094051 物理化学 先端講義 [A dvanced Lec ture of P hysical Chemist ry] []科目名 Course Title
物理化学先端講義[Advanced Lecture of Physical Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
佐田 和己 [SADA Kazuki] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
石森 浩一郎[ISHIMORI Koichiro](理学研究院), 竹内 浩[TAKEUCHI Hiroshi](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094051
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5002
授業実施方式 Class Method
2 対面授業科目《一部遠隔》
キーワード Key Words
分子構造決定、高分子、分子集合体
授業の目標 Course Objectives
物理化学の重要な基本事項（磁気共鳴、分子の性質、高分子）の理解の確認と、それらを基礎とする応用を含めたより高度な展開を紹介し、化学における物理化学的な考え方、手法の重要性について講義する。
到達目標 Course Goals
物理化学の基本事項を理解することにより、専門分野にかかわらず物理化学的な観点から機能物質の設計、合成、高機能化に関する研究を推し進められる能力をつける。
授業計画 Course Schedule
学部レベルの教科書（アトキンス「物理化学」第 10 版）を参考に、基本事項とその展開について講義する。
１〜３． 第 10 版 14 章「磁気共鳴」
ＮＭＲの基礎とそれの応用について講義する。
４〜６． 第 10 版 17 章「高分子と分子集団」
高分子が示す一連の性質を物理化学の立場から講義する。
７～８． 第 10 版 16 章 「分子間相互作用」
分子間相互作用の基礎から応用、最先端研究の例まで、双極子-双極子相互作用を中心に講義する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
指定範囲の予習をもって臨み、授業の指示に従い十分な復習を行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度(25%)とレポート(75%)（内容は講義で指示）70%以上の出席を成績評価の条件とする
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
参考書：アトキンス「物理化学」
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
受講者は基礎的な物理化学の知識を有することが望ましい。

094052 無機化学 先端講義 [A dvanced Inorganic Chemistry ]科目名 Course Title
無機化学先端講義[Advanced Inorganic Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
松井 雅樹 [MATSUI Masaki] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5012
授業実施方式 Class Method
2 対面授業科目《一部遠隔》

094052
1～

キーワード Key Words
粉末 X 線回折法、ブラべー格子、空間群、結晶構造因子、リートベルト解析
授業の目標 Course Objectives
無機化学の分野では粉末 X 線回折法は必須の構造解析手法の一つである。学部講義で学ぶ結晶学や測定原理の復習から、より高度な測定・解析手法について紹介し、研究で実践的に使えるテクニックを講義する。
到達目標 Course Goals
結晶学の基礎を復習した上で、発展的な結晶構造解析手法であるリートベルト法による結晶構造精密化の手法を理解することを目標とする。
授業計画 Course Schedule
1. 粉末 X 線回折の原理
2. 回折データの測定とデータの読み方 1
3. 回折データの測定とデータの読み方 2
4. 結晶構造の記述
5. 点群と空間群
6. 回折強度の求め方
7. リートベルト解析 1
8. リートベルト解析 2
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習：配布資料に事前に目を通しておくこと。前回の講義の疑問点を整理すること。
復習：講義中の説明で理解不足の項目を確認すること。
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度（30%）課題の提出（20％）課題の採点結果（50%）
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Materials will be provided via ELMS in advance.
講義指定図書 Reading List
粉末 X 先回席の実際 第 3 版／中井泉、泉富士夫（編）：朝倉出版，2021
物質の対称性と群論／今野豊彦：共立出版，2001
X 線構造解析／早稲田嘉夫、松原英一郎：内田老鶴圃，1998
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094053 基礎生物 有機化学特論 [Int roduc tory B io-o rganic Chemist ry]

科目名 Course Title
基礎生物有機化学特論[Introductory Bio-organic Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
永木 愛一郎 [NAGAKI Aiichiro] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094053
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5022
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
高速有機反応、高速合成、フローケミストリー、マイクロフローシステム、集積合成化学
授業の目標 Course Objectives
高速な有機反応、高速に化合物を合成するための高速有機化学について、集積合成化学の合成化学の考え方を中心に学ぶ。
到達目標 Course Goals
学部レベルでは紹介されない有機化学とのフロー合成化学の成果を理解し、自ら応用展開するために必要な考え方を身につける。
授業計画 Course Schedule
フロー系を用いた有機合成反応の特徴と、その特徴を生かした反応集積化について考え方を習得するとともに、合成に必要な各段階の反応をそれぞれ別個に独立して計画・実施するのではなく、一連の反応を連携させて計画・実施する合成化学など、有機化学へのフロー合成化学の利用の考え方について、最新の例を取り上げ解説する。
授業は以下の項目を中心に行う。
１．混合を制御することでの高速有機化学
２．時間を制御することでの高速有機化学
３．高反応性短寿命活性種の利用する高速有機化学
４．反応集積化による高速有機化学
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義中に配布するプリントの復習をすると効果的である。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の 7 割以上の出席を成績評価の条件とする。2 回のレポートによって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
講義時に指定する。
Introduced as appropriate in class.
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~yuhan/
備考 Additional Information

094054 生物化学 先端講義 [Inte rmediate B iological Chemistry]

科目名 Course Title
生物化学先端講義[Intermediate Biological Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
坂口 和靖 [SAKAGUCHI Kazuyasu] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
鎌田 瑠泉[KAMADA Rui](理学研究院), 中川 夏美[NAKAGAWA Natsumi](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094054
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5032
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
生体分子、タンパク質、立体構造、機能制御、フォールディング、分子認識、酵素、バイオインフォマティクス
授業の目標 Course Objectives
本講義は、生命化学の最先端を理解するために必須である基礎的な概念と知識の修得を目的とする。
タンパク質は、生命活動の主たる担い手である。その特異的な機能は各タンパク質固有の立体構造に起因しており、他のタンパ
ク質あるいは生体分子との相互作用の調節によって制御されている。本講義では、タンパク質の構造および相互作用をとおした生命現象の制御機構を理解するため、その基礎的な概念と知識を習得する。また、その発展として最先端のトピックスを含めて解説し、理解を深める。
また、アクティブラーニング形式で、タンパク質の構造・機能・制御に関連した問題提起とその解決についてグループによる模擬研究提案を実施する。
到達目標 Course Goals
生命現象の主たる担い手であるタンパク質の立体構造と機能の基礎的な概念と知識を修得し、タンパク質機能制御を立体構造の観点より理解できるようになる。
タンパク質の構造と機能制御に関連した調査・問題提起・解決法提案についての基礎を修得する。
授業計画 Course Schedule
講義では、以下の項目について概説する。
1. タンパク質の基本構造と安定性
2. タンパク質・酵素の分子認識
3. タンパク質機能の制御
4. 複合体形成およびリガンド結合
5. タンパク質の構造・機能予測
また、タンパク質の構造・機能・制御に関連した問題提起とその解決についてグループによる模擬研究提案を実施する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
指定した図書、特に「タンパク質の構造と機能」に目を通しておくこと。十分な復習を強く推奨する。
成績評価の基準と方法 Grading System
PBL（Problem-based learning）による模擬研究提案 (35%)、定期試験 (40%)、講義への積極的参加 (25%)
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Materials will be provided in each lecture
講義指定図書 Reading List
タンパク質の構造と機能／グレゴリー A. ペツコ, ダグマール リンゲ著 ; 宮島郁子訳：メディカル・サイエンス・インターナショナ
ル，2005“Protein Structure and Function”／Gregory A. Petsko and Dagmar Ringe：New Science Press，2004
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~biochem/
備考 Additional Information

094055 実践的計 算化学[P rac tical Compu tational Chemist ry]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

実践的計算化学[Practical Computational Chemistry]
武次 徹也 [TAKETSUGU Tetsuya] (大学院理学研究院)
伊藤 肇[ITOH Hajime](工学研究院), 島田 敏宏[SHIMADA Toshihiro](工学研究院),
長谷川 淳也[HASEGAWA Junya](触媒科学研究所)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094055
2～

CHEM_REQEL 5200
4 遠隔授業科目《遠隔のみ》

キーワード Key Words
計算化学、理論化学、分子軌道法、密度汎関数法
授業の目標 Course Objectives
化学分野においていまや計算化学は極めて重要な研究手法となっている。この授業では、これまで研究で計算機をもちいた経験のない実験化学系や理論系の受講者であっても、計算化学の概要を理解した上で計算方法を実践的に学習し、それぞれの研究の中で使うことができるようになることを目標とする。
到達目標 Course Goals
1. 分子軌道法、密度汎関数法、励起状態計算の原理を大まかに理解できる。
2. Gaussian, GaussView などのソフトウェアの使い方を修得し、研究に活用できる。
授業計画 Course Schedule
1. 計算化学の基礎と概要（武次）
2. 有機化学反応の計算機をもちいた解析（伊藤）3. 無機化合物と有機半導体の物性計算（島田）4. 励起状態の計算（長谷川）
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Windows7 以上のノート PC を各自用意し、指定した回の授業に持参してください。
計算課題やレポート提出があります。
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度(20％)、レポート(80％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
新版 すぐできる 量子化学計算ビギナーズマニュアル (KS 化学専門書)／武次 徹也 (編集), 平尾 公彦 (監修)：講談社サイエン
ティフィク，2015
講義指定図書 Reading List
Gaussian プログラムで学ぶ情報化学・計算化学実験／堀 憲次, 山本 豪紀：丸善，2006
電子構造論による化学の探究
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
ウィルス対策が施された Windows7 以上のノートル PC が必要。
受講希望者多数の場合は抽選を行うことがあります。
ソフトウェアは学内ライセンス版を活用します（追加費用なし）
ソフトのインストール作業などは授業内で行いますので事前準備不要です。
単位取得というよりは実際にスキル獲得を目指す学生が対象です。

094056 構造有機 化学[ St ructu ral Organic Chemistry ]科目名 Course Title
構造有機化学[Structural Organic Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
鈴木 孝紀 [SUZUKI Takanori] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5050
授業実施方式 Class Method
4 遠隔授業科目《遠隔のみ》

094056
1～

キーワード Key Words
化学
有機化学
構造有機化学
ホスト―ゲスト錯形成
超分子
授業の目標 Course Objectives
構造有機化学は、有機合成化学に立脚した構造多様性に基づき、新たな現象や原理、原則を見つける研究分野です。それぞれの化合物の特性を利用した機能性物質の探索という応用的な研究が行われる一方で、π電子の非局在性に由来する現象の解明や様々なスペクトル特性の解析など、より原理的な基盤研究にも力が注がれています。本講義の目標は、ホストゲスト会合を主題として、その原理に触れる化学的センスを修得します。
到達目標 Course Goals
構造有機化学分野での主要な研究内容であるホストゲスト作形成（超分子形成）をトピックとして選び詳細に解説します。本講義で扱う原理や分子設計/機能設計の方法は、他の分野での研究遂行にも役立つものであり、その理解ならびに修得を授業の到達目標とします。
授業計画 Course Schedule
この講義ではホスト―ゲスト錯形成と超分子化について詳しく解説します。原子が共有結合で分子になるように、分子は非共有
結合性相互作用によって会合し、超分子を形成します。会合前とは全く異なる特性を示すこともある超分子を如何にして生成させるのかなど、原理から最近の例までを含めて紹介します。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
標準的な準備学習（予習、復習）が必要です。
成績評価の基準と方法 Grading System(1) 学修態度 (35 ％)，(2)レポート(2 問)の内容 (65％)によって評価します。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
構造有機化学 基礎から物性へのアプローチまで／中筋 一弘：東京化学同人，2020
講義指定図書 Reading List
構造有機化学 基礎から物性へのアプローチまで／中筋 一弘：東京化学同人，2020
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094058 超分子化 学[ Supramolecula r Chemist ry]

科目名 Course Title
超分子化学[Supramolecular Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
猪熊 泰英 [INOKUMA Yasuhide] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
伊藤 肇[ITOH Hajime](工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094058
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
ホスト-ゲスト化学、分子間相互作用、水素結合、大環状化合物、イオン認識、構造、立体化学、キラリティー
授業の目標 Course Objectives
現代の材料科学や有機機能材料の基盤となっている超分子化学の基礎から応用までを、駆動力となる分子間相互作用の理
解、分子設計と合成、高次構造体の成り立ち、物性の発現に至るまで網羅的に学ぶ。
到達目標 Course Goals
1. 非共有結合性分子間相互作用（水素結合、π-π相互作用、CH-π相互作用、双極子-双極子相互作用、クーロン力など）
を量子化学的に説明することができる。
2. 超分子構造体の構造解析手法とその原理を示すことができる。
3. 環状化合物、ロタキサン、カテナンを効率的に作り出す手法を示し、それぞれのメリットおよびデメリットを説明することができる。
4. 超分子構造体の構成単位となる分子の構造式から、組み上がる構造体の形状や機能を予測し、説明することができる。
授業計画 Course Schedule
１．超分子とは何か、分子間相互作用 （２回）
２．分子認識、イオン認識、ホスト-ゲスト化学（２回）
３．自己組織化、巨大な超分子構造体（１回）
４．反応と超分子化学 （１回）
５．最新研究における超分子化学 （１回）
６．まとめ（１回）
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
教科書や配布する講義資料を使って、各回の内容を予習して受講するとともに、講義中に紹介する関連論文を読解し復習することが望ましい。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として７割以上の出席を成績評価の条件とし、レポートおよび学期末試験により評価する。レポートでは、各回の講義題目の理解の深まりを、学期末試験では基礎的な学力を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
大学院講義 有機化学 Ⅰ．分子構造と反応・有機金属化学／野依良治ほか：東京化学同人，1999
超分子化学／Jean-Marie Lehn（著）、竹内敬人（訳）：化学同人，1997
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/lor/HP/index.html
備考 Additional Information
授業に関するアナウンスは ELMS で確認すること。

094059 化学工学 熱力学特論 [Chemical Enginee ring The rmodynamics ]科目名 Course Title
化学工学熱力学特論[Chemical Engineering Thermodynamics]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
菊地 隆司 [KIKUCHI Ryuji] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094059期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5111
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
化学工学熱力学、相平衡、化学平衡、物質・エネルギー変換、エクセルギー
授業の目標 Course Objectives
化学工学を学ぶために必要な熱力学の知識の応用方法を学ぶとともに，熱現象にかかわる法則の基本と応用例を理解する。また，熱力学とはあらゆるエネルギー形態間の相互変換の関係を取り扱う科学であること理解するとともに，エネルギー・物質変換過程におけるエネルギーの保存とエネルギー損失の意味に注目する。エネルギーの質を扱うために導入される“エクセルギー”
について学ぶ。これらを通じて，今日求められている新しいクリーンなエネルギーシステムの構築にエクセルギーの概念がどのように関わるかを学習する。燃料電池や水素製造を例に、エクセルギー解析を学習する。
到達目標 Course Goals
これまで学んできた化学熱力学は，もっぱら閉じた系の小規模な範囲内で生じている一個，あるいは二個の現象に限られていたが，より多くのプロセスがかかわる流通系の反応装置，化学プラントや発電プラントといった装置群にまで熱力学を適用することを学ぶ。また，環境状態を基準とした有効エネルギーを表す概念であるエクセルギーを学び，種々のエネルギー形態に対する
具体的なエクセルギー量の計算方法を習得する。各種エネルギー・物質変換プロセスにおいて生じるエクセルギー損失を解析し、その有用性を理解する。
授業計画 Course Schedule
前半の 4 回は，学部で学習した化学熱力学の概念の復習に加え，化学工学的概念に基づく熱力学について学ぶ。後半の 4
回は，物質・エネルギー変換過程に導入されるエクセルギーの概念について学ぶ。
1. 水素・エネルギーに関する世界の動向、水素製造について
2. 化学工学熱力学の基本概念，熱化学，閉じた系・流通系のエネルギー収支，反応プロセスのエネルギー収支
3. 理想気体と実在気体，圧縮と膨張
4. 化学平衡，異相系反応の平衡5. エクセルギー概念，エクセルギー変化量の導入とエネルギー変換ダイヤグラムによる表示
6. 各種エネルギー形態に対するエクセルギー量の計算法
7. 分離・混合のエクセルギー計算，プロセスシステム合成
8. 化学工学プロセスのエクセルギー解析
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習として関連する物理化学の内容の復習と理解に努めること。講義毎にプリントを配布し，講義内容の復習を兼ねてレポートの宿題を課すので，プリントを参考にしてレポートを作成することで復習とプリントの記述内容の理解を深める。講義に対する 1
単位は，45 時間の学修に対して与えられる。実際の講義は 90 分（2 時間でカウント）×8 回＝16 時間であるため，単位取得には，１回につき 3.6 時間の予習・復習が必要となる。この点に留意して講義前後に予習・復習をしておくこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
講義中に課した⼩問題およびレポート課題の成績から評価する。評価の内訳は小問題 40％，レポート課題の成績 60％で⾏う。
テキスト・教科書 Textbooks
必要な教材は毎回配布する。参考書は，講義指定図書のとおり。
Handout made by the instructor will be delivered.
講義指定図書 Reading List
熱力学（基本の理解と応用）／石田愈：培風館，1995
演習化学工学熱力学（第 2 版）／大竹伝雄・平田光穂：丸善，1991
エクセルギー工学／吉田邦夫編：共立出版，1999
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G061
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://cse-lab.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094060 有機反応 ・構造論[O rganic Chemist ry of R eaction Mec hanism and Molec ular St ructu re]

科目名 Course Title
有機反応・構造論[Organic Chemistry of Reaction Mechanism and Molecular Structure]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
大熊 毅 [OHKUMA Takeshi] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
新井 則義[ARAI Noriyoshi](工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094060
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5122
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
分子軌道，化学結合，反応中間体，立体化学，分子認識，分子集合体，ペリ環状反応，Woodward-Hoffmann 則，環化付加反応，電子環状反応，シグマトロピー転位，グループ移動反応
授業の目標 Course Objectives
講義の前半では，初歩的な分子軌道の概念を用い，Woodward-Hoffmann 則とペリ環状反応の関係や熱的反応と光化学的反応の相違について体系的に学習し，各論において，具体的な環化付加反応，電子環状反応，シグマトロピー転位，およびグループ移動反応について理解を深めることを目標にする。
講義の後半では，はじめに，原子および分子中の電子の挙動を量子論の視点から学び，化学結合や分子の電子的性質について理解を深める。これを基本にして，カルボカチオン，カルボアニオン，炭素ラジカルなどの化学種の構造と性質について学
ぶ。また，分子の挙動を理解するうえで重要なキラリティー，ジアステレオ異性などの立体化学や立体配座の解析について理解する。最後に，分子どうしの間に働く相互作用，分子間の相互認識について理解した後，多数の分子が秩序をもって配列した分子組織体について学ぶ。ELMS の授業グループを利用し，オンデマンド形式で授業資料を公開する。理解度をチェックする
小テストを課す。
到達目標 Course Goals
講義の前半では，Woodward-Hoffmann 則の意味と成り立ちを初歩的な分子軌道の概念を用いて理解し，ペリ環状反応との関係を論理的に解釈できるようになる。また，具体的な環化付加反応，電子環状反応，シグマトロピー転位，およびグループ移動反応に適用できる能力を身につけることを目標とする。
講義の後半では，量子論の視点から，原子や分子中の電子の挙動，および化学結合と分子の電子的性質について理解することを目標とする。カルボカチオン，カルボアニオン，炭素ラジカルなど，化学反応に関与する化学種の構造と性質について学
び，反応に関する理解を深めることを目標とする。分子の挙動を理解するうえで重要な立体化学や立体配座の解析について学
び，分子どうしの間に働く相互作用，分子間の相互認識について理解することを目標とする。
授業計画 Course Schedule
1. ペリ環状反応の概説 (1)：ペリ環状反応の定義およびその概要について学ぶ。
2. 環化付加反応 (2)：Diels-Alder 反応，1,3-双極環化付加反応，光化学的環化付加反応など，代表的な環化付加反応における許容と禁制の区別や立体化学，位置選択性について学ぶ。
3. Woodward-Hoffmann 則と分子軌道 (2)：フロンティア軌道の基本と相関図の意味を学ぶことにより，Woodward-Hoffmann 則への理解を深める。また，分子軌道の二次的効果による立体特異性の発現を理解する。
4. 電子環状反応 (1)：電子環状反応の分子軌道的理解を深め，同旋的反応と逆旋的反応が選択的に起こる理由について学ぶ。熱的反応と光化学的反応の相違を理解する。
5. シグマトロピー転位とグループ移動反応 (1)：スプラ面型あるいはアンタラ面型に進行する[1,n]シクマトロピー転位例とその分子軌道論的解釈について学び，[m,n]転位における規則性について理解する。また，ジイミド還元や，エン反応などの典型的なグループ移動反応について学ぶ。
6. 筆記試験前半 (1)7. 原子の電子構造 (1)：原子中の電子のふるまいを量子論の視点から学ぶ。
8. 化学結合と分子軌道，および軌道相互作用 (2)：原子軌道の線形結合による分子軌道の表現と種々の化学結合，さらに双極子モーメントやイオン化ポテンシャルなどの分子の電子的性質について学び，さらに分子間および分子内における軌道間相互作用と，それが分子の性質および化学反応に与える影響を理解する。
9. 反応中間体の構造 (2)：カルボカチオン，カルボアニオン，炭素ラジカル，カルベンなどの化学種の構造および性質，スペクト
ル的挙動について学び，それぞれの活性種において，構造と反応性の関係を理解する。
10. 立体異性とキラリティー ，および立体配座解析 (1)：化合物の持つキラリティーとジアステレオ異性の表現の仕方を学ぶとともに，構造と性質の関連を理解し，環状，非環状有機化合物の立体配座解析手法，立体配座と化合物の性質との関連，アノマー効果に代表されるヘテロ原子の働きについて学ぶ。
11. 分子認識，分子集合体 (1)：分子間に働く力と多点相互作用を用いるホスト－ゲスト錯体の構造とその化学的特徴について学ぶ。水素結合のように比較的弱い結合の分子認識における重要性を理解する。多分子に渡る分子間相互作用と，それによって形成される秩序性をもつ分子組織体について学ぶ。
12. 筆記試験後半 (1)準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework(講義前半)
予習：教科書の次回の講義範囲に目をとおしておくことが望ましい。

復習：教科書・講義ノートをもとに，講義内容の確認を行い，出題されたレポートの作成を行う。また，試験までに教科書の練習
問題を解いておくことが望ましい。
(講義後半)
予習：指定教材の次回授業予定箇所を読んでおおまかな内容を把握し，不明点，疑問点をチェックした上で授業での説明を聞
くよう心がける。
復習：適宜小テスト，またはレポートにて学習した内容の理解度を確認する。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。
(講義前半)
学修態度・レポート（20%），試験（80%）により評価する。レポートおよび試験では，講義内容についての理解度と習熟度を評価する。
(講義後半)
評点のうち 20%は，学修態度，および適宜実施するレポートまたは小テストにより評価する。最後に試験を実施し，この結果を評
点の 80%とする。
講義前半，後半いずれも 60 点以上を合格とし，その平均を全体の評価とするが，単位取得には両講義の合格を要する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Pericyclic Reactions, Second edition／Ian Fleming：Oxford University Press，2015
大学院講義有機化学 I 第２版／野依良治 他：東京化学同人，2019
March's advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure, 7th Ed.／Smith, M. B.：John Wiley & Sons，2013
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://orgsynth.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information
学部において，有機化学に関する講義および実験を全て履修していることが望ましい。
「大学院講義有機化学 I」は第１版でも差し支えない。

094061 反応工学 特論[Chemical R eactio n Enginee ring]

科目名 Course Title
反応工学特論[Chemical Reaction Engineering]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
中坂 佑太 [NAKASAKA Yuta] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5132
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094061
2～

キーワード Key Words
反応速度，反応器，反応率，選択率，理想・非理想流れ，拡散速度，移動現象
授業の目標 Course Objectives
本講義では，まず，化学反応を効率良く進行させる反応器を設計するためには反応器内の化学反応過程と反応混合物の流れの状態を理解することが重要であり，これらを定量的に取り扱う基本的な手法を学ぶ。次いで，気固界面や気液界面などの異相
界面での物質移動現象を簡便な数学モデルを用いて表現し，化学反応を伴う拡散による物質移動現象を表す微分方程式の導出方法を学ぶ。さらに，拡散速度と反応速度が律速段階に及ぼす影響を，シーレ数と触媒有効係数に基づいて議論する。
到達目標 Course Goals
1. 反応器設計に必要な圧力損失、滞留時間分布を求めることができる
2. 非理想的流れ反応器の解析ができる
3. 気・液相での拡散係数を計算することができる
4. シェルバランスにより異相界面や多孔質触媒内の拡散が伴う反応の解析ができる
5. 触媒有効係数を用いた触媒設計ができる授業計画 Course Schedule
授業は講義を中心に行う。また，毎回授業毎に小問題を課して理解度を見ながら授業を進める。
具体的な授業計画は以下の通りである。
１．反応速度論の基礎と均一相連続式反応の解析
２．流動パターンのモデル化
３．非理想的流れ連続式反応の解析
４．物質移動現象の基礎，および Fick の第１法則，第 2 法則
５．異相界面での反応を伴う物質移動現象
６．多孔質触媒内での反応を伴う物質移動現象
７．触媒反応におけるシーレ数と触媒有効係数
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義内容について１回の講義につき２時間を目安に復習を行うこと。特に、講義で扱う式は自分で導出を行うことを推奨する。
成績評価の基準と方法 Grading System
成績評点は，講義中におこなう小テスト（30％），レポート（70％）によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
Chemical Reaction Engineering／O. Levenspiel：John Wiley & Sons，1999
Elements of Chemical Reaction Engineering／H. Fogler：Pearson，2020
反応工学／橋本健治：培風館，1993
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
反応速度論，反応工学の基礎を理解していることを前提としている。
講義には計算機を必ず持参すること。

094062 有機合成 化学[A dvanced O rganic Synthesis]

科目名 Course Title
有機合成化学[Advanced Organic Synthesis]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
石山 竜生 [ISHIYAMA Tatsuo] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
仙北 久典[SENBOKU Hisanori](工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094062
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5142
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
選択性，反応機構，立体制御，分子変換反応，有機合成化学
授業の目標 Course Objectives
選択性は精密有機合成におけるキーワードである。本講義では種々の有機化学反応において高い選択性を得るための条件とその発現メカニズムならびに実践的有機合成化学およびその応用例について，最近の研究成果とともに習得することを目標とする。
到達目標 Course Goals
分子変換反応における様々な選択性の発現メカニズムを学び理解する。また，種々の選択的な分子変換反応が天然物等の全合成に用いられている事例について学術論文を例にとり，その応用例・具体例について検証して会得する。最終的には，会得した分子変換反応を各人が利用できるように，あるいは会得した発現メカニズムを使用して他の反応の選択性を考察・説明できるようになることを目標とする。
授業計画 Course Schedule
１．酸化反応２．還元反応３．エノラートの生成とアルドール反応
エノラートの生成における立体選択性の発現とそのメカニズム，ならびにアルドール反応の立体および位置選択性におよぼす
塩基や金属の影響と選択性発現のメカニズムを学ぶ。
４．Wittig 反応等のオレフィン生成反応と種々のイリドの反応
Wittig 反応等のオレフィン生成反応の立体選択性に影響を与える因子と選択性の発現メカニズムおよび関連する種々のイリドの反応について学ぶ。
５．立体電子効果
立体電子効果と Baldwin 則について学ぶ
６．Cram 則と Felkin-Anh モデル
隣接炭素上に不斉中心を有するカルボニル化合物に求核種が付加する場合の選択性の発現について，アルケン等への求電子反応における選択性と併せて学ぶ。
７．ラジカル反応とラジカル環化反応について学ぶ。
８．官能基の保護法
９．最新の有機合成手法
著名な講師の先生の講演会に参加し，最新の有機合成手法ならびにそれらの応用について学ぶ。
１０．演習問題
最近の全合成関連の論文を題材に演習問題を解き，実践的な有機合成反応を学ぶ。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
本授業で選択性の発現について詳細に学ぶ酸化反応，還元反応，アルドール反応および Wittig 反応などの基本的な有機分子変換反応とその反応機構を復習しておく。最新の有機合成に関する学術論文を最低一つ読み，その内容を良く理解しておく。講義の後半に行う演習問題の際に，各分子変換反応と選択性の発現について理解できるように授業内容の復習を行うとともに，様々な分子変換反応を理解しておくと良い。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。
(1)授業態度，(2)レポート，(3)試験によって評価する。
レポートならびに学期末試験では授業テーマ、講義内容の理解度、習熟度を評価する。
仙北担当分：授業テーマ、講義内容の理解度、習熟度を評価する試験によって評価する。
石山担当分：学修態度（20％）およびレポート（80％）により評価する。レポートでは授業テーマについての理解度、習熟度を評価する。
両担当分の合格評価点の平均をもって全体の評価とする。
各担当分とも 60 点以上を合格とし、単位取得には両担当分の合格を要する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
教科書は使用しない。必要な資料は適宜配布する。

講義指定図書 Reading List
大学院講義有機化学 I 分子構造と反応・有機金属化学／野依良治他：東京化学同人，1999
大学院講義有機化学 II 有機合成化学・生物有機化学／野依良治他：東京化学同人，1998
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
受講希望者は有機化学の基礎的知識を有すること

