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GATEケミストリーシラバス

Sections/Units	Topics
Section A	Physical Chemistry
Unit 1	Structure
Unit 2	Equilibrium
Unit 3	Kinetics
Unit 4	Surfaces and Interfaces
Section B	Inorganic Chemistry
Unit 1	Main Group Elements
Unit 2	Transition Elements
Unit 3	Lanthanides and Actinides
Unit 4	Organometallics
Unit 5	Radioactivity
Unit 6	Bioinorganic Chemistry
Unit 7	Solids
Unit 8	Instrumental Methods of Analysis
Section C	Organic Chemistry
Unit 1	Stereochemistry
Unit 2	Reaction Mechanisms
Unit 3	Organic Synthesis
Unit 4	Pericyclic Reactions and Photochemistry
Unit 5	Heterocyclic Compounds
Unit 6	Biomolecules
Unit 7	Spectroscopy

コースシラバス

セクションA：物理化学

ユニット1：構造

• 量子力学の仮定
• 時間依存および時間非依存のシュレーディンガー方程式
• 生まれた解釈
• 箱の中の粒子
• 高調波発振器
• リジッドローター
• 水素原子：原子軌道
• 多電子原子：軌道近似
• 変動および一次摂動法
• 化学結合：原子価結合理論とLCAO-MO理論
• ハイブリッド軌道
• LCAO-MOTのH〜2＆plus;〜、H〜2〜および他の同核二原子分子、HF、CO、NOなどの異核二原子分子、および単純な非局在化π-電子システムへの応用
• ハッケル近似とその環状π–電子システムへの応用
• 対称要素と操作
• ポイントグループとキャラクターテーブル
• 二原子および多原子分子の回転、振動、電子およびラマン分光法の選択規則の起源
• アインシュタイン係数
• モル減衰係数および振動子強度と遷移モーメント積分の関係
• 核磁気共鳴の基本原理：核g因子、化学シフト、核結合

ユニット2：均衡

• 熱力学の法則
• 標準状態
• 熱化学
• 熱力学的機能とその関係-
• ギブス・ヘルムホルツとマックスウェルの関係
• ヴァントホフ方程式
• 自発性と平衡の基準
• 絶対エントロピー
• 部分モル量
• 混合の熱力学
• 化学ポテンシャル
• フガシティ、アクティビティ、アクティビティ係数
• 化学平衡
• 平衡定数の温度と圧力への依存性
• 非理想的なソリューション
• イオン移動度と導電率
• デバイ・ハッケル制限法
• デバイ・ハッケル・オンサガー方程式
• 標準電極電位と電気化学セル
• 電位差滴定および導電率滴定
• 位相ルール
• クラウジウス・クラペイロン方程式
• 一成分系の相図：CO〜2〜、H〜2〜O、S
• 2つのコンポーネントシステム-
• 液体蒸気システム
• 液液システム
• 固液システム
• 分留
• 共沸混合物と共晶
• 統計熱力学-
• マイクロカノニカルおよびカノニカルアンサンブル
• ボルツマン分布
• パーティション関数
• 熱力学的性質

ユニット3：速度論

• 遷移状態理論-
• アイリング方程式
• 熱力学的側面
• ポテンシャルエネルギー面と古典的な軌道
• 素反応、並行反応、反対反応、連続反応
• 定常状態近似
• 複雑な反応のメカニズム
• 単分子反応
• 重合および酵素触媒の動力学
• 高速反応速度論：緩和および流動法
• 光化学および光物理プロセスの速度論

ユニット4：表面とインターフェース

• 物理吸着と化学吸着
• ラングミュア、フロイントリッヒ、BET等温線
• 表面触媒作用：ラングミュア・ヒンシェルウッド機構
• 表面張力、粘度
• 自己組織化
• コロイド、ミセル、高分子の物理化学

セクションB：無機化学

ユニット1：メイングループの要素

• 水素化物、ハロゲン化物、酸化物、オキソ酸、窒化物、硫化物–形状と反応性
• ボラン、カルボラン、シリコーン、ケイ酸塩、窒化ホウ素、ボラジン、ホスファゼンの構造と結合
• 炭素の同素体
• 希ガス、擬ハロゲン、ハロゲン間化合物の化学
• 酸塩基の概念

ユニット2：移行要素

• 配位化学-
• 構造と異性
• 結合の理論（VBT、CFT、およびMOT）
• さまざまな結晶場のエネルギー準位図、CFSE、CFTの応用、Jahn-Teller歪み
• 遷移金属錯体の電子スペクトル-
• 分光用語記号
• 選択ルール
• オルゴール図
• 電荷移動スペクトル
• 遷移金属錯体の磁気特性
• 反応メカニズム-
• 動力学的および熱力学的安定性
• 置換および酸化還元反応

