2026年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

応用化学最前線第一

開講元: 応用化学コース
担当教員: 跡部真人 / 杉安和憲
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 不明
クラス: -
科目コード: CAP.T423
単位数: 100
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 3～4Q
シラバス更新日: 2026年7月27日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

[概要]本講義では、物質の基礎的性質や反応性を原子・分子レベルで理解し、高分子を含めた有用な物質の設計および変換に関する高度な化学技術システムおよび、その活用を修得した化学者を養成するため、応用化学分野の最前線で活躍する研究者が、基礎から応用までの研究成果を紹介する。
[ねらい]応用化学分野の最前線で活躍する研究者の基礎から応用までの研究に関する幅広い知識を修得することを目標とする。

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）物質の基礎的性質や反応性を原子・分子レベルで説明できる。（２）有用な物質の設計および変換に関する高度な化学技術システムを説明できる。（３）基礎から応用研究までの幅広い知識を説明できる。

キーワード

基礎的性質、原子・分子、物質、化学技術、応用化学

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

対面とZoomによるハイブリッド型の講義形式で2名の講師がそれぞれ２日間の集中講義を行う。
前半（10月27日）：杉安和憲教授（京都大学）：超分子化学の基礎と超分子ポリマーの最近の展開
後半（11月26日）：跡部真人教授（横浜国立大学）；有機電解合成が切り拓く持続可能な物質生産

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	1-1「分子化学概論」概要：超分子化学の基礎や発展史について概説する。分子組織化学、ホストゲスト化学、分子認識化学、生体模倣化学などの代表的研究を紹介するとともに、近年の展開についても解説する。 1-2「超分子化学と高分子化学の境界」概要：高分子化学の発展の歴史を辿りながら、高分子化学と超分子化学の接点について学ぶ。両分野をつなぐ概念として超分子ポリマーを取り上げ、その成立の背景、構造的特徴や基本的な性質について概説する。 1-3「『高分子らしさ』に迫る超分子ポリマー」概要：高分子化学は合成研究と物性研究が両輪として発展してきた。同様に、超分子ポリマーの研究においても構造制御手法と物性評価の双方が重要となる。本講義ではわれわれの研究事例を紹介しながら、高分子と超分子ポリマーの共通点と相違点について考える。	(1-1) 有機化学や物理化学、生化学などのように体系化された化学の中で、超分子化学の位置付けを説明できる。 (1-2) 高分子化学の発展史に照らして、超分子ポリマーの基礎について説明できる。 (1-3) 超分子ポリマーの精密合成手法や材料特性について説明できる。
第2回	2-1「有機電気化学の基礎と有機電極反応」概要：有機電気化学の歴史的背景、電極反応の基礎原理、電位・電流と反応選択性との関係について解説する。また、極性変換、官能基選択性、位置選択性および反応経路選択性など、有機電極反応特有の反応制御について具体例を交えて紹介する。 2-2「有機電解合成の展開と次世代反応プロセス」概要：有機電解合成における直接電解・間接電解、メディエーター反応、修飾電極、両極電解合成などの応用的手法について解説する。さらに、フローリアクター、SPE電解、超音波・イオン液体・超臨界流体を利用する反応場設計など、有機電解合成の最先端研究を紹介し、持続可能な物質生産技術としての可能性について言及する。 2-3「電解フローリアクターの開発と有機電解合成への応用」概要：電解フローリアクターの開発を通じて実現された支持電解質フリー電解、電解活性種の連続利用、液－液平行流を利用した選択的反応、大電極面積セルの活用、および固体高分子電解質（SPE）電解による高効率物質変換について紹介する。さらに、研究開発から社会実装・商業化に至る経緯を交えながら、次世代有機電解プロセスの将来展望について講義する。	(2-1) 有機電気化学の基礎原理と有機電極反応の特徴を説明できる。 (2-2) 有機電解合成における直接電解、間接電解および反応選択性制御の考え方を理解し説明できる。 (2-3) フロー電解リアクターやSPE電解などの先端電解技術の特徴と利点を説明できる。

授業計画

課題

第1回

1-1「分子化学概論」
概要：超分子化学の基礎や発展史について概説する。分子組織化学、ホストゲスト化学、分子認識化学、生体模倣化学などの代表的研究を紹介するとともに、近年の展開についても解説する。

1-2「超分子化学と高分子化学の境界」
概要：高分子化学の発展の歴史を辿りながら、高分子化学と超分子化学の接点について学ぶ。両分野をつなぐ概念として超分子ポリマーを取り上げ、その成立の背景、構造的特徴や基本的な性質について概説する。

1-3「『高分子らしさ』に迫る超分子ポリマー」
概要：高分子化学は合成研究と物性研究が両輪として発展してきた。同様に、超分子ポリマーの研究においても構造制御手法と物性評価の双方が重要となる。本講義ではわれわれの研究事例を紹介しながら、高分子と超分子ポリマーの共通点と相違点について考える。

(1-1) 有機化学や物理化学、生化学などのように体系化された化学の中で、超分子化学の位置付けを説明できる。
(1-2) 高分子化学の発展史に照らして、超分子ポリマーの基礎について説明できる。
(1-3) 超分子ポリマーの精密合成手法や材料特性について説明できる。

第2回

2-1「有機電気化学の基礎と有機電極反応」
概要：有機電気化学の歴史的背景、電極反応の基礎原理、電位・電流と反応選択性との関係について解説する。また、極性変換、官能基選択性、位置選択性および反応経路選択性など、有機電極反応特有の反応制御について具体例を交えて紹介する。

2-2「有機電解合成の展開と次世代反応プロセス」
概要：有機電解合成における直接電解・間接電解、メディエーター反応、修飾電極、両極電解合成などの応用的手法について解説する。さらに、フローリアクター、SPE電解、超音波・イオン液体・超臨界流体を利用する反応場設計など、有機電解合成の最先端研究を紹介し、持続可能な物質生産技術としての可能性について言及する。

2-3「電解フローリアクターの開発と有機電解合成への応用」
概要：電解フローリアクターの開発を通じて実現された支持電解質フリー電解、電解活性種の連続利用、液－液平行流を利用した選択的反応、大電極面積セルの活用、および固体高分子電解質（SPE）電解による高効率物質変換について紹介する。さらに、研究開発から社会実装・商業化に至る経緯を交えながら、次世代有機電解プロセスの将来展望について講義する。

(2-1) 有機電気化学の基礎原理と有機電極反応の特徴を説明できる。
(2-2) 有機電解合成における直接電解、間接電解および反応選択性制御の考え方を理解し説明できる。
(2-3) フロー電解リアクターやSPE電解などの先端電解技術の特徴と利点を説明できる。

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

指定なし

参考書、講義資料等

なし

成績評価の方法及び基準

全授業出席を原則とし、毎回の授業で出席確認をする。成績評価はレポートにより行う。ただし、用務などでやむを得ない事情がある場合には、下記連絡教員への相談を受け付ける。

履修の条件・注意事項

履修の条件は設けない。

その他

講義実施予定日
第一回：10/27（火）：10:45-17:05（対面：大岡山、ハイフレックス：横浜）
第二回：11/26（木）：10:45-17:05（対面：横浜、ハイフレックス：大岡山）