學位論文
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Item 十六族碲三鐵羰基化合物與銅(I)及含氮異環碳烯或咪唑試劑之團簇化合物合成及其催化反應與混合十五族鉍與十六族硒之團簇化合物其反應性、電化學、電子吸收光譜與理論計算探討(2012) 簡立慈; Li-Tzu ChienTe－Fe－Cu－L (L = NHC or N-alkyl imidazole) 系統 利用 [TeFe3(CO)9]2─、[Cu(MeCN)4][BF4] 和 1-methylimidazole (MeIm) 或在其骨架上修飾有苯環之 1-methylbenzimidazole (MeBzIm) 以 1: 1: 1 或 1: 2: 2 之莫耳比反應，可獲得一系列以咪唑為配基之碲三鐵羰基含銅 (I) 團簇化合物 [TeFe3(CO)9Cu(MeIm)]─ (1)、[TeFe3(CO)9Cu2(MeIm)2] (2)、[TeFe3(CO)9Cu(MeBzIm)]─ (3)、[TeFe3(CO)9Cu2(MeBzIm)2] (4)、[(TeFe3(CO)9Cu)2(BzIm)]3─ (7)，另合成結構相似但以氮異環碳烯為配基之化合物 [TeFe3(CO)9Cu2(Me2Im)2] (6)、[TeFe3(CO)9Cu2(Me2BzIm)2] (8)。本研究以電化學、電子吸收光譜等方法，來探究氮異環碳烯配基和咪唑配基以不同之模式鍵結以及於配基上修飾苯環與否，對金屬團簇化合物所造成之影響及兩者間之差異，並搭配 DFT 理論計算加以驗證。進而對此一系列化合物於同耦合催化反應做一比較。 E－Fe－Bi (E = Se, Te) 系統 當含十五/十六族之金字塔構型化合物 [SeBiFe3(CO)9]─ (1a) 於 MeCN 中進行加熱反應，可生成新穎之四面體化合物 [SeBiFe2(CO)6]─ (2a)。而與 2a 相同構型之化合物 [TeBiFe2(CO)6]─ (2b) 則可由 [TeBiFe3(CO)9]─ (1b) 和一當量 NaBiO3 於 MeCN 下加熱約 24 小時獲得。而當 1a 和另一氧化試劑 K2SeO3 以莫耳比 1: 1於 MeCN/MeOH下反應，則可生成以 4-Bi 連接雙蝴蝶結構 Se2Fe2(CO)6 之新穎化合物 [Bi(Se2Fe2(CO)6)2] (3)。此外，化合物 1a 可和 Ru3(CO)12 以 2: 1 之莫耳比反應生成混合主族、混合金屬之八面體化合物 [SeBiFeRu3(CO)11]─ (4)。除反應性探討外，也將過去一系列同核之 [E2Fe2(CO)6]、[E2Fe3(CO)9] (E = Se, Te) 和其等電子結構之異核化合物 [EBiFe2(CO)6]─ (E = Se, 2a; Te, 2b)、[EBiFe3(CO)9]─ (E = Se, 1a; Te, 1b)，以及相同八面體結構之化合物 [ERu5(CO)14]2─ (E = Se, Te) 和 [SeBiFeRu3(CO)11]─ (3)、[TeBiRu4(CO)11]─ 做平行比較，並藉由電化學、電子吸收光譜等方法分析探討引入混合主族對其整體化合物造成之影響及 Bi 所扮演之角色，並藉由 DFT 以及 TDDFT 對其電子結構、紫外-可見光光譜之電子躍遷組成進行分析與討論。Item 可作為敏染太陽能電池之雙錨基咪唑光敏染料(2014) 林則言本篇論文開發了引入imidazole於電子予體與電子受體間之共軛鏈的光敏染料，並製成染敏型太陽能電池。利用carbazole或arylamine為電子予體，引入於imidazole之2號碳原子，並引入2-cyanoacetic acid於imidazole之4、5號碳原子，作為電子受體兼錨基。這樣的雙錨基分子設計可能有利於分子的光收成與增進光激發後分子注入電子於之TiO2能力。開發染料分子所涉及的重要有機反應包括Debus-Radziszewski imidazole synthesis、Stille Coupling與Knoevenagel condensation。新染料分子之物理特性並經UV-Vis.吸收光譜、微分脈衝伏安法，測量其光物理及電化學鑑定。這些染料分子在300−600 nm波段有高的分子吸收消光係數。由於明顯的分子堆疊，導致太陽能電池的效率只是中等。加入CDCA (chenodeoxycholic acid)為共吸附劑後效率可提升42–61%。最佳元件(加入50 mM CDCA)效率可達4.55%，為N719建構標準元件之61%。