞内で活躍することで日常の生命活動を維持しています。これらの生体成分は独特の構造を持ち、それぞれに適した役割を果たしています。例えばタンパク質は多数のアミノ酸が重合した高分子であり、触媒機能（酵素など）や構造保持（コラーゲンなど）、外部刺激の受容（網膜の光受容体など）など生命活動において重要な働きをしています。本講義では、生物で働いている基本的な生体成分の構造の特徴と主要な役割について講義を進め、生命現象の基礎を化学の視点から理解することを目的とします。

反応物理化学

反応速度は化学反応が何故、どのように起こるのかを明らかにする上で非常に重要な考え方です。本講義では反応速度を中心に実際の解析例を示しながらその概念や応用例について解説します。衝突理論、遷移状態理論、活性化エネルギーなど、反応速度の本質を学ぶことができます。

量子化学および演習

分子科学は原子分子で構成される物質の構造と物性および反応性について系統的かつ定量的な理解を深めるための研究領域であり、量子化学はその分子論的アプローチにおける土台と位置づけられる。本講義は、ミクロな系を記述するための数学的体系である量子力学の約束ごとから出発し、水素原子の電子構造と波動関数の解釈までを丁寧に解説していく、量子化学の入門編である。一次元箱型ポテンシャル中の自由粒子、調和振動子、水素原子のシュレーディンガー方程式のエネルギー準位と波動関数について解説する。さらに、二原子分子やπ電子系の分子軌道法について説明する。

機器分析化学

機器分析のなかでも分光分析とX線回折を主題に取り扱う。分光分析は、果物の糖度分析や医療診断技術といった身近な応用技術から、最先端の研究における原子・分子の定性・定量分析にまで広い分野で用いられている。有機・生物・無機・物化いずれの分野の研究を行う場合においても、必要な機器分析法について、その基礎を取り扱う。

環境化学

現在地球上で起こっている様々な環境問題を理解するためには我々が住んでいる地球の生い立ちや地球が誕生してから今日に至るまでの過程を知る必要がある。この講義では地球すなわち宇宙の誕生から、地球の誕生そして地球上で生命が誕生した過程から、現在問題視されている環境問題に焦点を当て、将来人類が長きにわたって生存するため、持続的社会を実現可能な化学者の育成を目指す。

分子生物化学

すべての生物はDNAやRNAという核酸を持ち、そこに遺伝情報を蓄積しています。DNA上における4種類の塩基の並び方が細胞にとっての遺伝情報であり、この情報を読み出すことでタンパク質が生合成され、実際の生命活動が成り立っています。本講義では、核酸を主題とし、その構造や複製、転写、翻訳機構を分子レベルで理解することを目的とします。

基礎物理学実験I

物理学を極めるには、様々な現象の中に潜む物理法則を、実験を通じて導き出すことが必要です。実験を行ってその結果を他の人に伝えるためには、互いに理解出来る手法を用いなければなりません。この科目では、基本的な物理学実験を行いながら、得た結果を正確に伝えるための手法を学びます。

超分子化学

超分子化学は、分子、イオンなどがさまざまな相互作用によって組み合わさり発現する構造や機能に関する学問分野であり、、現在も世界的に注目を集めています。例えば、2016年のノーベル化学賞は、超分子化学を基礎とした分子マシンに与えられました。本講義では、超分子化学の基礎と現状について考えていきます。

グリーンケミストリー

グリーンケミストリーとは一言で言えば「環境にやさしい物作りの化学」である。本講義では、「化学と社会との信頼関係」を構築するための、環境に優しい有機合成反応の解説を中心として、化学物質のリサイクル、固体触媒反 応の開発、グリーン原料の活用など、最近のグリーンケミストリーの中心となるプロセスについて解説する。

特別講義（集中）

化学分野の専門家を招いて、2日間の集中講義を行います。基礎的なところから、最先端の内容をわかりやすく講義していただきます。取り組んでいる卒業研究とは異なった内容になりますが、視野を広げるよい機会となっています。

遷移元素の化学

遷移金属錯体とは金属イオンと有機配位子からなる化合物です。この化合物の分子構造や性質は金属イオンのｄ軌道に含まれる電子によって決まります。この講義では金属錯体の構造や命名法を学んだ後、金属錯体の電子状態を理解するのに有用な結晶場理論などを学びます。

合成有機化学

有機化合物の中でもカルボニル基を持つ化合物（カルボニル化合物：上図参照）について学びます。カルボニル化合物は、様々な有機化合物の合成を行う場合に、鍵となる非常に重要な物質です。本講義では、それらカルボニル化合物の構造、命名法、物理的性質、そして多岐にわたる反応について解説します。

電子移動の化学

有機化学の反応機構は、電子対の動きを示す「カーブした矢印」で説明することができます。まさに電子移動を理解することは反応を正しく理解することにつながります。
このような観点からこの科目は、化学コース有機系の基幹科目「基礎有機化学」、「基礎有機化学演習」、「反応有機化学I」、「反応有機化学II」、「合成有機化学」を側面からサポートする授業としてカリキュラムを設計しています。化学コース指定教科書「ソロモンの新有機化学 第11版」の重要な章をすべて復習することで、従来各章ごとに理解していた縦割りの内容に横割りの学習を行い、深い理解へと導きます。特に授業後半では、カルボニル化学の多様性・重要性に基づき、ケト・エノール互変異性とそこから派生する多様な反応を、カーブした矢印の視点から復習します。

