2024年度学院等開講科目理学院化学系化学コース

結晶構造特論

開講元: 化学コース
担当教員: 植草秀裕
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 (M-110(H112)) / 木3-4 (M-110(H112))
クラス: -
科目コード: CHM.B434
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

有機結晶構造を使った研究について述べる。結晶構造の解析法の概略、結晶を構成する分子間相互作用、分子性結晶に関連する物性、結晶構造、反応性などについて解説する。有機物の結晶は身の回りに少なくない。その構造や性質についてどのように解析・理解するのか、また有機結晶特有の性質とは何か、など重要な観点を取り上げ、実例を理解しながらその基本にある考えかたや視点を身につける。特に、結晶中での動的な挙動である、結晶相反応について専門的に取り上げて説明する。

到達目標

分子間相互作用に関する理解、結晶相反応に関する理解ができる。また、それらの理論的側面、実際の例について理解できる。

キーワード

結晶構造、分子構造、Ｘ線、構造解析、X線回折、中性子回折

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

必要に応じて問題を出題し授業の要点を復習する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	結晶化学とは	結晶化学の概要を理解する
第2回	結晶格子と対称性	結晶格子、対称要素、対称性、空間群を理解する。
第3回	結晶構造解析（1）	結晶構造因子と位相決定法を理解する。
第4回	結晶構造解析（2）	結晶構造の精密化、乱れ構造、水素原子の取り扱いを理解する
第5回	ファンデルワールス相互作用	ファンデルワールス相互作用の概念とエネルギーを理解する
第6回	クリスタルエンジニアリング/多形現象	クリスタルエンジニアリングについて理解する。多形・同形現象について理解する。
第7回	多成分結晶	多成分結晶（固溶体、包接結晶、塩、CT化合物）について理解する。
第8回	キラル結晶	キラルな結晶・ラセミ結晶の構造と特徴について理解する。
第9回	混合による固相反応	固体混合による化学反応について理解する。
第10回	コバロキシム錯体の結晶相反応	コバロキシム錯体の結晶相光反応を理解する
第11回	中性子回折法による結晶相反応の追跡	コバロキシム錯体の結晶相光反応を中性子回折法を使って解析した研究を理解する
第12回	反応中間体の結晶構造解析	光による結晶相反応の中間体の結晶解析研究ついて理解する
第13回	フォトクロミズムと光励起状態の結晶構造解析	フォトクロミズムを示す結晶の構造解析研究について理解する
第14回	まとめ	これまでのまとめを行う

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

「結晶化学」基礎から最先端まで、大橋裕二著（裳華房）
「固体有機化学」、小林啓二著（化学同人）（絶版なので図書館で探してください）
授業中に資料を配布

参考書、講義資料等

授業資料は講義中に配布。必要に応じて参考資料の指定、配布を行う

成績評価の方法及び基準

期末試験の成績で評価する

履修の条件・注意事項

特にないが、結晶学の知識は助けになる