理学部化学科

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教員の連携活動

このページでは、化学科教員の教育に関しての学外の機関との連携や活動を紹介します。

ICCC2018のセッション オーガナイザーを北澤教授と幅田教授が務めます

錯体化学教室の北澤孝史教授と構造有機化学教室の幅田揚一教授は、仙台で2018年7月30日から8月4日で行われる43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018) において、session23 “Triggering Assembly of Supramolecular Coordination Compounds” をオーガナイズすることになりました。
このセッションは超分子化学に関連するセッションです。皆様の応募をお待ちしております。
なお主催者によるとICCC2018全体で約2500人の参加者を期待しているとのことです。

教科書紹介  『 陸水環境化学 』

地球化学教室の千賀有希子准教授が、環境化学の教科書を他大学の環境化学の研究者と共に上梓しました。本は10月10日に共立出版から出版されました。

河川や湖沼などの陸水環境中で起こる化学変化や物質移動の基礎を、大学基礎レベルの化学平衡論に基づいて分かりやすく説いた教科書です。各章ではフィールドで特徴的な事象を、実測に基づくデータにより図表を用いて具体的に解説しているのが、特色です。
千賀准教授は、 第4章「陸水の酸性度」、 第9章「湖沼」、 第10章「湿地、沿岸域」を担当しています。

書誌情報: 藤永 薫編、「陸水環境化学」、共立出版: ISBN978-4-320-04733-4

高大連携講座 「光を分けて色で調べる化学」

2017年 8月 1日(水)に千葉県立佐原高校の「東邦大学理学部研究室訪問」を行いました。第2学年理数系クラスから10名(男子 8名、女子 2名)と引率の教諭合わせて11名が参加しました。
今回の研究室訪問は分析化学教室の森田講師が担当し、「光を分けて色で調べる化学」というテーマで研究内容紹介と体験実験を行いました。携帯型顕微鏡でのスマートフォンの液晶画面の観察と、簡易分光器による日光と蛍光灯の分光から光の三原色について体験してもらいました。酸塩基指示薬の色調変化から水溶液の pH を推定するクイズから、溶液の色と光の吸収を確認するとともに、色の三原色と補色の関係についても調べてもらいました。
白色 LED が発光する仕組みや、デジタルカメラのセンサーの構造などについても解説し、身近な光と色についての理解が深まったのではないかと思います。

SSH講座 「化学オリンピック講座~実技編」

2017年5月3日(水)に千葉サイエンススクールネット(SSネット)のセミナー「化学オリンピック講座ー実技編」を行いました。市立千葉、柏、東葛飾、木更津、薬園台、県立船橋、千葉東高等学校から高校生と教諭合わせて31名が参加しました。
今回の講座は錯体化学教室の加知准教授が担当し、「錯体の合成と物性評価」というテーマで実験を行いました。錯体は配位子(有機物など)と金属イオンの複合体なので、まず有機合成で配位子を合成し、その後に銅イオンとニッケルイオンを使って錯体を合成しました。薄層クロマトグラフィーによる反応物の確認からどのような反応が起きているかを考えたり、実験に関する様々な手法を体験してもらいました。午後には、吸光度測定による連続変化法という方法を使って、配位子と金属イオンがどのような組成で結合しているかを求めました。
高校ではあまりなじみのない錯体ですが、実際に色とりどりの錯体を合成して性質を調べる中で、錯体の世界を垣間見ることができたのではないかと思います。

