物質の科学・有機構造解析（‘０３）

HOME 2004/11/08 1665316.doc 科目名物質の科学・有機構造解析(03) 1/2 ＝物質の科学・有機構造解析（‘０３）＝（TV）・/FONT>有機化合物の構造とその解析法・/P> 〔主任講師：岩村秀（放送大学教授）〕〔主任講師：山口健太郎（徳島文理大学教授）〕全体のねらい有機化合物は，生体を構成し生物が作る重要な物質であるばかりでなく，21 世紀の材料科学でも重要な位置を占めている．この講義では，そのような有機化合物を構成する分子構造の特徴を理解し，その構造を原子・分子レベルで解明するための大型分析機器を使った解析法について，質量分析，NMR（核磁気共鳴），Ｘ線解析を中心に体系的に学ぶ．回テーマ内容執筆担当講師名 (所属･職名) 放送担当講師名 (所属･職名)

1 化学と物質の構造: 分子の形を探る化学の発展と，有機化合物の代表的な構造について述べる．有機構造解析法における分析化学や分子構造解析の役割と歴史を概観し，古典的分析手法から先端エレクトロニクスに支えられる物理機器分析へと発展する道筋をたどる．岩村秀（放送大学教授）山口健太郎（徳島文理大学教授）岩村秀（放送大学教授）山口健太郎（徳島文理大学教授）

2 さまざまな構造解析の手法: 機器分析手法を分類し，対象や目的別に整理して構造解析の概要を把握する．本講義で詳細に解説する三つの主要物理分析手法以外の大型分析機器について触れ，さらに分子立体構造解析を目的とした計算化学的手法との連携による構造解明について概説する．同上同上

3 天然物中の有効成分: 代表的な天然有機化合物の抽出，単離，精製の一連の操作について解説し，有用な生物活性物質の獲得について理解を深める．有機分子の基本的性質を理解し，これに基づいて分離・精製を重ねる過程を通し，精密分子構造決定に供する試料の調製法について学ぶ．石川勉（千葉大学教授）石川勉（千葉大学教授）

4 元素分析と質量分析: 燃焼法による元素分析では，燃焼により生成した二酸化炭素，水などを定量することにより，成分元素とその量を決める．真空の装置の中で原子・分子のイオンを作り，質量の差を利用して分離し，それぞれの量を決める質量分析法の誕生と原理について解説する。岩村秀岩村秀

5 質量分析（１）イオン化と質量分析: 有機質量分析に於いて重要なイオン生成についての理解を深める．種々のイオン化手法を紹介し，現在までに解明されているこれらのイオン化機構について考察することにより物質（有機化合物）の性質の理解に質量分析がどのように関わってきたかを解説する．山口健太郎山口健太郎

6 質量分析（２）質量分析の実際: 実際の質量分析装置を見ながら具体的操作法の概要を学ぶ．装置の調整や試料の導入法，さらに測定条件の設定や調整，及び測定データの出力法を中心に分析手順を理解する．同時に装置の原理，動作や問題点について実際の装置を見ながら解説する．同上同上

7 質量分析（３）質量分析の応用: 精密質量測定による組成決定や微量定量法，さらに生体分子を含む難揮発性高分子の分析等の応用について述べる．また金属錯体など比較的不安定な試料のマイルドなイオン化法のいくつかを紹介する．特に溶液試料に用いられるスプレーの応用について詳述する．同上同上

8 ＮＭＲ（１）ＮＭＲとは何か: NMR 分光法について概説し，原理および特性を理解することにより有機化合物の構造解析への適用につて考察する．装置開発の経緯をはじめ，有機化合物の構造に関してどのような情報が得られるかを中心に，基礎的な事項を解説する．同上同上 2004/11/08 1665316.doc 科目名物質の科学・有機構造解析(03) 2/2 回テーマ内容執筆担当講師名 (所属･職名) 放送担当講師名 (所属･職名)

9 ＮＭＲ（２）ＮＭＲ装置: パルスFT-NMR 分光法について概説し，原理および特性を理解することにより有機化合物の構造解析への適用につて考察する．特にパルスやFID（自由減衰振動），そしてフーリエ変換などの関係について説明する．さらに実際のFT-NMR 装置を用いた測定を見ることにより理解を深める．山口健太郎山口健太郎

10 ＮＭＲの応用: 多次元NMR をはじめとするパルスFT-NMR の応用について解説する．パルス系列やこれによる新しい測定法について学ぶ．物性の評価からイメージング技術を基にした医療分野への応用などNMR の幅広い適用性について論ずる．同上同上

11 Ｘ線解析（１）Ｘ線解析入門: 粉末Ｘ線回折や蛍光Ｘ線分析そして単結晶Ｘ線解析法を概観する．レントゲンによるＸ線の発見からラウエ像の撮影，さらにブラッグ則の導入を通してＸ線解析が発展してきた歴史的背景につにて解説し，化学構造と結晶構造のＸ線による解析の本質を学ぶ．同上同上

12 Ｘ線解析（２）回折と結晶化学: Ｘ線の発生法や装置，そしてＸ線の性質から始まりブラッグ則を中心とする回折理論および測定法について解説し，さらに結晶化学に関する一般事項に触れる．特にＸ線解析にとって重要な結晶の対称性や対称操作，そしてこれらに基づく分類法に関し言及する．同上同上

13 Ｘ線解析（３）結晶解析の実際: 実際のＸ線回折装置を見ながら構造解析の流れを理解する．単結晶の選び方やマウント，センタリングから測定パラメータの設定に続き回折測定を観察し，さらにデータ処理および解析手順を学ぶ．実際の低分子有機結晶を例に解析過程を理解する．同上同上

14 Ｘ線解析（４）解析結果の応用: Ｘ線解析による結晶構造および分子構造の解析結果の整理やこれらの評価について解説する．Ｘ線解析の特性を生かした解析事例を紹介し，さらにNMR や質量分析等，他の手法との連携による有機構造解析の重要性を理解することにより，機器分析の融合に基づく多角的な構造解析法の概念を学ぶ．同上同上

15 構造解析の最先端と未来: ポストゲノム科学，ナノテクノロジーなど最先端の領域では，質量分析，NMR，Ｘ線解析及び関連機器分析を駆使して研究が進められている．これら先端構造解析研究を紹介し，さらに大型物理分析装置の開発の現状や将来への展望について述べる．岩村秀山口健太郎岩村秀山口健太郎