094063 無機材料 化学特論 [Inorganic Ma terials Chemis try ]科目名 Course Title
無機材料化学特論[Inorganic Materials Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
忠永 清治 [TADANAGA Kiyoharu] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5152
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094063
2～

キーワード Key Words
液相合成、ガラスと微粉末調製、多結晶体と焼結、微構造と物性、構造材料、電気・電子材料、光学材料
授業の目標 Course Objectives
薄膜や高密度多結晶体、非晶質体、多孔質体など多様な形態を有するセラミック材料に対し、それぞれ特有の優れた性質を最大限に発揮させ有用な材料として使うために不可欠な各種材料合成法について学ぶ。さらに、それらのセラミックスの有する物
理的・化学的な性質と材料の微構造との密接な関連性について理解を深めることを目標とする。また、工業的に生産されるセラ
ミック材料の中でも特に重要な構造材料、電気・電子材料、光学材料に焦点を当て、それらの基本的な物性と製造方法および応用、さらには将来的な課題に関する知識を習得する。
到達目標 Course Goals
・無機材料が有する多様な機能と、その機能を発現するための材料形態、さらにそれぞれ特有の形態をもつ材料を作製するための各種合成法との間の基本的な相互関係について説明できる。
・各合成法における特徴的な化学的・物理的プロセスおよびそのプロセスにおける制御因子説明できる。
・セラミックにおける破壊のメカニズムを理解し、本質的に脆性材料であるセラミックを高強度・高靭性材料へ応用する方法を説明できる。
・固体材料における光学的性質を理解し、様々な光学受動部品へ応用する方法およびセラミックにおける発光メカニズムを理解し、蛍光体、シンチレーター、固体レーザー等へ応用する方法を説明できる。
授業計画 Course Schedule
1. 溶液からの材料合成：ゾル－ゲル法の基礎
2. 溶液からの材料合成：ゾル－ゲル法の基礎２、その他の液相法の特徴
3．機能性薄膜の作製法と機能 1：溶液法を用いた薄膜作製とその特徴
4．機能性薄膜の作製法と機能 2：CVD、PVD などの気相法による薄膜作製とその特徴
5 融液からの固体の合成１：融液の過冷却状態とガラスの構造、ガラスの作製法
6 融液からの固体の合成２：ガラスの構造と特性の相関、ガラスの結晶化
7．多結晶体の製造法１：原料粉末の調製法（固相法、液相法、気相法）
8. 多結晶体の製造法２：成型法、焼結9．中間試験
10．セラミックスの微構造と物性： セラミックスにおける結晶粒子と粒界、気孔などの微構造の特徴とその制御
11．セラミックの機械的強度
12．セラミック誘電体： 誘電体の分類と性質、応用
13．セラミック系イオン伝導体とその応用
14．セラミックス系材料の光学的性質と応用
15．セラミックス系発光材料：蛍光体・シンチレーター、レーザへの応用
16．試験
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
配布する講義資料(英文)について講義の前に予習して講義の概要を把握する。また講義後は、資料に添付した演習問題を解く
ことや参考図書の利用により講義内容を十分に理解する。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。(1)レポート(50％)，(2)学期末試験(50％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing／C.J. Brinker and G.W. Scherer：Academic Press，1990
Synthesis of Inorganic Materials 2nd ed／U. Schubert and N. Husing：Wiley-VCH，2004
Physical Ceramics -Principles for Ceramic Science and Engineering／Y-M. Chiang, D. Birnie III, and W. D. Kingery：John
Wiley & Sons，1997
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites

研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/inorgsyn/
備考 Additional Information
無機物質に関連する物理化学、無機化学や固体化学などの基礎知識を習得していることを前提として講義する。

094064 エ ネルギー材料特論 [Mate rials for Ene rgy Conversion and Sto rage]

科目名 Course Title
エネルギー材料特論[Materials for Energy Conversion and Storage]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
幅﨑 浩樹 [HABAZAKI Hiroki] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
北野 翔[KITANO Sho](工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094064
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5162
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
エネルギー変換，エネルギー貯蔵，イオン伝導体，光エネルギー変換，電気化学デバイス
授業の目標 Course Objectives
各種二次電池やキャパシタ，太陽電池，燃料電池は，現代社会における高効率エネルギー変換デバイスとして，多くの研究が行われており，2050 年のカーボンニュートラルの実現に向かって社会的関心も高まっている。本講義では，このようなエネルギ
ー変換やエネルギー貯蔵に必要とされるイオン伝導体，電極触媒，半導体などの機能性材料について，その構造と機能の関連性を中心に学習し，エネルギー変換およびエネルギー貯蔵材料の設計のための基礎知識を養う｡
到達目標 Course Goals
１．半導体電極反応，イオン伝導，電極触媒反応などの現象を物質化学の立場から理解する。
２．各種太陽電池，燃料電池，二次電池の原理およびこれら電気化学デバイスの高性能化に必要となる材料特性を理解する。
３．現在利用されている半導体電極，イオン伝導体，電極触媒などを学習し，その構造的特徴と機能の関連性を理解する。
授業計画 Course Schedule
講義および受講生によるプレゼンテーションを組み合わせて授業を進める。演習問題を定期的に出題し，内容の理解度のアッ
プにつなげる。具体的な授業計画は次のとおりである。
１．燃料電池概論（１回）：各種燃料電池の特徴について学習し，燃料電池の必要性と課題について学び，課題克服に必要となる材料特性を理解する。
２．半導体電極と太陽電池（２回）：半導体電気化学の基礎を学び，色素増感太陽電池，ペロブスカイト太陽電池や光触媒による水素製造に必要となる半導体特性について理解を深める。
３．イオン伝導体（１回）：燃料電池用電解質や二次電池に必要となるイオン伝導体について，イオン伝導の基礎とイオン伝導体の構造的特徴について学ぶ。
４．電極触媒（２回）：水素発生や酸素発生反応等の電極触媒の活性化に求められる触媒の電子状態や反応機構について理解を深める。
５．プレゼンテーション（２回）：リチウムイオン電池，電気化学キャパシタや燃料電池の各エネルギー変換・貯蔵デバイスの特徴
や各デバイスに必要となる材料の特性について各自調べて発表する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
各講義に行う演習問題を解答できるように，十分復習を行うとともに，割り当てられたテーマに対するプレゼンテーションの準備
を事前に十分行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
演習（５０点）およびプレゼンテーション（５０点:準備状況，理解度，質疑への積極的参加度合いを含む）によって成績を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
教科書は使用しない。必要に応じ，プリントを配布する。
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
学部で学ぶ無機化学および電気化学に関する基礎知識を必要とする。

094065 応用生化 学特論[A dvanced A pplied B iochemistry ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用生化学特論[Advanced Applied Biochemistry]
松本 謙一郎 [MATSUMOTO Kenichiro] (大学院工学研究院)
蜂須賀 真一[HACHISUKA Shin-ichi](工学研究院),
藤田 雅弘[FUJITA Masahiro](理化学研究所)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094065
1～

CHEM_REQEL 5171
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Genetic information, protein structure, molecular mechanism, biosynthetic mechanism, animal cells, secondary metabolites,
biopolymers, bioremediation, physical chemistry
授業の目標 Course Objectives
To learn synthesis, structure, function, and novel engineering subjects on of biomolecules in the fields of life science,
information, medicine, and environment.
到達目標 Course Goals
Students are expected to understand deeply the topics of genetic information, protein structure, animal cell cultivation,
secondary metabolites, biopolymers, and clean environments in the fields of life science, information, medicine, andenvironment.
授業計画 Course Schedule
1-4: Structure, function and analytical methods of RNA and other biomolecules
5-8: Strategies of metabolic pathways, and principles of enzymatic reactions
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Students review the lecture contents by the next time. Students submit a report after the lecture.
成績評価の基準と方法 Grading System
Active class participation and reports
The attendance rate must be over 70% to be qualified to be graded.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G046
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://biosynchem.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094066 分子材料 化学特論 [Molecular Mate rials Chemistry ]科目名 Course Title
分子材料化学特論[Molecular Materials Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
磯野 拓也 [ISONO Takuya] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
LI FENG (工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094066
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5182
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
高分子合成、特殊構造高分子、機能性高分子、環境調和型高分子材料
授業の目標 Course Objectives
高分子材料は汎用的な用途から特殊用途まで様々な分野で活用されており、各種用途に応じて高分子の分子量や共重合組成などが最適化されている。一方、最先端分野では両立が困難な性質を併せ持った材料が求められるなど、その材料設計要求のハードルは高くなっている。そのため、従来の知見をもとにした高分子材料設計指針だけでは社会の要求に応えることは出来ない。この講義ではブロック共重合体や特殊構造高分子、環境調和型高分子などの様々な高分子材料の合成や構造、機能、応用について実例をもとに学習することで、新たな高分子材料を創出する方法を習得することを目標とする。
到達目標 Course Goals
ブロック共重合体や特殊構造高分子、環境調和型高分子などに関する最新のトピックスを学習することで、未来の社会に求められる新しい高分子材料を創出するための方法論を習得することを目標とする。
授業計画 Course Schedule
1. ガイダンスとイントロダクション
2. ブロック共重合体
3. 特殊構造高分子
4. 環境調和型高分子
5. 新たな高分子合成戦略に基づく機能性高分子の開発
6. レポート作成
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
事前に配布する資料がある場合はそれを熟読する。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。成績は学修態度(20％)とレポート(80％)によって評価する。
合格は 60 点以上とする。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
特に指定はない。授業時に資料を配付する。
Reference materials will be distributed as necessary.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://poly-ac.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094067 化学計測 学特論[Ins trum enta tion Chemist ry]

科目名 Course Title
化学計測学特論[Instrumentation Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
長谷川 靖哉 [HASEGAWA Yasuchika] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094067
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5191
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
Chemical Information, elemental analysis, conditional analysis, structural analysis in nano- and micro-area.
授業の目標 Course Objectives
Grounding in physical, organic and inorganic chemistry.
In this course, instrumentation chemistry containing elemental analysis, configurational analysis, structural analysis in nanoand micro-area are introduced. Based on their studies, students learn fundamental knowledges and various information aboutchemical analysis of organic and inorganic materials.
到達目標 Course Goals
Students learn principle, variety and characterization of instrumentation chemistry for material analysis. Based on
instrumentation chemistry containing elemental analysis, configurational analysis, structural analysis in nano- and micro-area,
students make the most of their knowledges for construction of their chemical research.
授業計画 Course Schedule
1-2. introduction of instrumentation chemistry: importance for structural analysis on the material surface, classification ofchemical instruments, grounding in high vacuum engineering
3. configurational analysis (TEM, SEM, AFM, STM）
4. elemental analysis (AES, EPMA, XPS, XRF）
5. structural analysis (XRD, EXAFS, HEED, LEED, SAXS)
6. photo-physical analysis (UV-Vis absorption spectra, fluorescence and phosphorescence spectra, emission lifetime, Raman
spectra)7. MS spectral analysis (EI-MS, CI-MS, ESI-MS, MALDI-MS, SIMS)
8. examination
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Pre-examination for review of instrumentation chemistry
成績評価の基準と方法 Grading System
The attendance rate must be over 70% to be qualified to take the final exam. Evaluations will be made based on (1) learning
attitude (20%), (2) exercise (10%), (3) final examination scores (70%).
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G051
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/amc/index.html
備考 Additional Information

094068 科学倫理 安全特論 [A dvanced E thics and Safe ty fo r Scie nce and Engineering ]科目名 Course Title
科学倫理安全特論[Advanced Ethics and Safety for Science and Engineering]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
松本 謙一郎 [MATSUMOTO Kenichiro] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
中川 浩行 (京都大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094068
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5210
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
⼯学倫理、安全化学
授業の目標 Course Objectives
豊かな生活のために専門知識を生かした技術の社会実装を行う科学技術者に必須な倫理と安全に関する基礎を修得する。倫
理教育では、科学技術者が社会に対して負っている任務・責任と倫理問題への対応について実例を通して理解する。安全教
育では、リスクの考え方と安全管理の手法および化学物質の危険有害性と法規制について学ぶ。これらから、科学技術者として責任ある判断と素養を身につける。
到達目標 Course Goals
開発した技術や新規な化学物質を製造プロセスや製品に適用する際に生じるリスクを認識することにより、技術者（研究者）として倫理的に正しいとして下す判断について、定量的な根拠をもって説明できるようになる。
授業計画 Course Schedule
１．技術者倫理の基礎（２回）
科学技術者の役割と技術者倫理を学び、科学技術者が考慮すべき事項を理解する。
２．リスクと安全管理（3 回）
リスクの考え方とその管理手法ならびに機械安全によるリスク低減手法を学ぶ。
３．化学物質の危険有害性と法規制（3 回）
化学物質の危険有害性について学び、それに関連する法規制を理解する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義資料を配布し、講義を行う。講義に対する 1 単位は、45 時間の学修に対して与えられる。単位取得には、1 回につき計 4
時間程度の予習と復習が必要となる。この点に留意し、配布された資料を活用し復習を行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
8 回分すべての出席を成績評価の条件とする。 講義中に課した課題の成績から達成度を評価する（100％）。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
教科書は特に指定せず、講義資料を配布する。
Google Forms を利用して課題を課すので、利用できる端末（ノート PC、タブレット、スマホなど）を持参すること。
正規分布について予習し、事前に標準偏差と確率の関係を理解しておくことが望ましい（高校の数学 B の範囲でよい）。
工学部応用理工系学科必修科目『技術者倫理と安全』既修者は履修できません。

094091 総合化学 特別研究 [Labora tory Exer cise in Chemical Sciences and Engineering I]

科目名 Course Title
総合化学特別研究[Laboratory Exercise in Chemical Sciences and Engineering I]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
総合化学院代議員
担当教員 Other Instructors
主任指導教員科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
通年
単位数 Number of Credits
10
授業形態 Type of Class
実験･実習
対象年次 Year of Eligible Student
1～2
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQUI 6302
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
総合化学、修士論文
授業の目標 Course Objectives
化学における様々な問題提起とその解決が出来る能⼒、およびその能⼒を駆使して研究を遂⾏する能⼒、さらにその成果を優れた学術研究論⽂にまとめ上げる能⼒を修得するために、指導教員のもとで個別の分野の研究を推進する。
到達目標 Course Goals
所属研究室において具体的な課題についての研究を進め、修⼠論⽂としてまとめる。
授業計画 Course Schedule
指導教員の指導のもとに、各⾃の研究テーマに関する研究を⾏う。具体的な研究計画については、指導教員に相談すること。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
実験、データ整理、発表準備、論⽂執筆には多くの時間を要する。
成績評価の基準と方法 Grading System
修⼠論⽂の提出を要件とし、各研究室での研究活動を合わせて総合的に評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
履修登録は修了予定の学期に行うこと。

094092 総合化学 実験指導法 [Labo rato ry Exe rcise in Chemical Sciences and Enginee ring II]

科目名 Course Title
総合化学実験指導法[Laboratory Exercise in Chemical Sciences and Engineering II]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
総合化学院代議員
担当教員 Other Instructors
主任指導教員科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
通年
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
実験･実習
対象年次 Year of Eligible Student
1～2
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5302
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
実験指導法 ティーチングアシスタント
授業の目標 Course Objectives
修士課程の学生として、他の学生に実験手法の原理や実施法を適切に理解し、指導できる能力を養う。
到達目標 Course Goals
修士の学位取得者として他者へ正しく、かつ適切に実験指導することのできる人材を育成する。
授業計画 Course Schedule
修士課程における各学年において、大学院生の研究・学習の進捗状況に応じ、適宜、以下の指導を行うことにより、授業の目標を達成する。
１）種々の実験法について正しい理解ができるよう繰り返し実地訓練し、その取り組み状況に応じて適切な改善のアドバイスを与え、より大きな成果が上がるよう指導する。必要に応じ、適宜、レポート提出を求めるとともに実験指導を行う。
２）他の学生の実験指導に当たらせ、正しくかつ適切な実験指導を行っているかを、当該学生、教員、ならびに実験指導を受ける学生と討議・確認しあい、実験指導能力の向上を図る。
このような取り組みを通して、修士取得者としての実験指導能力を育む。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
与えられた課題に対し、次の実験・研究段階に進むための十分な準備学習。
成績評価の基準と方法 Grading System
日常的な取り組みと定期的なレポート作成（50％）、取り組みの成果等（50％）を総合的に評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
履修登録は修了予定の学期に行うこと。

094093 総合化学 実験研究法 [Labo rato ry Exe rcise in Chemical Sciences and Enginee ring III]

科目名 Course Title
総合化学実験研究法[Laboratory Exercise in Chemical Sciences and Engineering III]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
総合化学院代議員
担当教員 Other Instructors
主任指導教員科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
通年
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
演習
対象年次 Year of Eligible Student
1～2
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_REQEL 5312
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
実験法の原理的理解と応用 実験指導法 成果取りまとめとプレゼンテーション技法 論文執筆
授業の目標 Course Objectives
修士研究を遂行するにあたって必要となる実験手法と原理の正しい理解と、それを適切に展開・応用することのできる実践的知
識と能力を養うとともに、研究成果を適切に取りまとめてプレゼンテーションする方法を学ぶ。
到達目標 Course Goals
修士課程の学生として備えるべき実験手法やプレゼンテーション能力、成果取りまとめを正しく行うことができる学生を育成する。
授業計画 Course Schedule
修士課程における各学年において、大学院生の研究・学習の進捗状況に応じ、適宜、以下の指導を行うことにより、授業の目標を達成する。
１）研究テーマを遂行するための実験手法を原理的に理解でき、かつ、その手法を適切に応用・展開することができるようになる
ために、繰り返し関連課題に取り組ませる。その取り組み状況に応じて適切な改善のアドバイスを与え、より大きな成果が上がる
よう指導する。必要に応じ、適宜、レポート提出を求めるとともに、研究指導を行う。
２）研究成果の取りまとめ、プレゼンテーション法の技術的、科学的指導を行う。特に、論理的に研究成果をまとめ、その成果を客観的かつ明確にプレゼンテーションする技法の指導を行う。
３）英文を含めた論文執筆法の指導を行う。研究成果を論理的に整理し、適切な取りまとめを通して、科学技術論文として発表を行うことのできる能力を養う。日本語・英語ともに、適切な取りまとめができる能力を養う指導を行う。
このような取り組みを通して、修士の学位取得者として各界において活躍することのできる技術者・研究者を育成する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
与えられた課題に対し、次の実験・研究段階に進むための十分な準備学習。
成績評価の基準と方法 Grading System
日常的な取り組みと定期的なレポート作成（50％）、取り組みの成果等（50％）を総合的に評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
履修登録は修了予定の学期に行うこと。

094101 分子化学 （先端物理化 学）[Molecula r Chemist ry (A dvanced P hysical Chemist ry)]

科目名 Course Title
分子化学（先端物理化学）[Molecular Chemistry (Advanced Physical Chemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
福島 知宏[FUKUSHIMA Tomohiro](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094101
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6002
授業実施方式 Class Method
2 対面授業科目《一部遠隔》
キーワード Key Words
固体の電子状態、表面構造、表面分光、触媒
授業の目標 Course Objectives
分子と固体が相互作用することで吸着や触媒反応などの物理化学現象が固体表面では起こる。これらの基本的な化学的物性を理解するための基礎知識や最新の研究について学ぶ。
到達目標 Course Goals
分子間力や固体表面の構造や電子状態について理解することで、表面・界面の特異な物性発現の起源を理解する。加えて、表面科学を物理化学的視点から理解するための先進的なナノ構造分析手法に関する基礎的な知見も取得する。
授業計画 Course Schedule(1) 固体表面の構造と電子状態(2) 原子・分子間力の基礎(3) 最新の表面・界面評価手法の概説(原子間力顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡など)
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義中に指示する。
成績評価の基準と方法 Grading System
課題および履修状況により総合的に評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~pc/
備考 Additional Information

094102 分子化学 （有機構造化 学特論）[M olecular Chemis try ( St ruc tural and P hysical Organic Chemist ry)]

科目名 Course Title

分 子 化 学 （ 有 機 構 造 化 学 特 論 ） [Molecular Chemistry (Structural and Physical Organic
Chemistry)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
鈴木 孝紀 [SUZUKI Takanori] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094102
期間 Semester
２学期（冬）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6000
授業実施方式 Class Method
4 遠隔授業科目《遠隔のみ》
キーワード Key Words
化学
有機化学
構造有機化学
結晶性物質
多形
非平衡
相転移
分子間相互作用X 線構造解析長い結合
授業の目標 Course Objectives
有機π電子系化合物の特異な物性や構造を主題とする構造有機化学分野では、それぞれの化合物の特性を利用した機能性物質の探索という応用的な研究が行われる一方で、π電子の非局在性に由来する現象の解明や様々なスペクトル特性の解析など、より原理的な基盤研究にも力が注がれています。本講義の目標は、その原理に触れる化学的センスを涵養することです。
到達目標 Course Goals
構造有機化学分野の原理の理解には、鍵となるいくつかの重要な概念の修得が必要であり、授業計画に示す 2 つを、この授業
ではトピックとして選び詳細に解説します。本講義で扱う概念は、構造有機化学分野に限らず、広範囲な化学分野の実験研究を遂行する際に有用な概念となります。その概念の理解ならびに修得を授業の到達目標とします。
授業計画 Course Schedule
この講義は 2 つのトピックについて順に解説します。
一つ目の主題は、化学における非平衡の問題です。「Disappearing Polymorphs」という結晶性物質の結晶化における特異な現象を扱った総説の内容に沿って、「何度も再現性良くできていた実験が、ある日を境に、もはや起こらなくなる」という現象が何故起きたのか、どのようにして合理的に説明できるのか、を解説します。
二つ目は、有機化合物における「軌道間相互作用」を主題として、標準値から大きく逸脱した C－C 結合長を持つ化合物群の構造や X 線構造解析時の問題点を題材にして解説します。また、「軌道間相互作用が結合を伸長させる」という考えが、以前、どのようにして生まれてしまったのかという経緯にも触れます。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
教科書は使用せず、配布プリントで解説します。標準的な準備学習（予習、復習）が必要です。
成績評価の基準と方法 Grading System(1) 学修態度 (35 ％)，(2)レポート(2 問)の内容 (65％)によって評価します。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
構造有機化学 基礎から物性へのアプローチまで／中筋 一弘：東京化学同人，2020
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094103 分子化学 （高分子機能 科学）[Molec ular Chemist ry (Mac romolecula r S cience)]

科目名 Course Title
分子化学（高分子機能科学）[Molecular Chemistry (Macromolecular Science)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
中野 環 [NAKANO Tamaki] (触媒科学研究所)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094103
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6002
授業実施方式 Class Method
2 対面授業科目《一部遠隔》
キーワード Key Words
高分子，立体化学，立体特異性，コンホメーション，光学活性，キラリティー，らせん構造
授業の目標 Course Objectives
様々な高分子の合成，構造，および機能について学ぶ。特に，高分子のキラル構造についての理解を深めるため，高分子の立体化学の概念を種々の高分子化合物および関連化合物の実例についての議論を通じて理解する。
到達目標 Course Goals
高分子の合成、構造および機能の基礎を習得する。加えて、化合物のキラリティーの概念について理解する。さらに，キラリティーの概念を高分子へと拡張し，キラル高分子のキラル構造とキラル機能の相関について深く理解することを目標とする。
授業計画 Course Schedule
高分子の合成法の分類から議論を始める。特にキラル高分子に焦点を合わせて議論する。具体的な講義計画は以下の通りである。
1．高分子科学の基礎。（１回）
2．高分子科学の歴史。（１回）
3. 高分子の構造: 分子量の分散に加えタクチシチー，らせん状コンホメーションなど高分子化合物に特有の構造について，分析法解析法。（２回）
3. キラル高分子の合成: 不斉重合法、不斉誘起法によるキラル高分子の合成。（２回）
4. キラル高分子の機能、構造機能の相関。（２回）
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
受講者は講義に先立って高分子合成、高分子のキラリティーに関する図書・文献を検索・熟読し，その内容についての疑問点，問題点などを整理しておく。また，講義後には，講義内容に関連する学術論文を熟読する。
成績評価の基準と方法 Grading System
学期末レポートの内容(70%)および学修態度(30%)に基づいて評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Polymer Chemistry: An Introduction (3rd Ed.)／Malcom P. Stevens：Oxford，1999
高分子化学入門／蒲池幹治：NTS，2009
大学院高分子科学／野瀬卓平、中浜精一、宮田清蔵：講談社，1997
講義指定図書 Reading List
pi-Stacked Polymers and Molecules／T. Nakano Ed.：Springer，2014
Stereochemistry of Organic Compounds／E. L. Eliel, S. H. Wilen：Wiley，1994
NMR Spectroscopy of Polymers／K. Hatada, T. Kitayama：Springer，2004
Macromolecular Design of Polymeric Materials／K. Hatada, T. Kitayama, O. Vogl：Dekker，1997
Protein Structure and Function／G. A. Petsko, D. Ringe：New Science Press，2004
Circular Dichroism／N. Berova, K. Nakahishi, R. W. Woody：Wiley-VCH，2000
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://polymer.cat.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094104 分子化学 （触媒理論） [Molecular Chemistry (Catalysis Th eory) ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

分子化学（触媒理論）[Molecular Chemistry (Catalysis Theory)]
長谷川 淳也 [HASEGAWA Junya] (触媒科学研究所)
飯田 健二[IIDA Kenji](触媒科学研究所), SHROTRI Abhijit (触媒科学研究所),
宮嵜 玲[MIYAZAKI Ray](触媒科学研究所)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（冬）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094104
1～

CHEM_ELMOL 6002
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
触媒，触媒化学，触媒理論化学，触媒計算化学
授業の目標 Course Objectives
触媒は資源・エネルギーの高度有効利用と環境問題の解決のための鍵となる機能物質である。他方で，活性点構造，反応の構
成分子，反応機構，反応様式などの多様な複雑さから，触媒材料開発や反応最適化が容易ではないことが課題である。本講義
では，主に固体触媒を取り上げるが，基本的な触媒現象について理論化学的あるいは計算化学的に理解するための方法について学び，分子触媒，生体触媒を含む触媒一般に通底する触媒原理を理論的に考察する。
到達目標 Course Goals
触媒現象の背後にある化学現象について，理論的な観点から考察することができる。具体的には，触媒現象のエネルギー論，
速度論，平衡論，電子論，触媒材料の特性などについて，理論的に考察することができる。また，触媒反応を最適化するための触媒材料開発に有用となる理論計算アプローチを習得する。他方で，輪講形式で行う授業を通して，触媒概念や研究手法などの知識についての学習，プレゼンテーション，質疑を経て，より深い知識を得る。
授業計画 Course Schedule
本講義では，英文教科書を通読して触媒理論の基礎を学ぶ。講義は輪講形式，すなわち学生が担当箇所について説明し，教員が解説と補足を行う形式にて行う。各自の担当分を決めて，内容をまとめプレゼンテーションを行い，議論する。具体的な内容は以下の通りである。
第 1 回 導入，ポテンシャルエネルギーダイアグラム：吸着，反応，拡散，表面依存性（1,2 章）
第 2 回 表面における化学平衡：吸着等温式，自由エネルギーダイアグラム（3 章）
第 3 回 化学反応速度定数：化学反応の時間スケール，遷移状態理論（4 章）
第 4 回 化学反応速度論：微視的な速度論，アンモニア合成反応への応用例（5 章）
第 5 回 触媒のエナジェティクスにみられる傾向と触媒活性のマッピング：スケーリング関係，活性マップ，選択性マップ，サバテ
ィエ解析（6,7 章）
第 6 回 電子的因子：band 構造，d-band モデル，反応と電子構造の関連性，アンサンブル効果，リガンド効果（8,12 章）
第 7 回 触媒構造，触媒毒と促進剤：現実の触媒活性サイト，触媒毒と促進剤（9,10 章）
第 8 回 表面電極触媒：触媒ー電解液界面，界面電子移動，水素電極モデル，反応速度の電位依存性，過電圧，律速電位（11 章）
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
各授業回における教科書の該当部分を予め通読し，ディスカッションに必要となる知識の概要を習得する。担当部分について，
内容をまとめてプレゼンテーションファイルを作成し，人数分を印刷するとともに，パソコンを用いて発表する。復習として，教科書の演習問題 1-2 題を課す場合もある。
成績評価の基準と方法 Grading System(1)プレゼン担当箇所に対する取組状況（プレゼンテーション技術・論理性・理解度など），(2)質疑応答の内容（積極性・発言内容など），（3）学習態度などから総合的に評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Fundamental Concepts in Heterogeneous Catalysis／Jens K. Nørskov, Felix Studt, Frank Abild-Pedersen, Thomas Bligaard：
Wiley，2014
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.cat.hokudai.ac.jp/hasegawa/
備考 Additional Information
受講条件は，物理化学，無機化学および有機化学の基礎的な知識を有することを前提とする。

094105 分子化学 （光化学） [Molecular Chemis try (P hotochemis try) ]科目名 Course Title
分子化学（光化学）[Molecular Chemistry (Photochemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
上野 貢生 [UENO Kosei] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6002
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094105
1～

キーワード Key Words
電⼦的励起状態 蛍光・りん光
授業の目標 Course Objectives

無輻射過程 光物理化学過程

光化学反応

分光計測

有機分子の光化学ならびに分光計測の基礎となる分⼦の励起状態の特徴と励起状態からの物理化学、化学反応過程について学ぶ。
到達目標 Course Goals
分⼦の電⼦的励起状態の性質と励起状態からの様々な物理化学過程を学習することにより、光化学反応や光物理化学現象の特徴を理解する。また、関連する分光計測法の原理と利用法を学習する。
授業計画 Course Schedule
有機分子の光化学を系統的に学び、その利用法としての光化学反応や蛍光・りん光現象などの光物理化学測定法の原理を学ぶ。そのため、８回の講義において、以下の項⽬を段階的に解説する。
１）化学における光化学の位置づけ ２）励起⼀重項状態と励起三重項状態 ３）輻射過程（蛍光・りん光）と無輻射失活過程（内部転換と項間交差） ４）吸収と発光（蛍光・りん光）スペクトルの特徴とスペクトル計測から得られる物理化学情報 ５）分光計測法：発光スペクトル、発光収率、発光寿命・光化学素過程計測法 ６）光化学反応 ７）光誘起電⼦移動 ８）光化学の最先端研究
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学部における基礎的な機器分析化学や物理化学の履修が望ましい。
成績評価の基準と方法 Grading System
授業中の課題（30%）、学修態度（20%）、学期末レポートの内容（50%）によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~bunseki/
備考 Additional Information
推奨教科書 1) "Principles of Molecular Photochemistry: An Introduction", N. J. Turro et al., University Science Books, 2009.
2) 「光化学 I」, 井上晴夫他著, 丸善, 1999.