ジュニアサイエンスカフェを開催しました

2016年11月19日(土)に地球化学教室 山口耕生准教授がさいたま市高砂小学校でジュニアサイエンスカフェを開催しました。

恐竜絶滅は地球の生命史のなかでも大きな事件で,メキシコ・ユカタン半島付近への巨大天体の衝突が原因と考えられています。この衝突で巨大なクレ-ターが できましたが,それがどのようにしてできたのかはよくわかっていませんでした。これを明らかにするために,日本からは山口耕生准教授(地球化学教室)や後藤和久東北大学准教授,佐藤峰南博士(海洋研究開発機構),富岡尚敬博士(同)が参加する国際共同研究として進められました。その成果の一部が先頃科学雑誌Scienceの11月18日号(J. W. Morganら,Science, 2016,354, 878-882. doi:10.1126/science.aah6561)に掲載されました。その翌日には,山口准教授が驚きの研究成果を,さいたま市で行なわれた子供向けのサイエンスカフェで実験を交えながら解説し,恐竜絶滅についてみんなで考えました。

下記の欄にて掲載された記事が検索できます。
他に日経新聞 2016.11.18朝刊、日経産業新聞 2016.11.18朝刊、マイナビニュース 2016.11.18、CNNやBBC、そしてオーストラリアや南米やアフリカ等、世界五大陸で多様な言語でも報道されました。

SSH講座 「基礎有機化学実験講座I ・II ~アスピリンを合成してみよう~」

2016年12月26日,27日に二つの高等学校に対してSSH連携講座を行いました。12月26日は千葉市立木更津高等学校から高校生と教諭合わせて17名が,12月26,27日には千葉県立佐倉高等学校から両日で延べ32名が参加してくれました。

今回の講座では「基礎有機化学実験講座 I・II~アスピリンを合成してみよう~」のテーマで,構造有機化学教室の幅田教授と桑原准教授,生物有機化学教室の齋藤准教授と佐々木准教授が協力しました。鎮痛剤および解熱剤として知られているアスピリン(アセチルサリチル酸)をサリチル酸から合成し,融点測定や官能基の確認反応,赤外線吸収スペクトルの測定により確認しました。実験ではさらにコンピュータを使った分子モデリングを行い,最新の化学にも触れていただきました。

2016年度 東邦大学付属東邦中・高等学校  冬の学問体験講座     「色素を使った太陽電池を作成しよう」

2016年12月20日(火)に東邦大学付属東邦中・高等学校からの生徒の訪問を受けて、冬の学問体験講座を行いました。今回の講座には中学生12名、高校生2名が参加しました。実験は物性化学教室 桒原彰太講師が担当しました。

カラフルで簡単に作成することができる色素増感太陽電池を、参加者と一緒に作成しました。4種類の有機色素の中から選んだ色素を用いて、酸化チタン膜上に吸着、電極の作成を行った後、性能測定をしました。最後にプロペラを回して実験を終了しました。また、簡易分光器などを用いて、光の性質についても学びました。

「 幼児・小学低学年向け:キッズサイエンス教室 」

11月5日(土)・6日(日)の第55回東邦祭において「幼児・小学低学年向け:キッズサイエンス教室」が開催されました。生物有機化学教室 齋藤良太准教授が全10種類の実験をおこない、2日間で約90名の子供たちが参加しとても大盛況でした。

  ・実験内容(全10種類) 
   「みずとりそうさんでアイスキャンデーづくり」
   「コーヒーフレッシュとレモン汁でヨーグルトづくり」
   「クエン酸と重曹でかんたんラムネづくり」
   「レモン電池」
   「人工イクラをつくってみよう」
   「炭酸水に塩をいれると…!?」
   「ムラサキキャベツの色をかえてみよう」
   「ホタルの光をつくってみよう」
   「ちがう色のホタルの光をつくってみよう」
   「ルミノール反応:君も科学警察官?!」

SSH講座 「Nutrients and Organic Matter in Aquatic Ecosystem(水域生態系における栄養塩とCOD)」 

2016年9月2日(金)に市川学園市川高校からの生徒・教員の訪問を受けて、SSH講座を行いました。今回の講座には市川高校生徒12名と市川高校に滞在しているタイ王国の海外留学生7名ならびに教員5名が参加しました。実験は地球化学教室 千賀有希子講師が担当しました。

