日本語 English
| 開講年度/ Academic YearAcademic Year |
20242024 |
| 科目設置学部/ CollegeCollege |
理学部/College of ScienceCollege of Science |
| 科目コード等/ Course CodeCourse Code |
CC203/CC203CC203 |
| テーマ・サブタイトル等/ Theme・SubtitleTheme・Subtitle |
遷移金属錯体の基本物性の理解 |
| 授業形態/ Class FormatClass Format |
対面（全回対面）/Face to face (all classes are face-to-face)Face to face (all classes are face-to-face) |
| 授業形態（補足事項）/ Class Format (Supplementary Items)Class Format (Supplementary Items) |
|
| 授業形式/ Class StyleCampus |
講義/LectureLecture |
| 校地/ CampusCampus |
池袋/IkebukuroIkebukuro |
| 学期/ SemesterSemester |
秋学期/Fall semesterFall semester |
| 曜日時限・教室/ DayPeriod・RoomDayPeriod・Room |
木2/Thu.2 Thu.2 ログインして教室を表示する（Log in to view the classrooms.） |
| 単位/ CreditsCredits |
22 |
| 科目ナンバリング/ Course NumberCourse Number |
CHE2510 |
| 使用言語/ LanguageLanguage |
日本語/JapaneseJapanese |
| 履修登録方法/ Class Registration MethodClass Registration Method |
科目コード登録/Course Code RegistrationCourse Code Registration |
| 配当年次/ Assigned YearAssigned Year |
配当年次は開講学部のR Guideに掲載している科目表で確認してください。配当年次は開講学部のR Guideに掲載している科目表で確認してください。 |
| 先修規定/ Prerequisite RegulationsPrerequisite Regulations |
|
| 他学部履修可否/ Acceptance of Other CollegesAcceptance of Other Colleges |
履修登録システムの『他学部・他研究科履修不許可科目一覧』で確認してください。 |
| 履修中止可否/ Course CancellationCourse Cancellation |
〇（履修中止可/ Eligible for cancellation） |
| オンライン授業60単位制限対象科目/ Online Classes Subject to 60-Credit Upper LimitOnline Classes Subject to 60-Credit Upper Limit |
|
| 学位授与方針との関連/ Relationship with Degree PolicyRelationship with Degree Policy |
各授業科目は、学部・研究科の定める学位授与方針（DP）や教育課程編成の方針（CP）に基づき、カリキュラム上に配置されています。詳細はカリキュラム・マップで確認することができます。 |
| 備考/ NotesNotes |
This course aims to give students a logical and systematic understanding of transition metal complexes. Through the use of crystal field theory and ligand field theory, students will learn of the relation between the structure of transition metal complexes and their electronic state. Photochemical properties of transition meta complexes and the theory of electronic absorption and vibration spectra will also be discussed.
Metal complexes are compounds consisting of a central metal ion with molecules or other ions bonded to it as ligands. Compounds with the same metal ion can exhibit very different properties depending on the type and arrangement of the ligands attached to it. In industry, transition metal complexes are widely used as catalysts in various synthesis methods; they also can function as sensors in some contexts. In addition, many enzymes in the body contain transition metal complexes as their reaction active sites. These diverse functionalities arise from the interactions between the central metal ion and the ligands. It is possible to express a desired functionality by the precise design of complex molecules.
This course aims to give students a systematic and logical understanding of the relation between electronic and physical structures of transition metal complexes. The two theories crucial to understanding the nature of metal complexes will be discussed: crystal field theory and ligand field theory. Using these theories, students will learn about the properties of metal complexes, particularly their photochemical properties (electron absorption and vibration spectra).
This course covers the theory necessary to understand Standard Experiments in Chemistry C: Inorganic Chemistry Experiments. As such, it is recommended to be proactive in attending this course.
| 1 | 遷移元素の基礎〜電子配置と性質〜 |
| 2 | 金属錯体の構造と命名法 |
| 3 | 結晶場理論（１）〜六配位正八面体型錯体の結晶場分裂〜 |
| 4 | 結晶場理論（２）〜結晶場安定化エネルギーと分光化学系列〜 |
| 5 | 結晶場理論（３）〜錯体のスピン状態と磁性〜 |
| 6 | 結晶場理論（４）〜四配位錯体の結晶場分裂〜 |
| 7 | 結晶場理論（5）〜ヤン・テラー効果〜 |
| 8 | 中間テスト |
| 9 | 分子の対称性と配位子場理論（１）〜対称操作と点群〜 |
| 10 | 分子の対称性と配位子場理論（２）〜指標表と軌道の対称適合線形結合〜 |
| 11 | 分子の対称性と配位子場理論（３）〜六配位正八面体型の分子軌道〜 |
| 12 | 錯体の光吸収（１）〜電子吸収スペクトル〜 |
| 13 | 錯体の光吸収（３）〜錯体のルミネッセンス〜 |
| 14 | 錯体の光吸収（４）〜振動スペクトル〜 |
板書 /Writing on the Board
スライド（パワーポイント等）の使用 /Slides (PowerPoint, etc.)
