授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | この授業は、有機分子の分光分析およびスペクトルデータの解釈方法と、クロマトグラフィーおよび分光学的分析（GC、HPLC、NMR、UV、IR、ラマン、質量分析など）の理論/基礎知識の習得を目的としています。有機分子の分光分析とスペクトルデータの解釈を学ぶことで、分子構造や化学反応性に対する理解度を更に強化し、有機分子構造の割り当てと有機化学反応に関する問題解決力を高めます。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | The course aims to learn various spectroscopic analyses for organic molecules and the interpretation of spectral data. The course covers theoretical knowledge of chromatographic and spectroscopic techniques (GC, HPLC, NMR, UV, IR, Raman, mass spectrometry, etc.). The main objective is to learn how to assign spectral data of organic molecules properly, thus enabling correct identifications of organic molecular structures based on the related organic reactions. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | | 有機分子の分光分析とスペクトルデータの解釈方を学ぶことで、有機分子の分光分析とスペクトルデータの解釈や有機分子構造及びその化学反応性の有効な理解力を強化することで、スペクトルに関する問題に限りなく有機分子構造とその有機化学反応及び化学反応性に関するトータル問題解決も可能とします。最終的には学生さんの実際的な研究能力を高めます。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | This course is designed to grasp the appropriate skills to interpret spectroscopic and spectral data of organic molecules and the theory/fundamentals of chromatographic and spectroscopic analyses (GC, HPLC, NMR, UV, IR, Raman, mass spectrometry, etc.). Students will understand sufficiently the molecular structure/reactivity in learning spectroscopic analysis and spectral data interpretation of organic molecules, enabling them to assign organic molecular structures, solve more practical questions on organic reactions, and advance to the actual research. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Organic chemistry I and II |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | クラス1および2。有機分子の精製/分離---クロマトグラフィーの原理と方法。ガスクロマトグラフィーおよび液体クロマトグラフィー。
クラス3。質量分析の原理---イオン化技術（EI、CI、FAB、ESI、APCI）;イオン分離技術（磁気セクター、四重極、イオントラップ、TOF、FT）;断片化（ヘテロリシスおよびホモリシス開裂）;同位体の質量パターン。
クラス4。質量スペクトルの割り当て---アルコール、エーテル、ケトン、カルボン酸、カルボン酸エステル、アミン、および脂肪族硫化物の顕著なEIスペクトルピークを予測するためのガイドライン。
クラス5。振動分光法--- FT-IR吸収分光法およびラマン分光法。レイリーとストークス/反ストークスライン;分子振動運動;有機分子のIRスペクトルの割り当て。
クラス6。UV-Vis吸収分光法---波数と波長; UV / vis吸収分光計のマップ（モノクロメーターおよびダイオードタイプ）;ランベルトベールの法則と分子吸収係数; p / s / n電子、電荷移動電子、およびd / f電子を含む電子遷移。 pai-共役系;ガス状状態での吸収。
クラス7。発光分光法---ヤブロンスキーエネルギー図と電子スピン状態。蛍光およびリン光;ストークスシフト;インストルメンタルアウトライン;生涯崩壊プロファイル;量子収率;定常状態および過渡吸収分光法。
クラス8および9。NMR分光法の基本原理--- NMRアクティブ/非アクティブ核。外部磁場、ラーモア周波数、共鳴機能、飽和、および正味磁化、90度パルス、スピン-スピン減衰、FIDのFT、NMRマシンの構造、化学シフト、シールド/デシールド、Jカップリング。ビシナルカップリングとシス/トランス相関のカープラス曲線。シミング;プローブチューニング;ロック; NMR分析の重要なパラメータ。
クラス10。学生の口頭発表とディスカッション。
クラス11。分子構造の特性評価とNMRスペクトルの割り当ておよび高度な手法---有機化合物の例（1H、COSY、NOESY、ROESY、APT 13C、DEPT、HSQC、HMBC、TOCSY NMRスペクトル）のNMRスペクトルのピーク割り当て。常磁性金属錯体のNMRスペクトル。
クラス12から15。構造決定および対応する有機反応のための演習問題解説。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | Class 1 & 2. Purification/Separation of Organic Molecules --- Chromatographic Principles and Methods; Gas Chromatography and Liquid Chromatography.
Class 3. Principle of Mass Spectrometry --- Ionization Techniques (EI, CI, FAB, ESI, APCI); Ion Separation Techniques (Magnetic Sector, Quadrupole, Ion Trap, TOF, FT); Fragmentations (Heterolytic and Homolytic Cleavages); Mass Patterns of Isotopes.
Class 4. Assignment of Mass Spectra --- Guidelines for predicting prominent EI Spectral peaks for Alcohols, Ethers, Ketones, Carboxylic Acids, Esters, Amines, and Aliphatic Sulfides.
