授業科目

物質生命化学実験B
Experiments in Material and Life Chemistry B

担当者

教授   井川 学
後 木3-木4-金3-金4
教授   上田 渉
後 木3-木4-金3-金4
教授   小野 晶
後 木3-木4-金3-金4
教授   小出 芳弘
後 木3-木4-金3-金4
教授   金 仁華
後 木3-木4-金3-金4
教授   本橋 輝樹
後 木3-木4-金3-金4
准教授 赤井 昭二
後 木3-木4-金3-金4
助教   犬束 学
後 木3-木4-金3-金4
助教   郡司 貴雄
後 木3-木4-金3-金4
助教   中澤 順
後 木3-木4-金3-金4

単位

3

到達目標

この授業の到達目標は、受講者が各系における重要な基礎的知識を十分に身につけることである。 また化学実験に用いられる装置、薬品の安全な使用方法についても理解し、実際の使い方について熟練する。

授業内容

1年生で修得した物質生命化学基礎実験を基に物理化学、無機・分析化学、有機化学の3つの系でさらに発展した実験を行う。
前期にA、後期にBを履修する。

授業計画

28日間(3時間/日)のうち、3日間を全体で、25日を三つの系に分かれて実施する

全体での授業と実験講習
 1. 総合ガイダンス
  シラバスの記載事項について確認するとともに、受講にあたっての注意を理解する。
 2. 実験データの整理、レポート作成における注意点の解説
  実験ノートの記録とレポート作成におけるポイントを解説し、また適切なデータ整理法、グラフ作成法について理解を深める。
 3. 化学実験における安全教育
  化学物質の取扱法、器具の安全な操作法を確認し、事故例とその予防、対処法について学ぶ。

有機化学系
 有機化学系
 1. アニリンからアセトアニリドの合成
  アミドの合成を実施し、常圧蒸留による精製、結晶の生成と再結晶操作について学ぶ。
 2. アセトアニリドからp-ニトロアセトアニリドの合成
  芳香環のニトロ化を実施し、結晶の生成と再結晶操作について学ぶ。
 3. p-ニトロアセトアニリドから p-ニトロアニリンの合成
  アミドの酸加水分解を実施し、酸触媒の作用を理解する。あわせて融点測定による化合物の同定も学ぶ。
 4. p-ニトロアニリンからパラレッドの合成
  ジアゾカップリング反応により、アゾ染料の1つパラレッドを合成する。
 5. 薄層クロマトグラフィー(TLC)
  合成したパラレッドの同定からクロマトグラフィーの原理を学ぶ。また色素の分離によって展開液の重要性を学ぶ。
 6. 4-メトキシベンゾフェノンの合成(その1)
  フリーデルクラフツ反応による芳香環のアシル化反応を学ぶ。あわせて抽出操作、TLCによる有機反応の追跡方法について学ぶ。 
 7. 4-メトキシベンゾフェノンの合成(その2)
  シリカゲルカラムクロマトグラフィーを実施し、分離精製法を学ぶ。
 8. まとめ(実験結果の総合的な解説)
  学生の理解度の不足している点を講義する。
 9. 補充実験
  学生の理解度の不足していた実験を実施する。

無機・分析系
 1. 講義(機器分析実験とそのデータの取扱い方について)
 2. Co(Ⅱ)とNi(Ⅱ)の混合溶液の吸光分析
 3. アルカリ融解法によるケイ酸塩の分解とその中に含まれる鉄の定量
 4. 遷移金属錯体の合成と磁化率の測定
 5. 電位差滴定法
 6. 原子吸光法と炎光法による人工海水中のナトリウムとカルシウムの定量
 7. 高速液体クロマトグラフィーによるカフェインの分析
 8. 分離分析 陰イオン交換樹脂によるFe(III), Co(II), Ni(II)の分離
 9. まとめ(実験の解説)と補充実験

物理化学系
 1. 実験講義(実験3.~8.についての解説)
 2. 実験データの解析法についてのPCによる演習
 3. 電気伝導度と電離平衡(3種類の溶液における電離平衡定数の測定)
 4. 緩衝作用①(緩衝溶液のpH測定)
 5. 緩衝作用②(コンピューターシミュレーションによる解析)
 6. 反応速度①(酢酸エチルの加水分解速度の測定)
 7. 反応速度②(加水分解反応の温度依存性と活性化エネルギーの算出)
 8. 反応速度③(反応速度の触媒濃度依存性と解析)
 9. まとめ(実験の解説)と補充実験

予習では、毎回の実験の前までに実験ノートに実験計画と実験操作を記入すること。復習においては毎回、実験レポートをまとめ提出する。

授業運営

1学年を3つのグループに分け、上記3つの実験系を順次行う。
 実験を事故なく遂行するため下記の注意事項を必ず守ること。
  1)時間までに実験室に入室する。その際に必ず所定の白衣と保護めがねを着用する。
  2)実験室での履物はスニーカー等の靴底が安定して滑らないものを着用する。
  3)長髪の者は後ろで束ねる。
  4)レポートは所定の期日までに提出する

評価方法

実験実施状況、レポート内容、ノートで成績評価する。

オフィスアワー

実験中または終了後に質問を受付ける。

使用書

『神奈川大学物質生命化学科 物質生命化学実験A、B』

参考書

鮫島実三郎『物理化学実験法(増補版)』[裳華房]
S. Hunig他『総合有機化学実験』[森北出版]

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