094106 分子化学 （化学反応創 成学特論） [Molecular Chemis try (A dvanced Chemical R eaction D esign and D iscovery) ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

分子化学（化学反応創成学特論）[Molecular Chemistry (Advanced Chemical Reaction Design
and Discovery)]陳 旻究 [JIN Mingoo] (創成研究機構化学反応創成研究拠点)
高 敏[Min Gao](化学反応創成研究拠点), HUANG Chung-Yang (化学反応創成研究拠点),
SIDOROV Pavel (化学反応創成研究拠点), 赤間 知子[AKAMA Tomoko](化学反応創成研究拠点), LIST Benjamin (化学反応創成研究拠点)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094106
1～

CHEM_ELMOL 6201
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Design of Chemical reaction and molecular assembly with functions, Chemoinformatics, Computational Chemistry
授業の目標 Course Objectives
This course introduces a brand-new research way for investigating molecular chemistry. Especially, advanced examples of thedesign of new chemical reactions and molecular assembly systems with photo-physical functions will be gently introduced, andthe methodology for these research subjects will be described. Also, the advanced level of computational chemistry andchemoinformatics to solve chemical problems will be introduced. Totally four sessions will be delivered to introduce thesecontents.
1. Advanced course: Introducing Photocontrol to Molecular Systems:
In these lectures, we will describe technologies that allow researchers to control the molecular systems by light andphotochemical methods. Specifically, the course will focus on photoredox catalysis and photoswitches.
2. Design of Molecular Dynamics in Crystals and Evaluation Methodology:
In this session, molecular dynamics in crystalline media will be described with recent research. Especially, crystalline molecularrotors system will be focused as well as how to investigate the molecular motion in solid state.
3. Chemoinformatics in advanced topics:
The class covers the advanced topics in the field of chemoinformatics. Chemoinformatics provides useful tools for chemicalsearch, rational design of compounds with desired properties, synthesis prediction, etc. This part is dedicated to topics suchas representation of chemical reactions and modeling their properties, as well as current machine learning techniques, focusingon Deep Learning.
4. Advanced Course for Computational Catalysis
The lectures related to advanced computational catalysis are aimed to deeply understand how does the computational
chemistry establish catalytic concept and how computational results explain experimental phenomena of catalytic reactions.
到達目標 Course Goals
The main goal of this course is "Knowing the molecular chemistry research fields with experimental and computational
methodologies".
Especially, students will know "the photoredox catalysis and photoswitches on molecular system", "the basic ideas to design
molecular dynamics in crystal", "Chemical reaction in Chemoinformatics with current machine learning techniques" and"Applications in Computational Catalysis".
授業計画 Course Schedule
The entire course contains four sessions as below;
1. Advanced course: Introducing Photocontrol to Molecular Systems:
・ Photoredox Catalysis
・ Photoswitches
2. Design of Molecular Dynamics in Crystals and Evaluation Methodology:
・ General Introduction of Crystalline Molecular Rotors and Structural Design
・ Application and Evaluation for the Molecular Motions in solid state
3. Chemoinformatics in advanced topics:
・ Chemical reactions in Chemoinformatics;
・ Current machine learning techniques.

4. Advanced Course for Computational Catalysis:
・ Applications in Computational Catalysis
・ Challenges in Computational Catalysis
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Basic knowledge of chemistry at the undergraduate level might be required. And, the students who got the introduction course(化学反応創成学入門: CHEM_ELCOM 5271) would be encouraged to have this advanced course to boost their skills.
成績評価の基準と方法 Grading System
We will give a take-home exam with several open-answer questions for each session, that students have to submit before somedeadline.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/all-members/the-huang-lab
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/the-jin-grouphttps://www.icredd.hokudai.ac.jp/the-sidorov-grouphttps://www.icredd.hokudai.ac.jp/the-gao-group
備考 Additional Information

094107 分子化学Ａ （分子理論化 学）[Molecula r Chemist ry A ( Theore tical Chemist ry)]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

分子化学Ａ（分子理論化学）[Molecular Chemistry A (Theoretical Chemistry)]
武次 徹也 [TAKETSUGU Tetsuya] (大学院理学研究院)
長谷川 淳也[HASEGAWA Junya](触媒科学研究所), 前田 理[MAEDA Satoshi](理学研究院), 飯田 健二[IIDA Kenji](触媒科学研究所), 小林 正人[KOBAYASHI Masato](理学研究院), 岩佐 豪[IWASA Takeshi](理学研究院), 高 敏[Min Gao](化学反応創成研究拠点),
宮嵜 玲[MIYAZAKI Ray](触媒科学研究所)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

0941072～

CHEM_ELMOL 6012
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
シュレディンガー方程式，分子軌道法，ハートリー・フォック方程式，密度汎関数理論，ボルン・オッペンハイマー近似，ポテンシ
ャルエネルギー曲面，振動回転状態，遷移状態，反応経路，ダイナミクス，凝縮系
授業の目標 Course Objectives
様々な化学事象を分子レベルで統一的に理解し，独自性のある化学研究へと展開していくためには，物理化学的視点やアプローチを習得することがきわめて重要である。本講義では，その土台となる分子理論として，電子状態理論，ポテンシャルエネル
ギー曲面，振動回転準位の理論，反応経路動力学，ダイナミクス手法，凝縮系の理論的取り扱いについて学習する。
到達目標 Course Goals
現代の理論化学における基礎概念（シュレディンガー方程式，波動関数，分子軌道，電子相関理論，密度汎関数理論，ポテン
シャルエネルギー曲面，孤立分子系の振動回転理論，反応経路，第一原理分子動力学法）について理解すること。その結果として，１．電子状態や化学反応機構に関する量子化学計算についての学術論文を理解できること
２．分子計算ソフトを実行し，結果を理解するための知識を得ることを目標とする。
授業計画 Course Schedule
１．シュレディンガー方程式，水素原子，角運動量２．スレーター行列式，分子軌道３．ハートリー・フォック理論
４．電子相関理論と密度汎関数理論
５．ポテンシャルエネルギー曲面，振動解析，構造最適化
６．遷移状態，固有反応座標
７．ボルン・オッペンハイマー近似
８．振動回転準位の理論
９．反応経路動力学
１０．遷移状態理論
１１．第一原理シミュレーション
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
重要な式の導出や練習問題を解き、講義内容についてその日のうちに十分復習すること。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。学修態度(30％)、レポート(70％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
分子理論の展開／永瀬茂、平尾公彦：岩波書店，2002
新版 すぐできる 量子化学計算ビギナーズマニュアル／平尾公彦（監修）、武次徹也（編集)：講談社サイエンティフィク，2015
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094108 分子化学Ａ （有機金属化 学)[Molec ular Chemist ry A (O rganometallic Chemis try) ]科目名 Course Title
分子化学Ａ（有機金属化学)[Molecular Chemistry A (Organometallic Chemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
澤村 正也 [SAWAMURA Masaya] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
伊藤 肇[ITOH Hajime](工学研究院), 清水 洋平[SHIMIZU Yohei](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094108
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6212
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
有機金属化学 有機合成触媒 反応設計 有機金属反応機構 有機金属錯体の構造 有機合成化学 触媒化学
授業の目標 Course Objectives〈春ターム〉有機合成化学の問題を解決するのに様々な形で有機遷移金属化学が役立っていることを学ぶとともに，遷移金属錯体が関与する有機反応を系統的に理解し，新反応の設計のための基礎を習得する。
〈夏ターム〉金属－炭素結合の形成と性質，典型金属化合物の合成と反応，遷移金属錯体の構造と反応および均一系触媒反応に関する講義を通して，有機金属化合物を用いる精密有機合成化学への理解を深めることを目標とする。
到達目標 Course Goals〈春ターム〉有機遷移金属錯体における多彩な炭素ー金属結合の様式およびその反応性を分子軌道の概念に基づき系統的に理解できること。
〈夏ターム〉現代の精密有機分子変換化学に欠かすことの出来ない各種有機金属化合物の入手法と利用法について学ぶことを目標とする。典型金属化合物および遷移金属化合物の性質や特徴について理解すると同時に，均一系触媒反応への展開についても学ぶ。
授業計画 Course Schedule〈春ターム〉主に下記の項目について、教科書に沿って授業を進める．
有機遷移金属化学の形式（１章）
有機遷移金属反応機構（２章）
遷移金属アリル錯体の合成化学的応用（９章）〈夏ターム〉
1. 遷移金属ヒドリド錯体を経由する還元反応や不斉水素化反応 I
2. 遷移金属ヒドリド錯体を経由する還元反応や不斉水素化反応 II
3. 遷移金属錯体を触媒的に用いるクロスカップリング反応や Heck 反応などの炭素－炭素結合形成反応と精密有機合成への利用 I
4. 遷移金属錯体を触媒的に用いるクロスカップリング反応や Heck 反応などの炭素－炭素結合形成反応と精密有機合成への利用 II
5. 遷移金属錯体を触媒的に用いるクロスカップリング反応や Heck 反応などの炭素－炭素結合形成反応と精密有機合成への利用 III
6. 遷移金属カルベン錯体を経由した反応の機構と有機合成への利用 I
7. 遷移金属カルベン錯体を経由した反応の機構と有機合成への利用 II
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習：教科書・講義資料をもとに次回の講義範囲に目をとおしておくことが望ましい。
復習：教科書・講義ノートをもとに，講義内容の確認を行う。
成績評価の基準と方法 Grading System
７０％以上の出席を必須とする。
〈春ターム〉最終試験により評価する。
〈夏ターム〉中間試験（３０％）と最終試験（７０％）により評価する。
テキスト・教科書 Textbooks
ヘゲダス遷移金属による有機合成 第３版／L. S. Hegedus 著・村井真二訳：東京化学同人，2011
講義指定図書 Reading List
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/
https://itogrouphp.eng.hokudai.ac.jp/
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/ja
備考 Additional Information
学部において，有機化学に関する講義および実験を全て履修していることが望ましい。
遠隔授業の場合は ELMS の MOODLE を利用する。

094109 応用分子 化学（化学エ ネルギー変換） [A pplied Molecular Chemistry (Chemical En ergy Conve rsion)]

科目名 Course Title

応 用 分 子 化 学 （ 化 学 エ ネ ル ギ ー 変 換 ） [Applied Molecular Chemistry (Chemical Energy
Conversion)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
坪内 直人 [TSUBOUCHI Naoto] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094109期間 Semester
２学期（冬）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
物質収支，熱収支，化学平衡，反応速度，燃焼反応，水蒸気改質反応，エネルギー効率，冷ガス効率，熱損失
授業の目標 Course Objectives
炭素系資源の水蒸気改質などの熱化学反応に関する反応器シミュレーターを構築し，これを通じて熱化学反応および反応器
設計の基礎を修得する。さらに，気相均一反応や気固反応を対象とする化学反応速度シミュレーションの基礎と最新技術について学ぶ。
到達目標 Course Goals
反応器まわりでの物質収支，エンタルピー収支ならびに反応器内での化学平衡を充分に理解し，次いでメタンの水蒸気改質を
断熱反応を想定してシミュレーションし，反応条件と冷ガス効率の関係などを習得する。さらに，気相均一反応や気固反応を例にしてエネルギー効率を最大にする反応システムの設計ができるようになる。
授業計画 Course Schedule
1. 物質収支 (1 回)： 反応器まわりでの物質収支の計算法を概説。
2. エンタルピー収支 (1 回)： 反応器まわりでのエンタルピー収支の計算法を概説。
3. 化学平衡 (1 回)： 反応器内で実施する反応の化学平衡状態の計算法を概説。
4. 反応速度 (1 回)： 反応速度シミュレーションの基礎と最新技術について解説。
5. メタンの水蒸気改質用の反応器シミュレーターの構築 (2 回)： メタンの水蒸気改質を断熱反応を想定してシミュレーション
し，反応条件と冷ガス効率の関係などを求める。
6. 反応器シミュレーターの構築 (2 回)： 各自が提案した熱化学反応プロセスについて反応器シミュレーターを構築し，エネル
ギー効率を最大にするための条件を探索。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
上記の内容を理解する上で有用と思われる最新の論文を紹介する時は，予習を前提とする。また，講義の際は演習を行うので，分からない問題については復習により理解を深める。なお、予習と復習は 2 時間を目安に行う。
成績評価の基準と方法 Grading System
到達目標に掲げた内容に関するレポートと小テストの結果から達成度を評価する。評価の内訳はレポートの成績 50 ％ と小テストの成績 50 ％ であり，それらを合わせた成績が 90 点以上：秀，80 点以上：優，70 点以上：良，60 点以上：可とする。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
教科書は特に指定せず，講義時にプリントを配布する。
Handout made by the instructor will be delivered.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://chemeng-hokudai.jp/
備考 Additional Information
化学工学量論・熱力学・反応速度論の基礎知識を有すること。

094110 応用分子 化学（分離プ ロセス工学 Ⅰ）[A pplied Molecula r Chemist ry ( Separa tion P rocess Engineering I)]

科目名 Course Title

応用分 子化学（ 分離プロ セス工学Ⅰ） [Applied Molecular Chemistry (Separation Process
Engineering I)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
向井 紳 [MUKAI Shin] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094110
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6101
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
多孔質材料，吸着
授業の目標 Course Objectives
分離プロセスの中でも特に多孔質材料を利用して分離するプロセスの原理を学ぶことを目標とする。
到達目標 Course Goals
1. 吸着が起こる原理を理解すること
2. 吸着等温線の測定法を理解しその形状から材料の特性を定性的に説明できるようになること
3. 一般的に利用されている吸着式と吸着理論を理解し，これらを用いて吸着等温線の解析ができるようになること。
授業計画 Course Schedule
本講義は対面式で札幌キャンパスで実施します。
1. 概論
2. 吸着現象
3. 代表的な吸着剤とその製造法
4. 吸着のメカニズム
5. 吸着等温線
6. 吸着式と吸着理論（Henry 式、Freundlich 式、Langmuir 式）
7. 吸着式と吸着理論（BET 吸着等温式）
8. 試験
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
授業の前に配布資料（参考資料，論文） の該当箇所を読み，授業終了後は学習した項目について復習し，クイズの内容を確認することにより理解を深める。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の 7 割以上の出席を成績評価の条件とする。（１）学修態度（20％），（２）クイズ（20％），（３）期末テスト（60％）によって評価する。クイズでは授業のテーマについての理解の深まりを，試験では本科目の習得度を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G059
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
本講義の理解には，学部レベルの数学，輸送現象論，熱力学・統計熱力学，分離プロセス（蒸留，乾燥，吸着）に関する知識を必須とする。

094111 応用分子 化学（分離プ ロセス工学 Ⅱ）[A pplied Molecula r Chemist ry ( Separa tion P rocess Engineering II)]

科目名 Course Title

応用分 子化学（ 分離プロ セス工学Ⅱ） [Applied Molecular Chemistry (Separation Process
Engineering II)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
荻野 勲 [OGINO Isao] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
Ron C. Runnebaum (University of California, Davis)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6101
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094111
1～

キーワード Key Words
多孔質材料，吸着，膜分離，クロマトグラフィー
授業の目標 Course Objectives
分離プロセスの中でも特に多孔質材料を利用して分離するプロセス（吸着や膜分離プロセスなど）について、その原理を学び、演習を通して理解を深めることを目標とする。
到達目標 Course Goals
1. 工業プロセスにおける分離操作の重要性を理解すること
2. 速度と平衡の観点から、分離プロセスの分類を理解すること
3. 分離プロセス設計に関連する熱力学と輸送現象論の理解を深めること
4. 吸着と膜分離プロセスに関連する概念を理解し、基本的な設計ができるようになること
5. 吸着と膜分離の機能を有するデバイスの開発に関して，基本的な設計が行えるようになること
授業計画 Course Schedule
1. 工業分離プロセスの役割
2. 分離プロセス設計に関わる熱力学と輸送現象論
3. 吸着プロセス
4. ケーススタディー１
5. ケーススタディー２
6. 膜分離プロセス
7. ケーススタディー３
8. プロジェクト
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
授業の前にテキスト，配布資料（参考資料，論文） の該当箇所を読み課題に取り組む。また，授業で学習した項目について宿題（テキスト章末問題等）を解くことにより理解を深める。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の 7 割以上の出席を成績評価の条件とする。（１）学修態度（20％），（２）授業中の課題（30％），（３）プロ
ジェクトの結果（50％）によって評価する。課題では授業のテーマについての理解の深まりを、そしてプロジェクトでは応用力を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
1. Separation Process Principles: With Applications Using Process Simulators, 4th Edition／J. D. Seader, Ernest J. Henley, D.
Keith Roper：John Wiley & Sons, Inc.，2016
2. Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Evaluation, 4th Edition／Warren D. Seider, Daniel R.
Lewin, J. D. Seader, Soemantri Widagdo, Rafiqul Gani, Ka Ming Ng：Wiley，2016
講義指定図書 Reading List
現代化学工学／橋本健治、荻野文丸 編：産業図書，2001
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G060
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
本講義の理解には，学部レベルの数学，輸送現象論，熱力学，そして分離プロセス（蒸留，乾燥，吸着）に関する知識を必須とする。
微分方程式の数値解法に関する知識を有することが望ましい。

094112 応用分子 化学Ａ（触媒設 計）[A pplied Molecula r Chemist ry A (Catalyst D esign)]

科目名 Course Title
応用分子化学Ａ（触媒設計）[Applied Molecular Chemistry A (Catalyst Design)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
清水 研一 [SHIMIZU Kenichi] (触媒科学研究所)
担当教員 Other Instructors
鳥屋尾 隆[TOYAO Takashi](触媒科学研究所)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094112
期間 Semester
２学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMOL 6112
授業実施方式 Class Method
3 遠隔授業科目《一部対面》キーワード Key Words
触媒化学，表面化学，環境触媒, 反応速度論, 工業化学
授業の目標 Course Objectives
固体触媒（不均一系触媒）の設計概念や作用機構に関する最新の研究を理解し，自ら研究を実践するためには，表面分光法
や構造論に基づく触媒表面構造の理解や物理化学に基づく触媒反応の理解が不可欠である。本講義では，分光学，熱力学
及び速度論と触媒研究の関係を理解し，学生が自ら修得した知識を応用して作用原理や触媒設計法を考察することを目標とする。また，自動車排ガス浄化触媒，化学品合成触媒を取り上げることで，実社会における触媒の役割や実用的な固体触媒開発における設計指針について議論する。
到達目標 Course Goals
触媒研究に必要な各種キャラクタリゼーション，熱力学，速度論および触媒設計の理念を詳細な解説と具体的な例題の演習により理解する。修得した知識を”使う力”を身につけるために，学生自らの研究や最新の学術論文などの個別課題における触媒の作用原理や設計指針に関するプレゼンテーションを行う。また，石油精製，石油化学工業，ファインケミカルズ合成，燃料電池システム，排ガス浄化触媒における重要な触媒プロセスを学び，化学合成や環境・エネルギー分野における触媒の役割を学
生自身が解説する。発表資料作成，プレゼンテーション，質疑応答の技術を身につける。
授業計画 Course Schedule
1．固体表面の幾何学
2．触媒活性の評価方法
3．触媒のキャラクタリゼーション I
4．触媒のキャラクタリゼーション II
5．固体触媒の設計指針
6．触媒調製の化学と方法論
7．触媒関連の計算化学
8．中間試験
9．環境浄化のための触媒
10．化石燃料の高度有効利用と触媒
11．化学製品の製造と触媒
12．グリーンケミストリーと触媒
13．プレゼンテーション
14．プレゼンテーション
15．期末試験
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
前半７回の講義では，使用する資料を事前に ELMS にアップロードするので、各自印刷し持参すること。各講義の中で理解促進のための小テスト（成績評価には反映されない）を行うので、余力があれば資料の予習を推奨する。プレゼンテーションでは担当部分のプレゼンテーションファイルを作成し学生が講義を行う。復習として，演習問題を課す場合もある。
成績評価の基準と方法 Grading System
中間試験（50％）, 期末試験（20％）, 後半での質問回数（30％）により判断する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/
備考 Additional Information

094201 物質化学 （固体物性化 学）[Ma terials Chemist ry (O rganic Solid S tate Chemis try) ]科目名 Course Title
物質化学（固体物性化学）[Materials Chemistry (Organic Solid State Chemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
原田 潤 [HARADA Jun] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094201
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6000
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
分子性物質，結晶構造，対称性，分子間相互作用，電荷移動相互作用，水素結合，バンド構造，導電性，固相反応，分子運動
授業の目標 Course Objectives
分子，原子の集合体である固体を対象として，原子間や分子間にはたらく相互作用と結晶構造・機能・物性の関係について理解を深める．また，分子性物質の結晶構造や電子構造がどのように物性に関わっているか，結晶中での分子の反応や運動を結晶構造からどのように説明できるかを理解する．
到達目標 Course Goals
分子性物質がどのような原理によって構築され，それがどのような性質に繋がるかを理解し，分子レベルの設計から物質設計に至る基本概念を修得することを目標とする．
授業計画 Course Schedule
分子性物質の構造と物性について以下の項目を順を追って講義する．
1．分子の構造と結晶の対称性
分子結晶の構造，対称性が構成分子のどのような要素によって決まるか，形状的な観点から解説し，結晶中の分子の最密充
填の原理について講義する．
2．分子間相互作用と分子配列
電荷移動相互作用や水素結合等の分子間相互作用が結晶構造にどのような影響を与えるかを紹介する．また，分子配列を制御する指針について解説する．
3．分子結晶の電子状態
中性ラジカル，カチオンおよびアニオンラジカル結晶の電子構造（バンド構造）の成り立ちについて解説する．電荷移動錯体
結晶における中性-イオン性転移，成分分子の形式電荷等について紹介する．
4．分子結晶の反応と運動
結晶中での化学反応及び分子運動を紹介する．結晶中での反応や運動を結晶構造に基づいてどのように理解できるかを説明する．
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
物理化学の基礎事項をベースにした講義なので，事前に該当内容を各自充分復習してくる．講義資料は事前に Moodle で入手できる．講義ではレポート課題が課される．
成績評価の基準と方法 Grading System
特別な事情がない限り，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする．講義で課されたレポートの内容によって評価する．
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094202 物質化学 （ナノデバイス材料特論 ）[Mat erials Chemist ry (Ma terials f or N anodevice )]科目名 Course Title
物質化学（ナノデバイス材料特論）[Materials Chemistry (Materials for Nanodevice)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
松尾 保孝 [MATSUO Yasutaka] (電子科学研究所)
担当教員 Other Instructors
長島 一樹[NAGASHIMA Kazuki](電子科学研究所)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094202
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6000
授業実施方式 Class Method
2 対面授業科目《一部遠隔》
キーワード Key Words
フォトニクス材料、フォトニクスデバイス、サプ波長光学、プラズモニクス、エレクトロニクス材料、電子輸送、電荷蓄積、IoT、エネ
ルギー変換、センサ
授業の目標 Course Objectives
無機・金属材料、有機材料、複合材料等の様々な物質を対象に、機能と構造の関係について理解を深めることを目的とする。
特に本講義では、フォトニクス材料およびエレクトロニクス材料を題材に、材料創製と物性解析法、光波制御機能(フォトニクス)と電子輸送蓄積制御機能(エレクトロニクス)とその評価方法、応用事例等について学ぶ。
到達目標 Course Goals
1. ナノフォトニクス・ナノエレクトロニクスデバイスの基礎となる材料の電子状態から構造作製・機能発現・評価までを基礎的に学ぶ。
2. 酸化物を中心とするフォトニクス材料や金属をベースとするプラズモニクス材料の構造と機能との相関の総合的な理解のために、フォトンと電子との相互作用、光波の伝搬、屈折、反射、偏光制御などのプラズモニクス・フォトニクス材料の基礎知識を習得する。
3. シリコンをベースとした半導体の電子輸送特性や界面物性、酸化物を中心とした誘電体の電荷蓄積特性について理解すると共に、先端エレクトロニクス材料・デバイスからその設計指針を学ぶ。
授業計画 Course Schedule
フォトニクス・エレクトロニクスにおける材料の基礎からデバイス応用までを幅広く概観し、高度情報化社会でどのような技術革新が繰り広げられているかをわかりやすく講義する。
(1)フォトニクス材料の基礎(2)光の屈折、回折、干渉の基礎(3)光の回折・位相を用いたフォトニクスデバイスとそれを支える材料(4)プラズモン光学の基礎と分析化学への応用(5)エレクトロニクス材料の基礎(6)電子輸送特性、界面物性、電荷蓄積特性の基礎と評価法(7)先端エレクトロニクス材料・デバイス(8)IoT・環境・医療応用へ向けたエレクトロニクスの新潮流
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義前の配布資料などにより当該分野の概略を把機する。講義の内容の区切りでレポート課題が課される。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の 7 割以上の出席を成績評価の条件とし、小テストの得点により評価する。
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
半導体デバイス―基礎理論とプロセス技術／S.M. Sze：産業図書
固体の電子構造と化学／P.A. Cox：技報堂出版
物質構造と誘電体入門 (物性科学入門シリーズ)／高重正明：裳華房
はじめての光学 (ＫＳ物理専門書)／川田善正：講談社
参照ホームページ Websites
https://www.es.hokudai.ac.jp
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://sites.google.com/view/nagashima-lab/https://nanostructure.es.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information
日頃の実験で顕微鏡やレーザーを使うことがある人、レンズや回折格子、ホログラムなど、今更聞けない光学の基礎を勉強しておこうという人は気楽に受講してみて下さい。
また、半導体微細加工に興味のある方も歓迎します。
極めて基礎的で平易な講義です。

094203 物質化学 （材料化学） [Mate rials Chemistry (Int roduc tion to Mat erial Science) ]科目名 Course Title
物質化学（材料化学）[Materials Chemistry (Introduction to Material Science)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
髙橋 啓介 [TAKAHASHI Keisuke] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
髙橋 ローレンニコール[TAKAHASHI Lauren](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094203
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6002
授業実施方式 Class Method
4 遠隔授業科目《遠隔のみ》
キーワード Key Words
データ科学、機械学習、マテリアルズインフォマティクス、統計、可視化
授業の目標 Course Objectives
マテリアルズインフォマティクスの基礎とコンセプトについて紹介する。
講義はマテリアルズインフォマティクスの概念から実施するための環境構築、材料・触媒科学データに対してデータ前処理(データクレンジング)、科学的データ可視化と解析、
教師ありと教師なし学習を中心に進め、データから材料・触媒を設計・知識の抽出ができる知見を得ることを目的とする。
データ科学技術は python 言語を扱い、プログラミング経験がなくとも 0 から始められるデータ科学技術について解説する。
到達目標 Course Goals
達成目標はマテリアルズインフォマティクスにおける基本的なデータ科学技術を習得し、データから材料・触媒設計・知識の抽出ができるようになることを目的とする。
授業計画 Course Schedule
講義 1 マテリアルズインフォマティクス概要
講義 2 データとデータ前処理
講義 3 データ可視化
講義 4 機械学習基礎講義 5 機械学習 1 教師あり
講義 6 機械学習 2 教師あり
講義 7 機械学習 3 教師なし
講義 8 試験・レポート
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
中間テスト・期末テストは授業で説明した内容を中心に出題されるため、授業後・テスト前に復習することを推奨する。
成績評価の基準と方法 Grading System
成績評価は、レポートとする。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
An Introduction: Materials Informatics and Catalyst Informatics／Keisuke Takahashi：Springer，2024
テキスト、参考書使用しない。
No text book in the class.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://www.anaconda.com/, https://pandas.pydata.org/, https://scikit-learn.org/stable/
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://takahashigroup.github.io/
備考 Additional Information

094204 物質化学 （現代化学反 応理論）[Ma terials Chemis try (A dvanced Chemical R eaction R ate Th eory) ]科目名 Course Title

