化學系
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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年，最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資，授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人，另外尚有與中央研究院合聘教授3位，在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外，本系另有助教13位，職技員工1位，協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面，大學部現實際共322人，碩士班現實際就學研究生共174人，博士班現實際就學共55人。
本系一向秉持著教學與研究並重，近年來為配合許多研究計畫的需求，研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外，本系提供研究生獎助學金，研究生可支領助教獎學金（TA）、研究獎學金（RA）和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金（fellowships）。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。
本校圖書館藏書豐富，除了本部圖書館外，分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊，西文期刊合訂本有911餘種期刊，將近約3萬冊。此外，西文現期期刊約450種，涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路，將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能，納入圖書館資訊系統中，並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index，Chemical Citation Index，Chemical Abstracts，Beilstein，MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。
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Item (1) Benzimidazoles的合成研究 (2) 銅金屬催化Indoles的合成研究(2014) 廖本原本篇論文分為兩個部分，第一部分為合成在胺基上具有不同取代基的雜環carboxamidoxime，並以此carboxamidoxime為起始物，利用p-toluenesulfonic anhydride作為sulfonyllating 試劑，在低溫下進行親電性芳香環取代反應，得到2位具有雜環的bezimidazole衍生物。另外，我們亦探討carboxamidoxime在不同的sulfonylating 試劑下進行Tienmann 重排反應而形成N,N’-雙取代urea衍生物。 第二部分為3-cyanoindole衍生物的合成研究，以鄰位有鹵素的aniline或是benzonitrile作為起始物，合成出N-(o-ethynylphenyl)-N-toylcyanamide衍生物。最後在銅催化下得到合環的3-cyanoindole衍生物。Item (1)布忍斯特酸催化N-具取代腈胺與芳香胺反應：合成N,N’-二取代胍衍生物 (2)銅催化N-(2-溴苯基)-N’-芳香基胍的合環反應(2016) 陳家蓉; Chen, Chia Jung2-苯基胺基苯并咪唑 (2-phenylaminobenzimidazole) 與 N,N’-雙苯基胍基化合物(N,N’-diphenylguanidine) 是常見於擁有藥理活性重要化學骨架的含氮化合物。 含有 benzimidazole 的單元結構的化合物在生物活性上有良好的表現，包括對於抗腫瘤、抗高血壓、抗癲癇以及抗 HIV-1 病毒等方面；而含有苯并咪唑(benzimidazole) 單元結構的藥物，其藥理活性的研究也曾報導於先前的文獻。由於含有此結構的化合物有其重要性，有關它的合成方法一直以來是重要的研究議題。 由於 2-苯基胺基苯并咪唑 (2-phenylaminobenzimidazole) 分子結構可由 N,N’-雙苯基胍基化合物 (N,N’-diphenylguanidine) 進行分子內環化合成，因此我們將報導 (1)苯并咪唑 (benzimidazole) 的前驅物胍基化合物 (guanidine) 的合成研究，以及 (2) 探討苯并咪唑 (benzimidazole) 的合成。在本論文的第一部分的研究中，透過我們團隊先前所發表有效合成腈胺 (cyanamide) 的方法合成苯腈胺 (phenylcyanamide)，進一步與含有推拉電子基團的苯胺 (aniline) 在布忍斯特酸 TsOH 的酸性環境下迴流生成N,N’-雙苯基胍基化合物 (N,N’-diphenylguanidine) 化合物，無論是以含推拉電子官能基團 (如 OMe，CH3 與 NO2 等) 的苯腈胺 (phenylcyanamide) 和苯胺 (aniline) 為起始物，在此合成途徑皆可以有不錯的反應性。 