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【元素周期 聴いて萌えちゃう化学の基本】












1: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:16:31.03 ID:JKM5pSAN0.net
専攻は有機化学なので有機化学中心になってしまうのは申し訳ない






4: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:19:10.44 ID:JKM5pSAN0.net
まずは全合成について語っていきたい
全合成は売り物の試薬から天然物などの複雑な物質を合成する分野






5: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:19:57.62 ID:2bN1Nkytd.net
何これ面白そう






7: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:20:17.74 ID:UirreZFqM.net
B3有機化学専攻の折れ登場






8: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:20:42.54 ID:AtPUC6lz0.net
工学部生にもわかるように説明しろよ






10: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:21:54.35 ID:1rHOxO3b0.net
>>8 
これは工学部の話なんだが…






12: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:22:24.23 ID:AtPUC6lz0.net
>>10
情報工学科生にもわかるように






11: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:22:24.13 ID:JKM5pSAN0.net
これは天然物化学、有機合成化学という化学の分野と生理活性の解明という生物の分野の複合した分野

また有機化学においては最も花型とよばれる分野である







14: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:23:24.02 ID:JKM5pSAN0.net
たとえば、これを見てほしい
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%96%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%B3#.E5.90.88.E6.88.90.E6.B3.95







18: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:25:28.34 ID:dd65DYa60.net
こういう合成法とかってどうやって見つけるんだ?
理詰め?それとも手当たり次第?






21: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:29:53.39 ID:lZWGQurnr.net
>>18
基本的に理詰め
目的物から逆算してスケールアップが現実的に出来るかまで






17: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:25:08.18 ID:iAy9hFwP0.net
まさかwiki貼って終わりじゃねえよな






19: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:26:22.48 ID:JKM5pSAN0.net
もちろん、われわれが利用している薬や農薬などは人の手によって合成、工業化され、販売されているからこそ我々が利用できる
これらの合成法は科学者が全合成法として論文をだし、それに企業などがさらに改良を組み合わせて、工業化できるようになったわけだ






22: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:29:59.55 ID:JKM5pSAN0.net
そこで最近の研究ではもっと化合物が複雑になっている
たとえばマイトトキシンという毒がある
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%83%88%E3%83%88%E3%82%AD%E3%82%B7%E3%83%B3
これを合成しようという試みがあるんだ







23: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:32:12.53 ID:JKM5pSAN0.net
これはたぶん世界でもっとも有名であろう全合成科学者K C Nicolauによって継続中であり
すでに幾つか部分的に合成に成功した論文が出ている







25: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:34:43.09 ID:JKM5pSAN0.net
つぎに行こうと思う

次はこの全合成などの分野で用いられる反応についての研究だ。
これらの研究は全合成よりものぐっと多くなる







28: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:38:28.93 ID:JKM5pSAN0.net
有機化学にとって用いられる反応は収率、副産物、原料の値段、ee、操作の簡便性、反応の穏和性などさまざまな条件があり、それらでどの反応を用いるかは有機合成化学者の腕の見せどころであるが、
そもそも自分に都合のいい反応を作ってしまえばいいのだ。
それを研究するのがこの分野の研究者ということになる







29: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:41:33.87 ID:TWpC6r9+a.net
素人にeeとか言っても伝わらないに決まってるだろ






30: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:42:30.75 ID:JA5cIco50.net
化学専攻だが意味不明すぎワロッタ






31: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:44:28.24 ID:JKM5pSAN0.net
この分野で最近まで人気だった分野があって、それはパラジウムなどによるクロスカップリング反応である
まあノーベル賞もとったので幾つかは知っているだろうが、再びおさらいしとこう
鈴木カップリング
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%88%B4%E6%9C%A8%E3%83%BB%E5%AE%AE%E6%B5%A6%E3%82%AB%E3%83%83%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0
これはクロスカップリングの王様的存在







33: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:49:09.31 ID:lZWGQurnr.net
言ってる事はよく分かるんだが…
作ったものの用途開発とかが現実的に多いし、メーカー研究開発が幻滅していく大きな理由ってことも書かないと…






46: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:07:42.76 ID:+9kUqty30.net
>>33
ここら辺はどうなの?








34: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:49:19.78 ID:JKM5pSAN0.net
最近というわけでもないが、”不斉合成”という合成法はもう一般的になっているので紹介したい。
説明のためにアミノ酸のwikiを見てほしい
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%8E%E9%85%B8







36: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:51:09.22 ID:Vlg3+7ul0.net
俺は聞いてるぞ






37: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:53:21.80 ID:JKM5pSAN0.net
もちろん、アミノ酸の化学式がいくつか載ってるのが見えるだろう。その化学式で点線、太線が見えると思う。
それらはどちらが奥にあるかというのを示している。たとえばアラニンは平面上にH2N、C、COOHがあって、手前にCH3、奥にHがあるんだ。
わかるか?







