学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate
工学部
時間割コード
Registration Code
0819102
科目区分【日本語】
Course Category
専門基礎科目
科目区分【英語】
Course Category
Basic Specialized Courses
科目名 【日本語】
Course Title
有機化学1
科目名 【英語】
Course Title
Organic Chemistry I
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員 【日本語】
Instructor
SHIN Jiyoung ○
担当教員 【英語】
Instructor
SHIN Jiyoung ○
単位数
Credits
2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period
秋 水曜日 1時限
Fall Wed 1
授業形態
Course style
講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
化学生命工学科 / 化学系プログラム
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Chemistry and Biotechnology / Chemistry Program
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory


授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN)
このコースは、入門的な有機化学の理解を促進し、学生が基本的な有機化学を理解するための論理的なフレームワークを構築するのに役立つように開設されました。 このコースでは、有機分子構造と電子密度組成が有機化学反応のパターンにどのように関連しているかを強調します。 コースの内容から学んだ知識に基づいて、分子内または分子間有機反応のメカニズムを調査し、進行性反応シーケンスの問題を解決することができます。
授業の目的 【英語】
Goals of the Course
This course was designed to promote an understanding of introductory organic chemistry and to help students build a logical framework for understanding fundamental organic chemistry. The course emphasizes how the organic molecular structures and the electron density compositions are related to patterns of organic chemical reactions. Students are expected to grasp rationalized mechanisms for intramolecular and intermolecular organic reactions and solve problems of progressive reaction sequences based on the knowledge learned through the course contents.
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
このコースの主な目的は、学生が基本的な有機化学を理解するための論理的な枠組みを構築できるようにすることです。 有機化学1では、原子の電子配置や混成や軌道間相互作用による様々な分子構造の構築から始まり、分子の電子密度組成や分布を取り入れて各分子を安定化させる化学反応へと進みます。 古典的な反応メカニズムに関する実践的な演習により、学生は有機分子間または有機分子内で起こる古典的な反応機構に現れた特定のパターンを分別でき、最後にコースの内容で学んだ知識に基づいて、さまざまな進行性反応機構の問題を解決することが期待されます。
到達目標 【英語】
Objectives of the Course
The primary purpose of this course is to help students build a logical framework for comprehending fundamental organic chemistry. Organic chemistry 1 begins with the electron configuration of atoms and the construction of various molecular structures in hybridization and inter-orbital interactions and continues to the chemical reactions that stabilize each molecule by incorporating the electron density composition and distribution of molecules. Hands-on exercises on classical reaction mechanisms enable students to discern classical reaction mechanisms and specific patterns proceeding within or between molecules.
Students enable to indicate each mechanism of intermolecular or intramolecular organic reactions for aliphatic molecules and to solve problems of progressive reaction mechanisms based on the knowledge grasped from the course contents.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
基礎化学IとII
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Fundamentals of Chemistry I and II
授業の内容【日本語】
Course Content
クラス1。有機分子の構造の観点---原子電子配置と有機分子の構築(混成)。
クラス2。有機分子の分子構造の投影と異性体の分類---構成(鎖、位置、官能基)異性体と立体異性体(ジアステレオマーとエナンチオマー)。
クラス3。立体異性体の光学活性と立体異性体構造の割り当て---フィッシャーおよびニューマン投影;絶対配置(R / S)および光学的に観測された(D / L)回転;比旋光度と鏡像異性体純度;メソ化合物。
クラス4。有機分子の電子密度構成とその酸性度/塩基性度---形式電荷と酸化状態。酸性/塩基性および求核性/求電子性;化学反応の種類。
クラス5。速度論的および熱力学的に好ましい反応の位置エネルギープロファイル---カルボカチオン、カルバニオン、炭化水素ラジカルの安定性、および安定化因子(超共役および共鳴)。
クラス6。練習と解析。
クラス7。二分子脂肪族求核置換反応(SN2)一般的な傾向---効率的な基質と適切な脱離基。求核剤の反応性と溶媒効果;立体化学;競合する反応。
クラス8。単分子脂肪族求核置換反応(SN1)---効率的な基質と適切な脱離基。求剤性と般的な反応機構;カルボカチオン中間体の安定性;立体化学;競合する反応。
クラス9。脂肪族脱離反応---単分子(E1およびE1CB)および二分子(E2)脱離。熱力学的および速度論的に有利な除去。
クラス10。求核試薬とハロアルカンの種類とそれらの反応傾向/概要(置換と除去)。
クラス11。練習と解析。
クラス12。有機化合物の命名法---飽和/不飽和炭化水素;官能基;芳香族炭化水素;立体化学的割り当て;溶融リング(スピロアルカンおよびビシクロ/トリシクロアルカン)。
クラス13。シクロアルカンの構造と立体化学およびそれらの安定性と反応性。
クラス14。ハロアルカンの調製(ラジカル反応)---反応座標のポテンシャルエネルギープロファイル。
クラス15。練習と解析。
授業の内容【英語】
Course Content
Class 1. Structure Perspective of Organic Molecules --- Atomic Electron Configuration and Construction of Organic Molecules (Hybridization).
Class 2. Projection of Molecular Structures of Organic Molecules and Classification of the Isomers --- Constitutional (Chain, Position, and Functional Group) Isomers and Stereoisomers (Diastereomers and Enantiomers).
Class 3. Optical Activities of Stereoisomers and Assignment of Stereoisomeric Structures --- Fischer and Newman Projections; Absolute configurations(R/S) and Optically Observed (D/L) Rotations; Specific Rotation and Enantiomeric Purity; Meso Compound.