河川、湖沼、海などの水に含まれる栄養塩であるNO3-, NH4+,PO43-の濃度や有機物量の指標であるCOD(化学的酸素要求量)は水質の評価として重要で、人間活動の影響を知ることができます。今回の講座ではこれらの測定を行いました。水サンプルとして市川高校の近くを流れる大柏川の河川水、市川高校内のなずな池の池水、および東邦大学の近くの谷津干潟の海水を用いました。測定値からそれぞれの水域の栄養状態を考察しました。最後にグループごとに英語にてプレゼンテーションがおこなわれました。

千葉県立千葉女子高等学校  高大連携講座 「液晶分子を合成してみよう」

東邦大学理学部は千葉県立千葉女子高校と「次世代の優れた女性研究者の育成を目的とした高大連携」に関する協定を結んでいます。2016年7月24日に千葉女子高校の生徒38名が来学し、「液晶分子を合成してみよう」というテーマで実習を行いました。実習は構造有機化学教室の桑原俊介准教授、生物有機化学教室の齋藤良太准教授が担当しました。

実習では2010年ノーベル化学賞の対象となった「鈴木宮浦クロスカップリング反応」を用い、液晶分子の5CBの合成を行いました。さらに合成した5CBを用いて液晶セルを作製し、電圧の変化による液晶の色調変化の観察を行いました。実習後、液晶ディスプレイの表示原理についての解説を行い、液晶分子の性質と応用についての知識を深めました。

SSH講座 「基礎有機化学実験講座I ・II ~アスピリンを合成してみよう~」

2015年12月25日に二つの高等学校に対してSSH連携講座を行いました。12月25日は千葉市立千葉高等学校から高校生と教諭合わせて26名が、12月25、26日には千葉県立佐倉高等学校から両日で延べ34名が参加してくれました。

今回の講座では「基礎有機化学実験講座 I・II~アスピリンを作ろう~」のテーマで、構造有機化学教室の幅田教授と桑原准教授、生物有機化学教室の齋藤准教授と佐々木講師が協力しました。有機合成、有機化合物の分離・精製に加え、得られた化合物の純度や構造を融点測定、官能基定性反応、核磁気共鳴スペクトル、赤外線吸収スペクトル、質量スペクトル装置を用いて確認しました。また、計算化学を使って分子の振動スペクトルをシミュレーションして実際のスペクトルと比較したり、分子の性質の可視化するなど、化学科3年で実施している有機化学実験の内容と同程度の実験を行ったり、高校生にとってはかなり難しい内容でしたが、参加した高校生は皆、目を輝かせて合成実験や機器分析を行っていました。後日、担当した高等学校の先生から「自分でアスピリンを合成できて楽しかった。合成して機器を利用して測定するのは初めてだったので良い経験ができた。わかりやすい説明で良かった。分子モデリング講座に興味をもった 」などの生徒の感想が送られてきました。この連携講座を通して、高校生に「化学の楽しさ」の一端を体験させることができたものと考えています。

SSH講座 「化学オリンピック講座~実技編」

2014年5月11日(日)に県立船橋高校が中心となって進めているコアSSH事業,千葉サイエンススクールネットのトップセミナー「化学オリンピック講座-実技編」が化学科を会場として行われました。今回は千葉東高校の北川先生が幹事として参加高校(県立船橋高校,安房高校,市立千葉高校,成東高校,市立銚子高校,市川高校)のとりまとめを行ってくださいました。

今回の実験はナノ物質と測定をテーマとした実験で、物性化学教室の菅井俊樹准教授が指導をおこないました。実験は油の中での水滴の落下運動の速度を測定し、水滴の大きさと落下速度の関係から何が分かるかを考える実験でした。水を食塩水に換えたり油の密度や粘度を変えたりして測定したさまざまなデータに基づいて考察し、最後にグループごとにプレゼンテーションをしました。この実験は決まった答があるのではなく、課題研究に近い実験でしたが、考えること調べることの楽しさを味わうことできる実験だったと思います。また測定の仕方や研究の進め方についても理解が深まったことでしょう。
SSH講座 「化学オリンピック講座~実技編」

