化学コース

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基本的な化学の知識と実験技術を身につけるとともに、化学分野はもとより、生命、環境、装置開発、エネルギーなど、様々な分野で活躍ができる人材を育てます。

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1.. 化学コースでは

人類は、紀元前よりもずっと昔から、「物質とは何か?」ということを知りたいと願い、いろいろな発見の経緯とともに化学という学問が育ってきました。近年においては、生命現象をはじめ、地球環境、宇宙における物質の創生・循環などのしくみが化学的に理解され、周辺分野の進歩とともに発展しています。このため、化学はセントラルサイエンスとよばれることがあります。また、化学は、医療、環境、資源、エネルギーなどの応用科学の分野にも無くてはならない学問です。現在、化学の知識と技術を携えて、持続可能な社会を築くのに貢献することが、若い皆さんに期待されています。 基本的な化学知識と実験技術を身につけさせるとともに、卒業研究や地域のインターン学習をとおして、自主性、知識の活用能力、問題解決能力、コミュニケーション能力を高め、化学分野はもとより、生命、環境、ナノテクノロジー、装置開発、エネルギーなど、様々な分野で活躍ができる人材を育てます。また、大学院に進学することで、より高度な知識と能力を身につけ、研究開発に携われる人材を育てます。

2.. 教育内容の特徴

化学は、原子・分子・化合物など、物質をとおして自然現象の理解と応用を行う幅広い学問です。そこで、化学コースでは、有機化学、無機化学、分析化学、物理化学、生化学を基幹とする体系的なカリキュラム(化学コアプグラム)をつくり、講義・演習・実験が一体となった学習法を導入して、基本的な化学知識と実験技術が確実に身につくようにしています。1年次では、主に教養科目と理学基礎科目を受講します。とくに微積分と化学を含めた理科の3分野を、基礎の基礎から勉強することが特徴。2年次以降では、教養科目のほか、化学コアプログラムの理学標準科目(多くは必修)を履修します。必修科目は多いが、ついていけないことがないように、補習授業なども用意されています。4年次ではコース各教員の指導のもと、卒業研究で水戸発、世界初の研究を進めることになります。 化学は、なんといっても、体験をとおして物質世界を実感する学問です。抽象的になりがちな講義内容を、直感的に理解するために、実験をより充実させています。また、豊富な演習は、いろいろな技術や知識の習熟に、きっと役にたつことになるでしょう。

化学コース 01

化学コース修了者の進路

本コースで学んだ学生の皆さんには、化学分野はもとより、バイオ、環境、ナノテクノロジー、装置開発、エネルギーなど、様々な分野の就職のほか、公務員、「理科」の教員免許(中学校一種免許状・高等学校一種免許状)を取得し、理科教員になる道が開かれています。 また、大学院に進んで、さらに高度な専門性を身につけることが可能です。大学院博士前期課程を修了した場合は、化学の専門性を生かした研究職・技術職に就く人が多くなります。博士後期課程に進学し、研究者を目指す人も毎年います。教職に必要な単位を修得し、博士前期課程を修了すると、「理科」の教員免許(高等学校専修免許状)を取得することもできます。

3.. 化学コース教員の研究紹介

環境にやさしい有機合成 折山 剛 教授

化学コース 02

私たちの研究室では、「グリーンケミストリー~環境にやさしい化学~」を中心テーマにして有機合成化学の教育・研究を行っています。環境にできるだけ負荷をかけない反応、例えば従来、触媒を用いることが常識とされていた反応を、試薬や溶媒を工夫して触媒を全く用いないで進行させる「無触媒反応」や、従来2工程が必要であった変換を1段階で行う「ワンステップ変換反応」の開発研究を行っています。さらに、右手と左手の関係にある鏡像異性体の一方の化合物だけを選択的につくる「不斉合成」の研究も行っています。これらの研究成果は、医薬品や生体関連物質などの合成にも大いに役立っています。 研究室の方針としては、化学的視点で物事を理解し、思考し、表現する力を確実に修得できるように学生たちに接しています。このような力は化学という専門分野に限らず、世の中でも必ず通用するものだと思います。化学について正確かつ冷静に情報発信できる人材、さらに、物づくりを通して、21世紀において人類が健康で、安全かつ快適な生活をおくることを強力に推進し、サポートできる人材を育成できればと願っています。研究室では、「常に徹底的に考えながらやれば、必ずできる」をモットーに日夜、実験・研究に励んでいます。多くの優秀な卒業生たちも、社会のそれぞれの分野で大いに活躍しています。

化学コース 03

分子レベルで見る生命現象 高妻 孝光 教授

化学コース 04

生命現象は、細胞の中や外の化合物のネットワークをつくり、機能しています。生命現象を化学の知識や方法で理解することによって、医薬品をつくったり、環境の保護に重要な物質や仕組みを作ることに役立てることができます。ここでは、遺伝子工学的方法によって化学的特性を変化させたタンパク質について、レーザーを使ったラマンスペクトルという方法で睡眠やアレルギーに関係している酵素(タンパク質)の構造と機能との関係を調べています。

化学コース 05

量子化学計算により明らかにされる化学反応のメカニズム 森 聖治 准教授

化学コース 06

化学と物理学の原理で説明できない自然現象はないはずです。DNA、RNAやタンパク質の機能がシュレーディンガーの波動方程式を用いて説明できる時代が、計算機の進歩とともに到来しようとしています。生体分子の反応メカニズムの解明は、生化学だけでなく、医学、薬学、農学的にも重要です。実験的なパラメータをなるべく使うことなくその複雑なメカニズムの解明を説明しようとする試みは、物理学と生命科学を結びつける化学者の夢の一つです。 鉄を含む酵素の中でもっとも重要なものの一つにシトクロムP450という酸化酵素があります。この酵素は薬物代謝の70%以上にかかわるほか、最近開発された「青いバラを咲かせる」こと、ジャスミン茶の香気成分、コレステロール・ビタミン類の生合成の鍵にもなっています。 血液循環の調節に重要な分子である「トロンボキサン」や「プロスタサイクリン」も体内のシトクロムP450によって合成されますが、酸化反応ではない異質な反応です。最近、そのメカニズムが量子化学計算により当研究室で初めて明らかにされ、化学分野の世界トップレベルの学術雑誌に掲載されました。