2024年度学院等開講科目物質理工学院応用化学系

高分子特性解析

開講元: 応用化学系
担当教員: 戸木田雅利 / 古屋秀峰 / 久保祥一
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木5-6 (S2-202（S223）)
クラス: -
科目コード: CAP.Y306
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では，高分子化合物の特性解析として重要な赤外分光法，Ｘ線回折法，熱分析法，核磁気共鳴法，および分子量測定に関する基礎知識と，測定方法ならびに装置の原理，および具体的な解析方法について説明する。各種測定法の解析について問題演習を行って、実際の実験測定の際に適用できる能力を養う。
　高分子化合物をはじめとする有機物質を合成したり，構造や物性を調べる際に，特性解析（キャラクタリゼーション）は必須である。高分子の分子構造と集合体構造に関する構造決定を行うために、どのような測定方法を適用し、得られた測定結果をどのように解析するのかを学ぶ。また、高分子の特徴的な性質が、各種測定方法でどのように現れるかを理解する。

到達目標

本講義を履修することによって，次の能力を修得する。
１）紫外可視分光法、赤外分光法・ラマン分光法の原理と実際を理解して、スペクトルを解釈できる．
２）分子量測定の各種方法の原理と実際を理解できる．
３）熱分析，X線回折の基礎を説明でき、測定結果を理解できる．
４）核磁気共鳴法の原理を説明でき、スペクトル解析ができる．

キーワード

分光分析，スペクトル，赤外分光法，熱分析，X線回折，核磁気共鳴(NMR)法，分子量測定

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

各講義では各種特性解析法の基礎知識を解説する。各講義で、講義内容の確実な理解と解決力を養うために、講義内容に関する課題演習を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	熱分析，偏光顕微鏡観察(戸木田雅利）	熱分析とは何かを説明し，高分子材料に適用されるいくつかの例をあげられる．高分子材料の示差走査熱量測定(DSC)を測定原理に基づいて説明できる．偏光顕微鏡像と高分子の配向と結晶構造との関係を説明できる．
第2回	X線回折：回折条件を導出してわかること(戸木田雅利）	結晶内の原子で散乱されるX線の干渉から回折条件（Braggの式）が説明できる．回折の位置，幅，強さ，方向と高分子結晶構造との関係を説明できる．
第3回	核磁気共鳴分光法：概要と原理, 化学シフト, スピン結合(古屋秀峰)	測定原理と方法、および装置, 化学シフトとスピン結合の説明
第4回	核磁気共鳴分光法：スペクトル解析（古屋秀峰）	スペクトル解析の説明と解析演習
第5回	分子量測定法：サイズ排除クロマトグラフィ，その他の事例（久保祥一）	測定原理と方法の説明
第6回	分光学の基礎，紫外-可視吸収分光法、蛍光分光法（久保祥一）	分光法とスペクトルの基礎、紫外-可視吸収分光法と蛍光分光法の基礎
第7回	赤外分光法，ラマン分光法（久保祥一）	赤外分光法，ラマン分光法の基礎

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

小川桂一郎，榊原和久，村田滋著『基礎から学ぶ有機化合物のスペクトル解析』(東京化学同人）ISBN978-4-8079-0685-7，および授業時の配布プリント

参考書、講義資料等

参考書：アトキンス『物理化学』第8版または第10版上，下巻（東京化学同人）

成績評価の方法及び基準

各種機器分析法の基礎と解析方法の理解度を評価する。課題・演習(80%)と出席＋講義内クイズ(20%)の総合で成績を評価する。

履修の条件・注意事項

履修条件は特に設けないが、量子化学・物理化学・高分子科学（構造・物性）に関連する科目を履修していることが望ましい．