物質化学（現代化学反応理論） [Materials Chemistry (Advanced Chemical Reaction Rate
Theory)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
小松﨑 民樹 [KOMATSUZAKI Tamiki] (電子科学研究所)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094204
期間 Semester
２学期（冬）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6002
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
化学反応、非平衡、集団運動、力学系理論、機械学習、AI
授業の目標 Course Objectives
生命現象に欠かせない化学反応は、分子を構成する原子が動いて配置を組み替えることを指す。スケールこそ 10 の 20 乗（京（けい）の１万倍）ほど異なるが、宇宙の中での惑星の動きも、粒子の動きとして同様に考えることができる。しかし、粒子は複雑に相互作用しているため、初期値をほんの少しずらしただけで将来がまったく予測できなくなる。長い化学の歴史のなかで 1900
年代初頭にマロンセル（アイリング、ウィグナー達よりもはるか前に同様の式の導出をしていた歴史上の化学者）、アイリング、ウィグナーらにより導入された遷移状態の概念を正しく理解するとともに、遷移状態の背後にある存在のための前提条件が実は極めて非自明なものであることを学ぶ。予想困難な複雑な粒子の動きの状況のなかで、反応を予想できる経路・道筋を抽出し、実際に化学反応の制御や宇宙船の航路の設計に使われていることを理解する。
到達目標 Course Goals
粒子の運動を座標と運動量から構成される相空間の構造の観点から理解する。ついで化学反応における理論研究の歴史を（化学ではなく）ハミルトン力学の観点から理解し、化学の経験世界ではあまり疑問視されていない力学的な問題点を把握する。
次に標準形座標と呼ばれる数学的手法を理解し、分子の一見予測不可能な複雑な運動が存在する状況下、相空間上に決定論的な規則的経路が存在し得ることを学ぶ。そして、その規則的経路の存在・非存在が錬金術の時代から続く「なぜ反応は生起するのか」という根源的な「偶然と必然」に対する答えに部分的に繋がっていることを理解する。また、近年進展めざましい量子コンピュータの化学反応デザイン応用、機械学習アルゴリズムの化学反応応用についても学ぶ。
授業計画 Course Scheduleハミルトン力学系、化学反応を知らない人でも考え方が分かるように授業を進める。授業の直後に自由質疑の時間をとるとともに、授業の後に分かった点・不明な点を挙げるレポートを書いてもらい、次回の授業の冒頭で、疑問点に答える形式をとる。授業の内容は以下から選択し、履修者のバックグランドにできるだけ合わせて選択する。
0、化学反応理論史観：力学の観点から
1、高次元相空間構造に基づく普遍的な化学反応理論
2、法双曲的不変多様体の崩壊：反応する次元の交替現象
3、強化学習と化学応用
4、量子コンピュータの化学反応デザイン
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義の直後質問の時間を設けるとともに、講義時間中に生じた疑問を自分で具体的に書きだしてもらいレポートとして提出してもらう。
成績評価の基準と方法 Grading System
講義中に出される演習問題を解答して、レポートにまとめる。このレポートを中心に、講義時間における取り組み(講義時間中に生じた疑問を自分で具体的に書きだし)を加味して評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
I do not supply any books, but hope that all students learn how the interdisciplinary research between chemistry andmathematics is potentially deeper than the design of a spacecraft pathway, and that students actively imagine and dig what
type of new research may exist in between chemical reactions and the other research arena.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://mlns.es.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094205 物質化学Ａ （ナノ物質化学） [Mate rials Chemistry A (Mesoscopic Ma terial Chemis try) ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

物質化学Ａ（ナノ物質化学）[Materials Chemistry A (Mesoscopic Material Chemistry)]
佐田 和己 [SADA Kazuki] (大学院理学研究院)
松岡 慶太郎[MATSUOKA Keitaro](理学研究院),
堤 拓朗[TSUTSUMI Takuro](理学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094205
2～

CHEM_ELMAT 6012
2 対面授業科目《一部遠隔》

キーワード Key Words
高分子化学・分子集合体・自己組織化・超分子化学・ゲル・結晶・ＭＯＦ・放射線化学・計算化学
授業の目標 Course Objectives
物質の本質の理解に基づき、無機・金属材料・有機材料・生体材料および複合材料の機能設計や開発をするための専門知識を講義する。結晶のようにハードな材料からゲルのようにソフトな人工物やタンパク質や核酸のような生体高分子まで、材料の物
性設計・応用指針について考えるための基礎を学ぶ。さらに、自己組織化・複雑系の理解を目指し、分子間相互作用を制御し、機能材料設計の指針を示す。特に、分子ネットワーク材料、アスタチンを利用した放射線治療、計算化学に基づいた反応解析
論を概観し、最先端の研究を元にこれらの材料とナノテク等への応用について紹介する。
また、研究とは何か、自身の研究を改めて内省し、工学・理学の枠を超えて、議論を進める PBL あるいは発表形式の演習を行い、課題解決もしくは自身の研究の深化を議論する。
(I)材料設計
超分子化学・ゲル・結晶・ＭＯＦなどのネットワーク構造を有する材料の調製・構造・機能を概観し、その応用について紹介する。
(II) アスタチンを利用した放射線治療
放射線治療に向けた加速器によるα線放出核種アスタチンを利用した有機化学とその応用について紹介する。
(III) 計算化学に基づいた反応解析論
化学反応機構をポテンシャルエネルギー曲面に基づいて解析する方法論と、実際の応用研究について紹介する。
(IV) PBL(課題解決)による研究の深化
自身の研究を題材にして、課題解決もしくは自身の研究の深化を議論する。
到達目標 Course Goals
自己組織化を利用した材料の設計の指針を学び、その性質を各階層での形態から理解する。分子間相互作用および物質の階層構造の観点から、機能発現に向けた方法論を習得する。特にネットワーク構造をもつ材料および生体分子機械に関する基
礎知識の習得とその動作・機能発現の原理、さらにそれらの高次構造形成機構について理解できる。自身の研究を題材にして、課題解決もしくは自身の研究の深化を議論できるようになる。放射線治療に向けた加速器によるα線放出核種アスタチンを利用した有機化学を理解する。ポテンシャルエネルギー曲面に基づいた種々の反応解析論の特徴を理解する。
授業計画 Course Schedule(I) 材料設計（佐田）(II) アスタチンを利用した放射線治療(III) 計算化学に基づいた反応解析論(IV)課題解決もしくは自身の研究の深化
課題を通して、研究の方向を議論する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
授業プリントおよびノートを参考に復習・予習を行うとともに、演習問題を通して理解につとめること。（PBL 等の課題・演習を行う。）講義終了後に質問を提出し、それを元に議論する。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数 15 回のうち、11 回以上の出席を成績評価の条件とする。
(1)学修態度(15 %),(2)レポート/宿題・発表等(70%), (3)学期末試験(15%)によって評価する。各回のレポート/宿題等では各回の学修態度及び授業テーマの理解の深まりを評価する。さらに学期末試験では全体についての基礎的な学力を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements

テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
「科学的思考」のレッスン : 学校で教えてくれないサイエンス／戸田山和久：NHK 出版，2011
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~matchemS/
備考 Additional Information

094206 応用物質 化学（有機物 性化学）[A pplied Ma terials Chemis try (P hysical Chemistry o f Organic Mate rials)]

科目名 Course Title

応用物質化学（有機物性化学）[Applied Materials Chemistry (Physical Chemistry of Organic
Materials)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
田地川 浩人 [TACHIKAWA Hiroto] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094206
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6100
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
パイスタッキング、シグマヒュッケル法、ソリトン、アンダーソン局在、劣化メカニズム
授業の目標 Course Objectives
有機分子を基礎とする有機薄膜太陽電池や有機エレクトロルミネッセンス（EL）材料等、電子材料の構造、およびその駆動メカ
ニズムを理解する上で、物性化学的アプローチは重要な手法である。本講義では、いくつかの有機分子やその会合体、オリゴ
マー、およびポリマーの物性を量子化学等の理論的アプローチから講義する。
到達目標 Course Goals
分子機能と物性の関係を理解する基礎力を身に付けるとともに、実際の材料化学における課題発見とそれを理論的アプローチ
により解決する能力を養うことを目標とする。
授業計画 Course Schedule
以下の系について、主に量子化学的アプローチにより物性を議論する。（順序不同）(1) 電荷移動錯体（パイスタッキング） (1 回）(2) チオフェン系（劣化メカニズム） (1 回）(3) シラン系（シグマ軌道の関与、アンダーソン局在）(1 回）(4) グラフェン系（多環芳香族化合物） (1 回）(5) ポリアセチレン系（ソリトン） (2 回）(6) スペクトロスコピー（分光学的アプローチ）(1 回）(7) 最新トピックス (1 回）
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学部講義の量子力学もしくは量子化学について復習しておくこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。(1)学修態度(20％)、(2)学期末レポートの内容(80％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義用資料は、適宜配布する。
講義指定図書 Reading List
有機半導体のデバイス物性 (KS 物理専門書)／安達千波矢：講談社，2012
有機エレクトロニクス入門／筒井 哲夫(他）：日刊工業新聞社，2012
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094207 応用物質 化学（界面電 子化学）[A pplied Ma terials Chemis try (Inte rfacial Elec tro chemistry )]科目名 Course Title
応用物質化学（界面電子化学）[Applied Materials Chemistry (Interfacial Electrochemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
伏見 公志 [FUSHIMI Koji] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094207
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
電極構造, 界面反応, 電荷移動過程, 物質輸送過程, 電気化学測定法, 微小電気化学
授業の目標 Course Objectives
溶液／物質の界面，すなわち電極で起こる反応について界面の熱力学および反応速度論の観点から議論する。さらに界面物
理化学や電気化学法で取り扱う原理や応用について学ぶ。各自の研究課題同様に，電気化学あるいは界面科学に関する研究事例についてのプレゼンテーションおよび議論を行うことができるようになる。
到達目標 Course Goals
このコースの修了時には、
1. 表面原子構造，電気二重層，電極電位など電極構造に関する電気化学基礎を習得できる。
2. 電荷移動過程や物質移動過程のような界面反応論について理解できる。
3. 様々な電気化学反応を評価あるいは応用するのに必要な電気化学法の知識を身に付けることできる。
授業計画 Course Schedule
1-3. 電気化学の基礎；電極構造，電極電位，非 Faraday 過程と Faraday 過程，エネルギー変換，電解質溶液など
4. 電気化学法の概要；電解にもちいる装置，電気化学セル，電子回路など
5-6. 分極法；界面反応律速過程（電荷移動律速と物質輸送律速），サイクリックボルタンメトリー，流体力学的手法，微小電極法
7. 過渡応答法；ポテンショメトリー，アンペロメトリー，クーロメトリー，交流インピーダンス分光法，電気化学センサー
8. プレゼンテーション；最新の研究事例で取り上げられた電気化学的理論や方法を紹介し，議論する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習として，講義資料の該当箇所を読んでおく。また，プレゼンテーションで使用する資料作成のため，界面・電気化学に関する学術論文の精読を要求する。
復習として，講義内容に関する課題を課すことがある。
成績評価の基準と方法 Grading System
プレゼンテーションに対する取組状況（発表および質疑応答の内容）（50%）とレポートなどの提出物の内容（50%）によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Electrode Dynamics／A.C. Fisher：Oxford University Press，1996
講義指定図書 Reading List
電気化学測定法（上）／藤嶋昭,相澤益男,井上徹：技報堂出版，1984
Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, 2nd ed.／Allen J. Bard, Larry R. Faulkner：Wiely，2001
Analytical and Physical Electrochemistry／Hubert H. Girault：EPFL Press
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://elechem.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094208 応用物質 化学（無機物 性化学）[A pplied Ma terials Chemis try (Inorganic Solid Sta te Chemist ry)]

科目名 Course Title

応 用 物 質 化 学 （ 無 機 物 性 化 学 ） [Applied Materials Chemistry (Inorganic Solid State
Chemistry)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
鱒渕 友治 [MASUBUCHI Yuji] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094208
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
焼結、薄膜、単結晶、ナノ材料、形態制御 など
授業の目標 Course Objectives
無機固体材料では、その構成元素や結晶構造の違いによって様々な物性が制御されている。材料という視点からは、更にそれらの形態および微細構造を最適化することが実用上求められる。本講義では、無機固体材料の焼結体、薄膜、単結晶、ナノ材料の作製プロセスについて学び、その基本的なメカニズムについて理解する。それら材料の形態や組織が機能といかに関連するかを理解する。
到達目標 Course Goals
無機固体材料の多彩な機能が形態や微細組織といかに関連するかを説明できる。
焼結、薄膜、単結晶およびナノ粒子などの無機固体材料を作製する様々な手法を説明できる。
作製手法の基本となる拡散、核生成、結晶成長などのメカニズムを説明できる。
授業計画 Course Schedule
上記目的のために、以下の計画で講義を進める。
１．序論：無機固体材料の機能と形態について
２．焼結：固体内拡散・液相拡散、窒化物焼結プロセス
３．薄膜：成膜プロセス、真空成膜、気相合成法、液相合成法
４．単結晶：結晶成長メカニズム、様々な合成プロセス
５．ナノ材料：機能性、ナノ粒子、複合化、集積化
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学修効果を上げるため，配布資料や該当論文等を参照し、「授業計画」に関する予習と復習をそれぞれ工学部規程で定められた時間を目安に行う。
成績評価の基準と方法 Grading System
到達目標の 3 項目について、授業中におこなう演習および期末レポートの結果によって判定する。評価の内訳は、演習（３０％）と最終レポートの内容（７０％）とし、合計で 60 点以上で合格とする。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
適宜、資料を配付する。
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/strchem/
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094209 応用物質 化学（電子材 料化学特論） [A pplied Mate rials Chemistry (P hysical Chemistry of Electr onic Mat erials)]

科目名 Course Title

応用物質化学（電子材料化学特論）[Applied Materials Chemistry (Physical Chemistry ofElectronic Materials)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
青木 芳尚 [AOKI Yoshitaka] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094209期間 Semester
２学期（冬）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
エネルギーデバイス，半導体，イオン伝導体，ヘテロ界面，欠陥熱力学
授業の目標 Course Objectives
固体電気化学デバイス，特に全固体電池、固体酸化物燃料電池およびハイブリッド太陽電池の最新研究例を紹介する．
到達目標 Course Goals
固体電気化学デバイスの基礎概念の理解
電極・電解質界面での分極機構の理解．
金属/半導体ヘテロ界面におけるバンド構造．
固体電解質における，イオン―電子相互作用の理解．
授業計画 Course Schedule
1. 固体バンド理論の基礎
2. 白金モデル電極触媒における，触媒活性と電子構造の相関
3. 電気化学インピーダンスによる界面分極の解析
4. 金属酸化物における電子キャリアと格子欠陥の相互作用
5. ヘテロ界面物性に基づく固体イオニクスデバイスの設計
6. 電子－イオン相互作用を用いた新たな固体エネルギーデバイス
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
受講者は、燃料電池や全固体電池の基本的な仕組み、固体における欠陥熱力学、および pn 接合やショットキー接合の基本概念を理解する必要がある。
成績評価の基準と方法 Grading System(1)毎回の授業における質問票 (30 ％)，(2) 学修態度 (10 ％)，(3) 学期末レポートの内容 (60 ％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Physics of semiconductor devices／S. M. Sze
電極化学 上／佐藤教男
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://ionics.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094210 応用物質 化学（機能固 体材料化学） [A pplied Mate rials Chemistry (Func tional Solid S tate Mate rials Chemistry )]科目名 Course Title

応用物質化学（機能固体材料化学）[Applied Materials Chemistry (Functional Solid State
Materials Chemistry)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
島田 敏宏 [SHIMADA Toshihiro] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6101
授業実施方式 Class Method
4 遠隔授業科目《遠隔のみ》
キーワード Key Words
電子材料およびデバイス、熱電、太陽電池、超硬材料、固体物理

094210
1～

授業の目標 Course Objectives
この講義の第一の目標は機能固体材料の中心となる化学と物理についての知識を習得し、新物質や新デバイスを創造する基礎を身に着けることである。第二の目標は、理論を含む文献を読みこなす前提知識を身に着けることである。
到達目標 Course Goals
1. 講義で説明されたデバイスの動作原理を説明できるようになる
2. 固体材料の基本的な原理を身につける
3. 文献を読むための基礎知識を身につける
授業計画 Course Schedule
下記を予定していますが、要望があれば最新トピック等、他の題材も扱えます。
1. 熱電効果を例にとって、固体の化学と物理を説明する
2. 太陽電池と半導体
3. 透明導電体（酸化物、ナノワイヤ、グラフェン）
4. 進んだ配位子場理論と光物理 レーザー、非線形工学、光ファイバー
5. 界面： 仕事関数と半導体接合デバイスの化学
6. 相変化メモリ（DVD および形状記憶合金）
7. 強誘電体と液晶
8. 熱撮像デバイスと強相関電子系
各回の関連する理論についても説明します。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Preparation: read the handout posted on the website (URL will be given at the first lecture).
Homework: solve the problem given in the lecture and write a brief final report.
成績評価の基準と方法 Grading System
Grading is based on the quiz given at each lecture and the final report.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Handout will be given prior to the lecture via website
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G052
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/kotai/
備考 Additional Information

094211 応用物質 化学（先端材 料化学) [A pplied Mate rials Chemistry (A dvanced Ma terials Chemist ry)]

科目名 Course Title
応用物質化学（先端材料化学)[Applied Materials Chemistry (Advanced Materials Chemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
北川 裕一 [KITAGAWA Yuichi] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094211
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELMAT 6102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
分子分光学、光吸収、発光、有機化合物、金属錯体
授業の目標 Course Objectives
光機能材料および光化学の基礎原理について講義を通して学ぶ。これらの学習を通じて，光機能材料の最前線を理解すると共に光機能材料を自身でデザインするための基礎力を身に付ける。
到達目標 Course Goals
物質中の電子エネルギー，光吸収過程，光励起後のダイナミクスなどに関する光化学基礎から，その応用(発光・光反応・偏光)までについて理解し，説明できるようにする。さらに，その応用として最先端の光機能材料研究についても理解し，説明できるようにする。種々の分野における光材料の研究について理解し，また必要に応じて研究に活かせるようにする。
授業計画 Course Schedule
具体的な授業計画は以下の通りである。
1-2. 光化学の基礎原理に関して(光化学の原理については十分な基礎知識がなくても理解できるような講義を行う。)
3-4. 発光材料に関して(有機 EL、次世代ディスプレイなど)
5. 偏光材料に関して(セキュリティインクなど)
6. 光吸収材料・光反応に関して(光メモリー、光スイッチ、調光材料など)
7. 全体復習・トレーニング
8. 期末試験
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義に使用する資料を予習すること。また、講義内容に関するテストを行うため、講義内容の復習を行うこと。学修効果を上げる
ため，配布資料等の該当箇所を参照し，「授業計画」に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね２時間を目安に行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度および到達目標に即した試験の結果による。「秀（１００点〜９０点）・優（８９点〜８０点）・良（７９点〜７０点）・可（６９点〜６０点）・不可（６０点未満）」で評価する。１）授業態度、２）試験によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094212 応用物質 化学（応用材 料化学Ⅰ) [A pplied Mate rials Chemistry (A pplied Ino rganic Mate rials Chemistry I)]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用物質化学（応用材料化学Ⅰ)[Applied Materials Chemistry (Applied Inorganic Materials
Chemistry I)]
忠永 清治 [TADANAGA Kiyoharu] (大学院工学研究院)
木嶋 倫人[KIJIMA Norihito](産業技術総合研究所),
陶 究[SUE Kiwamu](産業技術総合研究所)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094212
1～

CHEM_ELMAT 6100
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
機能性無機材料、二次電池材料、構造解析、高温高圧溶媒、フロー製造、データ駆動型材料開発
授業の目標 Course Objectives
無機材料を中心とする様々な材料について，材料のナノ構造と機能の関係について理解する。また，組成や組織微構造の制御で達成される様々な機能の発現のメカニズムや，所望の構造を備えた材料を製造するためのプロセスの設計法，性能評価方法, および高温高圧溶媒の物性の特徴やその制御方法について学ぶ。特に，リチウム電池用電極材料の合成と評価,あるいは，ナノ粒子やナノ構造体の製造と評価などを例として，将来の産業応用に向けた展望についても学ぶ。
到達目標 Course Goals
材料の諸特性とナノ・ミクロ・マクロ構造の関係を理解し，要求する機能を最大限に引き出す組織微構造の設計法について理解する。またその具現化に必要な基礎学力，プロセス技術ならびに解析技術を習得する。さらに，講義で学ぶ内容を基に，受講学生各位が独自で選んだ関連テーマについて文献調査を行い，関連知識や情報をまとめて考察し，考えをまとめる研究能力を身につけることを目標にする。
授業計画 Course Schedule
以下の内容についてわかりやすく講義する。必要に応じて資料を配布する。
１．二次電池（蓄電池）の材料化学：二次電池概論、二次電池の構成材料、蓄電池を取り巻く状況
２．二次電池の材料化学：評価技術、合成技術
３. 機能性材料製造プロセス開発の基礎：高温高圧溶媒の物性、フロー製造法などの物性制御技術、材料製造への応用
４. データ駆動型の材料製造プロセス開発：装置作製やデータの取得・解析の考え方、材料製造への応用
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
板書内容や配布される講義資料を復習し、次回の授業で疑問点を質問すること
成績評価の基準と方法 Grading System
授業回数の 75％以上の出席を成績評価の条件とする。(1)学修態度(20％)および(2)各担当者のレポート(80％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
なし。適宜資料を配布する。
None. Materials will be distributed as appropriate.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://www.aist.go.jp/
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094213 応用物質 化学（応用材 料化学Ⅱ) [A pplied Mate rials Chemistry (A pplied Ino rganic Mate rials Chemistry II)]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用物質化学（応用材料化学Ⅱ)[Applied Materials Chemistry (Applied Inorganic Materials
Chemistry II)]忠永 清治 [TADANAGA Kiyoharu] (大学院工学研究院)
桑田 直明[KUWATA Naoaki](物質･材料研究機構),
久保田 圭[KUBOTA Kei](物質・材料研究機構)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094213
1～

CHEM_ELMAT 6100
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
無機固体材料、材料プロセス、電池材料、材料分析、固体中の拡散、電池の熱⼒学、イオンダイナミクス計測
授業の目標 Course Objectives
無機材料を中心とする様々な材料について、組成、結晶構造や組織微構造の制御により得られる機能性とそれらが発現するメカニズムについて学ぶ。例えば、全固体電池の材料を題材として、物理化学的なアプローチによる材料物性の理解を進める。
核磁気共鳴を含むイオンダイナミクス計測法についても紹介する。また、機能設計された材料を創製するためのプロセッシングや特性評価方法（機器分析、分光法など）について学ぶ。
到達目標 Course Goals
材料の諸特性とナノ－ミクロ－マクロ構造の関係を理解し、電池材料を例にして物性が発現するメカニズムについて理解する。
また、欲しい機能を最大限に引き出すためにはどのような組織微構造を設計すればよいか、またそのような構造はどのようなプロセスを用いて作り込めばよいかを「ものづくり」の視点から考えられるようになる。
授業計画 Course Schedule
配布資料を用い、以下の内容についてわかりやすく講義する。
１．概論：材料の構造と機能発現について。
２．合成：原料の粉砕、焼成、および微組織制御のための合成理論とプロセス化学について。
３．特性評価：材料のナノ－ミクロ－マクロ構造と電気化学特性などの関係について。また、それらの評価方法について。
４．総括：材料サイエンス、材料テクノロジーの産業応用と将来展望。持続的発展可能社会における材料の役割と可能性について。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
各教員から配布される講義資料および内容を復習し、次回の授業で疑問点を質問すること。
成績評価の基準と方法 Grading System
授業回数の 75％以上の出席を成績評価の条件とする。(1)学修態度(20％)および(2)各担当者のレポート(80％)によって成績を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
なし。適宜資料を配布する。
No textbook required. Materials will be distributed each time.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://www.nims.go.jp/
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094301 生物化学Ａ （Ⅰ）[B iochemist ry A (I )]科目名 Course Title
生物化学Ａ（Ⅰ）[Biochemistry A (I)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor髙橋 正行 [TAKAHASHI Masayuki] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
２学期
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELBIO 6012
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094301
2～

キーワード Key Words
膜タンパク質、能動輸送体、イオンチャネル、構造生物学、クライオ電子顕微鏡、創薬、筋収縮、モータータンパク質、細胞運動、細胞骨格、細胞形態
授業の目標 Course Objectives
生命を定義する重要な根幹として、細胞では陽イオンを含む様々な物質が形質膜を隔てて非対称に分布する。これは ATP によって駆動される能動輸送体によって形成維持される。ATP のエネルギーはまた、筋収縮や様々な細胞運動の駆動力となる。
本講義では、細胞の境界ではたらく膜タンパク質の分子機構と、細胞の形態の変化と維持における様々なタンパク質の機能発現の分子機構について学ぶ。
到達目標 Course Goals
膜タンパク質、特に能動輸送体の分子機構を、主に構造生物学的なアプローチによって理解する。また、筋収縮および様々な細胞運動における細胞形態の変化と維持の分子機構の理解を深める。
授業計画 Course Schedule
以下の項目について講義をおこなう。
１） タンパク質のカタチを視る方法
２） タンパク質のはたらきの化学的な理解
３） 膜タンパク質のはたらき
４） 能動輸送体の作動機構
５） 能動輸送体の構造生理学
６） タンパク質の構造に基づいた創薬戦略１７） タンパク質の構造に基づいた創薬戦略２８） 筋収縮の分子機構とその制御機構
９） モータータンパク質の作用機序１０） 細胞骨格タンパク質の動態制御
１１） 細胞遊走の分子機構
１２） 細胞分裂の分子機構
１３） 神経細胞の形態変化
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
授業の内容、配布物の復習を期待する。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。(1)学修態度(20％)，(2)レポート(20％)，(3)学期末試験(60％)
によって評価する。レポートでは授業のテーマについての理解の深まりを，学期末試験では授業で得た知識の応用力を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
特にもうけない。
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094302 生物化学Ａ （Ⅱ）[B iochemist ry A (II )] 生 体シ ステ ムのシ グナル伝達―形態形成と生体 防御[ Signal T ransduction fo r B iological Morphogen esis and H ost D ef ense Sys tems]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

生物化学Ａ（Ⅱ）[Biochemistry A (II)]
生体システムのシグナル伝達―形態形成と生体防御 [Signal Transduction for BiologicalMorphogenesis and Host Defense Systems]
茂木 文夫 [MOTEGI Fumio] (遺伝子病制御研究所)
髙岡 晃教[TAKAOKA Akinori](遺伝子病制御研究所)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094302
2～

CHEM_ELBIO 6012
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
シグナル伝達、遺伝子異常、細胞の形態形成、生体防御、病気の分子メカニズム、免疫学、基礎医学、感染、癌、論文作製のテクニック、細胞生物学的・分子生物学的・免疫学的実験手法
授業の目標 Course Objectives
生体システムは、多様な生体構成分子による『オーケストラ』であると考えられる。様々な種類の細胞と組織が内部あるいは外部環境からの刺激・ストレスを感知し応答することで、生体のハーモニーが保たれ、生体システムの恒常性（ホメオスタシス）が維持される。しかし、その機能障害をきたした場合、不協和音によって全体のハーモニーが乱れ、生体システムの恒常性が破綻し、様々な病気を引き起こす。このように生体システムは、様々な生体構成分子の相互作用によるネットワークが時空間的に制御・統合されていることで成り立っている。このような分子ネットワークの構成のしくみが、生物化学的なエビデンスに基づいていることは言うまでもない。本講では、生体システムの静的構成および動的変化について、分子レベルから細胞レベル、さらには個体レベルへと展開させて段階的に理解することを目指す。更に、病原体やがん細胞に対する生体防御の基盤となっているシグナ
ル伝達系に焦点を当てる。さらに、本講では、学術論文の実際のプロセスの詳細を含め、その論文や提出に必要な書類作成テ
クニックや科学的プレゼンテーション技術についても論じ、大学院生に役立つ実践的な内容を取り入れていることも特徴である。
これらの講義を通して、化学と生物学の融合分野で修得した知識をもとに、生命現象をより包括的・統合的に理解することを第一の目標とし、科学的知見と成果を社会に還元するための基礎および応用技術を習得することを第二の目標とする。
到達目標 Course Goals
本講の最終目標は、とくに化学と医学の学横断的な立場から、生体システムを構成する様々な分子の生理的な役割と機能的な異常としての病気の発症や病態メカニズムとの関連性を学ぶことで、総合化学的な研究視野の１つを育てることである。ひいては化学の枠を越えた幅広い知識と柔軟な思考や創造力を備えた研究者の育成に本講が少しでも貢献できることを目指している。さらに、如何に「魅力的な論文」に仕上げるための論文構成法、editor とのやり取りに必要な書類の作成方法、科学的プレゼ
ンテーション技術などの実用的な観点からも学んでもらいたい。また、分子生物学的・免疫学的実験手法の応用についても学んでもらい、実践で役立てて頂けると幸いである。
授業計画 Course Schedule
本講義では、生体システムを「発生における細胞と組織の形態形成」と「生体システムの恒常性を維持するための応答系」という２つの局面に分けて紹介する。生体システムを正常と異常という２つの局面に分けて議論することで、形態形成と恒常性の破綻が引き起こす疾患発症に関する理解を目指す。講義の詳細スケジュールは講義初日に配布し、毎回講義に関するカラープリン
ト資料または PDF ファイルを配布する。
第１章：発生における細胞と組織の形態形成
生体が織りなす構造と生理的機能を、ミクロ領域（細胞内分子と細胞）とマクロ領域（組織と器官）に跨がるシステムとして理解することを目指し、特に細胞と組織の形態形成を司る分子メカニズムに焦点を当てて解説する。細胞が増殖し細胞集団としての形態を変化させるプロセスは、個体発生における組織・器官形成で厳密に制御されている。そこで細胞と組織の形態形成を理解するには、それらの過程に関わる分子と分子間相互作用を介した「細胞内化学反応のダイナミクス」を詳細に観察する必要がある。特に本講義では近年著しく発展してきた「光学顕微鏡による分子イメージング手法」に焦点を当て、最新の観察技術を用いて生物学の古典的問題である「細胞と組織の形態形成」を理解する試みを紹介する。
第２章：生体システムの防御機構
生体システムのマクロなコンポーネントとしての臓器や器官の生理的機能や役割について解説を始め、次第に細胞および分子のミクロのレベルへ掘り下げて講義を展開する。次に外的および内的ストレスに対して恒常性を維持するための生体の応答系について解説することから始め、なかでも外的ストレスとしての病原体の感染に対する生体防御システム、すなわち免疫系について概説する。生体がウイルスなどの侵入を受けた際に、どのようなメカニズムで侵入した病原体を認識するのか？ どのようにして特異的な病原体排除の仕組みが成り立っているのか？ --- これらの問題について 細胞内化学反応のカスケードとしてのシグナル伝達経路という観点から解説を行い、その基盤となる分子メカニズムについて学習する。さらに時間があれば、内的なストレスとしての発がんに対する生体防御応答についても概説する。
次に、この恒常性維持のために働く免疫系の破綻がもたらす病気の発症ならびに病態形成メカニズムについて解説する。ここでは、生物化学的根拠に基づく生命現象の分子レベルでの異常が如何にして疾患病態に関連するか、細胞さらには個体レベ
ルで再構築して考える。このような流れで、関連する基礎医学的な知見を加えて、感染症や、免疫疾患、がんを主体とする病気についての病理学的かつ分子生物学的な理解を深めるとともに、これらの分子メカニズムに基づいた治療ストラテジーについても紹介する予定である。