文京学院大学女子高等学校 SSH講座 「高分子の不思議な性質を体験しよう」

2014年1月7日に文京学院大学女子高等学校のSSH連携講座に協力しました。同校のプレ・リサーチプログラムとして「高分子の不思議な性質を体験しよう」のテーマで実験を行いました。実験には 高分子化学教室の石井講師が協力しました。
SSH講座 「高分子の不思議な性質を体験しよう」

当日は初めに、石井講師から高分子とは何かや身の回りにある高分子製品についての解説が行われました。続いて第Ⅰ部の実験として, 6,6-ナイロンの界面重合に関する実験を行いました。水と有機溶媒の界面で重合が進む界面重合や高分子の分析法の一つである赤外吸収スペクトルの原理についての解説も行われました。参加者は二人一組で作った6,6-ナイロンフィル ムの赤外吸収スペクトルを測定し、市販のポリエチレンフィルムと比較しながら、ナイロンの化学構造について考察しました。

第Ⅱ部の実験はポリビニルアルコールを用いた偏光フィルムの作成を行いました。この実験に先だって蛍光色素による6,6-ナイロン繊維の染色実験を行いました。染色された繊維に紫外線を照射して蛍光発光を観察しながら、染色の原理について理解を深めました。 第Ⅱ部の実験では、まず水に溶かしたポリビニルアルコールを用いて無色透明なフィルムを製膜し、ポリヨウ素水溶液による染色、延伸を行いました。作製した偏光フィルムを用いて偏光がつくり出す様々な現象ークロス偏光による光弾性観察、水面反射像の消失などーを観察しました。そのほか液晶テレビや携帯電話の表示画面に偏光フィルムをかざして、その見え方から表示原理についても考えました。

これらの実験を通して、高分子化学が身近な学問であることと、その応用範囲が広く私たちの生活 に深く関わっていることを今回の実験を通じて体験してもらえたことと思います。

SSH講座 「基礎有機化学実験講座I ・II ~アスピリンを合成してみよう~」

2013年12月26、27日に県立佐倉高等学校のSSH連携講座の実験が化学科の学生実験室で行われました。「基礎有機化学実験講座I・II ~アスピリンを作ろう~」 のテーマで,構造有機化学教室の幅田教授と桑原講師,生物有機化学教室の齋藤准教授と佐々木講師が協力しました。

1日目は医薬品のアスピリンの合成を行い、合成したアスピリンの官能基の検出などの定性分析、融点測定、質量スペクトルの測定を行いました。2日目は赤外吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトルの測定のほか、PCソフト(Spartan)を活用した分子モデリングによるアスピリンの構造解析も行いました。

この実験ではアスピリンという身近な有機化合物の合成と化学反応による確認と機器を使った確認を行い、有機化学実験の進め方を学んでもらいました。またコンピュータを使った化学計算による分子モデリングを行い,最新の化学 にも触れていただきました。

SSH連携講座 「物質の正体を探る  ~機器分析講座 I ~」

2013年12月14日(土)に市立千葉高等学校のSSH連携講座の実験に協力しました。実験テーマは「物質の正体を探る ~機器分析講座I~」でしたが、構造有機化学教室の幅田教授と桑原講師が協力しました。

この講座は機器分析の基礎を体験することを目的として、1年生を対象として行われました。
講座では、はじめに医薬品であるアスピリンの合成を行い,これを試料として赤外吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトルの測定などの機器分析と融点測定を行い、得られた物質が目的のアスピリンであることを確認しました。そのほかにPCソフト(Spartan)を活用した分子モデリングにより、アスピリンの構造解析を行ないました。一連の実験を通して、有機合成の進め方や化学におけるコンピュータの利用が理解できたことと思います。

