卒業生のための物理学
はじめに
大学院化学は、物理化学、有機合成、材料科学、計算化学などの専門分野に焦点を当てています。高度なコースには、量子力学、統計熱力学、ナノテクノロジーの応用が含まれます。研究は重要な役割を果たし、学生は実験の設計・実施、データ解析、科学文献への貢献を行います。産業界との協力や学際的アプローチは、製薬、環境化学、材料工学の分野での知識を広げます。大学院の研究は分析スキルを向上させ、研究、学術、または産業界でのリーダーシップの役割に備えます。
すべての章とトピック
1. 物理化学
- 1.1. 熱力学
- 1.1.1. 熱力学の法則
- 1.1.2. エンタルピーと熱容量
- 1.1.3. エントロピーと自由エネルギー
- 1.1.4. 相平衡
- 1.1.5. 統計熱力学
- 1.1.6. 熱力学サイクル
- 1.1.7. フガシティと活量
- 1.2. 量子化学
- 1.2.1. 量子力学の原理
- 1.2.2. シュレディンガー方程式
- 1.2.3. ボックス内の粒子
- 1.2.4. 演算子と固有値
- 1.2.5. 原子軌道
- 1.2.6. 分子軌道理論
- 1.2.7. 摂動論
- 1.2.8. 原子価結合法
- 1.2.9. 混成と化学結合
- 1.3. 化学反応速度論
- 1.3.1. 速度式と反応メカニズム
- 1.3.2. 衝突理論
- 1.3.3. 遷移状態理論
- 1.3.4. 酵素動力学
- 1.3.5. 連鎖反応と重合
- 1.3.6. 光化学反応
- 1.4. 統計力学
- 1.4.1. 分配関数
- 1.4.2. 分子分布関数
- 1.4.3. ボルツマン分布
- 1.4.4. ボース=アインシュタイン統計とフェルミ=ディラック統計
- 1.5. 分光法
- 1.5.1. Rotational Spectroscopy
- 1.5.2. 振動分光法
- 1.5.3. 電子分光法
- 1.5.4. 核磁気共鳴分光法
- 1.5.5. 質量分析法
- 1.5.6. ラマン分光法
- 1.5.7. 電子常磁性共鳴分光法
- 1.6. 表面化学とコロイド化学
- 1.6.1. 吸着等温線
- 1.6.2. 表面張力と湿潤性
- 1.6.3. コロイド安定性
- 1.6.4. 触媒作用
- 1.6.5. エマルジョンとミセル
- 1.7. 電気化学
- 1.7.1. ネルンストの式
- 1.7.2. 電気化学セル
- 1.7.3. 電気伝導率と移動度
- 1.7.4. 腐食
- 1.7.5. Fuel cells
- 1.7.6. 電気分解
2. 有機化学
- 2.1. 反応機構
- 2.1.1. 求電子置換反応
- 2.1.2. 求電子付加反応
- 2.1.3. 脱離反応
- 2.1.4. 転位反応
- 2.1.5. ラジカル反応
- 2.1.6. ペリ環式反応
- 2.2. Spectroscopy and structural determination
- 2.2.1. UV-Vis 分光法
- 2.2.2. 赤外分光法
- 2.2.3. NMR分光法
- 2.2.4. 質量分析
- 2.2.5. X線結晶構造解析
- 2.3. 立体化学
- 2.3.1. キラリティーと光学活性
- 2.3.2. 構造解析
- 2.3.3. 幾何異性体
- 2.3.4. 動的立体化学
- 2.4. 有機金属化学
- 2.4.1. 有機リチウムおよび有機マグネシウム試薬
- 2.4.2. パラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応
- 2.4.3. 遷移金属錯体
- 2.4.4. 金属-炭素結合
- 2.5. Polymer chemistry
- 2.5.1. Polymerization mechanism
- 2.5.2. ポリマーの特性
- 2.5.3. 生分解性ポリマー
