| シラバス | - ［授業の方法］
- 講義・演習
- ［受入人数］
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- ［受講対象］
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- ［授業概要］
- 有機化学を三次元で理解することは極めて重要である。本講義では，有機分子の構造や反応中間体・遷移状態のもつ立体に重点をおいて立体化学と反応機構から有機化学を解説する。毎回の授業で解説した事項に関連する課題を出し，その十分な自習を求める。また、課題については次の講義で解説を行う。自分の理解が正しいかを確認できるため非常に効果的である。
- ［目的・目標］
- 生体分子をはじめとする有機分子はその立体的な三次元構造によって機能を発現する。そのため有機化合物の立体化学を理解し，それを高度に制御して構築することが有機化学の大きな目的のひとつである。
■一般目標：有機化学��-�犬魍惱�した後，立体化学から有機化学を再び考えることで、有機化学の理解を深める。
■達成目標：(1)有機分子の構造や反応中間体・遷移状態のもつ立体化学と反応機構から有機反応を説明できる。(2)天然物や医薬品の合成経路からどのような有機反応を用いられているかを分析できる。(3)授業外学習の課題は主要大学の大学院入試問題をアレンジしたものであり，意欲的に取り組むことで有機化学��-IVの復習や大学院入試レベル問題が6割程度解けることを目標に応用力を身につける。(4)分子の立体化学に関する分子の構造や立体化学を制御する反応とその反応機構がかける。
- ［授業計画・授業内容］
- 有機化学I-�犬粒惱�内容をふまえ，特に分子構造や，立体化学や反応選択性に注目した以下の項目にそって学習します。特に有機化学I-�犬筌椒襯魯襯肇轡腑◆爾龍飢塀颪任蓮な�雑になる立体化学の扱いは最小限に留められてします。不足している部分を補いつつ，立体化学の考え方を身につけてもらいます。
毎週関連する項目の新しい内容やポイント解説し，大学院入試問題などから選んだ課題問題を宿題に出します。次の授業では，その課題の解説を行いますので自分でチェックすることで，内容の理解を確認してもらいます。授業外学習としての課題では，まず問題のみを見て解答し，分からない問題は教科書と備考欄にあげる参考書を調べて解答するようにして下さい。
- 立体構造と光学活性：不斉炭素原子により生じる鏡像異性体やジエアステレオマーの理解とCahn-Ingold-Prelogの順位則によるR,S表記、比旋光度を確認する。不斉炭素原子のないキラリティーも理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題１(当日配布)をレポートに解答してくること。
- 立体配座と配座エネルギー：配座異性体と配座エネルギー，ゴーシュ反発，1,3-ジアキシアル反発の理解を確認する。シクロへキサン構造を取り上げ，A値や1,3-アリルひずみ，アノマー効果を理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題２(当日配布)をレポートに解答してくること。
- 求核置換反応の立体化学：SN1とSN2反応の反応機構と立体化学の理解を確認する。比旋光度の定義や計算をもとに，鏡像異性体過剰率の求め方や反応機構，Walden反転について理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題３(当日配布)をレポートに解答してくること。
- 脱離反応の立体化学：E1とE2反応の反応機構と立体化学の理解を確認する。アンチペプラナーの配置と配座異性体の関係から得られる生成物の予測を身につけさせる。Hofmann脱離やCope脱離における配座の重要性を理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題４(当日配布)をレポートに解答してくること。
- アルケンへの付加反応：アルケンへの反応と反応位置選択性の理解を確認する。二重結合へのラジカルやカルベンの付加、ハイドロボレーションを理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題５(当日配布)をレポートに解答してくること。
- エポキシドの合成と反応：エポキシドの合成法とエポキシドの反応位置選択性の理解を確認する。
■授業外学習：演習問題として課題６(当日配布)をレポートに解答してくること。
