シラバス参照
|
シラバス参照
|
| 科目一覧へ戻る | 2024/09/12 現在 |
|
開講科目名 ／Course |
量子有機化学／Quantum Organic Chemistry | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
時間割コード ／Course Code |
S2200701_S6 | ||||||||||||
|
開講所属 ／Course Offered by |
システム工学研究科／Graduate School of Systems Engineering | ||||||||||||
|
ターム・学期 ／Term・Semester |
2024年度／Academic Year 第1クォーター／1Q | ||||||||||||
|
曜限 ／Day, Period |
水／Wed 1 | ||||||||||||
|
開講区分 ／Semester offered |
第1クォーター／1Q | ||||||||||||
|
単位数 ／Credits |
1.0 | ||||||||||||
|
学年 ／Year |
1,2 | ||||||||||||
|
主担当教員 ／Main Instructor |
林 聡子 | ||||||||||||
|
科目区分 ／Course Group |
_ | ||||||||||||
|
授業形態 ／Lecture Form |
講義 | ||||||||||||
|
教室 ／Classroom |
北３号館Ｂ２０３／北３号館Ｂ２０３ | ||||||||||||
|
開講形態 ／Course Format |
|||||||||||||
|
ディプロマポリシー情報 ／Diploma Policy |
|
|
教員名 ／Instructor |
教員所属名 ／Affiliation |
|---|---|
| 林 聡子 | システム工学部（教員） |
|
授業の概要・ねらい ／Course Aims |
有機化合物は生命体を支える最も重要な物質で，基本骨格は，炭素，水素，酸素および窒素で構成されおり，その構造や結合様式に応じて多様な化学反応性が現れてくる。有機化学という学問は，有機化合物の反応性や機能が，その構造や相互作用・電子状態等にどのように関連して発現するかについて学ぶ学問である。その有用な手段として，量子化学がもたらした分子軌道の概念がある。本講義では受講者が，量子有機化学，すなわち有機化学を論理的に理解するための方法論を身につけ，自ら問題を解決できる能力を身につけることをねらいとする。 有機化学，量子化学，有機軌道論の基本的な知識をもとに講義は行われる。量子有機化学の知識や考え方を身に付けることで，有機化学の理解をより深く確かなものにする。またこの知識や考え方は物質科学に携わる研究者や技術者に必要な柔軟で独創的な思考力へつながるものと期待する。 |
|---|---|
|
到達目標 ／Course Objectives |
以下の3点を中心にGaussianプログラムを活用して，量子有機化学の役割と活用法についての専門的知識，考え方，スキルを身につけることが目標である。 (1)化学結合の生成や分子の成立についての専門知識を身につけ，基本的な問題に対応できるようになる。 (2)分子間に働く相互作用を学ぶことにより，種々の物性発現の機構に関する専門知識と考え方を身につけ，基本的な問題に対応できるようになる。 (3)ヘテロ原子を含む特有な結合様式とその機能についての専門知識と考え方を身につけ，基本的な問題に対応できるようになる。 |
|
成績評価の方法・基準 ／Grading Policies/Criteria |
課題(レポート) 7回 (8点×7回=56点)および単位認定試験(44点)により，客観的に総合点で評価する。 なお課題については，以下の基準により各回8点満点で採点する。 ・課題が十分にこなせているようであれば，8点とする。 ・課題の一部(20%)がこなせていなければ，6点とする。 ・課題の半分程度こなせているようであれば，4点とする。 ・課題の半数以上出来ていない・提出しない場合は，0点とする。 |
|
教科書 ／Textbook |
・「新版 すぐできる量子化学計算ビギナーズマニュアル」 武次徹也 著，平尾公彦 監修，講談社 (ISBN 978-4-06-154388-1、3,200円+税) ・必要に応じて適宜資料をmoodleから配付する。 |
|
参考書・参考文献 ／Reference Book |
・「量子化学」 上巻 原田義也 著，裳華房 (ISBN 978-4-7853-3073-6、5,000円+税) ・「量子化学」 上巻 原田義也 著，裳華房 (ISBN 978-4-7853-3074-3、5,200円+税) ・「量子物理化学」 大野公一 著，東京大学出版会 (ISBN 978-4-13-062121-2、3,900円+税) ・「フロンティア軌道論で理解する有機化学」 稲垣都士，池田博隆，山本尚 著 化学同人 (ISBN 978-4759819861、3,200円+税) ※授業で直接使用しませんが、授業時間外学修の際に参考になります。 |
|
履修上の注意 ・メッセージ ／Notice for Students |
計算化学を活用した欧文誌は年々増えている。計算化学の理解の一助としてほしい。原理を深く学びたい人は「量子化学」を，ソフトから入りたい人は「新版 すぐできる 量子化学計算ビギナーズマニュアル」を推奨する。 |
|
履修する上で必要な事項 ／Prerequisite |
各回に課題を課します。課題の解答をきちんと作成し，締め切り期日までにmoodleの量子有機化学の指定提出先に提出して下さい。 授業中にBYOD PCを使用する回があります。事前に連絡しますので，その回はBYOD PCを持参して下さい。 量子化学計算ソフトを用いて計算する課題を課す回が多くある。PCにGaussian 16WとGaussView6をインストールしおくこと。(Gaussian，GaussViewはWindows版のみ。MacOSには対応していません。）インストールしていない学生は適宜メイルで相談して下さい。 |
|
履修を推奨する関連科目 ／Related Courses |
基礎化学A,Bの知識があることが望ましいが、必修ではない。 |
|
授業時間外学修についての指示 ／Instructions for studying outside class hours |
原子軌道や分子軌道の理解について難しいところもある。専門用語も多く出てくる。講義1回当たり4時間の復習や自主学習を行うこと。 |
|
その他連絡事項 ／Other messages |
対面授業ですが，Moodleの量子有機化学も活用して授業を行うので，毎回チェックして学習に活用して下さい。 |
|
授業理解を深める方法 ／How to deepen your understanding of classes |
日ごろから復習や自主学習をきちんと行うことが重要である。またGaussian 16WとGaussView6ソフトの基礎的な活用に慣れることが望ましい。 【「アクティブ・ラーニング」実施要項⑥, ⑦】 |
|
オフィスアワー ／Office Hours |
メイルで事前予約を行って下さい。 |
|
科目ナンバリング ／Course Numbering |
S33015J11199R503 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考（担当） ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1回 | 量子化学計算-基礎1 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-基礎1 (計算レベル) | PC使用 |
| 2 | 2回 | 量子化学計算-基礎2 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-基礎2 (基底関数) | PC使用 |
| 3 | 3回 | 量子化学計算-基礎3 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-基礎3 (基底関数重なり誤差の補正，Z-マトリックス, ModRedundantとそれらの利用) | PC使用 |
| 4 | 4回 | 量子化学計算-応用1 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-応用1 (NBO解析) | PC使用 |
| 5 | 5回 | 量子化学計算-応用2 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-応用2 (CCDCの構造活用) | PC使用 |
| 6 | 6回 | 量子化学計算-応用3 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-応用3 (構造最適化，振動数解析) | PC使用 |
| 7 | 7回 | 量子化学計算-応用4 | Gaussianプログラムによる量子化学計算-応用4 (TD計算，NMR計算) | PC使用 |
| 8 | 8回 | 計算科学の役割，単位認定試験 | 研究開発における計算科学の役割，単位認定試験 |