第３章：魅力的な論文作成を目指す実践テクニック
上記の講義内容に基づいた「応用と実践」について学ぶ。講義内容を発展して理解することを目的に、Nature や Science 誌などに掲載されている実際の関連論文において使われている実験テクニック（主に分子生物学的実験手法）についての原理や応用について、毎回講義の最後の１０〜１５分の間で紹介していく予定である。また、学術論文の基本的な書き方をはじめ、如何に「魅力的な論文」に仕上げるか---論文構成のコツなどについても概説し、さらに普段学ぶ機会がほとんど無いと思われる実際の論文プロセスについても実際に Nature などに投稿された論文の例を挙げて解説する。具体的には、Editor への手紙の書き方からはじまり、論文 referees/reviewers からのコメント、これに対する rebuttal（refries/reviewers へのコメント）の書き方について、実際の例を挙げて、論文投稿からアクセプトへ至るプロセスについて解説するなど、大学院生にとってより実践的な内容も取り入れたいと考えている。
＜第 1 章 発生における細胞と組織の形態形成＞(1) 生細胞における分子の可視化とその生理的意義(2) 生細胞における分子間相互作用と化学反応の可視化(2) 細胞と組織の形態形成（I）(4) 細胞と組織の形態形成（II）(5) 科学的プレゼンテーションの基礎(6) 科学的プレゼンテーション応用技術論(7) 科学的プレゼンテーションを作成する具体的方法論(8) 科学的プレゼンテーションの実践＜第 2 章 生体システムの防御機構＞（１）からだの仕組み（生化学、生理学、解剖学的視点から構造と機能について解説する）（２）生体防御システムの総論（自然免疫系と適応免疫系）（３）抗体分子に関する基礎知識（抗体の多様性など）およびその臨床応用（４）免疫担当細胞（樹状細胞、リンパ球など）の役割とその機能発現に関する分子メカニズム（５）免疫系を制御する液性因子の役割とその作用メカニズム（とくにサイトカインの産生メカニズムやその細胞内シグナル伝達）（6）病原微生物（とくにウイルスや細菌）に関する基礎知識（7）生体防御システムの破綻がもたらす病態や疾患（感染症やがんを中心に）（8）生体防御システムの破綻の分子メカニズム（遺伝子異常と免疫不全）（9）病態の分子メカニズムに基づいた治療原理（遺伝子治療など）＜第３章 研究に関する基礎知識の習得およびその応用と実践＞（１）科学論文において使われている実験テクニックの基礎と応用（２）論文作成のポイント：論文の書き方、構成方法の解説など（３）論文プロセスの実際：投稿からアクセプトに至る流れについて、Editor や referees/reviewers へのコメントの書き方の基本について、実際に Nature などに投稿された論文の例を基に解説
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習・復習については、とくに義務的なものを設定しない。講義の時間に集中して参加してもらうことを第一と考えている。もちろん、可能な限り、講義以外の時間に自発的に講義内容について発展性をもって検索・学習することにつながるような講義になるよう、努力したい。また、これら準備学習あるいは復習を希望する受講者については大いにサポートしたいと考えている。
成績評価の基準と方法 Grading System
可能な限り、インタラクティブな講義を展開し、基本的には、履修状況を含めた講義や実習に対する積極的な姿勢を評価の対象としたい。例えば、質問に対する正しい答えを望んでいるのではなく、自発的に論理的に思考する姿勢を重視する。また、基本的に書面試験のみによる評価は行わない。成績評価の対象の１つとしてのレポートも原則１回だけとし、できるだけ１つ１つの講義に集中して楽しんでもらうことができるように計画している。レポートのテーマは講義の中で最も興味があるものを１つ選んでもらう。そのテーマをより詳細に調べて学習した形でも、または現在行っている自分の研究テーマと関連付けて独自の発想で仮説を展開する形でも形式は自由である。
なお、成績評価の方法は、総合的に判断し、秀・優・良・可・不可の判定で公正に行う。本講における基本的な総合成績評価基準として、以下の３つのポイントを考えている（各々の括弧内の数値はその評価割合をおおよその%で示したものである）。
１）試験およびレポート（70％）２）講義に対する積極性および学習態度（30％）
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites

研究室のホームページ Websites of Laboratory
Motegi lab homepage: https://www.motegilab.com
Takaoka lab homepage: https://www.igm.hokudai.ac.jp/sci/
備考 Additional Information
問い合わせは、気軽に下記までご連絡ください。
遺伝子病制御研究所 発生生理学分野 茂木文夫
電話：011-706-5527、内線：5527
E-mail: motegi@igm.hokudai.ac.jp
遺伝子病制御研究所 分子生体防御分野 髙岡晃教
電話：011-706-5020、内線：5020
E-mail: takaoka@igm.hokudai.ac.jp

094303 生物化学Ａ （Ⅲ）[B iochemist ry A (III )]科目名 Course Title
生物化学Ａ（Ⅲ）[Biochemistry A (III)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
内田 毅 [UCHIDA Takeshi] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELBIO 6012
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094303
2～

キーワード Key Words
生物物理化学、分光学、赤外吸収、紫外可視吸収、蛍光分光、ラマン分光、円二色性分光、磁気共鳴、一分子測定
授業の目標 Course Objectives
生命を化学的に理解するためには，生命体を構成するタンパク質，核酸などの生体関連物質の分子論的解明が必須であり，そのために種々の生物物理化学的な手法を駆使した研究が精力的に進められ，その成果は生命に対して多くの新たな知見をもたらしている。したがって，本科目では，今後の生物化学関連分野での研究者にとって必須である生物化学における生物物理
化学的手法の基礎原理と実際への応用を理解することを目標とする。本科目では前半では基礎原理への理解，後半では実際の応用への理解に重点をおいて講義を行う。
到達目標 Course Goals
本科目では以下の事項を到達目標とする。
・生体分子の構造や機能の分子論的解明に必要な物理化学的な手法の原理
・生体分子の構造や機能解析において生物物理化学的手法が果たす重要性と必要性
・赤外吸収，紫外可視吸収，蛍光分光，ラマン分光，円二色性分光，磁気共鳴等の分子分光学の基礎理論とその応用としての生体分子解析
・種々の時間分解測定手法の基礎理論とその応用としての生体分子への応用
・生体分子の構造や機能の分子論的解明における最近の生物物理化学的アプローチの基礎理論の理解と応用
授業計画 Course Schedule
前半は生物化学における生物物理化学的手法の基礎原理を中心に説明する。
1. ガイダンス
2. 質量分析法の生物化学への利用について
3. 紫外可視吸収スペクトルの原理とその生物化学への利用について
4. 赤外スペクトルの原理とその生物化学への利用について
5. ラマンスペクトルの原理とその生物化学への利用について
6. 蛍光スペクトルの原理とその生物化学への利用について
7. 円二色性スペクトルの原理とその生物化学への利用について
8. NMR スペクトルの原理とその生物化学への利用について
9. 一分子計測など最新の分光法の原理とその生物化学への利用について
10. 学生によるプレゼンテーション：各自の研究に利用されている分光学手法の紹介（希望者のみ）
後半は前半に習得した分光手法が、実際の研究においてどのように利用されているかを論文を紹介しながら、説明する。
11. 紫外可視吸収スペクトルを利用したフォールディングの研究例
12. ラマンスペクトルを利用したフォールディングの研究例
13. 蛍光スペクトルを利用したフォールディングの研究例
14. NMR スペクトルを利用したフォールディングの研究例
15. 総合演習
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義の冒頭で前回の講義内容に関して、講義の最後にその回の講義内容に関して小テストをそれぞれ 10 分程度行う。当該週の復習と次週の予習に該当する演習問題と課題を課します。
成績評価の基準と方法 Grading System
毎回の講義時の小テスト等の合計 70％，試験の成績 30％
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
Methods in Molecular Biophysics／Serdyuk, I. N.,他：Cambridge，2007
アトキンス 物理化学（下） 第 10 版／P. Atkins：東京化学同人，2017
生体分子分光学入門／尾崎 幸洋、岩橋 秀夫：共立出版，1992
参照ホームページ Websites

研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~stchem/
備考 Additional Information
原則、対面講義の予定ですが、特別な事情がある場合、一部の回がオンデマンド等になる可能性もあります。
原則、授業回数の 7 割以上の出席を単位認定の条件とします。

094304 生物化学Ａ （Ⅳ）[B iochemist ry A (IV ) ]科目名 Course Title
生物化学Ａ（Ⅳ）[Biochemistry A (IV)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
谷野 圭持 [TANINO Keiji] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
鈴木 孝洋[SUZUKI Takahiro](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094304
期間 Semester
２学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELBIO 6012
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
カルボカチオン、ルイス酸、エノールシリルエーテル、アリルシラン、求電子付加反応、カルボラジカル、ラジカル還元反応、ラジカル付加反応、ラジカル環化反応
授業の目標 Course Objectives
カルボカチオンやカルボラジカルを経由する結合形成反応は精密有機合成化学において極めて重要な位置にあるが、学部の授業ではそのごく一部について触れられるのみである。本講義の前半では、カルボカチオン種の基本的性質から出発して、エノールシリルエーテルやアリルシランなど各種求核剤との付加反応を系統的に学ぶ。本講義の後半では、カルボラジカルを対象とし、構造と安定性の関係、代表的な発生法、多重結合への付加反応などについて系統的に学ぶ。これにより、全合成スキームの解読など、実践的に役立つレベルの知識を得ることを目的とする。
到達目標 Course Goals
１）種々のカルボカチオンについて、その構造と安定性および反応性の相関を説明できる。
２）カルボカチオンを経由する反応の「Scope & Limitation」を、カルバニオンや有機金属を用いる反応と比較しつつ説明できる。
３）ルイス酸を用いる各種反応の活性中間体を予想し、その反応機構が説明できる。
４）種々のカルボラジカルについて、その構造と安定性および反応性の相関を説明できる。
５）ラジカルを経由する反応の「Scope ＆ Limitation」を、一般的なイオン反応と比較しつつ説明できる。
６）単純な構造を有する有機化合物の合成スキーム（４〜５工程）が提案できる。
授業計画 Course Schedule
１）カルボカチオン種の基本的性質
２）カルボカチオン種の生成法
３）シリルエノールエーテルを用いる合成反応
４）アリルシランを用いる合成反応
５）ビニルシランおよびアルキニルシランを用いる合成反応
６）Prins 反応およびカルボニルエン反応
７）有機金属試薬を用いるアルキル化反応
８）ラジカル種の基本的性質と生成法
９）スズヒドリドを用いるラジカル還元反応１０）金属および低原子価金属塩を用いる還元反応
１１）ラジカル付加反応による炭素ー炭素結合形成反応１２）ラジカル環化による炭素環とヘテロ環の構築
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義資料を適宜配布するので、予習については指示に従うこと。復習については、小試験の直前にまとめて行なうのではなく、各回の講義の後に十分に時間を取り、反応機構を中心に理解を深めておく必要がある。
成績評価の基準と方法 Grading System
中間試験(50%)と学期末試験(50%)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Textbooks are not assigned.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094305 応用生物 化学（生合成 工学）[A pplied B iochemist ry (B iosynt hetic and Metab olic Enginee ring)]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用生物化学（生合成工学）[Applied Biochemistry (Biosynthetic and Metabolic Engineering)]
大利 徹 [DAIRI Toru] (大学院工学研究院)
小笠原 泰志[OGASAWARA Yasushi](工学研究院),
佐藤 康治[SATOH Yasuharu](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094305
1～

CHEM_ELBIO 6102
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
微生物、天然物、生合成、遺伝子、酵素、バイオインフォマティクス
授業の目標 Course Objectives
微生物を用いて生合成工学の研究をする上で必要となる、①バイオインフォマティクスの理論の理解、②酵素の性質を評価する上で重要な Michaelis-Menten kinetics における Km と kcat の意味と実際の算出法の理解、③これらを駆使して明らかにされた
代表的な過去の研究事例の理解を目標とする。
到達目標 Course Goals
微生物が生育する上で必須な一次代謝経路に関する研究、および微生物が生産する多様な構造を持つ二次代謝産物の生合成に関する研究を行う上で必須な基礎知識を身につける。また、これら関連領域の最新の論文を読解し本分野への理解を深める。
授業計画 Course Schedule
１ 概要
２ バイオインフォマティクスの実際
３ Michaelis-Menten kinetics の実際
４ 有用物質生産のための代謝工学の実際-1５ 有用物質生産のための代謝工学の実際-2
６ 二次代謝産物の生合成解析の実際-1
７ 二次代謝産物の生合成解析の実際-2
８ まとめ
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
自ら最新の関連の学術論文を読解し、レポートあるいはプレゼンテーションにまとめることによって、より理解を深める。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とし、(1)学修態度(20％)と(2)学期末に提出するレポート(80％)で評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
適宜資料を配布する。下記の参考書を推奨するが教科書は使用しない。
講義指定図書 Reading List
マクマリー生化学反応機構 : ケミカルバイオロジー理解のために／John McMurry, Tadhg Begley 著 ; 浦野泰照 [ほか] 訳：東京化学同人，2007
Antibiotics : actions, origins, resistance／Christopher Walsh：ASM Press，2003
レーニンジャーの新生化学／レーニンジャー, ネルソン, コックス [著] ; 中山和久編集：廣川書店，2010
バイオインフォマティクス, 2nd Edition ／David W. Mount 監訳:岡崎康司、坊農秀雅 ：株式会社メディカル・サイエンス・イン
ターナショナル，2005
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/tre/ABCLab_jp/
備考 Additional Information
前もって生化学の講義を履修することが望ましい。人数は、上限 20 名程度とする。なお、小笠原准教授と佐藤助教が分担して講義を行う。

094306 応用生物 化学（生命シ ステ ム工学）[A pplied B iochemist ry (B iosyste m Enginee ring)]

科目名 Course Title
応用生物化学（生命システム工学）[Applied Biochemistry (Biosystem Engineering)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
菊川 寛史 [KIKUKAWA Hiroshi] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
平石 知裕[HIRAISHI Tomohiro](理化学研究所)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094306
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELBIO 6100
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
遺伝子、タンパク質、転写翻訳、酵素、生化学、進化分子工学、分子設計、タンパク質工学、生物の熱力学、バイオプラスチッ
ク、生分解、バイオテクノロジー、ゲノム、オミクス解析、代謝工学、合成生物学、細菌、酵母、カビ
授業の目標 Course Objectives
生物は複雑な構造の分子群を巧みに生産する優れた合成化学者であると同時に、使用後は適切に分解・資化する廃棄物処理能力を兼ね備えており、これにより自然界の元素循環が成り立っている。これら一連の化学変換の中核を担うのは、生体触媒分子である酵素である。このような高度な生物機能を工学的に応用するバイオテクノロジーは、化成品や医薬品の合成、環境保全など多岐にわたる分野で利用されている。本講義では、酵素分子の働きを軸に、生命システムを分子レベルで化学的に理解した上で、工学的応用研究の実例について学ぶことを目標とする。第一に、基礎となる遺伝子や転写翻訳系の仕組み、解析方法
について解説し、さらにバイオプラスチックを例として、生合成と生分解の分子機構、および酵素分子の人工的な改変技術、構造と機能、活性の測定方法、生体反応の熱力学的な理解について学ぶ。第二に、生物機能が発揮される場である細胞の改変・構築について学ぶ。
到達目標 Course Goals
遺伝子操作により、目的とするタンパク質（酵素分子）を合成し機能させることができる仕組みとその方法論について理解する。
酵素反応および代謝を化学・熱力学を基盤として理解する。酵素分子の構造と機能、およびその解析手法について理解する。
ゲノム DNA シーケンス、トランスクリプトーム、プロテオーム、メタボロームなどの網羅的解析の手法とデータの利用方法を理解する。これらの生物機能を駆使して、工学分野に応用可能するための考え方を習得する。
授業計画 Course Schedule
以下の項目に関連する内容について、４コマを集中講義で、４コマを各週で実施する。
１．微生物工学：（概要）有用酵素・微生物の探索、代謝改変、有用化合物合成への応用
２．酵素工学・タンパク質工学：（概要）タンパク質の改変や変異による機能改変
３．遺伝子組換え、ゲノム編集：（概要）遺伝子・ゲノムの編集技術のメカニズムや応用
４．合成生物学：（概要）人工的な設計による生命機能の理解や応用
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
各講義内容に関して予習を最低２時間、復習を最低２時間することが望ましい。
成績評価の基準と方法 Grading System
出席率 70％以上が評価対象となる最低基準である。講義中の質疑応答、適宜出題するレポート内容により学修到達度を総合的に評価する。レポート提出がない場合も評価基準を満たさない。
本講義は４コマを二日間の集中講義として行う。集中講義を全欠席すると単位が認定されないため、講義日程を確認すること。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094307 応用生物 化学（生物分 析化学）[A pplied B iochemis try (A naly tical B iochemistry )]科目名 Course Title
応用生物化学（生物分析化学）[Applied Biochemistry (Analytical Biochemistry)]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
谷 博文 [TANI Hirofumi] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094307
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELBIO 6102
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
分子認識，酵素反応，免疫反応，生体分子間相互作用，生物分析化学
授業の目標 Course Objectives
高度な分子認識機能を有する酵素反応や免疫反応などの生体内反応が物質計測法にどのように利用されているか，その原理と実例を通して理解する。これらを通じて，実際に物質情報の入手が必要になったとき，測定対象に応じて適切な計測システムを構築できるようになる。
到達目標 Course Goals
この授業の到達目標は以下の通りです。
・生体内での分子認識に関与する生体分子の種類や作用機序ならびにその物質計測法への応用原理と代表的な例について説明できる。
・対象分子に対する適切な生物化学分析法を設計することができる。
授業計画 Course Schedule
１．生体反応と分析法：化学反応を利用する分析法，生体内反応と分子認識およびその模倣，生体内反応を利用する分析法，
選択性と感度２．酵素反応を利用する分析法：酵素の構造と触媒活性の発現機序，酵素反応の速度論，平衡状態を利用する分析法，反応
速度論的分析法，酵素サイクリング法，生物発光法，発光タンパク質
３．免疫反応を利用する分析法：免疫機能とそのカテゴリー，抗原と抗体，沈降反応，凝集反応補体結合反応，免疫電気泳動法，免疫平衡反応と免疫定量法，免疫定量法のマーカーと標識法
４．核酸プローブ：核酸ハイブリダイゼーションの原理と種類，核酸プローブの検出反応，核酸配列の解析，DNA チップ
５．新しい生物分析法の提案：クラスを複数のチームに分割し，学生同士のディスカッションを通じて新しい生物分析法の提案，紹介，クラス全体での議論などを行う。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習：事前に配布した資料に目を通しておく。講義の際に予め調べておく事項があれば説明する。
復習：講義内容を再度確認し，理解できなかった点を明確にする。毎回の理解度をチェックするための課題を課す。
予習と復習の時間は合わせて 4 時間程度を目安とする。
成績評価の基準と方法 Grading System
生体内反応を利用する分析法と生体内反応の解析法に関する学修状況と理解度から総合的に学修の達成を評価する。具体的には，期末レポート，プレゼンテーション，ディスカッションでの発言や授業中のクイズへの回答などのクラスへの貢献度で判定する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
テキストは指定せず，適宜講義資料を配布する。その他，参考となる文献を適宜紹介する。
Not specify texts. Handouts will be distributed. In addition, reference documents will be introduced as appropriate.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
前もって生化学，分析化学，機器分析の講義を受講・習得しておくことが望ましい。

094308 応用生物 化学Ａ（マイク ロシ ステ ム化学）[A pplied B iochemist ry A (Mic rosystem Chemis try) ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用生物化学Ａ（マイクロシステム化学）[Applied Biochemistry A (Microsystem Chemistry)]
渡慶次 学 [TOKESHI Manabu] (大学院工学研究院)
真栄城 正寿[MAEKI Masatoshi](工学研究院), 石田 晃彦[ISHIDA Akihiko](工学研究院),
日比野 光恵[HIBINO Mitsue](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

0943082～

CHEM_ELBIO 6112
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
マイクロタス、マイクロ流体デバイス、マイクロ分析・診断システム、授業の目標 Course Objectives
マイクロ流体デバイスの開発と生化学分析、創薬や医療診断への応用について、その原理と実例を通して理解する。また、マイクロ流体デバイスの開発と生化学分析や医療診断への応用について最新の知識と考え方を身に付ける。これらを通じて、測定対象に応じて適切な計測システムを構築できるようになる。
到達目標 Course Goals
この授業の到達目標は以下の通りです。
・マイクロ流体デバイスを用いた臨床検査や医療診断の基礎と応用について説明できる。
・対象分子に対する適切なマイクロ化学システムを提案することができる。
・マイクロデバイスを用いた創薬研究の基礎と応用について説明できる。
授業計画 Course Schedule
本授業は複数の教員で週 2 回開講する。
１．マイクロデバイスを用いた分析の考え方
２．マイクロデバイスを用いた血液分析システム：免疫分析、循環腫瘍細胞、セルフリーDNA
３．マイクロデバイスを用いた分離分析
４．マイクロデバイスを用いた生化学分析と創薬研究への応用：microdroplet、ナノ粒子、DDS およびゲノム編集、生体分子の構
造解析、生体微粒子の分離法・分離デバイス
５．紙デバイス
６．マイクロ流体ベースの分離システム
７．電気化学バイオセンサー
８．ポータブル分析システムとウェアラブルセンシングシステム
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習：事前に配布した資料に目を通しておく。講義の際に予め調べておく事項があれば説明する。
復習：講義内容を再度確認し，理解できなかった点を明確にする。毎回の理解度をチェックするための課題を課す。
成績評価の基準と方法 Grading System
学習態度（30％）とレポート（70%：課題は講義において指示）による総合評価
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
テキストは指定せず，適宜講義資料を配布する。その他，参考となる文献を適宜紹介する。
Not specify texts. Handouts will be distributed. In addition, reference documents will be introduced as appropriate.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://microfluidic.chips.jp/jp/
備考 Additional Information
前もって生化学，分析化学，機器分析の講義を受講・習得しておくことが望ましい。

094309 応用生物 化学Ａ（機能性 高分子特論） [A pplied B iochemistry A (A dvanced Fun ctional P olymer )]科目名 Course Title

応 用 生 物 化 学 Ａ （ 機 能 性 高 分 子 特 論 ） [Applied Biochemistry A (Advanced Functional
Polymer)]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
佐藤 敏文 [SATOH Toshifumi] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
山本 拓矢[YAMAMOTO Takuya](工学研究院), LI FENG (工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094309期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELBIO 6111
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
高分子合成， 精密重合，リビング重合，ラジカル重合，カチオン重合，アニオン重合，配位重合、機能性高分子，高分子構造，
高分子設計, 高分子溶液, 相分離挙動
授業の目標 Course Objectives
高分子材料を使いこなし，新たな機能性を付与するためには高分子合成の方法論を理解する必要がある。ここでは主として高分子合成の基本となる様々な重合方法とその重合機構を学び，最新の高分子合成法を理解することを目標とする。さらに，ラジカル重合，カチオン重合，アニオン重合および配位重合などのリビング重合法による精密合成を学び，これを基礎とした機能性
高分子の設計と合成に関する方法論を理解する。
到達目標 Course Goals
様々な重合方法とその重合機構を学び，最新の高分子合成法を理解できる。さらに，リビング重合法による精密合成を学び，これを基礎とした機能性高分子の設計と合成に関する方法論を理解できる。
授業計画 Course Schedule
1. Ziegler-Natta 触媒重合： Ziegler-Natta 触媒の重合機構，生成高分子の一次構造制御（立体規則性，位置規則性，分子量，分子量分布）と物性・機能に関して学習する。
2. メタロセン触媒重合： メタロセン触媒の重合機構，生成高分子の一次構造制御と物性・機能に関して学習する。
3. メタセシス重合： メタセシス重合の特徴，触媒，モノマーについて学習し，この重合法を利用した高分子材料の分子設計を学習する。
4. 開環重合：開環重合の特徴について学習し，この重合法を利用した環境対応型高分子材料や医用高分子材料の分子設計を学習する。
5. 重縮合と連鎖縮合重合：重縮合と連鎖縮合重合の特徴について学習し，この重合法を利用したエンジニアリングプラスチック
や電気機能性高分子材料の分子設計を学習する。
6. ラジカル重合：ラジカル重合反応およびこの重合法により得られるポリマーの一次構造の特徴について学習する。
7. アニオン重合：アニオン重合反応およびこの重合法により得られるポリマーの一次構造の特徴について学習する。
8. カチオン重合：カチオン重合反応およびこの重合法により得られるポリマーの一次構造の特徴について学習する。
9. 特殊構造ポリマーの集積による機能材料開発
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
事前に配布する資料があるのでそれを熟読する（30 分）。問題設定した演習課題のレポートを指定日までに作成してくる（30分）。また，授業終了後，問題設定した課題をまとめてレポート提出する（30 分）。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。成績は(1)学修態度(20％)と(2)レポート(80％)によって評価する。レポートでは高分子合成および高分子の分子設計に関する基礎知識を持っているか、また、記述が論理的に展開されているかを基準に評価する。秀（100 点～90 点）・優（89 点～80 点）・良（79 点～70 点）・可（69 点～60 点）・不可（60 点未満）
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
特に指定はしないが，「高分子合成化学」（大津隆行著，化学同人）と「大学院高分子科学」(野瀬卓平，中濱精一，宮田清蔵
編，講談社サイエンティフィク)を参考にしていただきたい。 The documents will be distributed.
講義指定図書 Reading List
大学院 高分子科学／野瀬卓平・中浜精一・宮田清蔵：講談社サイエンティフィック，2000
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://poly-ac.eng.hokudai.ac.jp/
https://cma.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information
授業は対面で行います。
詳細は ELMS で案内します。

094401 総合化学 研究先端講義 [Inte rnship]

科目名 Course Title
総合化学研究先端講義[Internship]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
仙北 久典 [SENBOKU Hisanori] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
２学期（秋）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
インターンシップ
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6212
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094401
1～

キーワード Key Words
国内・海外インターンシップ，就業体験
授業の目標 Course Objectives
企業・団体等において自らの専攻や将来のキャリアに関連した就業体験を行い，実社会に触れることによる学習意欲の向上や職業観・勤労観を育成する。
また，海外インターンシップにおいては，国際的視野を養い，国内では得ることのできない専門知識や技術を習得する。
到達目標 Course Goals
派遣先との交渉から始まり，コミュニケーション能力，語学力，研究実践力，研究ネットワーク・コミュニティ形成力等を向上させ，技術者あるいは研究者としての就業意識を高める。
海外インターンシップにおいては，派遣先での経験を基礎的な学習に留めず，実践レベルの共同研究へ発展させる。
授業計画 Course Schedule
おおよそ以下のスケジュールで実施する。
１．募集告知２．申請（履修登録ではない）
３．準備
４．インターンシップの実施（2 週間～2 ヶ月）
５．インターンシップ終了後：成果報告書（レポート）の提出，報告会
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
インターンシップ前に事前研修の一部として，各自研修先に応じた予備調査や実験準備を行う。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，研修終了後に学修成果に関するレポートの提出を課し，プログラム報告会において学修成果の発表を行い（海外インターンシップの場合は英語による），レポート提出と報告会での発表により評価を行う。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
使用しない
講義指定図書 Reading List
使用しない
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094411 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] 物理化学 特別講義 2 024[P hysical Chemist ry 2024]