- カルボニル化合物への付加反応の立体化学：Felkin-Anhモデルを用いた立体選択的な付加反応を理解させる。また，アルケン合成としてのWittig反応のZ選択性やHorner-Wasworth-Emmons反応のE選択性の発現機構について理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題７(当日配布)をレポートに解答してくること。
- カルボニル化合物のα位と反応の立体化学：シクロへキサンノンを例にエノールの位置選択的な生成法について理解させる。また，アルドール反応に重要なZimmerman-Traxler遷移状態を解説し，不斉アルドール反応を理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題８(当日配布)をレポートに解答してくること。
- Diels-Alder反応とペリ環状反応：Diels-Alder反応のHOMO-LUMOの関係とエンド則の理解を確認する。ペリ環状反応について理解する。■授業外学習：演習問題として課題９(当日配布)をレポートに解答してくること。
- アミンと立体選択的合成：アミンの立体反転について確認し，構造と立体反転エネルギーの関係を理解させる。タミフルを例に医薬品の立体選択的な合成法について理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題１０(当日配布)をレポートに解答してくること。
- 隣接基関与と分子内反応：隣接基関与の反応を取り上げ，生成物の立体化学について理解させる。分子内反応として転位反応や開裂反応を取り上げ立体特異的にな反応について理解させる。
■授業外学習：演習問題として課題１１(当日配布)をレポートに解答してくること。
- 速度論的支配と熱力学的支配：速度論的支配と熱力学的支配より生成物が異なる例を用いて，反応座標の共通性を理解させる。■授業外学習：演習問題として課題１２(当日配布)をレポートに解答してくること。
- 課題１２の解説を行う。また，これまでの項目で取り上げることができなかった内容や新たな演習問題に取り組み自己の理解を確認する。
- 復習とテスト：一連の講義をふり返り，有機化学における立体化学のい重要性を再確認する。理解を確認するためのテスト。
- テストの解説と総括：テストで扱った問題を解説し、学生の弱点とする項目やよく間違える項目を確認する。立体化学の講義の総括を行う。
- ［キーワード］
- 不斉炭素，キラリティー，立体構造，立体特異的な反応， 反応機構，分子軌道と立体化学，キラル助剤と立体制御，天然物合成と逆合成解析
- ［教科書・参考書］
- 教科書：ボルハルトショアー現代有機化学（上・下）化学同人（授業で使用するので必須）。
参考書：ウォーレン有機化学（上・下）東京化学同人
参考書：基礎有機立体化学 小倉克之・井川正雄訳，化学同人
- ［評価方法・基準］
- 試験70%・課題への取り組み30%の割合で総合的に判定する。試験では，授業で取り上げた項目やレポート課題で取り組む約70題の代表的な立体化学に関する事項について，有機反応を立体化学と反応機構から説明できるかを40％，天然物や医薬品の逆合成解析できるかを10%,分子構造や立体化学を制御する反応機構がかけるかを50％程度の割合でその理解を確認する。課題では，授業外学習として十分に時間をかけて，立体構造や反応機構を自ら書いて考えているか，また，分からない場合は教科書を調べるなど積極的に取り組んでいるかを評価する。レポート課題の提出は，授業での自己採点後である。単位を取得するためには，試験と課題の総合評価が60点以上あることが必要である。
- ［関連科目］
- 有機化学I-有機化学IV
- ［履修要件］
- 有機化学I-有機化学IVを受講し，十分理解したうえで単位取得していることが授業についていくために必要と考えます。
- ［備考］
- ■毎回の課題を解くために、多くの学生が２時間程度必要としています。２時間の課外学習は、本来、どの講義に対しても単位付与条件として必要であることは理解して下さい。■有機化学�機�IVの理解が十分な学生には、満足していただけますが、理解が不十分な学生からは、負担が大きく不満がでます。自分が受講すべきか、十分に考えて下さい。■「ボルハルトショアー現代有機化学（上・下）」は有機化学�機�IVの教科書でもあり，23章までは履修事項とします。
■より進んだ学習希望者は，参考書に「ウォーレン有機化学（上・下）東京化学同人」を用いて下さい。ボルハルトショアーを理解した学生には，複雑な立体化学やレベルの高い内容の詳細を発展的に学習できます。辞書的に使うことも可能です。ただし理解不十分な者は混乱と消化不良を招くので注意すること。
■理解が不十分な学習者は，毎回必ずボルハルトショアーの教科書の関連する単元を事前に一読して，有機化学�機�IVの復習に努めること。
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