上記以外の視聴覚教材の使用 /Audiovisual Materials Other than Those Listed Above
個人発表 /Individual Presentations
グループ発表 /Group Presentations
ディスカッション・ディベート /Discussion/Debate
実技・実習・実験 /Practicum/Experiments/Practical Training
学内の教室外施設の利用 /Use of On-Campus Facilities Outside the Classroom
校外実習・フィールドワーク /Field Work
上記いずれも用いない予定 /None of the above
| 補足事項 (Supplementary Items) |
|---|
| 授業で使用するスライドは、あらかじめpdfをCanvasLMSにアップロードする。受講前に資料をプリントアウトする、もくしくはダブレット末端等で閲覧できるように準備しておくこと。 |
テキストを一読してから講義に臨むこと。予習で分からないことろを確認した上で授業に臨むと，授業の理解度が格段に上がる。授業後にもう一度，ノートと資料，テキストを見直すと知識の定着につながる。
| 種類 (Kind) | 割合 (%) | 基準 (Criteria) |
|---|---|---|
| 筆記試験 (Written Exam) | 60 | |
| 平常点 (In-class Points) | 40 |
中間テスト(40%) |
| 備考 (Notes) | ||
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | M.Weller他 | 『シュライバー・アトキンス 無機化学（上）』 | 東京化学同人 | 2016 | 9784807908981 |
| 2 | M.Weller他 | 『シュライバー・アトキンス 無機化学（下）』 | 東京化学同人 | 2017 | 9784807908998 |
| その他 (Others) | |||||
| 講義では図表等はプロジェクターで投影し、事前にファイルを配付する。しかし、教科書で予習・復習しないと完全に理解することは困難である。必ず教科書を購入すること。 | |||||
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 荻野博・飛田博実・岡崎雅明 | 『基本無機化学』 | 東京化学同人 | 2016 | 9784807909001 |
| 2 | 佐々木陽一・柘植清志 | 『錯体化学』 | 裳華房 | 2009 | 9784785332242 |
| 3 | バソロ・ジョンソン | 『配位化学―金属錯体の化学ー』 | 化学同人 | 1987 | 9784759801682 |
無機化学入門、無機化学１、無機化学２で取り扱った内容は理解しているものとして授業を進めるので、これらの科目は十分に復習しておくこと。また、化学結合理論（VSEPR理論、原子価結合理論、分子軌道理論）の基本的な考え方を理解しておくこと。
アナウンスや資料配布はCanvasLMSを使用する。授業中にノートPCやタブレット末端を使用して配付資料を閲覧しても良いが、資料を事前にプリントアウトして持参すればノートPCやタブレット末端を持ち込まなくても受講に支障は無い。
この授業で取り扱う内容には、無機化学だけではなく、有機化学や物理化学の要素も含みます。他分野との繋がりを楽しみながら、積極的に受講してください。
遷移金属錯体の性質を系統的・論理的に理解する。結晶場理論と配位子場理論を用いて遷移金属錯体の構造と電子状態状態の関係性，および光吸収（電子吸収スペクトルと振動スペクトル）の原理を修得する。
This course aims to give students a logical and systematic understanding of transition metal complexes. Through the use of crystal field theory and ligand field theory, students will learn of the relation between the structure of transition metal complexes and their electronic state. Photochemical properties of transition meta complexes and the theory of electronic absorption and vibration spectra will also be discussed.
金属錯体とは金属イオンに他の分子やイオンが配位子として結合した化合物であり，同じ金属イオンであっても配位子の種類や立体構造により金属錯体の性質は大きく異なる。工業的には合成用触媒やセンサーなど機能性材料として用いられ，生体内でも多くの酵素は遷移金属錯体を活性中心として含んでいる。その多様な機能は，中心金属と配位子との相互作用から生み出される。精密に分子設計することにより，狙った機能を発現させるが可能である。
本講義では，遷移金属錯体の電子状態と構造，物性の関係性について系統的・論理的に理解することを目的とする。金属錯体の性質を説明する重要な二つの理論「結晶場理論」と「配位子場理論」について解説する。これらの理論を用いて錯体の物性，その中でもこの講義では特に，錯体の重要な性質の一つである光吸収（電子吸収スペクトルと振動スペクトル）について学ぶ。
また，本講義は「化学実験C無機化学実験」を理解するために必要な理論について学ぶため，ぜひ積極的に履修して欲しい。
Metal complexes are compounds consisting of a central metal ion with molecules or other ions bonded to it as ligands. Compounds with the same metal ion can exhibit very different properties depending on the type and arrangement of the ligands attached to it. In industry, transition metal complexes are widely used as catalysts in various synthesis methods; they also can function as sensors in some contexts. In addition, many enzymes in the body contain transition metal complexes as their reaction active sites. These diverse functionalities arise from the interactions between the central metal ion and the ligands. It is possible to express a desired functionality by the precise design of complex molecules.