科目名 Course Title
化学特別講義[Advanced Chemistry]
講義題目 Subtitle
物理化学特別講義 2024[Physical Chemistry 2024]
責任教員 Instructor
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
羽馬 哲也 (東京大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094411
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6400
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
星間化学，化学反応速度論，イオン－分子反応，表面科学，量子トンネル効果
授業の目標 Course Objectives
超高真空・極低温環境である星間空間においてどのような化学反応がおきているのか，その素過程と星や惑星系の形成における意義について学ぶ．講義では，理論や天文観測だけでなく実験研究についても解説する予定である．
到達目標 Course Goals
星間化学が天文学や惑星科学だけでなく化学，分光学，表面科学まで含む分野横断的な科学分野であることを学ぶ．
授業計画 Course Schedule
1. 星間空間にはどれほどの分子が存在するか？
2. 初期宇宙における水素分子生成と初代星の形成
3. イオン－分子反応における Langevin 速度の導出
4. 化学反応速度論の概説：なぜ実験が必要なのか？
5. 量子トンネル効果による化学反応
6. 星間塵の表面化学
7. これからの宇宙の化学
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
物理化学の基礎、特に量子化学、分子分光、反応速度論の学部専門レベルを予習しておくと良い。
成績評価の基準と方法 Grading System
出席状況と講義で課されたレポートの内容の評点を総合して評価
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
http://www.hamalab.c.u-tokyo.ac.jp/
備考 Additional Information

094412 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] 無機分析 化学特別講義 2024[I norganic an d A nalytical Chemist ry 2024 ]科目名 Course Title
化学特別講義[Advanced Chemistry]
講義題目 Subtitle
無機分析化学特別講義 2024[Inorganic and Analytical Chemistry 2024]
責任教員 Instructor
上野 貢生 [UENO Kosei] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
坪井 泰之 (大阪公立大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094412
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6402
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
半導体、電子材料、光化学、レーザー、プラズモニクス、ナノ物質、光医療
授業の目標 Course Objectives
スマホの高性能化に象徴されるように、現代の最先端科学技術の隆盛は、半導体工学の発展に負うところが大きい。化学専攻の皆さんには「半導体工学」は馴染みが薄いかもしれない。しかし実は、半導体工学と化学は極めて密接に関連している。半導体製造プロセスは化学そのものであるし、現在の日本を代表する大手化学系企業は、レジスト材料やシリコンウエハで大きな世界シェアを誇る信越化学に代表されるように、半導体関係の事業（電気電子材料）で大きな収益を挙げている。半導体の化学こ
そ、無機化学の中心になる可能性も小さくない。半導体工学・化学の発展の原動力となるのがナノテクノロジーであり、その先端応用が向かう先は光工学（フォトニクス）である。このような観点から、本講義では「ナノテクノロジーとフォトニクスへ貢献する無機
化学の基礎から最前線まで」について解説する。
到達目標 Course Goals
1) 光と物質の相互作用の基礎を説明できる。
2) 半導体材料となる物質の化学を説明できる。
3) 分子や無機材料の光機能の代表例を説明できる。
4) 光による分子・物質・材料の機能制御の代表例を説明できる。
5) 光による分子・物質・材料の物性計測の代表例を説明できる。
6) 固体材料のナノ構造により発現する光機能を説明できる。
7）これらの最新の応用例を理解できる。
授業計画 Course Schedule
第 1 講：半導体材料の無機化学と半導体工学入門
第 2 講：ナノテクノロジー/フォトニクスはなぜ重要か？
第 3 講：光と物質の相互作用の基礎
第 4 講：光による分子・無機材料の機能制御と物性計測
第 5 講：固体材料のナノ構造により発現する光機能の化学応用
第 6 講：関連分野の最新トピックス
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
授業中に指示する。
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度（20%）、レポートおよび小テスト（80%）によって総合的に評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094413 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] 有機化学 特別講義 2 024[O rganic Chemistry 2024]

科目名 Course Title
化学特別講義[Advanced Chemistry]
講義題目 Subtitle
有機化学特別講義 2024[Organic Chemistry 2024]
責任教員 Instructor
澤村 正也 [SAWAMURA Masaya] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
野崎 京子 (東京大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094413
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6400
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
有機化学、触媒、有機金属、高分子合成、有機合成、グリーンケミストリー
授業の目標 Course Objectives
触媒は共有結合の切断・形成に関与することで、物質変換の中心的な役割を果たす。本講義では、①社会課題解決型、②好奇心駆動型の二つの視点から、演者の取り組んでいる物質合成とそのための触媒開発について学習する。
有機化学産業は化石資源を原料として、有用物質を作ることで発展してきた。しかし、持続可能性を考えると、未利用の炭素資源が多くあることに気づく。本講義では、未利用炭素資源の有効活用と、環境低負荷な新材料を開発するために科学者に何ができるかを、講師とともに考える。
一方、特異な構造をもつ有機分子は特殊な軌道に起因する物性を示すことがある。これらの分子は往々にして美しい構造を有しており、それらを鑑賞できるのはアカデミアの特権である。「役に立つ」に縛られない化学の魅力にも触れ、その意義を考える。
到達目標 Course Goals
遷移金属触媒や典型元素の特性を理解し、有機化学の発展に資する統合的思考力、挑戦力、発想力を身につける。
授業計画 Course Schedule
１． 未利用炭素資源の有効利用に向けた触媒開発, 二酸化炭素, バイオマス, 廃プラスチック
２． サステイナブル新材料創出を目指して
３． 特異な構造の有機分子の魅力
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習の必要はないが、遷移金属触媒や有機合成化学に関する基礎知識があると望ましい。講義内容に関連したレポート課題を課す。
成績評価の基準と方法 Grading System
出席状況およびレポート課題を総合して評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
当日に資料を配布する。
Materials will be distributed on the day.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nozakilab/
備考 Additional Information

094414 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] 生物化学 特別講義 2 024[B iochemist ry 2024 ]科目名 Course Title
化学特別講義[Advanced Chemistry]
講義題目 Subtitle
生物化学特別講義 2024[Biochemistry 2024]
責任教員 Instructor
坂口 和靖 [SAKAGUCHI Kazuyasu] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
後藤 佑樹 (京都大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094414
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6400
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
生物化学、ケミカルバイオロジー、ペプチド化学、生合成工学、翻訳合成
授業の目標 Course Objectives
生体内では遺伝情報を鋳型にタンパク質（ポリペプチド鎖）がリボソームによって生産されている（翻訳反応）。この翻訳反応を化合物の物質生産系としてとらえると、他の合成系にはない素晴らしい特性を兼ね備えていることに気付く。そこで、天然の翻訳反応を改変することで、人工ペプチドの合成ツールとして活用する取り組みが盛んに行われている。さらに、 phage display・
ribosome display・mRNA display などの分子選択技術と組み合わせることで、機能性ペプチドの開発・創製にも役立てられている。本授業では、翻訳反応の機構について復習した後、その改変事例や応用展開例を知ることを通じて、翻訳合成を軸にしたケミカルバイオロジーの学術的意義や潜在的可能性について学ぶ。
到達目標 Course Goals
・原核生物の翻訳反応の機構を説明出来る
・翻訳反応の改変による物質生産への応用展開の実例や意義を理解する
・翻訳反応の改変による機能性分子創製への応用展開の実例や意義を理解する
授業計画 Course Schedule
1．翻訳反応の基本
2．翻訳反応の改変による人工タンパク質・人工ペプチドの生産技術
3．改変翻訳合成系を用いた機能性ペプチドの創製技術
4．試験管内翻訳反応の試験管内改変による擬天然ペプチドの生産例
5．試験管内分子選択による生物活性擬天然ペプチドの創製例
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
タンパク質の翻訳合成やペプチド化学についてこれまでに学んだことがあれば、それを復習しておくこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
以下の観点により総合的に評価する。(1) 積極的な講義への参加度（調査、考察、議論）（70%）、(2) 課題・レポート（30%）
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
適宜、資料を配布する。
Hand out materials.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094415 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] キャリア マネジ メント 特別セミナー[Caree r Managemen t Special Se minar]

科目名 Course Title
化学特別講義[Advanced Chemistry]
講義題目 Subtitle
キャリアマネジメント特別セミナー[Career Management Special Seminar]
責任教員 Instructor
中冨 晶子 [NAKATOMI Akiko] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
七澤 淳 (理学研究院客員教授)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094415
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6400
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
企業、研究開発、 キャリアパス、 経営・マネジメント教育
授業の目標 Course Objectives（１）早い段階から社会が求めるドクター像を理解し学習に役立てる。
（２）研究テーマ設定のバックグラウンドとなる社会に関する知識を習得する。
到達目標 Course Goals（１）高度な専門力を有し、かつ自らの専門以外の分野にも論理的・数理的思考を通じて積極的に関与できる。
（２）社会の課題を、自らの専門（強み）と関連させ「研究テーマ」に落とし込める。
（３）自ら積極的に関与するとともに、グループ全体への配慮も欠かさない。
授業計画 Course Schedule
少人数（概ね 5 名前後）のグループに分け実施する。
①企業で長らくリーダーとして活躍してきた経験者（七澤淳 ALP 客員教授）による、経済性・特許・企業の研究事例の紹介（60分）②事前に社会に関する書籍を読んだうえで、次のテーマに関してワークショップ形式にて演習（60 分）（１）課題は何か （２）課題に対し我々はどの様に立ち向かうか③第１、２回目に個人面談（専門・研究・進路希望）、2025/3 にフォローアップを予定
各回のテーマ（各回２時間、全６回）
第１回 コストについて／グループワーク、ワークショップの目的と課題
第２回 特許について／自然環境・資源・エネルギー
第３回 若手社員の研究事例／ＡＩ
第４回 中堅社員の研究事例／生命科学
第５回 責任者の仕事／人口・世代
第６回 ワークショップのまとめ／企業コンソーシアム：テーマ探し
原則として毎月 20 日前後の１週間の間に開講。開講日程については受講者と協議して決定する。
対面での参加を基本とするが、事情によりオンライン（ハイブリッド）の参加も可とする。
情報の共有に、Slack とオンラインホワイトボード Miro を使用する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
指定されたキーワードに関する書籍を一冊読み、ワークショップで扱うテーマについて議論できる様、事前に調査・考察しておくこと。
成績評価の基準と方法 Grading System(1)学修態度(20%) 、(2)事前課題に対する取組状況(情報収集状況と理解度)(30%)、(3)毎回のグループディスカッションおよびグ
ループワークにおける貢献度(積極性・発言内容など)(30%)、 (4)レポートなど提出物の内容(20%)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
学位プログラム参加者やフェローシップ生を優先するため、受講者数を制限する可能性がある。
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://phdiscover.jp/alp/, https://sites.google.com/eis.hokudai.ac.jp/dxphd-fellow/home,https://sites.google.com/elms.hokudai.ac.jp/ambitious-phd-fellow/home
備考 Additional Information
・修士課程科目「化学特別講義(キャリアマネジメント特別セミナー)」(1 単位)として開講するが、博士後期課程学生の受講を推奨とする。
・本講義の修得を要する学位プログラム参加者やフェローシップ生を優先するため、受講者数を制限する可能性がある。受講を希望する者が多数の場合は、ELMS を介して担当教員が参加可否を連絡する。
※第１回は 4/22-26 の間に開催を予定している。日程調整に関する情報は ELMS に掲載している。受講希望者は日程調整フ
ォームに予定を記入すること（回答締切：4/10）。

094416 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] 実践的データ 科学[P rac tical D ata Science]

科目名 Course Title
化学特別講義[Advanced Chemistry]
講義題目 Subtitle
実践的データ科学[Practical Data Science]
責任教員 Instructor
中冨 晶子 [NAKATOMI Akiko] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
和田 陽一郎((株)D4c アカデミー)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094416
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6400
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
データサイエンス，社会実装，プログラミング，プレゼンテーション，キャリア形成
授業の目標 Course Objectives
Society 5.0 に向かっていこうとする中で、社会からはデータサイエンスの諸手法を社会実装（以後、単に「社会実装」と記載する）できる人間が求められている。社会実装を行うプロセスは学術研究を進めていくプロセスと類似しているため、大学院にてアカデミックな研究の教育を受けてきた人間が社会実装の専門家に進んでいくケースが存在する。この授業は、現時点におけるデータサイエンスに関する知識の有無に関わらず、社会実装に必要なスキル（プログラミング、データサイエンスの諸手法、品質管理、社会に向けたアウトプット）を習得する事を目標にする。受講生は、現在の専門分野で培ったスキルに、データサイエンスのスキルを加えることで、様々な分野でリーダーになってもらえる人財に育ってもらいたい。
到達目標 Course Goals
１．データサイエンスの諸手法を理解したうえで、実装できるようになる。
２．データサイエンスを社会実装する際、品質管理する方法を学び、実践できるようになる。
３．データサイエンスの諸手法によって得た結果を社会に向けて発信する技術を学び、実行できるようにする。
授業計画 Course Schedule
本授業は、10 年以上にわたりデータサイエンティストとして活躍されてきた和田陽一郎先生（(株)D4c アカデミー 代表取締役社
長／(株)データフォーシーズ 執行役員／北海道大学理学研究院 客員教授／電気通信大学産学官連携センター 客員教授）
を非常勤講師として招聘し、集中講義として開講する。
ユニット１から５までは、講義（60 分）・演習（20 分）・解説（10 分）の形式で実施する。
ユニット６以降はグループに分かれ、社会実装のロールプレイを実施する。よって、受講生によるディスカッション・データ解析実行などが中心となる。
ユニット１：データサイエンス社会実装概論、プログラミング①（Python 入門）
ユニット２：プログラミング②（制御構文、データの扱い）
ユニット３：データサイエンス手法の理解・実践①（モデル構築、精度検証）
ユニット４：データサイエンス手法の理解・実践②（様々な数理モデルとその実装方法）
ユニット５：データサイエンスにおける品質管理（プロジェクト管理、プログラムテスト、出力確認）
社会への発信（レポーティング・プレゼンテーション）
ユニット６：ケースの説明、グループ毎にスケジューリング/分業を実施、実施結果をグループ毎発表
ユニット７：データ解析の実施、プレゼンテーション資料の作成
ユニット８：データ解析の実施、プレゼンテーション資料の作成
ユニット９：グループ毎にプレゼンテーション実施、質疑応答。講義総括。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
事前準備：本授業では個人 PC を使用する。手順書を渡すので、授業までに必要なソフトウェア（全て無料）をインストールしておくこと。
なお、コンピュータ言語初心者向けに、事前学習資料を提供の予定である。
演習の実施に際し、時間内に終わらなかったものについては、持ち帰って、授業の際に伝える期限までに提出すること。
ユニット９で発表したプレゼンテーションの内容に加筆修正をしたい場合は、それを行った上で、授業の際に伝える期限までに提出するようにすること。
課題などの提出先（メールアドレス）は、授業中に説明する。
成績評価の基準と方法 Grading System①授業中に出題される課題を指定の場所に提出する。
提出された内容の正確性および論理的整合性、また、提出された内容を通して講義内容の理解度を評価する。
②グループワークによるロールプレイの成果をプレゼンテーションする。その際、指定の場所に資料を提出する。
提出された資料について、課題設定のオリジナリティ、分析結果の正確性、資料の論理的整合性・わかりやすさを評価する。
全評価に占める割合は、①が 40%、②が 60%とする。

他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
スマート物質科学を拓くアンビシャスプログラム生、各種フェローシップ生等、本講義の修得を要するプログラム参加者を優先するため、受講者数を制限する可能性がある。受講希望者多数の場合は ELMS を介して担当教員が参加可否を連絡する。
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://phdiscover.jp/hu/smats/, https://sites.google.com/eis.hokudai.ac.jp/dxphd-fellow/home,https://sites.google.com/elms.hokudai.ac.jp/ambitious-phd-fellow/home
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
開講日程は現時点では 6-7 月を予定している。
開講日程が決まり次第本欄にて案内するほか、履修登録者に個別に連絡する。

094421 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] Leading and A dvanced Molecula r Chemist ry and Engineering IIB - 2024[ Leading and A dvanced Molecular Chemistry and Enginee ring IIB - 2 024]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

化学特別講義[Advanced Chemistry]
Leading and Advanced Molecular Chemistry and Engineering IIB - 2024[Leading andAdvanced Molecular Chemistry and Engineering IIB - 2024]
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
Yang-Hsiang CHAN (National Yang Ming Chiao Tung University)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094421
1～

CHEM_ELCOM 6401
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Fluorescence techniques, NIR-II emission, Organic dyes, Fluorescence-guided surgery, FDA-approved fluorescent dyes
授業の目標 Course Objectives
In this course, students will learn about the history and evolution of fluorescence technology. They will then delve into theoptical and chemical properties of fluorescent dyes from a molecular perspective. The course will introduce the most popular
NIR-II (1000-1700 nm) fluorescence technology of the past decade and discuss the current challenges scientists face indesigning and synthesizing NIR-II organic molecules. On the application front, the course will cover the distinctive imaging
advantages of NIR-II and its current applications in clinical surgery. Finally, the course will explore the future prospects offluorescence technology.
到達目標 Course Goals
The main objectives of this course are to assist students in: 1) Understanding the working principles of fluorescence imaging
technology, as well as its technical developments and limitations; 2) Grasping the design concepts of fluorescent molecules andtheir impact on optical properties; 3) Understanding the types of fluorescent dyes available in the market and future trends.
授業計画 Course Schedule
1. Introduction to fluorescent techniques
2. Design of bright organic fluorophores
3. Development of NIR-emissive dyes
4. The role of fluorescence technique in biomedical diagnosis
5. Current advanced of NIR-II fluorescence-guided imaging in clinical and future challenges
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
To read the basic parts of Physical and Quantum Chemistry textbooks at undergraduate level is highly recommended.
成績評価の基準と方法 Grading System
One final written exam will be given to students for the grading.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G056
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094422 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] Leading and A dvanced Molecula r Chemist ry and Engineering IIC - 2024 [Leading and A dvanced Molecular Chemistry and E ngineering IIC - 2024]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

化学特別講義[Advanced Chemistry]
Leading and Advanced Molecular Chemistry and Engineering IIC - 2024[Leading andAdvanced Molecular Chemistry and Engineering IIC - 2024]
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
ZeeHwan KIM (Seoul National University)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094422
1～

CHEM_ELCOM 6401
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Physical Chemistry, Nano-Optics, Plasmonics, Molecular Spectroscopy, Photo-Catalysis, Light-Harvesting
授業の目標 Course Objectives
This course aims to offer the students with the principle and application of modern spectroscopy, optical imaging, andphotochemistry enabled by light-field confined at nanometer scale. Students will learn (1) how to confine light to a few
nanometer scales, (2) how such a confined field interacts with molecules, and (3) the application of the interactions to physics,
chemistry, materials science, and bio-imaging. For the field confinement, we will primarily focus on the physics of field
confinement caused by plasmonic nanostructures and their validation. The application includes nanoscale spectroscopy at asingle-molecule regime, nano-scale chemical imaging, and plasmon-induced / enhanced photo-catalysis.
到達目標 Course Goals
The goal of this course is to help students (1) understand the quantum mechanics and optics of nanoconfined light-moleculeinteraction and (2) gain a general perspective on what is currently possible with the state-of-art spectroscopy, imaging, andphotochemistry techniques enabled by the nano-confined electromagnetic field.
授業計画 Course Schedule
1. Introduction: how to focus light to a nanometer scale and what it can do
2. Fundamentals: Molecular quantum mechanics and elementary electrodynamics of light
3. Fundamentals: Quantum mechanics of light-molecule interaction
4. Plasmonics of nanostructure: field enhancement and field confinement
5. Nano-scale molecular spectroscopy and imaging
6. Plasmon-induced and polaritonic chemistry
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
To read the basic parts of Physical and Quantum Chemistry textbooks at undergraduate level is highly recommended.
成績評価の基準と方法 Grading System
One final written exam will be given to students for the grading.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G057
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094423 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] Leading and A dvanced Ma terials Chemist ry and Engineering IIA - 2024 [Leading and A dvanced Mate rials Chemistry and E ngineering IIA - 2024]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

化学特別講義[Advanced Chemistry]
Leading and Advanced Materials Chemistry and Engineering IIA - 2024[Leading andAdvanced Materials Chemistry and Engineering IIA - 2024]
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
Mengning DING (Nanjing University)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094423
1～

CHEM_ELCOM 6401
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Electrochemistry, Surface Chemistry, Catalysis, Physical Chemistry, Sustainable Chemistry
授業の目標 Course Objectives
This course introduces the fundamental principles in electrochemistry and electrochemical processes at the molecular level toenable the in-depth understanding for their diverse applications in clean energy and sustainable chemistry technologies. The
class will cover the concepts such as electrochemical methods, electron transfer, double layer structure, interfacial processes,
electro-kinetics, electro-catalysis, etc. Examples of state-of-the-art design, synthesis and applications of catalytic materials
for sustainable energy/chemical conversions such as CO2 conversion, biomass upgrading, C-H oxidation, water electrolysis
for green hydrogen energy will be introduced.
到達目標 Course Goals
The goal of this course is to help students (1) understand the fundamental working principles of electrochemistry andelectrochemical interfacial processes; (2) understand the examples of application of electrochemical technology in thesustainable chemistry, such as electrocatalysis, electrosynthesis and electrochemical devices; (3) understand thesurface/interfacial processes at the atomic level, and structure-property relationships to achieve optimal function of materials
and properties; (4) familiar with the synthetic methods to prepare and characterize state-of-the-art electrocatalytic materials.
授業計画 Course Schedule
1. Introduction to electrochemistry
2. Characterization of the electrochemical processes
3. Advanced technology for the in-depth investigation on micro-electrokinetics and their modulation
4. Electrocatalytic water splitting for hydrogen production
5. Electrocatalytic conversion of CO2 (and other chemicals) to value-added products
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
To read the basic parts of Physical Chemistry textbook at undergraduate level is highly recommended.
成績評価の基準と方法 Grading System
One final written exam will be given to students for the grading.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G048
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://mdinglab.weebly.com/
備考 Additional Information

094424 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] Leading and A dvanced Ma terials Chemist ry and Engineering IIIA - 2024 [Leading and A dvanced Mate rials Chemistry and E ngineering IIIA - 2024]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

化学特別講義[Advanced Chemistry]
Leading and Advanced Materials Chemistry and Engineering IIIA - 2024[Leading andAdvanced Materials Chemistry and Engineering IIIA - 2024]
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
吉尾 正史[YOSHIO Masafumi](物質・材料研究機構),
増田 卓也[MASUDA Takuya](物質・材料研究機構)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094424
1～

CHEM_ELCOM 6401
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Supramolecular Chemistry, Printed Electronics, Electrochemistry, Advanced Characterization Techniques
授業の目標 Course Objectives
In this course, students will delve into molecular assembly chemistry, exploring the design and device applications of ion andelectron functional organic and polymer materials, including printed electronics. They will also delve into advanced interface
analysis techniques. The lectures will primarily focus on the intricate process of creating functional organic materials throughnanostructure formation via molecular self-assembly. This encompasses various applications such as soft actuators andseparation membranes utilizing liquid crystals, block copolymers, and covalent organic frameworks. Moreover, the course will
cover advanced characterization techniques, including X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray absorption/fluorescence
spectroscopy, vibrational spectroscopy, electron microscopy, scanning probe microscopy, etc, specifically targeting cathode,
anode, and electrolyte materials used in lithium-ion and fuel cells. Throughout the course, students will explore how structuraldesign and orientational control in organic materials can enhance their electrical and mechanical properties in functional
devices. Additionally, they will gain insights into the changes occurring in the surface chemistry of electrodes and electrolyte
interfaces during capacitor and battery charging.
到達目標 Course Goals
The goal of this course are as follows: Understand the intermolecular interactions in organic assemblies and grasp thefundamental working principles of organic ionic and electronic devices. Gain insight into materials design, engineering,processing, and the relationships between structure and properties to achieve optimal material function. Develop problemsolving skills and explore solutions based on acquired knowledge. By pursuing these objectives, students will develop the skills
necessary to make global contributions in their field.
授業計画 Course Schedule
1. Supramolecular materials chemistry
2. Soft Actuators and Sensors
3. Functional Nanostructured Membranes
4. Printed Electronics
5. Lithium-ion batteries and Fuel Cells
6. Advanced Characterization Techniques
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
To read the basic parts of Organic and Physical Chemistry textbooks at undergraduate level is highly recommended.
成績評価の基準と方法 Grading System
Two reports will be given to students for the grading.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G050
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094425 化学特別 講義[A dvanced Chemis try ] Leading and A dvanced B iological and P olymer Chemis try a nd Enginee ring I - 2024[ Leading and A dvanced B iological and P olymer Chemist ry and Engineering I - 2024 ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

化学特別講義[Advanced Chemistry]
Leading and Advanced Biological and Polymer Chemistry and Engineering I - 2024[Leading
and Advanced Biological and Polymer Chemistry and Engineering I - 2024]
坂口 和靖 [SAKAGUCHI Kazuyasu] (大学院理学研究院)
Pascale Legault (University of Montreal),
鎌田 瑠泉[KAMADA Rui](理学研究院), 中川 夏美[NAKAGAWA Natsumi](理学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094425
1～

CHEM_ELCOM 6401
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
RNA structure and function, microRNAs, microRNA biogenesis, microRNA regulation, let-7, Parkinson’s Disease, alphasynuclein, viral infections, Zika Virus
授業の目標 Course Objectives
MicroRNAs (miRNAs) constitute an important class of small non-coding RNAs that, like transcription factors, play a central
role in regulating gene expression. They function by targeting complementary sequences of mRNA, generally resulting intranslational inhibition. Misregulation of miRNA levels can change gene expression patterns, and these changes have been
directly linked to developmental defects and several human diseases, such as cancer and neurodegenerative diseases.
The course will focus on better understanding the following topics:
1. The importance of miRNA in gene regulations for health and diseases
2. The general pathway of miRNA biogenesis and the main enzymes involved in post-transcriptional regulation
3. The different mechanisms for regulating miRNA levels
4. The discovery of novel regulators of miRNA levels
到達目標 Course Goals
Here are some of the key concepts and skills students will develop:
1. Appreciate the importance of miRNA levels in health and disease
2. Appreciate the role of RNA in regulating gene expression
3. Understand the structure and function of key proteins involved in miRNA maturation
4. Understand the role of RNA-binding proteins in regulating miRNA levels
5. Apply simple web-based tools for miRNA research
6. Become familiar with experimental techniques used in miRNA biology
7. Critical evaluation of miRNA research litterature
授業計画 Course Schedule
July 29th (Mon)10:30 ~ 12:00 Lecture
13:00 ~ 14:30 Computer exercise using web-based tools (students will need to bring their own computer)
July 30th (Tue)
10:30 ~ 12:00 Lecture
13:00 ~ 14:30 Discussion
July 31st (Wed)
10:30 ~ 12:00 Lecture
13:00 ~ 14:30 Discussion
August 1st (Thu)
10:30 ~ 12:00 Lecture
13:00 ~ 14:30 Seminar
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
To be provided at the first class
成績評価の基準と方法 Grading System
Assignment on specified topics regarding "microRNA function" and "microRNA maturation" (60%); Active student participationin class (40%)
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
None
講義指定図書 Reading List
To be provided at the first class参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G042
研究室のホームページ Websites of Laboratory
http://airen.bcm.umontreal.ca
https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~biochem/
備考 Additional Information

094431 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] 有機プ ロセス工学特別講義 2 024[Chemical P rocess Enginee ring 2024]

科目名 Course Title
応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
講義題目 Subtitle
有機プロセス工学特別講義 2024[Chemical Process Engineering 2024]
責任教員 Instructor
猪熊 泰英 [INOKUMA Yasuhide] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
久木 一朗 (大阪大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094431
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6410
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
超分子、有機結晶、有機合成、キラリティー
授業の目標 Course Objectives
有機分子の間に働く可逆的で弱い相互作用は、巨大な機能性分子を作り出すために重要な働きをしています。本講義では、小さな有機分子に働く水素結合などの基本的な分子間相互作用を通して分子集合体の成り立ちについて理解します。そして、可逆的な分子間相互作用によって作り出される巨大な分子集合体や細孔の空いた有機結晶が持つ機能の理解へと繋げます。講義の後半では超分子集合体に囲まれた空間が示す機能として、小分子の取り込みやキラル化合物の識別など、基礎的な原理から最新研究までを横断的に理解します。
到達目標 Course Goals
本講義を通して、
1. 巨大な分子集合体の成り立ちと機能発現の原理に関して説明できるようになる。
2. 最新研究論文の読解に必要な基礎知識を身につけて、超分子を用いた機能性有機材料の分子設計に関して考察できるようになる。
授業計画 Course Schedule
第１回 超分子化学の基礎概念
第２回 分子間に働く相互作用
第３回 巨大分子集合体の成り立ち
第４回 超分子の合成化学
第５〜７回 超分子によって作られる空間の化学
第８回 公開講演会
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学部で履修した有機化学に関する内容を前提知識として講義を進めます。また、講義内で示される超分子や有機結晶に関する
英語の学術論文を次回の講義までに読んで理解しておくことが必要です。教科書と課題論文を使って、予習と複数を各２時間を目安に行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
講義の中で行う小テストの点数(20%)とレポート課題の点数(80%)により成績を評価します。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
大学院講義 有機化学 I 分子構造と反応・有機金属化学 第 2 版／野依良治・中筋一弘・玉尾皓平・奈良坂紘一・柴崎正勝・鈴木啓介(編)：東京化学同人
大学院講義 有機化学 II 有機合成化学・生物有機化学 第 2 版／野依良治・中筋一弘・玉尾皓平・奈良坂紘一・柴崎正勝・橋本俊一・鈴木啓介・山本陽介・村田道雄(編)：東京化学同人
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
http://www.chem.es.osaka-u.ac.jp/mac/
備考 Additional Information

