2025年度/1AHC015100

【金1】先端無機化学 <後期>

無機化学における新しい領域について取り扱う科目であり、無機材料化学（前半）と生物無機化学（後半）を主に学ぶ。現代科学やテクノロジーにおいて重要となっている「ナノ」・「バイオ」・「環境」を主題として取り上げ、金属イオンや金属錯体，無機物質がどのように活用されているかを知る。

担当教員氏名

篠田 哲史

科目ナンバリング

AHCCHE32010-J1 (公大) / CSCHE3522-J1 (府大) / SDING6302 (市大)

授業管轄部署

理学部

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

3年 (公大) / 3年 (府大) / 3年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大) / 2単位 (府大) / 2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

（前半：第１〜8回）：物質と材料の違いを説明できるようになる。無機材料化学の基礎となる無機物、複合体などの合成法と基本的な性質を理解する。結晶構造や構造解析の基礎を理解し、それを基に、無機固体材料の機能発現のメカニズムを原子レベルで理解し、説明できるようになる。さらに、有機無機ハイブリッド材料やナノ材料など先端材料についての知識を得、現在の材料研究で必要とされる技術について、基礎科目で学習した内容とリンクして考えることができるようになる。 （後半：第９〜１６回）：生体内の金属イオンについてその役割や必要性を知り、金属イオンの輸送や貯蔵、排出の機構を理解する。生体内の情報伝達に関わる金属イオンについてその働きを理解する。重要な生化学反応の反応機構や電子移動反応について深く理解し、説明できるようになる。医療に関わる金属化合物についての知識を得る。

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	材料化学の基礎：材料の分類、合成法	教科書24章の概要を解説するので、あらかじめ全体を読んで、どのような内容が書かれているか予習すること。
第2回	無機結晶の基礎	結晶構造については、基礎無機化学の内容を必要に応じて復習する。
第3回	固体材料の基礎 (1)：セラミックス、伝導体	参考図書、参考文献を随時紹介する。
第4回	固体材料の基礎 (2)：誘電体・磁性体・イオン伝導体など	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第5回	無機ナノ材料 (1)：ナノ材料の基礎および合成、構造、性質	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第6回	無機ナノ材料 (2)：無機ナノ材料の機能と応用	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第7回	触媒（無機固体を利用した不均一系触媒反応）	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第8回	中間試験および解説	第１〜７回の講義内容について復習し、演習問題を解いておくこと。
第9回	生物無機化学の基礎 生物無機化学とは 生体内の金属イオン イオン半径	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第10回	必須ミネラルの役割と機能 細胞膜の役割 アルカリ・アルカリ土類金属イオンの認識 イオン認識とイオン輸送	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第11回	アルカリ土類金属イオンの性質と役割 無機骨格の構造 生体高分子の構造安定化と触媒機能 生体内の情報伝達	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第12回	呼吸と代謝（１） ポルフィリンの化学 ヘムタンパク質の構造と機能	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第13回	呼吸と代謝（２） 生体内での酸化・還元反応機構 種々のヘムタンパク質の役割と機能	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第14回	生体反応に対する化学的アプローチ 金属酵素の人工モデル 配位子としてのタンパク質の利用 ナノバイオテクノロジー	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第15回	医療と無機化合物 医療に使われる無機化合物の例 金属イオンの特色を生かした医療応用 放射線化学	教科書をあらかじめ読んで予習しておくこと。参考図書、参考文献を随時紹介する。
第16回	期末試験	後半の内容についての試験を行うので、復習しておくこと。生体内の金属イオンの働きについて、論述できるように金属タンパク質の構造や反応機構について深く理解しておくこと。

成績評価方法

本科目の単位を修得するには、講義に出席したうえで課される課題すべてを提出することが求められる。 前半　定期試験（中間）50 点 後半　レポート　50 点 到達目標の達成度によって成績判定を行う．

履修上の注意

（関連科目）基礎無機化学（固体構造の基礎）、無機化学演習（固体構造に関する演習）、生化学に関する科目 （備考）教科書では概略的な事項しか触れられていないため、固体化学や生物無機化学に関する教科書をそれぞれ１冊用意し、自ら学習することが望ましい。

教科書

シュライバー・アトキンス「無機化学（下）」第６版 24〜 27章（東京化学同人） シュライバー・アトキンス「無機化学（上）」第６版 3章（東京化学同人）　：　復習用

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参考文献

有賀克彦・今堀博・金光義彦「化学マスター講座　ナノテクノロジー」（丸善出版） 田中勝久「固体化学（第２版）」（東京化学同人） 足立吟也・南 努　編著「現代無機材料科学」（化学同人） Dieter Rehder “Bioinorganic Chemistry” (Oxford University Press) 増田秀樹・福住俊一他「生物無機化学（錯体化学会選書）」（三共出版） その他：生化学，細胞生物学などの一般教科書

オフィスアワー

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