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

応用化学最前線第四

開講元: 応用化学コース
担当教員: 横島聡 / 成田明光
授業形態: 講義 (ハイフレックス型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 集中講義等
クラス: -
科目コード: CAP.T426
単位数: 100
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 1～2Q
シラバス更新日: 2026年3月9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、物質や材料の機能・物性を開拓するための原理を理解し、有用な物質・材料の創成に関する高度な化学技術ならびに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) ナノグラフェンの合成に必要な基礎知識について説明できる。
(2) グラフェンナノリボンのボトムアップ合成や構造解析法について説明できる。
(3) ナノグラフェンの表面合成や物性解析法について説明できる。
(4) 天然物合成に用いられている反応の反応機構について説明できる。
(5) 有機分子の環構造を構築する複数の方法について説明できる。
(6) 有機合成で用いられる保護基の特性（安定性や脱保護の条件）について説明できる。

キーワード

天然物の合成、逆合成解析、分子内環化反応

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

ハイフレックスによる講義形式で2名の講師がそれぞれ集中講義を行う。
OIST: 成田明光先生
名古屋大学：横島聡　先生

ナノグラフェンの精密合成と機能性材料開発への展開
天然物の合成研究

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	講義１「ナノグラフェン合成の基礎」概要：次世代炭素材料「ナノグラフェン」として近年注目されている大型多環芳香族炭化水素の合成法について、代表的な手法を中心に解説する。また、高分子化学の手法を活用したグラフェンナノリボンのボトムアップ合成や構造解析法についても紹介する。講義２「ナノグラフェンの表面合成と物性」概要：表面科学の手法を利用した、金属表面上でのナノグラフェンの精密合成と構造・物性解析について解説する。また、特異な電子物性を示すグラフェンナノリボンの表面合成についても紹介する。講義３「機能性ナノグラフェン材料の開発と応用展開」概要：ナノグラフェンをベースとした機能性材料の開発について、最近の研究展開や成果を紹介する。特に、超解像バイオイメージング応用に向けた機能性ナノグラフェンの合成や、ヘリカル型の三次元構造を有する新奇ナノグラフェン骨格の構築について解説する。	(1) ナノグラフェンの合成に必要な基礎知識について説明できる。 (2) グラフェンナノリボンのボトムアップ合成や構造解析法について説明できる。 (3) 有ナノグラフェンの表面合成や物性解析法について説明できる。
第2回	講義１「天然物の合成と逆合成」天然物（天然有機化合物）の合成例を題材に、合成と逆合成の実際について紹介する。講義２「天然物の合成：予想外の結果とその後」天然物のように、複数の官能基が密集した分子の合成研究においては「予想外の結果」が期待される。予想外の生成物の構造決定、その生成機構の考察は、化学の理解を深める。本講義では、筆者が経験した「予想外」について紹介したい。講義３「分子内環化付加反応を用いた天然／非天然多環骨格の構築」医薬品として用いられている天然物の構造的特徴として、sp3炭素に富む多環骨格が挙げられる。配座が固定された骨格上に複数の官能基や置換基が配置されることで、生体分子と効率的に相互作用することを可能とする。多環骨格の合成には、環の構築が必要である。「環を構築」においては、分子内での結合形成反応を必要とするため、基質の調製においても複数の官能基を適切に取り扱う必要があり、合成の手間を増やす。そのような背景をもとに、筆者らが実施してきた天然／非天然多環骨格の構築について紹介する。	(1) 天然物合成に用いられている反応の反応機構について説明できる。 (2) 有機分子の環構造を構築する複数の方法について説明できる。 (3) 有機合成で用いられる保護基の特性（安定性や脱保護の条件）について説明できる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

教科書

指定なし

参考書、講義資料等

必要に応じて配布

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。

履修の条件・注意事項

履修の条件は設けない。

その他

講義実施日
第一回：4/17（金）3~8限（10:45-12:25, 13:30-17:05）成田明光先生（沖縄科学技術大学院大学）
第二回：6/2（火）3~8限（10:45-12:25, 13:30-17:05）横島聡先生（名古屋大学）