- 2.5.4. 導電性ポリマー
- 2.5.5. 超分子ポリマー
- 2.6. 医薬品化学
- 2.6.1. 薬物設計と開発
- 2.6.2. 薬物動態学と薬力学
- 2.6.3. 構造-活性相関
- 2.6.4. 分子ドッキングとドラッグスクリーニング
3. 無機化学
- 3.1. 配位化学
- 3.1.1. 結晶場理論
- 3.1.2. 配位場理論
- 3.1.3. スペクトロ化学系列
- 3.1.4. キレートと安定性
- 3.2. 有機金属化学
- 3.2.1. 金属カルボニル
- 3.2.2. Catalysis by organometallic complexes
- 3.2.3. メタロセン
- 3.3. 生物無機化学
- 3.3.1. メタロプロテインと酵素
- 3.3.2. 生物システムにおける金属の役割
- 3.3.3. 金属イオンの輸送と貯蔵
- 3.4. 固体化学
- 3.4.1. 結晶構造
- 3.4.2. 固体のバンド理論
- 3.4.3. 超伝導体
- 3.4.4. 結晶の欠陥
- 3.5. ランタノイドとアクチノイド
- 3.5.1. ランタニドとアクチニドにおける電子配置
- 3.5.2. ランタニドの配位化学
- 3.5.3. ランタニドの磁気特性
4. 分析化学
- 4.1. クロマトグラフィー
- 4.1.1. Gas Chromatography
- 4.1.2. 高速液体クロマトグラフィー
- 4.1.3. 薄層クロマトグラフィー
- 4.2. 分光技術
- 4.2.1. 原子吸光分析法
- 4.2.2. X線回折
- 4.2.3. 誘導結合プラズマ分光法
- 4.3. 電気分析法
- 4.3.1. 電位差測定法
- 4.3.2. ボルタメトリー
- 4.3.3. クーロメトリー
- 4.4. 質量分析
- 4.4.1. イオン化技術
- 4.4.2. フラグメンテーションパターン
- 4.5. ケモメトリックス
- 4.5.1. 学際的分析
- 4.5.2. 化学における機械学習
5. 理論および計算化学
- 5.1. 分子動力学シミュレーション
- 5.1.1. 力場とエネルギー最小化
- 5.1.2. 分子動力学シミュレーションにおけるモンテカルロシミュレーション
- 5.2. 量子化学的方法
- 5.2.1. ハートリー–フォック理論
- 5.2.2. 密度汎関数理論
- 5.2.3. 半経験的方法
- 5.3. 計算薬剤設計
- 5.3.1. 分子ドッキング
- 5.3.2. QSARモデリング
- 5.3.3. バーチャルスクリーニング
6. 生化学
- 6.1. 酵素動力学
- 6.1.1. Michaelis-Menten kinetics
- 6.1.2. 阻害メカニズム
- 6.2. 代謝と生体エネルギー学
- 6.2.1. 解糖系
- 6.2.2. クエン酸回路
- 6.2.3. 電子伝達系
- 6.3. 分子生物学
- 6.3.1. DNAの複製と修復
- 6.3.2. タンパク質合成
- 6.3.3. 遺伝子調節
- 6.4. 構造生化学
- 6.4.1. タンパク質フォールディング
- 6.4.2. 膜生物物理学
7. 環境化学
- 7.1. 大気化学
- 7.1.1. 温室効果ガス
- 7.1.2. オゾン層の破壊
- 7.1.3. 大気汚染物質とスモッグ
- 7.2. 水の化学
- 7.2.1. pHと水硬度
- 7.2.2. 廃水処理
- 7.2.3. 水化学
- 7.3. 土壌化学
- 7.3.1. 重金属汚染
- 7.3.2. 土壌のpHと緩衝作用
- 7.3.3. 栄養素循環
- 7.4. 毒性学と化学的安全性
- 7.4.1. トキシコキネティクス
- 7.4.2. 環境化学における毒物学および化学物質安全性のリスク評価
- 7.4.3. 汚染物質が環境に与える影響