094432 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] 物質化 学特別講義 2024[Ma terials Chemis try 202 4]

科目名 Course Title
応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
講義題目 Subtitle
物質化学特別講義 2024[Materials Chemistry 2024]
責任教員 Instructor
島田 敏宏 [SHIMADA Toshihiro] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
浅川 鋼児 (キオクシア(株))科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094432
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6411
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
semiconductor processes and materials, integrated circuits, memory, nano-fabrication. lithography, resists, electronics
授業の目標 Course Objectives
現代の大規模デジタル集積回路(CPU, メモリーなど)における加工技術や材料の基礎について講義する。電子工学を専門としない学生にも、電子工学の基礎を教授することも目的としている。
到達目標 Course Goals
一連の講義によって、受講生は半導体作製技術とその背後にある物理および化学を理解できる。
授業計画 Course Schedule
講義の一か月前を目途に講義内容の詳細を通知する。下記の内容を予定している。
- 現代エレクトロニクスの基礎- 半導体微細化の歴史（スケーリング）- メモリー素子- 半導体プロセスの概観- リソグラフィ：ナノ加工のための光学系とレジスト- 薄膜成長： 化学気相蒸着法(CVD) と原子層堆積法(ALD)- エッチング: プラズマエッチングと反応性イオンエッチング(RIE)- 化学機械研磨(CMP)
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義資料を毎回配布するので予習復習を行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
講義後のレポートと講義の参加態度により評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
講師が勤務する企業の経済安全保障の基準によって受講が不可とされる場合がある
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094433 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] 生物機 能高分子特別 講義 2024 [A dvanced A pplied B iochemist ry 2024 ]科目名 Course Title
応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
講義題目 Subtitle
生物機能高分子特別講義 2024[Advanced Applied Biochemistry 2024]
責任教員 Instructor
松本 謙一郎 [MATSUMOTO Kenichiro] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
山田 美和 (岩手大学)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094433
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6410
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
環境調和高分子, 生分解性プラスチック, バイオプラスチック, 微生物, 酵素, 代謝工学, タンパク質工学, バイオマス利活用, ケ
ミカルリサイクル
授業の目標 Course Objectives
現在直面している地球規模の環境問題と、その解決に貢献しうる技術開発に対応できる人材の育成を目指し、バイオプラスチックの合成と分解、さらには難分解性プラスチック分解の現状について学び、実用的な観点と基礎研究的な視点から理解することを目的とする。
到達目標 Course Goals
本授業では主にバイオプラスチックの合成と分解のメカニズムについて学ぶ。さらに難分解性プラスチックの酵素分解技術についても学ぶことで、各技術の実用化へ向けた可能性や課題について理解・考察できるようになることを目標とする。
授業計画 Course Schedule
微生物や酵素を利用したプラスチックの合成と分解
講義１「環境問題とバイオプラスチック」
現在直面している地球規模の環境問題や、一般的なバイオプラスチックの概念・種類・合成法、さらにバイオプラスチックがなぜ
環境問題解決に貢献しうると期待されているかについて学ぶ。
講義２「微生物が生合成するバイオプラスチック」
微生物が生合成するバイオプラスチックについて、その性質と工業化の現状、微生物細胞内での生合成経路と酵素による重合メカニズムを理解する。
講義３「微生物によるバイオプラスチック合成研究の最前線」
微生物スクリーニング、代謝工学、タンパク質工学を利用した微生物によるバイオプラスチック合成に関する最新の研究内容を学ぶ。さらに、今後の応用の可能性について議論する。
講義４「バイオプラスチックの分解メカニズム」
生分解性を示すバイオプラスチックの分解メカニズムや、分解に影響を与える要因について理解する。
講義５「生分解性プラスチックの環境中における分解とプラスティスフィア」
プラスティスフィアについて学び、生分解性プラスチックの生分解が環境に与える影響について議論する。
講義 6「微生物による難分解性プラスチックの酵素による分解とリサイクル技術」
難分解性プラスチックの酵素による分解やリサイクル技術に関する最新の研究内容や応用例を学ぶ。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
事前に配布する資料がある場合はそれを熟読する。予習と復習を 2 時間を目安におこなうこと。授業中は時々受講者各自の考えについて意見を求め、お互いで議論する場を設ける。
授業終了後，問題設定した課題をまとめてレポート提出する。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。成績は(1)学修態度(40％)と(2)レポート(60％)によって評価する。
レポートでは講義内容の理解度と考察の深度、また、記述が論理的に展開されているかを基準に評価する。
秀（100 点〜90 点）・優（89 点〜80 点）・良（79 点〜70 点）・可（69 点〜60 点）・不可（60 点未満）
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List

参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
http://appl-micro.agr.iwate-u.ac.jp/index.html
https://biosynchem.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information

094434 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] 異分野 ラボビジ ット

科目名 Course Title
応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
講義題目 Subtitle
異分野ラボビジット
責任教員 Instructor髙橋 正行 [TAKAHASHI Masayuki] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094434
期間 Semester
２学期
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 6412
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
異分野交流、異分野融合、俯瞰力
授業の目標 Course Objectives
2 週間～2 ヶ月程度の期間、異なる研究室に移籍し、移籍先研究室が提供する教育研究について学び，異分野の新たな専門知識や技術を習得することを目標とする。
到達目標 Course Goals
・ディスカッション等を通して幅広いコミュニケーション能力を養うことで、異なる背景を持つ研究者とも研究を進めることができる
ようになる。
・俯瞰力を身に付けることで、領域横断型の研究を推進するために必要となる、自身の研究と異分野の研究の関係性を考察することができるようになる。
授業計画 Course Schedule
・受講生は「スマート物質科学を拓くアンビシャスプログラム」のプログラム生と ICReDD の MANABIYA プログラムを受講する大学院生に限定する。
・4 月から翌年 3 月の間で、原則として 2 週間～2 ヶ月程度の期間とする。実施時期と期間は受入先教員と相談の上、指導教員の了承を得てから決定する。
・実施期間中は，原則として所属する研究室を離れ，受け入れ研究室における研究課題に従事し，異分野の専門知識と技術の習得を目指す。
・具体的な研究内容は，実施前に受け入れ教員と十分にディスカッションを行い，決定すること。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
・受入先研究室を決定するにあたり，自分が習得したい異分野の研究とマッチする研究室について十分に調査し，その研究室の教員と事前に研究内容について十分な打ち合わせを行うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
・提出された報告書の内容と研修内容についての本講義担当教員とのディスカッションによって成績を評価する。
秀：習得した異分野のレビューができ，研究提案ができるレベル，優：習得した異分野の研究内容を理解し，分かりやすく説明できる，良：異分野の実験スキルを習得している，可：異分野の研究論文を紹介できる
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://phdiscover.jp/hu/smats/, https://www.icredd.hokudai.ac.jp/ja/manabiya
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
受け入れ教員の指示に従って実施すること。

094441 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] Leading a nd A dvanced Molecula r Chemist ry and Engineering I - 2024 [Leading an d A dvanced Molecula r Chemist ry and Engineering I - 2024 ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
Leading and Advanced Molecular Chemistry and Engineering I - 2024[Leading and Advanced
Molecular Chemistry and Engineering I - 2024]
伊藤 肇 [ITOH Hajime] (大学院工学研究院)
Andrei K. YUDIN (University of Toronto), 久保田 浩司[KUBOTA Koji](工学研究院)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094441
1～

CHEM_ELCOM 6411
2 対面授業科目《一部遠隔》

キーワード Key Words
organic chemistry, organic synthesis, mechanochemical synthesis
授業の目標 Course Objectives
Organic chemistry is a field of study that is important for the effective use of resources and for supporting people's
comfortable and healthy lives. In this lecture, leading researchers from abroad and Hokkaido University will give intensive
lectures on organic chemistry fields that have been developed remarkably recently and will be useful for students to haveknowledge in the future. The courses will cover new synthetic reagents, peptide conformation, and mechanochemical organic
synthesis.
到達目標 Course Goals
After the completion of this course, you will be able to know concepts and recent progress in new synthetic reagents, peptide
conformation, and mechanochemical organic synthesis.
授業計画 Course Schedule
Course Schedule (the order of the following lectures is subject to change)
1. Mechanochemical organic synthesis I
2. Mechanochemical organic synthesis II
3. Structure and conformation of small molecules
4. New synthetic reagents with multiple reactivities
5. Research proposal I
6. Research proposal II
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Students will make proposal presentations and reports.
成績評価の基準と方法 Grading System
Grades are judged based on class attitude, presentations, and reports during the course.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G054
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://itogrouphp.eng.hokudai.ac.jp/en.html
https://sites.chem.utoronto.ca/yudinlab/content/andrei-yudin
備考 Additional Information

094442 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] Leading a nd A dvanced Molecula r Chemist ry and Engineering IIA - 2024 [Leading and A dvanced Molecular Chemistry and Engine ering IIA - 2024]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
Leading and Advanced Molecular Chemistry and Engineering IIA - 2024[Leading andAdvanced Molecular Chemistry and Engineering IIA - 2024]
清水 研一 [SHIMIZU Kenichi] (触媒科学研究所)
Zhang WENXIONG (Peking University), Wang CONGYANG (Chinese Academy of Sciences),
宋 志毅[SON Tsui](触媒科学研究所)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094442
1～

CHEM_ELCOM 6411
2 対面授業科目《一部遠隔》

キーワード Key Words
触媒、化学工業、バイオマス、有機金属、有機合成
授業の目標 Course Objectives
現代社会は地球温暖化，エネルギー危機，食料問題といった人類の生存を左右する問題を抱えている．化学はこれらの問題を解決する方策を見出し，地球環境を未来に繋げていく使命を課せられている．特に，現代の化学工業を支える触媒化学は問題解決のための鍵となる．本講義は資源・エネルギー・環境関連問題を解決するための触媒技術および次世代の化学工業の開発に不可欠な触媒化学を対象として，新しい概念による先駆的な触媒研究に取り組む先生方とバイオマスから基幹化学品を誘導するための固体触媒研究に携わる先生方が担当する．「触媒化学の基礎と応用」を学び，現代の問題を解決し次世代技術を開拓する力を養っていただきたいと思う．
到達目標 Course Goals
By the end of this course you will be able to understand
1. to understand principles about heterogeneous catalysis
2. to learn CO2 conversion using solid catalysts
3. to learn how to develop catalytic reactions for utilization of natural carbon resources
4. to learn how to develop nanomaterials for novel catalytic reactions
5. to learn fundamental knowledge of direct transformation of P4 or N2 into fine chemicals
6. to learn applications of transition metals in organic synthesis
授業計画 Course Schedule
1.Principals for design and characterization of heterogeneous catalysts
2.Application of heterogeneous catalysts for CO2 hydrogenation
3.Frontiers of catalyst research for utilization of natural carbon resources
4.Development of novel catalytic functions of nanomaterials
5.Activation and Transformation of White Phosphorus to Organophosphorus Compounds
6.Nitrogen Fixation: Fundamentals and Catalysis
7.The History, Current Status and Future of Rare-Earth Organometallic Chemistry
8.Titanium in Organic Synthesis
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Students will be asked to write a report at the end of each lecture.
成績評価の基準と方法 Grading System
Grades will be judged based on active attendance records and reports at the end of each lecture.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G055
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094443 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] Leading a nd A dvanced Ma terials Chemist ry and Engineering I - 202 4[Leading a nd A dvanced Ma terials Chemist ry and Engineering I - 20 24]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
Leading and Advanced Materials Chemistry and Engineering I - 2024[Leading and Advanced
Materials Chemistry and Engineering I - 2024]
三浦 章 [MIURA Akira] (大学院工学研究院)
Laurent Cario (CNRS), Shunsuke SASAKI (CNRS)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094443
1～

CHEM_ELCOM 6411
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
材料化学、異分野協働、固体化学
授業の目標 Course Objectives
材料化学は、化学の様々な分野が新材料探索や機能性向上を目的として協働する、学際研究の交差点としての性格を強く帯びている。このような学際的な分野においては、どのように研究課題を設定し、自らの専門知識を他分野に適応させ、異なる背景を持つ研究者と効果的に協力するかといったスキルが重要となる。本コースでは、材料設計における様々なアプローチをケー
ススタディとして紹介し、これらの背景にある異なる考え方を浮き彫りにするとともに、橋渡しとなるような共通概念についても議論する。また、このコースにはロールプレイング演習を行う実践的なセッションも含まれる。これらの演習は、全く異なる分野で新しい研究プロジェクトを立ち上げるプロセスを体験するものであり、受講生は自らの専門知識を他分野へどのように応用するか試
行錯誤する。
到達目標 Course Goals
本コースを通じ、将来学術および産業における材料研究でも必要とされるであろう、柔軟性の高いマインドセットが培われると期待する。
授業計画 Course Schedule
1. 講義の案内
2. 分子系および無機固体の合成化学: 共通の概念、違い、および横断的アプローチ
3. 固体化学における横断的アプローチの事例研究
4. 基礎的な固体化学から微細電子工学デバイスまで、どのように技術成熟度レベルを上昇させるか: モット絶縁体の応用における事例
5. ブレインストーミングを通じた新しい横断的プロジェクトの創出
6. 日仏欧のアカデミアにおける研究プロポーザルの事例紹介と基本的な考え方の解説。その後、ロールプレイングを通じて各
学生の横断的プロジェクトを具体化させる。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学生それぞれの分野横断的アイデア、および興味の具体化を助けるため、各講義ごとに短い質問票またはレポートを課す。
成績評価の基準と方法 Grading System
提出されたレポートにより判断する
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G047
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094444 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] Leading a nd A dvanced Ma terials Chemist ry and Engineering IIB - 2024 [Leading and A dvanced Mate rials Chemist ry and Engineering IIB - 2024]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
Leading and Advanced Materials Chemistry and Engineering IIB - 2024[Leading andAdvanced Materials Chemistry and Engineering IIB - 2024]
忠永 清治 [TADANAGA Kiyoharu] (大学院工学研究院)
Masashi KOTOBUKI (Ming Chi University of Technology),
藤井 雄太[FUJII Yuta](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094444
1～

CHEM_ELCOM 6411
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Electrochemical devices; Electrolyte; Electrode; Nano-structure; Batteries
授業の目標 Course Objectives
Recently, safe, low-cost, high-energy density, and long-lasting electrochemical devices for energy conversion and storage arehighly required for mobile devices, electric vehicles, and storage for renewable energy to build a sustainable society.
Development of novel materials and structural/morphological control of these materials are key issues. The aim of this course
is to describe the importance of electrochemical devices and materials science involved in the development of suchelectrochemical devices. Fundamental concepts in electrochemical energy conversion and storage are overviewed at first, andthen the materials chemistry for the electrochemical devices will be described. The preparation process for materials ofelectrochemical devices, the effect of nano-structures in electrodes for batteries, and the development of all-solid-statebatteries are also described.
到達目標 Course Goals
By the end of this course you will be able to1. explain and compare various electrochemical energy conversion and storage systems
2. understand the basic requirements for materials used in electrochemical energy conversion and energy storage devices
3. explain the effects of structure and morphology on the properties of electrochemical devices
4. understand and discuss materials and electrochemical devices in future energy storage system
授業計画 Course Schedule
As a HSI course, Professor Masashi Kotobuki (Battery Research Center of Green Energy, Ming Chi University of Technology)
will give most of the lectures.
The following topics will be covered during this course.
1. Fundamental concepts about electrochemical energy conversion and storage
2. Materials used in electrochemical devices
3. Introduction of inorganic materials science for electrochemical devices
4. Nanostructured materials applied to electrodes for lithium and sodium ion batteries
5. Fundamentals of solid electrolyte
6. All-solid-state lithium/sodium secondary batteries
7. Overview of recent trends in materials for electrochemical devices and future energy storage system
8. Students presentation on topics in electrochemical devices
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Students will be expected to download class notes from WEB page and read designated chapter in advance.
Students should read some papers on electrochemical devices during this course and make presentation.
成績評価の基準と方法 Grading System
Grade will be determined by how well one’s achievement in this course through1. a report on nanostructured materials in electrochemical devices (weightage 80%), and
2. a presentation on one’s research or some topics in electrochemical devices (weightage 20%).
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
No textbook required. Handouts will be distributed.
講義指定図書 Reading List
"Recent Advances in Energy Storage Materials and Devices", Li Lu edited, Materials Research Forum LLC, ISBN 9781945291265 (2017).
"Ceramic Electrolytes for All-Solid-State Li Batteries", M. Kotobuki, S. Song, C. Chen, and Li Lu, World Scientific Pub Co

Inc ISBN: 978-9813233881(2018).
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G049
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://brcge.mcut.edu.tw/?Lang=en
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/inorgsyn/
備考 Additional Information

094445 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] Leading a nd A dvanced Ma terials Chemist ry and Engineering IIID - 2024 [Leading and A dvanced Mat erials Chemist ry and Engineering IIID - 2024 ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle

応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
Leading and Advanced Materials Chemistry and Engineering IIID - 2024[Leading andAdvanced Materials Chemistry and Engineering IIID - 2024]
島田 敏宏 [SHIMADA Toshihiro] (大学院工学研究院)

責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094445
1～

CHEM_ELCOM 6411
4 遠隔授業科目《遠隔のみ》

キーワード Key Words
マテリアルズインフォマティックス、パイソン
授業の目標 Course Objectives
この講義は毎回の講義と実習から構成されます。講義ではニューラルネットワーク等の機械学習のベイズ最適化などの原理や手法を学びます。実習では化学や材料に即した題材を用いて tensorflow、scikit learn、Stan、GPy など機械学習関連のライブラ
リを使ってみます。
到達目標 Course Goals
1. データサイエンスや機械学習に出てくる用語を理解する
2. python のライブラリやデータベースの使い方を習得する
3. マテリアルズインフォマティックスに関連したライブラリの使い方を習得する
授業計画 Course Schedule
1. ニューラルネットワークを触ってみよう
2. 化学式を扱える Rdkit ライブラリの使い方
3. 分子を題材にした機械学習
4. 機械学習ライブラリ scikit learn
5. 強化学習 - タンパク質構造予測はどうやっているか
6. 進化的アルゴリズム
7. ベイズ統計の応用
8. 機械学習結果の解釈
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
ネットワーク接続のできるコンピュータが必要です
一日の終わりに課題が提示されます。その回答を宿題とします。
成績評価の基準と方法 Grading System
一日の終わりに課題が提示されます。その回答とレポートの提出で成績を付けます。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
None
講義指定図書 Reading List
Any textbooks or websites on python language
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G053
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/kotai/en/index.html
備考 Additional Information
コンピュータとネットワーク接続が必要です。集中講義の前に python の予習の説明のために連絡するかもしれません。

094446 応用化学 特別講義 [A dvanced-A pplied Chemistry ] Leading a nd A dvanced B iological and P olymer Chemistry and Enginee ring II - 2024[ Leading and A dvanced B iological and P olymer Chemist ry and Engineering II - 20 24]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

応用化学特別講義[Advanced-Applied Chemistry]
Leading and Advanced Biological and Polymer Chemistry and Engineering II - 2024[Leading
and Advanced Biological and Polymer Chemistry and Engineering II - 2024]
磯野 拓也 [ISONO Takuya] (大学院工学研究院)
Hsin-Lung CHEN (National Tsing Hua University),
佐藤 敏文[SATOH Toshifumi](工学研究院), LI FENG (工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094446
1～

CHEM_ELCOM 6411
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Polymer, Structure, Phase transition, Properties, Small angle scattering
授業の目標 Course Objectives
The connectivity and collective behavior of monomers give rise to intriguing properties that set polymers apart from small
molecules. Polymer physics is a specialized field within polymer science that concentrates on the study of the structure,dynamics, and physical properties of polymers. The structures observed in polymers within the experimental time scale are
typically metastable and exhibit distinctive features across a wide spectrum of length scales. Therefore, comprehending thefundamental thermodynamic and kinetic principles governing the structure formation is crucial for controlling and designing thehierarchical structures and properties of polymers aiming for practical applications as well as developing novel functional
materials.
This course is designed to impart the fundamental concepts of polymer physics to students. We will commence with an
exploration of single-chain behavior and gradually delve into the topics including polymer solution thermodynamics, glasstransition, self-assembly behavior, viscoelasticity, and dynamics. Additionally, we will briefly touch upon the application ofsmall-angle scattering techniques in the analysis of polymer nanostructures. The goal of this course is to provide students
from diverse backgrounds with a foundational understanding of polymer physics that can serve as a stepping stone to grasp the
intricacies of the processing-structure-property relationship and the mechanisms dictating the morphological formation ofpolymers.
到達目標 Course Goals
This course aims to assist students with little or no prior background in polymer science in developing a fundamental
understanding of polymer physics. It will cover the essential principles that can be exploited to elucidate the structureproperty relationships of polymers. We will also briefly discuss the recent developments in pertinent topics to ignite students'
curiosity and motivate them to participate in the research within or related to the domain of polymer physics.
授業計画 Course Schedule
1. Brief review of thermodynamics and basic concepts of polymers
2. Conformational statistics of single polymer chain
3. Thermodynamics of polymer solution and blend
4. Glass transition of polymer
5. Self-assembly of crystalline polymer and block copolymer
6. Viscoelasticity and dynamics of polymers
7. Application of small angle scattering in polymer science
8. Seminar: Physics of the self-assembly of block copolymers
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Final report on the subjects relating to the structure and physical properties of polymers involving the application of theconcepts learned from the lectures.
成績評価の基準と方法 Grading System
Your grade will be determined by how well you demonstrate your achievement of the course goals through1. Participation to the discussion (10%)
2．Final report(90%)
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Lecture notes in PDF files will be provided.
講義指定図書 Reading List
Polymer Physics／Michael Rubinstein, Ralph H. Colby：Oxford Univ Pr，2003
Introduction to Physical Polymer Science／Leslie H. Sperling：Wiley-Interscience，2005
Polymer Physics／U.W. Gedde：Springer，1995

参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G043
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://sites.google.com/gapp.nthu.edu.tw/polymer-physics-laboratory/home
http://poly-ac.eng.hokudai.ac.jp/index_e.html
備考 Additional Information
Other Instructor: Hsin-Lung Chen (National Tsing-Hua University)
The class will be held on campus and/or in real-time web system.
We will announce the details via ELMS. Please carefully see ELMS.

094451 化学産業 実学[Indus trial P rac tice in Chemical P r ocesses]

科目名 Course Title
化学産業実学[Industrial Practice in Chemical Processes]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
長谷川 淳也 [HASEGAWA Junya] (触媒科学研究所)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
２学期（集中）単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5200
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094451
1～

キーワード Key Words
産業実学、研究開発、化学技術、産学連携
授業の目標 Course Objectives
産業界や公立研究所等の第一線で活躍している理系大学卒業者を招き、大学で学んだことが企業でどのように役に立つのか、また企業で何を求められているのかを講師の先生方の成功体験、失敗体験を交えて講義して頂きます。授業を通して、産業界や企業で働くということの具体的なイメージを持ち、今後の自分の将来を決める方針、社会との係わり方についての考えていくことを目標としています。
到達目標 Course Goals
産業界や公立研究所等の第一線で研究を行い指導的立場にある化学技術者や化学企業の経営者、化学系商社に勤める講師の先生方による講義を聴くことで、社会で求められる化学技術とは何かを、また、産業界における研究者のあり方、技術者倫
理、安全の確保、環境保全への配慮、社会への情報発信の重要性等についても学習し、広い視野を養うことを目的としています。
授業計画 Course Schedule
産業界や公立研究所等の第一線で研究を行っている化学技術者や化学企業の経営者を招いて授業を行います。集中講義として開講します。日程については備考欄を参照ください。
具体的な授業計画は以下のとおりです。
1. 企業の研究開発の最前線（2 回）：
企業で行われている製品開発について、その背景や社会的意義を含めた具体的な解説。
2. 化学研究の展望と課題（2 回）：
化学技術の将来的展望とグローバルな視点による課題設定・研究戦略について、具体例を交えての説明。
3. 社会で求められる化学者像（2 回）：
これまでの講義内容を基に、将来化学研究に携わる者に求められる能力や、学生のうちに学んでおくべき事柄等について、指導的立場にある講師の経験を踏まえた解説。
4. 化学技術と環境・社会（2 回）：
化学技術の環境保全に対する責務の重さと取り組みについての説明。また、エネルギー・食料問題を含め、持続可能な社会づくりに貢献する化学技術についての考察。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
授業内容について次回までに復習。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数 7.5 割以上の出席を成績評価の条件とする。
欠席する場合事前に欠席届を提出する。
講義の最後に行う小テストの成績によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
教科書はとくに指定せず、講義時はパワーポイントを使用する。
Textbooks are not used. Slides prepared with PowerPoint are used.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
集中講義として，10 月に開講する予定です。開講日と教室については決まり次第掲載します。

094452 マイク ロ・ナノ化学 [Micro-N anochemis try ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

マイクロ・ナノ化学[Micro-Nanochemistry]
村越 敬 [MURAKOSHI Kei] (大学院理学研究院)
上野 貢生[UENO Kosei](理学研究院), 渡慶次 学[TOKESHI Manabu](工学研究院),
谷 博文[TANI Hirofumi](工学研究院), 中坂 佑太[NAKASAKA Yuta](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
２学期（秋）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094452
1～

CHEM_ELCOM 5222
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
マイクロ化学，ナノ化学，微細加工，化学チップ，バイオチップ，マイクロリアクター，単一原子・分子操作
授業の目標 Course Objectives
1990 年代初頭から急速に発展してきたマイクロメートル～ナノメートル領域における化学研究の例と特徴を学ぶ。特に、微細加工法に基づくマイクロ～ナノ化学チップの創製法やその利用法・研究法を含め、先端化学におけるマイクロ・ナノ化学の役割について学習する。
到達目標 Course Goals
マイクロ・ナノ化学の研究においては材料の微細加工法の利用が基盤となる。まず、化学において馴染みの薄い種々の微細加工法の原理と特徴を理解すると共に、これが化学研究にどのように利用されているかを理解する。その上で、広く利用されるようになった化学チップ、バイオチップ、マイクロリアクターなどの特徴と利用について理解する。また、ナノ化学の典型的な例である
単一原子・分子レベルの操作法や計測法を理解し、次世代の研究動向について知識を身につける。
授業計画 Course Schedule
近年，マイクロ・ナノメートル領域の科学は急速に発展し，化学のみならず，バイオ系や医療にも利用されつつあり，関連する分野は次世代の科学技術の基盤として益々重要になっている。本講義においては，マイクロ・ナノ化学の基礎となる材料の微細加工法の基本とマイクロ・ナノ化学チップの創製法について解説した後，その応用としてのトータルマイクロ分析システム（micro
total analysis system: micro-TAS），バイオチップ化学，マイクロリアクターなどの特徴を詳述する。また，単一原子・分子レベルの操作・計測についても解説する。このような講義を通して，マイクロ・ナノ化学の重要性と今後の展開について理解する。
（オムニバス方式／全８回）（上野 貢生／2 回）
電子ビームを用いたリソグラフィによる微細加工法やマイクロ・ナノ構造と光の相互作用について概説する。また、光増強を利用した化学チップや光圧を利用した分子操作に基づく光センサー等に関して実例を示して解説する。
（村越 敬／2 回）
現代の分子化学・物質科学の発展は単原子・分子レベルの操作や計測を可能にした。本講義においては、単一原子・分子レベルの操作・計測により明らかになりつつある分子化学・物質科学の特徴を、実例を示して解説する。
（渡慶次 学／2 回）
マイクロ・ナノ化学の発展史と化学チップ・バイオチップの科学・化学研究における役割を概説する。また、最先端の化学チップ・
バイオチップの実例を示して解説する。
（谷 博文／1 回）
ガラスやプラスチックなど各種基板の微細加工に基づくバイオチップの作製法とともに、生体関連物質の計測法を含め最新の研究を、実例を示して解説する。
（中坂 佑太／1 回）
マイクロリアクターの特徴と利用法について実例を示して解説する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学部レベルの物理化学・分析化学・計測化学等の復習
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度（30％）とレポート（70％；課題は講義において指示）による総合評価。
テキスト・教科書 Textbooks
なし。適宜，資料を配布する
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094453 生命分子 化学特論 [Modern T rends in B iomolecular Chemistry ]科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

生命分子化学特論[Modern Trends in Biomolecular Chemistry]
坂口 和靖 [SAKAGUCHI Kazuyasu] (大学院理学研究院)
松本 謙一郎[MATSUMOTO Kenichiro](工学研究院), 内田 毅[UCHIDA Takeshi](理学研究院), 田島 健次[TAJIMA Kenji](工学研究院), 小笠原 泰志[OGASAWARA Yasushi](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（夏）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094453
1～