SSH講座 「化学オリンピック講座~実技編」

2013年5月3日(祝)に船橋高校が中心となって進めているコアSSH事業,千葉サイエンススクールネットのトップセミナー「化学オリンピック講座-実技編」が化学科で行われました。既に2月下旬に「化学オリンピック講座-筆記編」として有機金属化合物に関する講義が千葉東高校で行われましたが,これに引き続く実技編として実施されました。

今回の実験は「有機合成実験:カップリング反応」で、無機化学教室の松川史郎准教授が指導をおこないました.実験テーマはノーベル化学賞にもなった鈴木ー宮浦クロスカップリングによる,4-ブロモアセトフェノンとフェニルボロン酸からの4-アセチルビフェニルの合成でした.不活性雰囲気下での合成や,触媒を用いる合成など,少しハイレベルの有機合成に高校生たちが取り組みました。
SSH講座 「化学オリンピック講座~実技編」

文京学院大学女子高等学校 SSH連携講座

2012年12月27,28日に文京学院大学女子高等学校のSSH連携講座に化学科では二つの実験で協力しました。27日の実験は「アスピリンを作ろう」で,構造有機化学教室の幅田教授と桑原講師が協力しました。鎮痛剤および解熱剤として知られているアスピリン(アセチルサリチル酸)をサリチル酸から合成し,融点測定や官能基の確認反応,赤外線吸収スペクトルの測定により確認しました。実験ではさらにコンピュータを使った分子モデリングを行い,最新の化学にも触れていただきました。

28日の実験は「すすのなかからサッカーボール分子を分けてみよう」で,物性化学教室の森山教授が協力しました。サッカーボールと同じ形をしたフラーレンC60をソックスレー抽出器とクロマトグラフィーで分離して,赤外線吸収スペクトルからC60が得られたことを確認しました。

アスピリンもC60も高等学校の化学の教科書に載っている”著名”な分子ですが,それらに実際に触れることで,化学の面白さを少し味わうことができたことでしょう。

SPP 「化学の不思議を探る実験講座」

2008年に引き続き千葉県総合教育センターの研修事業の<SPP>「化学の不思議を探るに実験講座」に化学科教員が協力しました。今年は8月21日(金)に加知千裕講師(錯体化学教室)が「錯体の構造と機能」のテーマで、8月25日(火)には松川史郎准教授(無機化学教室)が「有機典型元素化合物を使った分子変換」のテーマで、講義と実験指導を担当しました。

加知講師による「錯体の構造と機能」の講座では、遷移金属錯体とはどんなものかやヘモグロビンや金属酵素など身近なところで活躍する金属錯体についての紹介に続いて、光合成のモデル錯体の合成と酸素の吸着実験を行いました。この実験では、合成した錯体が空気中から酸素を選択的に吸着し、錯体を別の錯体に変換するときに酸素が放出されることを確認しました。また様々な金属イオンを用いた数種の錯体を合成しました。今回は金属に結合した配位子が同じで同じ構造をしているにもかかわらず、金属イオンが異なるだけで錯体の色が異なる錯体を作りました。錯体の鮮やかな色を楽しみ、錯体の構造と機能についての理解を深めました。

遷移金属ー炭素結合を持つ有機化合物や、リンのような典型元素と炭素原子との結合をもつ有機典型元素化合物を用いる合成反応は、今日では物質の合成法としてなくてはならない手法となっています。8月25日の松川准教授による「有機典型元素化合物を用いた分子変換」 講座では、リン化合物を用いるWittig-Horner反応によるカルボニル化合物をオレフィンに変換する実験を行いました。有機典型元素化合物でしばしば見られる5本以上の結合を持つ超原子価化合物の紹介と反応機構の説明のあと、trans,trans-ジフェニル-1,3-ブタジエンの合成実験が開始されました。化合物の合成と、融点測定、薄層クロマトグラフィーならびに核磁気共鳴法による化合物の確認をおこない、合成実験の一連の流れを体験しました。