38: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:54:30.75 ID:gQOajOlG0.net
もうちょいわかりやすく話せ






39: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:55:30.31 ID:JKM5pSAN0.net
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AD%E3%83%A9%E3%83%AB%E4%B8%AD%E5%BF%83
これを見たほうがわかりやすいかもしれない






42: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:01:52.46 ID:JKM5pSAN0.net
これは化学科の一年生ならだれでも習うから、教養だと思って知っておいてほしい

まあ慣れてもらったほうが早い。次にこれを見てほしい
http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/nakamura/chiral.html







44: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:03:48.46 ID:JKM5pSAN0.net
>>42の一つめの例を見ればわかると思うが、OHが手前にあるか奥にあるかで生物的な活性が変わってくるんだ






43: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:03:03.59 ID:NvZ2gm0aM.net
全合成とかあんなカオスな化合物をよう1から作れたなって感心するわ
立体制御と副反応を抑えるのが大変

しかし実際何に使えるのかは不明
こんな複雑なもの合成した、スゲーだろっていう感じが否めない






45: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:06:47.12 ID:TWpC6r9+a.net
>>43
まずは構造ありきで生理活性があったら儲けもんみたいなスタンスだからね






47: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:08:18.69 ID:JKM5pSAN0.net
いままではそれらの化合物を両方一緒にできてたわけだが、今はその一方のみを作るっているのが安全性的にもコスト的にもよくて一般的になってきた
これを不斉合成とよぶんだ。そしてこれを行うための反応を不斉反応というよ。
有機化学ではこの不斉反応を研究している研究者が圧倒的な割合を占めている。







49: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:11:27.34 ID:JKM5pSAN0.net
たとえば、野依不斉水素化はそれでノーベル賞をもらっている
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8E%E4%BE%9D%E4%B8%8D%E6%96%89%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E5%8C%96%E5%8F%8D%E5%BF%9C






50: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:11:53.93 ID:NSTTygCD0.net
有機物ってずっと燃えるものだと記憶していたが実は炭素さえ含んでいれば石でも有機物なんだね






51: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:16:03.99 ID:JKM5pSAN0.net
あともう一つ画期的なのが、オレフィンメタセシス反応という反応だ。
これは簡単にいえば二重結合をつなぎ合わせるという感じだ
これを見てほしい
http://www.chem-station.com/odos/2009/06/-olefin-metathesis.html






52: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:20:26.15 ID:JKM5pSAN0.net
昔からこの手の反応はいくつかあったんだが、Grubbs触媒というのがでて一気に活性化した。
最近ではGrubbs-Hoveyda触媒というのがあって、これは末端にある二重結合だけではなく内部の二重結合をちぎって、別の二重結合とつなぐという荒業まで見せている







54: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:24:24.94 ID:JKM5pSAN0.net
さて有機反応について語るともっと長くなってしまうのでそろそろ打ち止めにしようか

さて次は単発ではあるものの面白いなと思った研究を載せていこう。







55: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:26:02.97 ID:JKM5pSAN0.net
そこそこ昔にフラーレンという炭素から出来た化合物が出来たのを知っているだろうか。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3







56: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:29:14.96 ID:JKM5pSAN0.net
このwikiにも書いてあるが、その利用についての研究がそこそこ論文になっている。特にこれに分子を内包させる研究など結構面白いものがいくつかあった。
あと反応で化合物をくっつけたり、少しちぎって反応させて別の球にしたり、なかなか変幻自在になってきている







57: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:32:23.11 ID:JKM5pSAN0.net
次は超分子化学という分野が少し前に流行ったんだが知っているだろうか。
例えばカテナンという超分子がある。見てもらったほうが早いのでwikiを貼っておく。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%86%E3%83%8A%E3%83%B3







58: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:34:35.93 ID:VbbcOoCCd.net
最近は鏡像異性体を分離した薬が流行ってるよね






60: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:38:48.26 ID:JKM5pSAN0.net
これは先程のメタセシス反応から作れるということでまた研究が盛んになってきたらしいが、実際の論文はあんま見ない。
化学誌じゃなくて工学誌に乗っているのだろうか?ロタキサンという超分子もあるのでよかったら見ておいてほしい。もちろん他にもあるが。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%82%BF%E3%82%AD%E3%82%B5%E3%83%B3
まあとにかく、分子ロケット、分子スイッチとったナノレベルでの制御が可能になるかもしれないとなっている。しかし、これは化学者のしごとではない気もする。