物性物理化学

物質の特性は、それを構成する原子や分子の種類だけでなく、その集合状態に大きく依存します。例えば、鉛筆の芯（黒鉛）とダイヤモンドはどちらも炭素原子から構成されていますが、その特性は大きく異なります。この講義では、原子や分子の集団挙動を理解する上で欠かせない統計力学の基礎を学び、それを使って物質の特性がどのように理解できるかを学びます。

構造物理化学

分子科学は原子分子で構成される物質の構造と物性および反応性について系統的かつ定量的な理解を深めるための研究領域であり、構造物理化学は物質と光の相互作用を利用してミクロな構造を定め、それに基づいて物性や反応性を 議論する分野である。その基礎データは宇宙空間に存在する原子分子イオンの研究から地球温暖化などの環境問題まで幅広く応用される。本講義では原子分子の成り立ちを量子化学の方法で理解したうえで分光学によって分子の状態や構造に関する情報が得られることを学ぶ、量子化学の応用編である。適宜、必要な数学の補足と演習を行い、技術的問題と物理的本質とをきちんと区別できるように心がける。分子のかたちに由来する性質について点群を用いて理解する。

応用機器分析化学

分子の構造を調べる事は化学の基本です。そのために様々な機器分析法が発達していて、化学者達はこれらを使いこなして研究を進めています。この講義では質量分析(MS)スペクトル、赤外吸収(IR)スペクトル、紫外−可視吸収(UV-Vis)スペクトル、核磁気共鳴(NMR)スペクトルを取り上げます。いずれも有機化合物の構造を調べるのに汎用される機器分析であり、原理から実際の解析法までを学びます。

錯体化学

遷移金属錯体はその金属イオンと配位子の多様な組み合わせから様々な化合物が今なお生み出されていますが、今日ではそれらを集積化させた多核金属錯体や配位高分子など特異な構造と物性を併せ持つ機能性材料が世界的にも注目されています。この講義ではそれらの機能性を理解するうえで重要な、配位子場理論を学んだ後、遷移金属錯体の光吸収や反応性に関して学びます。

環境分析化学

地球温暖化、オゾン層の破壊、ダイオキシン、内分泌攪乱物質など、我々の身の回りには様々な環境問題が山積している。これらの問題は短期間で解決することは不可能であり、長期的な観測、すなわち測るということが求められている。この講義では、環境を理解するための環境試料の採取法、前処理法、定量法を系統的に分類し、大気、水、土壌、生体試料それぞれに含まれる環境汚染物質の分析法について学ぶ。

生物無機化学

多くの生命反応において金属イオンは重要な働きをしています。生物無機化学とは、このような金属が関わる生命現象の化学であり、錯体化学と生化学を土台として発展してきた研究分野です。本講義では、生命現象に関わっている金属イオンを含む生体分子の構造と主要な機能を理解することを目的とします。

生物有機化学

我々の身の回りには，多くの有機化学物質で溢れています。その中でも本講義では，生体に深く関わりのある炭水化物，脂質，タンパク質について学びます。そして，それらの化学構造や特有の反応，アミノ酸，生理活性物質などについて解説します。

生物物理化学

生体高分子であるタンパク質も化学物質である以上、熱力学の法則に従います。しかし、タンパク質は機能を発現するために基質を結合したり、規則正しい立体構造を形成するというように、一見エントロピーを減少させるような熱力学的に興味深いプロセスを示します。この講義では、複雑でかつ規則正しいという二面性を持つタンパク質を熱力学の視点から解説します。

高分子化学

高分子材料を使った製品は私たちの身の回りにあふれ、生活を便利に、豊かにしています。環境問題がクローズアップされるなか、マイナスのイメージが誇張されていますが、高分子材料を正確に理解することはますます、重要になってきています。本講では身近な高分子製品と関連させながら、高分子の特徴、合成、構造を学びます。できるだけ高分子材料を直に見て、触って、高分子を理解してもらいます。

分光物性化学

光と分子・原子の相互作用を扱う分光学の分野をこれまでより深く講義を行う。2年次に学んだ量子化学において、分子を考える土台となるミクロな系を記述するための数学的体系（原子や分子の電子構造と波動関数）を学んだ。一方、機器分析化学においては分光学から定量分析、分子構造分析を応用した分光分析法を概観した。本講義ではさらに分光学の理解を深め、分光実験データから分子の構造や物性をより詳細に知るための基礎となる化学を講義する。

化学教科教育演習

教職課程を履修している学生を対象に、下級生の授業科目において課題の個別指導や模擬講義などを行う機会を演習科目として設定する。人に教えるという行為によって科目の内容を明確に意識することになり、より深い理解に結びつくという考え方に基づいている。また、教えられる側の理解度を確認しながら表現に工夫を凝らし、的確な指導ができるように教え方の技術に磨きをかけていく。化学教科教育演習では化学の専門科目を通じて相手に伝わる表現や教え方について実体験として学んでいき、教育実習などに活かしていく。