ユニット3：ランタニドおよびアクチニド

• 回復
• 周期的特性
• スペクトル特性
• 磁気特性

ユニット4：有機金属

• 18電子規則
• 金属アルキル
• 金属カルボニル
• 金属-オレフィンおよび金属カルベン錯体
• メタロセン
• 有機金属錯体のフラックス性
• 有機金属反応の種類
• 均一触媒-
• 水素化
• ヒドロホルミル化
• 酢酸合成
• メタセシスとオレフィンの酸化
• 不均一触媒-
• フィッシャートロプシュ反応
• チーグラー・ナッタ重合

ユニット5：放射能

• 減衰プロセス
• 放射性元素の半減期
• 核分裂および核融合プロセス

ユニット6：バイオ無機化学

• イオン（Na ^＆plus; ^およびK ^＆plus; ^）輸送
• 酸素結合
• 輸送と利用
• 電子移動反応
• 窒素固定
• 以下を含む金属酵素
• マグネシウム
• モリブデン
• Iron
• コバルト
• 銅
• Zinc

ユニット7：ソリッド

• 結晶系と格子
• ミラー飛行機
• クリスタルパッキング
• 結晶欠陥
• ブラッグの法則
• イオン結晶
• AX、AX2、ABX3タイプの化合物の構造
• スピネル
• バンド理論
• 金属
• 半導体

ユニット8：分析の手段

• UV可視分光測光
• NMRおよびESR分光法
• 質量分析
• GCおよびHPLCを含むクロマトグラフィー
• 電気分析法-
• ポーラログラフィー
• サイクリックボルタンメトリー
• イオン選択電極
• 熱分析法

セクションC：有機化学

ユニット1：立体化学

• キラル中心を持つまたは持たない有機分子のキラリティと絶対配置の決定
• 複数の立体中心を持つ化合物の相対立体化学
• ホモトピック、エナンチオトピック、およびジアステレオトピックの原子、グループ、および面
• 立体選択的および立体特異的合成
• 非環式および環式化合物の立体配座解析
• 幾何異性
• 配置および立体配座効果、および反応性と選択性/特異性への近隣グループの参加

ユニット2：反応メカニズム

• 基本的なメカニズムの概念-
• 速度論的制御と熱力学的制御
• ハモンドの仮定とカーティン・ハンメットの原則
• 生成物、中間体、同位体標識の同定を通じて反応メカニズムを決定する方法
• 求核および求電子置換反応（芳香族および脂肪族の両方）
• 炭素-炭素および炭素-ヘテロ原子（N、O）多重結合への付加反応
• 除去反応
• 反応性中間体-
• カルボカチオン
• カルバニオン
• カルベン
• ニトレネス
• アリネス
• フリーラジカル
• 電子欠乏原子を含む分子再配列

ユニット3：有機合成

• 次のクラスの化合物を含む合成、反応、メカニズム、および選択性-
• アルケン
• アルキン
• アレーン
• アルコール類
• フェノール類
• アルデヒド
• ケトン
• カルボン酸
• エステル類
• ニトリル
• ハライド
• ニトロ化合物
• アミンおよびアミド
• 有機合成におけるMg、Li、Cu、B、ZnおよびSiベースの試薬の使用
• カップリング反応による炭素-炭素結合の形成-ヘック、鈴木、スティル、園小白
• マルチステップ合成の概念-
• レトロシンセティック分析
• 戦略的切断
• シントンおよび合成等価物
• Umpolung反応性–ホルミルおよびアシルアニオン等価物
• 有機合成の選択性–化学選択性、位置選択性、および立体選択性
• 官能基の保護と脱保護
• 不斉合成の概念–分割（酵素を含む）、非対称化、キラル補助剤の使用
• エノラート（ホウ素エノラートを含む）、エナミン、およびシリルエノールエーテルを介した炭素-炭素結合形成反応。
• マイケル付加反応
• C = Oグループへの立体選択的追加（CramおよびFelkin-Anhモデル）

ユニット4：ペリサイクリック反応と光化学

• 電気環状、環状付加およびシグマトロピー反応
• 軌道相関-FMOおよびPMO処理
• アルケン、アレーン、カルボニル化合物の光化学
• 光酸化と光還元
• ジ-π-メタン転位、バートン反応

ユニット5：複素環式化合物

• 構造
• 準備
• フランの性質と反応
• ピロール
• チオフェン
• ピリジン
• インドール
• キノロン
• イソキノリン

ユニット6：生体分子

• 構造
• 単糖類と二糖類の特性と反応
• アミノ酸の物理化学的性質
• ペプチドの化学合成
• タンパク質の構造的特徴
• 核酸
• ステロイド
• テルペノイド
• カロテノイド
• アルカロイド

ユニット7：分光法

• 有機分子の構造決定におけるUV-可視、IR、NMRおよび質量分析の応用

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