61: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:48:08.05 ID:JKM5pSAN0.net
最近になって分析レベルが進歩してきたこともあって、金属などの素材の表面を化学的に研究する研究が多くなってきたように感じる
例えばゼオライトという素材の科学的魅力が多く研究されていた。
http://www.s-zeolite.com/zeolite.html
そのゼオライトの表面がどのようになってその魅力的な科学特性をもつのかみたいな研究があった。







62: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 02:57:03.96 ID:JKM5pSAN0.net
ゼオライトは人工でも大量生産できる素材で我々有機化学者はモレキュラーシーブ(商標)という乾燥剤でよくお世話になる

また無機材料として大変重要なのが超伝導性を比較的高温でもつ材料である。超電導はご存知の通り、低温にすると金属の抵抗が0になる現象だが。
これが-270℃とかになると液体ヘリウムを用いて冷却することになり、それではコスト的にも安全性的にもかなりの問題となってしまうため、
これを液体窒素の温度まであげようという試みが高温超電導という分野になってくる。







64: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:06:02.83 ID:JKM5pSAN0.net
これは完全に素材の微妙な割合で全く別の結果になるらしく、それらを研究している人もよくみるが、論文はJACSではあんまり見ないので特許になっているのかもしれない。

錯体に関しても一応触れておくと、クロロフィルという物質を知っているだろうか?一応貼っておく。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%AD%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%AB






65: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:12:00.45 ID:JKM5pSAN0.net
このように有機分子などに配位した状態で安定化している分子を錯体と呼ぶ

人体の中にある機能性の酵素やタンパク質はこのように錯体になっているものが多い。
そして、それを簡単にモデル化した錯体でその機能性をどのように出すかという分野が結構さかんに行われている







66: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:13:03.32 ID:JKM5pSAN0.net
>>65
このように有機分子などに金属が配位した状態で安定化している分子を錯体と呼ぶ
が正しい







67: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:13:43.73 ID:JKM5pSAN0.net
ちがった金属に有機分子が配位してる






68: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:15:21.04 ID:wFomCzME0.net
学部生の僕、話についていけず無事死亡






70: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:26:38.49 ID:JKM5pSAN0.net
物理化学に移ろう。
化合物の一番安定な状態などを計算して求めることができるようになった。このようなソフトでこれを計算して、タンパク質などの大きな分子の安定な状態を計算する研究が多い。
あと光化学も物理化学のぶんやになる。






71: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:34:27.81 ID:JKM5pSAN0.net
ある色の光をすって別の色の光を出す分子がある。それを蛍光色素というんだが、これが最近大変重要になってきている。
去年ノーベル賞をとった分析機器はこの分子を利用するからである。もちろん使い方は他にもめちゃくちゃある。
波長を調整することもできるが、安価に大量に作れるのがいいよね。以下に東京化成という日本のメーカーが出してる蛍光色素をあげとく。
http://www.tcichemicals.com/eshop/ja/jp/category_index/00438/






74: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:45:40.78 ID:JKM5pSAN0.net
コロイド化学も物理化学で、コロイドは牛乳みたいに分子が水などに散在している状態を思い浮かぶだろうが、これを固定する試みが最近撮られている。
固定ゲルおけるコロイドは結晶のような一定配列でなかなかおもしろい化学特性をもつらしい。







75: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 03:57:15.85 ID:JKM5pSAN0.net
高分子化学はかなり発展している。たぶん重合法がたくさん開発されたからであろう。
たとえば、リビング重合、ブロック共重合など、まあ専門用語を上げればきりがないが、重合方法がたくさんあるのであらゆる高分子が合成できるようになった。
そのことで様々な材料ができるようになって液晶などの素材も様々できるようになっている







76: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 04:06:57.65 ID:JKM5pSAN0.net
以上です。

ありがとうございました。







32: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:47:13.34 ID:IFir4m820.net
天才が研究する中、底辺の俺は分析する






26: 以下、\(^o^)/でVIPがお送りします :2015/02/09(月) 01:37:00.18 ID:YhDd2bBD0.net
語って行きたいって、お前が語るだけか~いwwwwwwwwwwwwwww






わかっているのにごめんね


無題のドキュメントからひっそりお知らせ→
引用元:http://viper.2ch.sc/test/read.cgi/news4vip/1423412191/