卒業研究(理一K科田所)のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
卒業研究 科目番号
Course number
13UGRES401
科目名称(英語)
Course title(English)
Research for Thesis
授業名称
Class name
卒業研究(理一K科田所)
教員名 田所 誠,小林 文也
Instructor Prof. Makoto Tadokoro and Dr. Fumiya Kobayashi
開講年度学期 2022年度 前期~後期
Year/Semester 2022 First and Second Semesters
曜日時限 前期(集中講義)、後期(集中講義)
Class hours Intensive Corse, Fiest and Second Semesters
開講学科
Department
理学部第一部 化学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
8.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
「超分子金属錯体科学」「プロトン電子連動系」「閉じ込められた水の科学」「新しい分子性導体」について研究を行っている。月曜日〜金曜日までの週5日、10:00〜はじまる。

超分子金属錯体科学
金属イオンに有機物の配位子を会わせた金属錯体は、分子設計によりあらゆる機能性を発現することが可能である。本テーマでは錯体集合体に焦点を当てて、機能性開発を行う。特に光や熱、圧力、電気、pH濃度などの物理的な相互作用をエネルギーとみなして、これをメカニカルなエネルギー(運動エネルギー)に変化する科学を目指している。例えば光照射によって分子の回転運動が早くなるような分子やプロトンの濃度変化によって、回転が誘発されるような分子などがあげられる。2015年のノーベル化学賞のように電気・pH・光による分子マシンが良い例である。

プロトン電子連動系
タンパクなどの情報伝達は、電子の特有なバンド構造や伝導媒体などは必要なく、電子、イオン、化学物質などで情報を伝達できる。私たちはこのような生体物質での情報伝達の1つの手法として電子移動とプロトン移動を連動した物質開発を行っている。プロトンは原子核の陽子と同じで有り、水素結合という形で生体内に存在している。この水素結合を介したプロトン移動が電子移動と同時に起きることが知られている。このような水素結合のプロトン移動と金属錯体の酸化還元反応を同時に行う物質系の開発を行っている。

閉じ込められた水の科学
分子で作られたナノ空孔の中に水クラスターを閉じ込めることで、通常の水の性質を変化することができる。水クラスターの融点はー100℃でも凍結しなくなるし、密度波0.7のすかすかな水が作られ、プロトン伝導度が100万倍も高くなり、豆電球も点くようになる。このような特殊な水はナノ細孔の1次元チャネルに閉じ込められた水が、階層性の異なった性質をもつことによって明らかになった。この研究では、さらに電解質やガスハイドレートなども閉じ込めたり、糖などの生体分子を閉じ込めた水和構造を明らかにするような研究を行っている。

分子性導体の科学
有機物は通常電気を通さないが、電子の受け渡しをするような有機物は電気を流すことができる。私たちは新しいn型半導体の性質をもつ電気を流せる有機物TANCの基幹骨格を新たに見出すことに成功している。このTANCを使った誘導体あるいは金属錯体を合成することで、dπーpπ電子伝導体、超伝導体、
FET材料、など柔らかい半導体物性を示す材料合成を粉なっている。物性デバイスの研究室と共同研究を行っていくようなテーマを与えて、研究してもらう。

卒業研究の履修を許可された学生は一部化学科、応用化学科及び二部化学科の各研究室に配属され、その研究室の教員の指導の下で、各研究室固有の研究テーマについて1年間研究する。各研究室の研究テーマは、前年度末に行う卒業研究ガイダンスの際配布される「卒業研究のしおり」に記載されている。
目的
Objectives
無機化学分野の錯体を利用した分子化学について、分子設計・合成・構造・機能化の一連の流れを学ぶことができる。特に分子を利用した研究開発について、研究する対象、研究の進め方、最先端の科学の実情について研究室で教えていき、研究者として独り立ちできるような考え方を学ぶことができる。
到達目標
Outcomes
卒研では、研究というものはどのようなものなのか、を学ばせることが目的である。特に先輩や同僚と共同的に研究を進めていくような訓練をする。結果の如何に関わらず、どのような物質をどうしてつくっていくのか学ぶことができればよい。
履修上の注意
Course notes prerequisites
研究室での報告会・雑誌会・モーニングディスカッションは授業と同じ、必修科目となる。

プロジェクトごとの発表を週に1回行ってもらう。先輩後輩に限らず、プロジェクトごとにディスカッションして研究を学ぶことができる。

雑誌会などで科学的な問題や理論、関連事項などを質問して、ディベートを学ぶことができる。

学会発表や卒業研究などで、口頭発表やポスター発表について学ぶことができる。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
グループワーク
Group work
プレゼンテーション
Presentation
反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
実験室にいて、常に研究のことを考えてくれることが望ましい。
成績評価方法
Performance grading
policy
先生とのディスカッションで、どの程度データがまとまったか、あるいは卒研発表や卒論の提出なきものは成績がつけられないので、評価しない。
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
なし
授業計画
Class plan
超分子錯体化学・水素結合科学配位結合や水素結合を利用した分子設計・物質合成を行い、分子の自己組織化構造を制御して、機能性分子集積体の目的合成を行う。特にプロトンと電子が連動して発現する新物性、新規有機アクセプターを配位子とする錯体伝導体、巨大な空孔をもつ分子性量子多孔体、ダイナミクスをもつ水のナノクラスターの構築、機能性分子性ゼオライトの構築、分子結晶の構造配列の制御など機能性配位空間を使った新しい分子科学を展開している。  
教職課程
Teacher-training course
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
MS studio, ChemDraw
備考
Remarks
9913888
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