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2023 年度 実績報告書

SDGsに資し, COVID-19等感染症の感染リスクを低減する化学実験の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K02877
研究機関東北大学

研究代表者

荻野 和子  東北大学, 理学研究科, 客員研究者 (40004353)

研究分担者 荻野 博  東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (00004292)
渡辺 尚  宮城教育大学, 大学院教育学研究科高度教職実践専攻, 教授 (20756522)
豊田 耕三  東北大学, 理学研究科, 教授 (50217569)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードマイクロスケール化学実験 / SDGs / 分子レゴ / インクルーシブ教育 / 感染防止 / ロタキサン
研究実績の概要

マイクロスケール化学実験(MC)の新しい展開として、23年度は次の研究を行った。
(1)コロナ禍の中での感染リスクのない実験授業:生徒実験は、感染リスクが高いものの筆頭に挙げられる。2023年度は香川大学教育学部で実験授業を行った。試薬瓶,器具等はすべて各実験者専用のものを用意して感染を防止できることを示した。(2)「インクルーシブ教育のための化学実験:22年度に引き続き「肢体不自由生徒のためのマイクロスケール実験の開発と実践」を筑波大学支援学校の山田一幸教諭の協力のもとに 行い、高校化学基礎と中学理科のいくつかのテーマでMCを開発した。(3)質量測定によるマイクロスケール滴定:ビュレット、ピペットを使わずに質量測定により行う滴定法を考案した。モール法による塩化物イオンの滴定、ヨードメトリーによる過酸化水素の定量を行った。
最先端化学の成果を理解しSDGsのゴールにつながる教材として次の研究を行った。(1)ロタキサンは分子機械を構成する重要な部品の一つである。シクロデキストリン(CDX) に糸通しした1,12-ジアミノドデカン(don)の両末端に異なるコバルト(III)錯体をもつロタキサンを合成した。合成経路を工夫することによりCDXが正方向および逆方向を向いた異性体を作り分けることに成功した。(2)「分子レゴ」におけるハロゲン誘導体のカップリングパートナーとして利用できる、4,7-位にホウ素原子を有するベンゾ[b]チオフェン誘導体の合成について研究した。そのような 4,7-ジボリルベンゾ[b]チオフェンは前述のハロゲン置換ベンゾ[b]チオフェンからも合成しているが、新たにハロゲン原子を持たないベンゾ[b]チオフェンの 4,7-位直接ホウ素化について検討し、当該ベンゾ[b]チオフェン誘導体を合成し、反応の詳細や副生成物に関する情報も得た。
以上の成果を国内外の学会等で発表した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 肢体不自由のある生徒が安全に操作できるマイクロスケール実験の教材開発と教育実践に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      山田一幸、荻野 和子
    • 雑誌名

      筑波大学学校教育論集

      巻: 46 ページ: 11-21

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 元素記号を手書きでどう描くか2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤眞人、荻野博、有賀哲也、歌川晶子、下井守、渡部智博
    • 雑誌名

      化学と教育

      巻: 71 ページ: 552-553

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] New aspects of microscale chemistry: Microscale chemistry for inclusive education2024

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Yamada, Kumiko Kataoka, Kazuko Ogino
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Microscale Chemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロスケール実験に基づく簡易ヨードメトリー法の開発: 普通校と特別支援学校の 遠隔合同授業で行った実践事例~2024

    • 著者名/発表者名
      山田一幸, 片岡久美子, 荻野 和子
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] マイクロスケール実験の新しい展開:コロナ後のサイエンス展2024

    • 著者名/発表者名
      川田 茉里奈, 森脇 ゆな, 小野 玲奈, 高橋 智香, 高木 由美子, 荻野 和子
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] マイクロスケール実験の新しい展開:コロナ後の実習授業2024

    • 著者名/発表者名
      小野 玲奈, 川田 茉里奈, 森脇 ゆな, 高橋 智香, 高木 由美子, 荻野 和子
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] α-シクロデキストリン(CDX)に糸通しした1,12-ジアミノドデカン(don)の両末端に異なるコバルト(III)錯体をもつロタキサンの合成2024

    • 著者名/発表者名
      荻野博, 猪俣慎二, 笠井香代子
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] 2-(トリイソプロピルシリル)ベンゾ[b]チオフェンの直接ホウ素化反応の検討2023

    • 著者名/発表者名
      岸大貴, 稲場達也, 仲山圭太, 豊田耕三
    • 学会等名
      第59回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] マイクロスケール実験による モール法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      片岡久美子, 山田一幸, 荻野 和子
    • 学会等名
      令和5年度化学系学協会東北大会及び日本化学会東北支部80周年記念国際会議
  • [学会発表] 肢体不自由生徒を対象としたマイクロスケール実験:中学校理科の化学分野で扱う質量測定が関わる実験を行う際の工夫2023

    • 著者名/発表者名
      山田一幸, 荻野 和子
    • 学会等名
      令和5年度化学系学協会東北大会及び日本化学会東北支部80周年記念国際会議
  • [学会発表] Preparation and Reactions of 4,7- or 2,4,7-Multihalobenzo[b]thiophenes2023

    • 著者名/発表者名
      Keita Nakayama, Hiroki Kishi, Shinichi Mikami, Hiroki Tanaka, Kazuma Iwai, Hirotaka Mutoh, Kozo Toyota
    • 学会等名
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Microscale experiment for the Mohr method2023

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Kataoka, Kazuko Ogino
    • 学会等名
      9th Network of Inter-Asian Chemistry Educators Conference 2023
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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