SPP ホタルの発光メカニズム

昨年に引き続き齋藤良太准教授(生物有機化学教室)が、千葉県総合教育センター主催の中学校5年経験者研修に協力しました。7月1日(水)の午後に理学部化学科の実験室を会場として、「ホタルの発光メカニズム」という主題で、化学発光や生物発光の講義と関連する実験を行いました。この研修内容はは昨年のノーベル化学賞とも深い関係があるテーマでしたので、17名の参加の先生方は熱心にメモを取りながら、講義や実験を受けていました。なお午前中は、生物学科の長谷川雅美教授が「千葉県の里山環境とカエル」の講義実習を担当しました。

サイエンスXmas

サイエンスXmas

12月25日(木)に行われる千葉県総合教育センター主催(東京電力株式会社,東邦大学エネルギー環境教育研究会協力)のサイエンスXmas—ホタルのひかりが未来を照らす—において,講師の齋藤良太博士が実験とワークショップの講師を畑中敏伸准教授(教養科)とともにつとめることになりました。ホタルが光るしくみに関連する実験を行いながら,地球環境問題を考える機会とする予定です。ぜひ,ご家族でご参加下さい。千葉県総合教育センター(千葉市若葉区2-13)を会場として行われます。

SPP 「ホタルの科学」

SPP 「ホタルの科学」

千葉県教育センター主催の中学校5年経験者研修 SPP「ホタルの科学」(JST 理数系教員指導力向上研修事業)が7月2日に本学理学部を会場として開催され,生物有機化学教室の齊藤良太講師が講義と実習に協力しました。齋藤講師からはじめに,「ホタルの発光メカニズム」と題するホタルの生物発光の詳細な分子機構や他の生物の発光との関連性についての講義が行われました。そのあと実際にホタルから酵素を取りだし、試験管内でホタルの生物発光を再現する実験をしました。参加の先生たちは,珍しい生物発光についての化学実験に驚きの声をあげていました。

この研修では,ほかにも講義や実習がおこなわれました。本学からは生物学科の長谷川雅美教授が「千葉県の里山・里海環境とホタル」という主題で,講義・実習を担当しました。

SPP 「化学の不思議を探る」

SPP 「化学の不思議を探る」実験講座

千葉県総合教育センターの依頼を受けて,去る6月24日(火)に千葉県下の中・高等学校の理科の先生を対象としたSPP 「化学の不思議を探る」実験講座が理学部を会場として行われました。本学からは,加知千裕講師(化学科錯体化学教室)と後藤勝講師(生物分子科学科分子科学部門)が,協力しました。

午前中は,加知講師による「錯体の構造と機能 様々な色を示す錯体の合成」の実験・実習が行われました。金属錯体の構造・性質や私たちのまわりで活躍している金属錯体の講義のほか,溶媒や温度によって色が変わるニッケル化合物を用いた実験や分子模型の組み立てなどが行われました。

午後は,後藤講師による「タンパク質の構造と機能」の講義・実習が,マルチメディアラボラトリー2を会場に行われました。

8月26日には,高橋教授によるナノ粒子に関係する講義・実習がおこなわれました。午前中はFe3O4ナノ粒子を分散させた磁性流体の合成実験,午後は金や銀のナノ粒子の実験と関連する講義が行われました。

全国高校化学グランプリ2008

「全国高校化学グランプリ」は、全国の高校生の皆さんの化学の力を競い合う場ですが、その1次選考会が今年も7月21日(海の日)に、全国53会場で実施されました。昨年から全国各都道府県ごとに1次選考会が実施されるようになりましたが、千葉地区は本学理学部を会場として開催され,本学部の教員がこれに協力しました。

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