Class 4. Electron Density Configuration of Organic Molecules and Their Acidity/Basicity --- Formal Charges and Oxidation States; Acidity/Basicity and Electrophilicity/Nucleophilicity; Type of Chemical Reactions.
Class 5. Potential Energy Profiles for Kinetically and Thermodynamically Favorable Reactions --- Stability of Carbocations, Carbanions, Hydrocarbon Radicals, and the Stabilization Factors (Hyperconjugation and Resonances).
Class 6. Assessment of the Classes 1-5 with Practice Problems.
Class 7. General Trends of Aliphatic Nucleophilic Substitutions and Bimolecular Reactions (SN2) --- Efficient Substrates and Proper Leaving Groups; Reactivity of Nucleophiles and Solvent Effect; Stereochemistry; Competing Reactions.
Class 8. Unimolecular Aliphatic Nucleophilic Substitutions (SN1) --- Efficient Substrates and Proper Leaving Groups; Nucleophilicity and Solvolysis; Stability of Carbocation Intermediate; Stereochemistry; Competing Reactions.
Class 9. Aliphatic Eliminations --- Unimolecular (E1 and E1CB) and Bimolecular (E2) Eliminations; Thermodynamically and Kinetically favored (Zaitsev and Hofmann) Eliminations.
Class 10. Types of Nucleophiles and Haloalkanes and Their Reaction Trends/Overview (Substitutions & Eliminations).
Class 11. Assessment of the Classes 7-10 with Practice Problems.
Class 12. Nomenclature of Organic Compounds --- Saturated/Unsaturated Hydrocarbons; Functional Groups; Aromatic Hydrocarbons; Stereochemical Assignments; Fused Rings (Spiroalkanes and Bicyclo/Tricycloalkanes).
Class 13. Structures and Stereochemistry of Cycloalkanes and their Stability and Reactivity.
Class 14. Preparation of Haloalkanes (Radical Reactions) --- Potential Energy Profiles of Reaction Coordinates.
Class 15. Assessment of Overall Classes with Practice Problems (1-14).
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
試験[合計70%:中間試験2回(それぞれ20%)と期末試験1回(30%)]と宿題と出席(30%):2020年より前に入学した学生の場合:S(x≧90)、A(90>x≧80)、B(80>x≧70)、C(70>x≧60)、F(60>x)、2020年以降に入学した学生の場合:A +(≧95)、A(95>x≧x80)、B(80>x≧70)、C(70>x≧65)、C-(65>x≧60)、F(60>x)。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Examination [total 70%: two midterms (20% for each) and one final (30%)] and Assignment of Homework and Attendances (30%): S(x≧90), A(90>x≧80), B(80>x≧70), C(70>x≧60), and F(60>x) for the students who entered earlier than 2020; A+(≧95), A(95>x≧x80), B(80>x≧70), C(70>x≧65), C-(65>x≧60), and F(60>x) for the students who entered in 2020 or later than 2020.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
コースを脱退するには、コース脱退リクエストフォームが必要です。学生がコースを脱退する場合は、コースのインストラクターに連絡する必要があります。病気/欠席レポートを提出せず、出席スコアが不足すると F 段位になります。これは特定の不確実な学生の頻繁な欠席から、他の出席者を保護するためのものです。
教科書の対応する章を読んで各講義を準備し、関連する宿題の質問を解いて復習することをお勧めします。 各課題は、次のクラスの開始時に提出することを原則とします。 課題の提出が遅れるか、提出しないと、マイナスポイントになります。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
Submission of the "Course Withdrawal Request Form is necessary to withdraw the course. The student needs to contact the course instructor when the student wants to withdraw from the course. No submission of sickness/absence reports and lack of attendance score will result in an 'F' grade: It is for the protection of other attendances in the corresponding course from the frequent absences of the specific/uncertain student(s).
Students are recommended to prepare each lecture by reading the corresponding chapter in the textbook and to review it by solving the related homework questions. Each assignment should be submitted at the beginning of the next class. Late or no assignment submission is the deduction point of the grade.
教科書【日本語】
Textbook
教科書【英語】
Textbook
Organic Chemistry: Structure and Function (Eighth Edition), Peter K. Vollhardt and Neil Schore, (W. H. Freeman and Company), New York, 2018, Chapters 1-7.
参考書【日本語】
Reference Book
参考書【英語】
Reference Book
Organic Chemistry (eighth edition, Global edition), Paula Yurkanis Bruice (Pearson), 2017 ISBN 10: 1-292-16034-9, Chapters 1-5, 9, and 12(1-5).
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
学生は関連する宿題の質問を解くことによってそれをレビューすることをお勧めします。 各課題提出は、次のクラスの開始までに期限が切れています。 課題の提出が遅れるか、提出しないと、マイナスポイントになります。NUの一般的なガイドラインでは、1単位あたり週平均2~3時間の個人学習時間が必要であると考えられています。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Students are recommended to prepare each lecture by reading the corresponding chapters in the textbook and reviewing it by solving the related homework questions. Each homework is vital for reviewing the corresponding class, whose submission is strongly encouraged before the beginning of the next lesson. Late or no assignment submission is the deduction point of the grade. NU general guideline considers the necessity of the average of 2~3 hours of personal study time per week for each credit.
使用言語【英語】
Language used
使用言語【日本語】
Language used
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Face-to-face course(Only face-to-face classes)
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)