This course aims to give students a systematic and logical understanding of the relation between electronic and physical structures of transition metal complexes. The two theories crucial to understanding the nature of metal complexes will be discussed: crystal field theory and ligand field theory. Using these theories, students will learn about the properties of metal complexes, particularly their photochemical properties (electron absorption and vibration spectra).
This course covers the theory necessary to understand Standard Experiments in Chemistry C: Inorganic Chemistry Experiments. As such, it is recommended to be proactive in attending this course.
| 1 | 遷移元素の基礎〜電子配置と性質〜 |
| 2 | 金属錯体の構造と命名法 |
| 3 | 結晶場理論（１）〜六配位正八面体型錯体の結晶場分裂〜 |
| 4 | 結晶場理論（２）〜結晶場安定化エネルギーと分光化学系列〜 |
| 5 | 結晶場理論（３）〜錯体のスピン状態と磁性〜 |
| 6 | 結晶場理論（４）〜四配位錯体の結晶場分裂〜 |
| 7 | 結晶場理論（5）〜ヤン・テラー効果〜 |
| 8 | 中間テスト |
| 9 | 分子の対称性と配位子場理論（１）〜対称操作と点群〜 |
| 10 | 分子の対称性と配位子場理論（２）〜指標表と軌道の対称適合線形結合〜 |
| 11 | 分子の対称性と配位子場理論（３）〜六配位正八面体型の分子軌道〜 |
| 12 | 錯体の光吸収（１）〜電子吸収スペクトル〜 |
| 13 | 錯体の光吸収（３）〜錯体のルミネッセンス〜 |
| 14 | 錯体の光吸収（４）〜振動スペクトル〜 |
板書 /Writing on the Board
スライド（パワーポイント等）の使用 /Slides (PowerPoint, etc.)
上記以外の視聴覚教材の使用 /Audiovisual Materials Other than Those Listed Above
個人発表 /Individual Presentations
グループ発表 /Group Presentations
ディスカッション・ディベート /Discussion/Debate
実技・実習・実験 /Practicum/Experiments/Practical Training
学内の教室外施設の利用 /Use of On-Campus Facilities Outside the Classroom
校外実習・フィールドワーク /Field Work
上記いずれも用いない予定 /None of the above
| 補足事項 (Supplementary Items) |
|---|
| 授業で使用するスライドは、あらかじめpdfをCanvasLMSにアップロードする。受講前に資料をプリントアウトする、もくしくはダブレット末端等で閲覧できるように準備しておくこと。 |
テキストを一読してから講義に臨むこと。予習で分からないことろを確認した上で授業に臨むと，授業の理解度が格段に上がる。授業後にもう一度，ノートと資料，テキストを見直すと知識の定着につながる。
| 種類 (Kind) | 割合 (%) | 基準 (Criteria) |
|---|---|---|
| 筆記試験 (Written Exam) | 60 | |
| 平常点 (In-class Points) | 40 |
中間テスト(40%) |
| 備考 (Notes) | ||
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | M.Weller他 | 『シュライバー・アトキンス 無機化学（上）』 | 東京化学同人 | 2016 | 9784807908981 |
| 2 | M.Weller他 | 『シュライバー・アトキンス 無機化学（下）』 | 東京化学同人 | 2017 | 9784807908998 |
| その他 (Others) | |||||
| 講義では図表等はプロジェクターで投影し、事前にファイルを配付する。しかし、教科書で予習・復習しないと完全に理解することは困難である。必ず教科書を購入すること。 | |||||
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 荻野博・飛田博実・岡崎雅明 | 『基本無機化学』 | 東京化学同人 | 2016 | 9784807909001 |
| 2 | 佐々木陽一・柘植清志 | 『錯体化学』 | 裳華房 | 2009 | 9784785332242 |
| 3 | バソロ・ジョンソン | 『配位化学―金属錯体の化学ー』 | 化学同人 | 1987 | 9784759801682 |
無機化学入門、無機化学１、無機化学２で取り扱った内容は理解しているものとして授業を進めるので、これらの科目は十分に復習しておくこと。また、化学結合理論（VSEPR理論、原子価結合理論、分子軌道理論）の基本的な考え方を理解しておくこと。
アナウンスや資料配布はCanvasLMSを使用する。授業中にノートPCやタブレット末端を使用して配付資料を閲覧しても良いが、資料を事前にプリントアウトして持参すればノートPCやタブレット末端を持ち込まなくても受講に支障は無い。
この授業で取り扱う内容には、無機化学だけではなく、有機化学や物理化学の要素も含みます。他分野との繋がりを楽しみながら、積極的に受講してください。