CHEM_ELCOM 5230
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
遺伝情報，タンパク質構造，分子論的理解，生合成機構，動物細胞，二次代謝産物，バイオポリマー，環境浄化
授業の目標 Course Objectives
生命，情報，医療，環境などの複合的総合分野における，生命に関わる分子群の合成，構造および機能の理解から工学的応用にわたる最先端の概念，手法，解析法について習得する。
到達目標 Course Goals
遺伝情報，タンパク質構造，動物細胞培養，二次代謝産物，バイオポリマー，環境浄化などの生命，情報，医療，環境分野でのトピックに関して生命分子化学的観点からの理解を深める。
授業計画 Course Schedule
総合化学院所属の講師により、以下の項目について、基礎から最先端の内容について講義する。
１．タンパク質の構造に基づいたドラッグデザイン
２．抗菌ペプチドアピデシンの作用機序の解析
３．タンパク質における多量体形成と機能制御
４．振動分光法で解き明かす生命科学
５．バクテリアを用いたナノセルロースの合成とその応用
６．微生物探索と化合物の酵素変換・発酵生産
７．天然物の生合成からセントラルドグマを考える
８．微生物における二次代謝産物の生合成戦略
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義の内容に対応した課題を与え，レポートにまとめることによって，より理解を深める。
成績評価の基準と方法 Grading System
出席率 70％以上が評価対象となる最低基準。積極的参加度(30%),と毎回の講義内容に関するレポート (70%)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
適宜資料を配布する。
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094454 総合化学 特論Ⅰ(Mod ern Tren ds in P hysical and Ma terial Chemist ry)[ Modern T rends in P hysical and Ma terial Chemis try]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

総合化学特論Ⅰ(Modern Trends in Physical and Material Chemistry)[Modern Trends inPhysical and Material Chemistry]
島田 敏宏 [SHIMADA Toshihiro] (大学院工学研究院)
原田 潤[HARADA Jun](理学研究院), 小林 厚志[KOBAYASHI Atsushi](理学研究院), 伏見
公志[FUSHIMI Koji](工学研究院), 鱒渕 友治[MASUBUCHI Yuji](工学研究院), 北川 裕一[KITAGAWA Yuichi](工学研究院), 鳥屋尾 隆[TOYAO Takashi](触媒科学研究所), 和泉 廣樹[WAIZUMI Hiroki](工学研究院), 北野 翔[KITANO Sho](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094454
期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5241
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
molecular materials, ferroelectrics, metal complexes, corrosion, electrochemistry, inorganic materials, ceramics, optofunctional materials, heterogeneous catalysts, 2D semiconductors, chemical sensors, nanomaterials
授業の目標 Course Objectives
This course is intended to provide cutting-edge research topics on physical and materials chemistry. The topics include
molecular ferroelectrics, metal complexes with various functions, observation of detailed surface processes in electrochemistry,
inorganic materials, opto-functional materials, heterogeneous catalysts, 2D semiconductors as sensors, chemo-functional
nano-materials.
到達目標 Course Goals
Through a series of lectures, students understand various fields of chemistry and are expected to expand their horizons.
授業計画 Course Schedule
Detailed schedule will be informed one month before the start of this course.
List of lecture titles in this course:
・Molecular ferroelectrics
・Coordination chemistry for solar-fuel production
・Detailed analysis of electrode reactions on practical material surfaces using modern electrochemical methods
・New functional ceramics and inorganic materials - structure and properties
・Photofunctional lanthanide complexes designed through quantum chemistry
・Heterogeneous catalysis research using machine learning
・Chemical sensors with atomically thin two-dimensional semiconductors
・Chemical and catalytic functions of composite materials studied with in situ electrochemical spectroscopy
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Students will be required to submit reports after the lectures.
成績評価の基準と方法 Grading SystemStudents are required to attend at least 70% of the lectures. Evaluation as pass/fail will be based on the submitted reports.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G058
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094455 総合化学 特論Ⅱ(Mod ern Tren ds in Organic Chemistry and B iological Chemistry )[Mode rn Trends in Organic Chemis try and B iological Chemistry]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

総合化学特論Ⅱ(Modern Trends in Organic Chemistry and Biological Chemistry)[Modern
Trends in Organic Chemistry and Biological Chemistry]
鈴木 孝紀 [SUZUKI Takanori] (大学院理学研究院)
谷野 圭持[TANINO Keiji](理学研究院), 美多 剛[MITA Tsuyoshi](化学反応創成研究拠点),
鎌田 瑠泉[KAMADA Rui](理学研究院), 清水 洋平[SHIMIZU Yohei](理学研究院), 石山 竜
生[ISHIYAMA Tatsuo](工学研究院), 山本 拓矢[YAMAMOTO Takuya](工学研究院)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（集中）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094455
1～

CHEM_ELCOM 5251
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
有機合成化学，反応計算化学, 生物有機化学，生命化学，有機反応化学，有機変換化学，高分子化学
授業の目標 Course Objectives
有機化学・生物化学分野の進展は目覚ましいものがあります。本講義では、先端的な有機化学・生物化学分野の研究を理解する上で必要となる基本的概念について学習し、最新のトレンドについて概観した後に、最先端の研究成果について学びます。
有機化学・生物化学研究の様々なトピックスについて討議します。最先端の有機化学・生物化学研究に関して、独自のアイデアの提案を含むレポートが書けるようになることが目標です。
到達目標 Course Goals
1．先端的な有機化学・生物化学分野の研究を理解する上で必要となる基本的概念について説明できる。
2．先端の有機化学・生物化学のトピックスについて説明できる。
3．バックグランド異なる受講者の間で議論し、討議することができる。
4．自身のアイデアを盛り込んだ研究提案ができる。
授業計画 Course Schedule
1．ガイダンス（鈴木）2．先端有機合成化学（谷野）：炭素環、環歪み、エンジイン
3. 先端反応計算化学（美多）：ラジカル反応、二酸化炭素、計算化学
4．先端生物有機化学（南）：糖化学、糖転移酵素
5．先端生命化学（鎌田）：生物化学、自然免疫
6．先端有機反応化学（清水）：触媒、化学選択性7．先端有機変換化学（石山）：遷移金属触媒、ホウ素化、ジボロン
8．先端高分子化学（山本）：多環状高分子、超分子化学、自己組織化
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
本科目では、毎回課題（レポート）が与えられ、それらの課題のうち 2 つを選んで、指定された期日までに提出します。
成績評価の基準と方法 Grading System
学修態度(20%)とレポート(80%)によって評価します。各回毎に講師が指示したレポート課題のうち 2 つを選び、その 2 つを提出します。授業回数の 7 割以上の出席が評価するための最低条件です。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
This course will be provided as part of the Hokkaido Summer Institute., For more information (invited lecturers, course
details,etc.),
pleasevisit
thewebsitebelow:,
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G045
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094456 基礎物理 化学特論 [Int roducto ry P hysical Chemist ry]

科目名 Course Title
基礎物理化学特論[Introductory Physical Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
丸田 悟朗 [MARUTA Goro] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
石森 浩一郎[ISHIMORI Koichiro](理学研究院), 村越 敬[MURAKOSHI Kei](理学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094456
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5002
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
分子軌道法，分光学，表面，平衡と速度論
授業の目標 Course Objectives
物理化学の重要な基本事項（分子軌道法，分光学，表面，平衡と速度論）の理解の確認と，それらを基礎とする応用を含めたより高度な展開を紹介し，化学における物理化学的な考え方，手法の重要性について講義する。
到達目標 Course Goals
分子軌道法，分光学，表面，平衡と速度論といった物理化学の基本事項を理解することにより，専門分野にかかわらず物理化学的なセンスを習得し，分子レベルで事象を捉える能力をつける。
授業計画 Course Schedule
１．「固体表面における諸過程」 （アトキンス物理化学 22 章，21 章および 6 章）
・表面構造のあらわし方（ミラー指数）を復習し，その決定法（ＬＥＥＤ，ＳＰＭなど）について講義する。
・表面構造と反応（触媒反応）との基本的関係を述べる。
・化学反応を理解するうえでの平衡と速度論の違いを復習し，それが電気化学反応で どのような意義を持つかを，非専門家が良く用いるＣＶと一般的に関心がもたれているエネルギー関連プロセス（燃料電池など）を例に示す。
２．「回転スペクトルと振動スペクトル」 （アトキンス物理化学 12 章）
・基礎的な分子分光法の実験手法と得られる情報について講義する。
３．「電子遷移」および「磁気共鳴」 （アトキンス物理化学 13 章および 14 章）
・やや応用的な分子分光法の基礎理論と実験手法，およびその複雑系への応用について講義する。
４．「分子軌道法」 （アトキンス物理化学 10 章）
・二原子分子の化学結合について、分子軌道法に基づいて講義する。
・多原子分子の電子状態の理解に必要な、ヒュッケル法の基礎を講義する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
各項目毎にアナウンスする。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の８割以上の出席を成績評価の条件とする。学修態度(30％)、レポート(70％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
Physical Chemistry 10th edition／P. W. Atkins, Julio De Paula：Oxford University Press，2014
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
学部レベルの教科書（アトキンス「物理化学」）を参考に，基本事項とその展開について講義する。

094457 無機化学 特論[F ron tiers o f Ino rganic Chemistry ]科目名 Course Title
無機化学特論[Frontiers of Inorganic Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
小林 厚志 [KOBAYASHI Atsushi] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5012
授業実施方式 Class Method
2 対面授業科目《一部遠隔》

094457
1～

キーワード Key Words
金属錯体，固体化学，材料化学，ナノ材料・科学，光触媒，生物無機化学
授業の目標 Course Objectives
無機・分析化学に関連した重要な概念と最先端の研究領域への展開について解説する。特に，無機・分析化学の多くの場面において取り扱う金属錯体や無機-有機複合体の機能・役割について、配位子場理論やマーカス理論をベースに電子移動反応
や光反応を理解し、最先端の知見を得ることを目的とする。
到達目標 Course Goals
１）配位子場理論を理解し、金属錯体の電子状態や反応性を予測できる。
２）マーカス理論を理解し、物質の酸化還元反応における駆動力や活性化障壁を説明できる。
３）金属錯体や無機-有機複合体がバルクからナノスケールにて示す特異的な性質や機能を理解し，その原理を説明できる。
４）様々な系で見出される金属錯体や無機-有機複合体の重要性を理解し、具体例をもって説明できる。
授業計画 Course Schedule
１．配位子場理論の基礎と応用
２．金属錯体の反応：配位子交換反応と電子移動
３．光誘起電子移動反応と人工光合成
４．不純物がもたらす重要な影響
５．ナノ材料と多孔質材料の重要性
６．グループ発表：最新研究論文の紹介
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
１．授業中に提示される小テスト課題を次回講義までに回答してください。
２．講義最終回までに最新の学術雑誌等の解説等を含めたレポートを作成し、それを使ってグループ発表できるよう準備する必要があります。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とし、(1)毎回の授業における小テスト(40％)、（2）レポートおよびプレゼ
ンテーション(60％)、により評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
Shriver & Atkins' Inorganic Chemistry／Peter Atkins：Oxford University Press，2010
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~cc/lectures/
備考 Additional Information
本講義はオンデマンドビデオ講義配信とグループディスカッションを併用したアクティブラーニング形式で実施する予定です。

094458 有機化学 特論[ Special Lec ture on O rganic Chemistry ]科目名 Course Title
有機化学特論[Special Lecture on Organic Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
谷野 圭持 [TANINO Keiji] (大学院理学研究院)
担当教員 Other Instructors
伊藤 肇[ITOH Hajime](工学研究院)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094458
期間 Semester
１学期（夏）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5262
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
基礎有機化学、構造有機化学、反応有機化学、有機金属化学、有機合成化学、高分子化学
授業の目標 Course Objectives
有機化学および関連分野の最近の研究動向と成果を紹介し、先端的な化学研究に対する関心を高める。なお、有機化学を専門としない受講者に配慮し、基礎的な事項と背景の解説を充実させる予定である。
到達目標 Course Goals
構造有機化学、反応有機化学、有機金属化学、有機合成化学、および高分子化学を含む幅広い有機化学関連分野をオムニ
バス形式で取り上げ、最先端研究の現状・到達点と将来の課題について理解を深める。
授業計画 Course Schedule
１）有機電解合成
２）不斉還元反応の基礎
３）有機化合物への官能基導入のための新手法：ホウ素化を例に
４）天然物全合成のスキームを読み解く
５）C-H -- O 水素結合：分子配列制御における役割と方向性６）酵素に学ぶ不斉触媒の設計
７）生物が選んだ天然物の合成法：有機合成と酵素合成の違いとは準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
オムニバス形式で行うため、予習・復習とレポートの作成については、各回の担当者による指示に従うこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として、授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。学修態度(20%)、およびレポート２回(80%)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
Textbooks are not assigned.
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information

094459 基礎生物 化学特論 [Int roduction to B asic B iological Chemistry]

科目名 Course Title
基礎生物化学特論[Introduction to Basic Biological Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
茂木 文夫 [MOTEGI Fumio] (遺伝子病制御研究所)担当教員 Other Instructors
髙岡 晃教[TAKAOKA Akinori](遺伝子病制御研究所)
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094459期間 Semester
１学期（集中）単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5021
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
細胞増殖と分化、遺伝子発現、がん遺伝子、免疫、感染症、細胞非対称性
授業の目標 Course Objectives
細胞増殖、細胞分化、免疫、細胞の非対称性などの生命現象を対象に、その制御機構の分子基盤について講義をおこなう。さらにこれらの制御機構の乱れがどのようにがんを含む疾患の原因となるかについても議論する。さらに、細胞内分子の動態をイ
メージングするためのテクノロジーについても紹介する。
到達目標 Course Goals
遺伝子発現、細胞増殖、免疫、細胞非対称性の制御機構の基礎を理解し、それらに関連する疾病の発生原理を理解する。
授業計画 Course Schedule
1 日目, 2 日目：茂木文夫
細胞非対称性のインテリアデザイン
3 日目, 4 日目：高岡晃教
生体防御機構におけるシグナル伝達の分子基盤
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
毎回の講義内容を次回までに復習しておくこと。
成績評価の基準と方法 Grading System
課題についてのレポート提出(100%)
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
https://hokkaidosummerinstitute.oia.hokudai.ac.jp/en/courses/CourseDetail=G044
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.motegilab.com
https://www.igm.hokudai.ac.jp/sci/
備考 Additional Information

094460 分子物理 化学特論 [Molecular P hysical Chemist ry]

科目名 Course Title
分子物理化学特論[Molecular Physical Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
佐藤 信一郎 [SATOH Shinichiro] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5100
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

0944601～

キーワード Key Words
量子力学，摂動論，Stark 効果，Zeeman 効果，光吸収放出，光散乱
授業の目標 Course Objectives
ナノサイエンスの根本理解には量子論が必要不可欠である。
学部講義の量子力学/量子化学の素養を前提として，本講義では分子系と外場（電場，磁場，光子場）との相互作用を，定常状態の摂動理論および時間依存の摂動理論を用いて解き明かす。
Stark 効果，Zeeman 効果，ﾌｧﾝ･ﾃﾞﾙ･ﾜｰﾙｽ力等について，水素原子を題材として実践的に取り扱う。
到達目標 Course Goals
分子機能の設計と評価の基礎力を身に付けると同時に，実際に量子的な問題を取り扱える能力を養うことを目的とする。
授業計画 Course Schedule
定常状態の摂動論：非縮退系および縮退系の定常状態についての摂動理論について紹介する。
Stark 効果と分極率：水素原子に一様な外部電場が作用した時のエネルギー準位の Stark 分裂について調べる。二次の Stark
効果と分子分極率とを関係付ける。
Zeeman 効果と磁化率：水素原子に一様な外部磁場が作用した時のエネルギー準位の Zeeman 分裂について調べる。二次のZeeman 効果と磁化率とを関係付ける。
ﾌｧﾝ･ﾃﾞﾙ･ﾜｰﾙｽ力：非極性分子間に働く誘起双極子―誘起双極子相互作用に基づく分子間力を二次摂動論により理解する。
時間に依存する摂動論：時間に依存する摂動論について概括し，時間とエネルギーに関する不確定性，フェルミの黄金則等を理解する。
光の吸収・放出：摂動論に基づいて光の吸収，放出，ラマン散乱に関する基礎的な定式化をおこない理解する。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
学部講義の量子力学もしくは量子化学について復習しておくこと。講義内容について簡単な課題を課すので，必ず提出すること。
成績評価の基準と方法 Grading System
原則として，授業回数の７割以上の出席を成績評価の条件とする。 (1)学修態度(20％)，(2)レポート(80％)によって評価する。レ
ポートでは授業のテーマについての理解の深まりを，学期末試験では基礎的な学力を評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
現代量子化学の基礎／中島威 藤村勇一：共立出版，1999
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://cma.eng.hokudai.ac.jp/
備考 Additional Information
学部において「量子化学」もしくはそれに準ずる講義（「量子力学」）を受講していること。

094461 物質構造 解析学特論 [S truc tural A nalysis of Inorganic Mate rials]

科目名 Course Title
物質構造解析学特論[Structural Analysis of Inorganic Materials]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
三浦 章 [MIURA Akira] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094461
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
1
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5110
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
X 線結晶構造解析，電子顕微鏡，中性子回折，X 線吸収分光，固体 NMR, 計算化学
授業の目標 Course Objectives
物質の性質を理解する上で不可欠である結晶構造の解析法である，X 線，電子線および中性子回折の具体的な解析手法を理解する。さらに，X 線吸収分光、固体 NMR を用いた構造解析と計算化学の基礎を理解する。
到達目標 Course Goals
回折による平均構造解析と種々の局所構造解析の原理を理解すること。なぜ、平均構造と局所解析を組み合わせた構造解析が重要かを理解すること。
授業計画 Course Schedule
１．X 線についての基礎知識
X 線の発生および回折、散乱、吸収など物質との相互作用に関する基礎について学ぶ。
２．X 線回折
X 線回折による無機材料の分析法の理論と実験方法について学ぶ。X 線回折のもととなるラウエの条件、逆格子の概念、結晶構造解析の基礎となる結晶構造因子および空間群について学び、実際の解析例を通じて X 線回折で明らかにできることを理解する。
３．中性子線回折
中性子線と X 線を比較しその違いを理解するとともに、構造解析に用いた場合の利点を学ぶ。
４．X 線吸収・X 線散乱
X 線吸収分光および X 線散乱の原理を学び、その応用について理解する。
５．電子顕微鏡
電子顕微鏡による無機材料の分析法について学ぶ。
６．固体 NMR固体 NMR を用いた無機材料の構造解析について学ぶ。
７．計算化学DFT 計算やデータサイエンスの基礎を学ぶ。
８．試験
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
それぞれの解析手法を各自の研究対象物質の構造を調べる研究計画を立て，レポートを提出する。
成績評価の基準と方法 Grading System(1)レポート(40％)および(2)学期末試験(60％)によって評価する。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
教科書は用いず，プリントを配布する。
講義指定図書 Reading List
これならわかる X 線結晶解析 これならわかる X 線結晶解析／安岡則武：化学同人，2000
セラミックスのキャラクタリゼーション技術：日本セラミックス協会
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/strchem/
備考 Additional Information
無機材料に関する構造解析法について講義するところから，物理化学，無機化学，固体化学，無機材料化学に関する基礎知識を必要とする。
無機材料の構造に関する基本的な知識を持つことが望ましい。

094462 生物資源 化学特論 [B ioresources Chemistry ]科目名 Course Title
生物資源化学特論[Bioresources Chemistry]
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
田島 健次 [TAJIMA Kenji] (大学院工学研究院)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
期間 Semester
１学期（春）
単位数 Number of Credits
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5132
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》

094462
1～

キーワード Key Words
天然高分子分子材料、環境調和型材料、ポリヒドロキシアルカン酸、ナノファイバー、バクテリアセルロース、コラーゲン
授業の目標 Course Objectives
生体高分子は生物における基本単位である細胞を構成している物質で，大きくタンパク質，核酸，多糖に分けられるが，その中で量的に多く存在する高分子は天然高分子と呼ばれ古くより人類が利用してきている。ここでは，これら天然高分子（いいかえれば，生物資源高分子）の構造および物性を理解したのち，それらの高度利用および機能化に関する知識を習得する。
到達目標 Course Goals
自然界に豊富に存在するタンパク質，多糖，リグニン，バイオポリエステルなどの生物資源高分子について，それらの合成機
構，構造，物性を理解し，それらの応用について，最新の論文を読解するとともに，材料応用について説明できるようになる。
授業計画 Course Schedule
1. ガイダンスとイントロダクション
2. 材料としての生体高分子
3. セルロース
4. ポリヒドロキシアルカン酸
5. ナノファイバー（コラーゲン）
6. ナノファイバー（植物セルロース）
7. ナノファイバー（バクテリアセルロース）
8. レポート作成
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
講義の内容に対応した課題を与え，レポートの作成をおこなう。自ら最新の学術論文を読解し，レポートにまとめることによって，より理解を深める。
成績評価の基準と方法 Grading System
講義終了時のレポート提出によって評価する。成績は，生体高分子材料の分子構造と機能性、およびその応用に関する基礎知識を持っているか，レポートの記述が説得的かつ論理的に展開されているかを基準に評価する。秀：90 点以上，優：80 点以
上，良：70 点以上，可：60 点以上。
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
適宜資料を配布する。参考書を適宜示すが，教科書は用いない。
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
備考 Additional Information
前もって高分子化学および生化学の講義を履修してことが望ましい。人数は，上限 30 名程度とする。

094463 化学反応 創成学入門 [Int roduc tion to Chemical R eaction D esign and D iscovery]

科目名 Course Title
講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
担当教員 Other Instructors

化学反応創成学入門[Introduction to Chemical Reaction Design and Discovery]陳 旻究 [JIN Mingoo] (創成研究機構化学反応創成研究拠点)
高 敏[Min Gao](化学反応創成研究拠点), HUANG Chung-Yang (化学反応創成研究拠点),
SIDOROV Pavel (化学反応創成研究拠点), 赤間 知子[AKAMA Tomoko] (化学反応創成研
究拠点), LIST Benjamin (化学反応創成研究拠点)

科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
期間 Semester
１学期（夏）
授業形態 Type of Class
講義
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
授業実施方式 Class Method

時間割番号 Course Number
単位数 Number of Credits
対象年次 Year of Eligible Student

094463
1～

CHEM_ELCOM 5271
1 対面授業科目《対面のみ》

キーワード Key Words
Design of Chemical reaction and molecular assembly with functions, Chemoinformatics, Computational Chemistry
授業の目標 Course Objectives
This course introduces a brand-new research way for investigating molecular chemistry. Especially, the design of new chemical
reactions and molecular assembly systems with photo-physical functions will be gently introduced, and the methodology forthese research subjects will be described. Also, the basics of computational chemistry and chemoinformatics to solve chemical
problems will be introduced. Totally four sessions will be delivered to introduce these contents.
1. Applications of Transition Metal Catalysis：
In these lectures, fundamentals of transition metal catalysis will be introduced to provide an overview on important chemical
reactions that utilize metal catalysts. Representative examples of their applications in industry and recent research will thenbe described.
2. Fundamental Idea of Designing Molecular Crystals and Related Functions：
The lecture introduces basic ideas of designing molecular assembly in a solid state in terms of molecular crystals. Also how themolecular crystals can be related to photo-functional properties.
3. Introduction to Chemoinformatics:
The class introduces the field of chemoinformatics – or, simply put, the application of informatics methods to solve chemical
problems. As the amount of information on chemical compounds and reactions grows, there is a need for rationalization of that
information. Chemoinformatics provides useful tools for chemical search, rational design of compounds with desired properties,
synthesis prediction, etc.
4. Introductory Computational Catalysis:
The lectures related to introductory computational catalysis are aimed to understand the basics of computational chemistry,and how to analyze the computational result and energy profile.
到達目標 Course Goals
The main goal of this course is "Knowing the molecular chemistry research fields with experimental and computational
methodologies".
Especially, students will know "the fundamentals of transition metal catalysis and their application and recent research", "thebasic ideas to design molecular crystals and photo-functions", "What the cheminformatics is and how to use it" and"fundamental knowledge to use computational chemistry on catalysis".
授業計画 Course Schedule
The entire course contains four sessions as below;
1. Applications of Transition Metal Catalysis
・ Fundamentals of Organometallic Chemistry
・ Examples of Transition Metal Catalysis
2. Fundamental Idea of Designing Molecular Crystals and Related Functions:・ Introduction to Molecular Crystal Engineering・ Introduction to Photo-functions with Molecular Crystals
3. Introduction to Chemoinformatics:
・ Introduction to Chemoinformatics
・ Machine Learning in Chemistry

4. Introductory Computational Catalysis:
・ Introduction to Computational Catalysis I
・ Introduction to Computational Catalysis II
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
Basic knowledge of chemistry in the undergraduate level might be required.
成績評価の基準と方法 Grading System
We will give a take-home exam with several open-answer questions for each session, that students have to submit before somedeadline.
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
講義指定図書 Reading List
参照ホームページ Websites
研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/all-members/the-huang-lab
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/the-jin-grouphttps://www.icredd.hokudai.ac.jp/the-sidorov-grouphttps://www.icredd.hokudai.ac.jp/the-gao-group
備考 Additional Information

094464 有機化学 と計算化学の 融合論[ St rategy for Integ rating O rganic Chemist ry w ith Compu tational Chemis try ]科目名 Course Title

有機化学と計算化学の融合論[Strategy for Integrating Organic Chemistry with Computational
Chemistry]

講義題目 Subtitle
責任教員 Instructor
美多 剛 [MITA Tsuyoshi] (創成研究機構化学反応創成研究拠点)
担当教員 Other Instructors
科目種別 Course Type
開講年度 Year2024
時間割番号 Course Number
094464
期間 Semester
１学期
単位数 Number of Credits
2
授業形態 Type of Class
講義
対象年次 Year of Eligible Student～
対象学科・クラス Eligible Department/Class
ナンバリングコード Numbering Code
CHEM_ELCOM 5282
授業実施方式 Class Method
1 対面授業科目《対面のみ》
キーワード Key Words
有機合成化学、量子化学計算、ペリ環状反応、ラジカル反応、遷移金属触媒反応、DFT 計算、反応経路自動探索法、理論化
学
授業の目標 Course Objectives
有機反応の計算化学的な理解を促進するため、遷移状態構造を含む反応機構を量子化学計算により理解する。遷移状態の高低が直接反応に寄与する反応として熱的許容/禁制のペリ環状反応が挙げられる。これらのペリ環状反応を通じて、芳香族遷移状態と反芳香族遷移状態の活性化障壁の違いを定性的に理解し、それぞれの遷移状態計算を Gaussian 16 により実施する。
そのためには、まずは Woodward-Hoffmann 則を正しく理解する。授業後半ではペリ環状反応のみならず、近年注目度の高いラジカル反応や遷移金属反応の反応経路を量子化学計算により理解し、有機反応を解析、および予測する能力を修得する。
到達目標 Course Goals
イオン反応やラジカル反応に続く、第三の反応機構と称されるペリ環状反応を徹底的に理解する。軌道の対称性保存則により支配される Woodward-Hoffmann 則を完全に理解し（フロンティア軌道理論は使用しない）、Dewar–Zimmerman の解釈に基づき、芳香族および反芳香族の遷移状態の概念を用いて、ペリ環状反応の特徴や反応機構を理解する。これらの遷移状態構造
を学生が自ら計算できる能力を修得する。その後、ラジカルの成長過程や遷移金属触媒反応の触媒サイクル（酸化的付加、トランスメタル化、多重結合の挿入、β-ヒドリド脱離、還元的脱離等）の機構解析の実例を紹介し、自分で量子化学計算を使って有機反応を解析、予測するための基盤を構築する。
授業計画 Course Schedule
1. 量子計算化学の基礎、遷移状態構造の求め方。
2. Woodward-Hoffmann 則の完全理解。芳香族遷移状態と反芳香族遷移状態の違い。
3. 環化付加反応の理解。
4. 電子環状反応の理解。
5. シグマトロピー転位の理解、ケト・エノール互変異性の理解。
6. Woodward-Hoffmann 則に違反するペリ環状反応、活性化障壁の高低に関する定性的な理解。
7. 演習問題による理解促進。
8. 反応経路自動探索法の紹介。
9. ラジカル反応の基礎_1。
10. ラジカル反応の基礎_2。
11. 量子化学計算によるラジカル反応の反応機構解析の実例。
12. 遷移金属触媒反応の基礎。
13. 遷移金属触媒反応の触媒サイクルの量子化学計算による解析。
準備学習 (予習・復習)等の内容と分量 Homework
予習不要。復習のみ。
ウィルス対策が施されたノート PC を指定された授業で持参。
成績評価の基準と方法 Grading System
演習問題（テストではない）（20%）・レポ―ト（80%）
他学部履修の条件 Other Faculty Requirements
テキスト・教科書 Textbooks
資料を用意する。
Materials will be provided.
講義指定図書 Reading List
有機化学のための量子化学計算入門 Gaussian の基本と有効利用のヒント／西長 亨・本田 康 共著：裳華房，2022
ペリ環状反応 第三の有機反応機構, I.／フレミング著, 鈴木 啓介・千田 憲孝 訳：化学同人，2002
Pericyclic reactions (second edition)／Ian Fleming：Oxford University Press，2015
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c09830
参照ホームページ Websites

研究室のホームページ Websites of Laboratory
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/ja/mita-tsuyoshi
備考 Additional Information
ウィルス対策が施されたノート PC が必要。
Gaussian 16 は学内ライセンスを使用。ソフトのインストールは授業時間内に実施。