Class 5. Vibration Spectroscopy --- FT-IR Absorption Spectroscopy and Raman Spectroscopy; Rayleigh and Stokes/Antistokes lines; Molecular Vibrational Motions; Assignment of IR Spectra of Organic Molecules.
Class 6. UV-Vis Absorption Spectroscopy --- Wavenumber & Wavelength; Map of UV/vis absorption spectrometer (Monochromator and Diode-type); Beer-Lambert Law and Molecular Absorption Coefficient; Electron Transitions Involving p/s/n Electrons, Charge-Transfer Electrons, and d/f Electrons; pai-Conjugated Systems; Absorption in the Gaseous States.
Class 7. Emission Spectroscopy --- Jablonski Energy Diagram and Electron Spin States; Fluorescence and Phosphorescence; Stokes Shift; Instrumental Outlines; Lifetime Decay Profiles; Quantum Yield; Steady State & Transient Absorption Spectroscopy.
Class 8 & 9. Fundamental Principle of NMR Spectroscopy --- NMR Active/Inactive Nuclei; External Magnetic Field, Larmor Frequency, Resonance Feature, Saturation, and Net Magnetization, 90 Degree Pulse, Spin-Spin Decay, FT of FID, Structure of NMR Machine, Chemical Shift, Shielding/Deshielding, J coupling; Karplus Curve for Vicinal Couplings and Cis/Trans Correlation; Shimming; Probe Tuning; Locking; Important Parameters for NMR Analysis.
Class 10. Students’ Presentation and Discussion (Assessment of the Classes 1-10).
Class 11. Characterization of Molecular Structure and Assignment of NMR Spectra, and Advanced Techniques --- Peak Assignments of NMR Spectra of Example Organic Compounds (1H, COSY, NOESY, ROESY, APT 13C, HSQC, HMBC, TOCSY NMR Spectra); NMR Spectra of Paramagnetic Metal Complex.
Classes 12-14. Problem-Solving Process for Structure Determination and the Corresponding Organic Reaction.
Class 15. Course Assessment and Solution Steps. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 期末試験（40％）、口頭発表(30%)、宿題と出席（30％）：A +（≧95）、A（95>x≧x80）、B（80>x≧70）、C（70>x≧65）、C-（65>x≧60）、F（60＞x）。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Examination [total 70%: midterm (30%) and final (40%)] and Assessment of Homework and attendances (30%): A+(≧95), A(95>x≧x80), B(80>x≧70), C(70>x≧65), C-(65>x≧60), and F(60＞x). |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | ・履修取り下げの条件には、コース履修取り下げ届が必要です。履修取り下げたい場合は、コースの担当教員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、出席点数が不足すると F 段位になります。これは特定の不確実な学生さんの頻繁な欠席から、他の出席者を保護するためのものです。
・学生さん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。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | ・Submission of the "Course Withdrawal Request Form is necessary to withdraw from the course. The student needs to contact the course instructor when the student wants to withdraw from the course. In the cases of any unavoidable reasons such as sickness, accident, or no attendance to school, the student may get a grade of 'Absent' through the judgment of the course instructor and the student when the student submits a 'Course Withdrawal Request Form' to receive the 'Absent' grade. 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 review the lectures by solving the related homework questions. Each assignment is due by the start of the next class. Late or no assignment submission is the grade's deduction point. |
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教科書【日本語】
Textbook | | - 有機化学 構造と機能（第8版）、ピーター・K・ヴォルハルト、ニール・ショア、（W・H・フリーマン・アンド・カンパニー）、ニューヨーク、2018年、第10章～21章
- 講義のプリント資料は、それぞれの授業で配布します。 |
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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 10-21.
- Handout materials of the lectures will be given in the respective classes. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | |
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参考書【英語】
Reference Book | | 1. Organic Chemistry (Eighth edition, Global edition), Paula Yurkanis Bruce, 2017, ISBN 10: 1-292-16034-9, Chapters 13-14.
2. Spectrometric Identification of Organic Compounds (8th Edition), Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle, and David L. Bryce, (Wiley), 2012, ISBN-10:0470616377.
3. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry (2nd Edition) Manfred Hesse, Herbert Meier, Bernd Zeeh (Translated by Richard Dunmur, Martin Myrray), Thieme, New York, ISBN 978-1-58890-488-1. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 学生さんは、関連する宿題の質問を解くことによって講義を復習することをお勧めします。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。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Students are recommended to review the lectures by solving the related homework questions. NU general guideline considers the necessity of the average of 2~3 hours of personal study time per week for each credit. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | Face-to-face course（Only face-to-face classes） |
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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) | | |
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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) | | |
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