在第二部分，我們著重在探討苯并咪唑 (benzimidazole) 的合成。有趣地發現延伸第一部分研究成果，N,N’-雙苯胍基化合物 (N,N’-diphenylguanidine) 可以作為苯并咪唑 (benzimidazole) 的前驅物 2。我們團隊透過先前文獻探討 C-N 鍵生成的報導，以 Buchwald-Hartwig-type reaction、CuCl 為催化劑與 TMEDA 為 ligand 在鹼性條件下合成一系列 2-arylbenzimidazole 化合物。此合成途徑的反應條件相較於其他的合成途徑來得溫和，並且有引入多樣性的官能基，因此可以應用在相關藥物合成與材料合成等。Item (1)血基質分子在二氧化鈦奈米粒子上的光化學(2)鋅二價席夫鹼錯合物的光物理(2006) 李彥賢; Yen-Hsien, Lee被修飾於二氧化鈦奈米粒子上的血基質分子(iron(III)protoporphyrin)，經可見光激發後，可傳遞電子到二氧化鈦奈米粒子的傳導帶，此電子流可被外接安培計偵測。藉由連接外電路，電子流可被導入另一內含甲基藍(methylene blue)的電極，並將甲基藍還原成leucomethylene blue。可由其在265 nm處生成的吸收峰證明。電子傳遞後的血基質分子，在水中會氧化2,2'-azino-di-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS)成ABTS自由基。可由其在414 nm處生成的吸收峰證明。氧化的血基質在有機溶劑中，與guaiacol反應，會在350 nm處生成一吸收峰，但目前無法判斷產物。血基質分子修飾的二氧化鈦奈米粒子一旦和含有酸基的反應物接觸，血基質分子就會從二氧化鈦上脫落。 十個鋅二價席夫鹼錯合物受光激發後，會進行n到Pi*的躍遷，其吸收峰約在380 nm，並由單重激發態放光，其放光的位置約在460 nm。它們的放光量子產率很高，其中有些達到了0.5，生命期則約為5 ns，這都是從單重激發態放光的結果。這些錯合物在相對於標準氫電極(NHE)約1 V之處有不可逆的氧化電位。它們比席夫鹼容易氧化，差距約為200 mV。Item 1,3,5-三(苯咪唑-1-基甲基)-2,4,6-三甲基苯配子與過渡性金屬離子自組裝合成、結構與性質探討(2011) 林少軒; Shao-Hsuan Lin本論文主旨為研究1,3,5-tris(benzimidazoyl-1-ylmethyl)-2,4,6 -trimethylbenzene (TBzIm)含羧酸根有機配子與過渡性金屬離子(CoII, ZnII, MnII, NiII)進行水熱自組裝反應，製備金屬-有機配位聚合物(metal–organic coordination polymers)。 本論文共合成八種配位聚合物，分別為4(H3O)+[Zn8(TBzIm)2(btc)4Cl8]•4H2O (1)、[Zn12(TBzIm)2(bdc)4Cl16]•3H2O (2)、[Co4(TBzIm)4(Hbtc)4] (3)、[Co2(TBzIm)2(bdc)2]•3H2O (4)、[Mn5Cl10(TBzIm)4]•1acetone (5)、[Co2(Fum)2(TBzIm)2]n (6) 、[Ni2(Fum)2(TBzIm)2]n (7)和[Co12(TBzIm)4(D-Cam)12] (8)。論文分成三部分探討，第一部分 (化合物1-4) 為經由柔性TBzIm搭配二價鋅金屬離子(ZnII) 或二價鈷金屬離子(CoII)，並混合剛性均苯三甲酸(trimesic acid, H3Btc)、對苯二甲酸(terephthalic acid, H2Bdc)之含羧酸根有機配子進行水熱自組裝反應，形成二維或三維的金屬-有機配位聚合物；第二部分(化合物5)為經由TBzIm與二價錳金屬離子(MnII)進行水熱自組裝反應，形成三維金屬-有機配位子結構，該化合物顯現特殊之磁性行為；第三部分 (化合物6-8) 為經由TBzIm搭配二價鈷金屬離子(CoII)或二價鎳金屬離子(NiII)，混合天冬胺酸(aspartic acid, Asp)、酒石酸(tartaric acid, Tar)、樟腦酸(camphanic acid, D-cam)等天然含羧酸根有機配子進行水熱自組裝反應，形成掌性金屬-有機配位聚合物。 第一部分的研究中，化合物1-3為二維層狀結構、化合物4為三維網狀結構，TBzIm與剛性含羧酸根有機配位子之立體阻障在結構的自組裝形成過程中，扮演相當重要的角色。第二部分之化合物5為三維網狀結構，由五個二價錳金屬離子(MnII)所形成的金屬中心展現出有趣地反鐵磁性(antiferromagnetic)行為，基態等於S = 15/2，甚為少見。第三部分的研究中，化合物6與7為等結構(isostructure)，具掌性之螺旋型超分子結構，在水熱法的過程中天冬胺酸經由原位反應(in-situ reaction)轉換為反丁烯二酸(fumaric acid)。有趣的是若與直接使用反丁烯二酸進行化合物6與7的合成，則產率顯著降低；化合物8則為含有槳舵形(paddle wheel)進構單元(SBU)的掌性超分子結構。在本論文中，由TBzIm所合成的八種配位聚合物皆展現出良好的熱穩定性，其中以化合物3與8最為穩定，耐熱溫度可達480°C。Item 1. Design and Synthesis of Histone Deacetylase Inhibitors for Lung and Breast Cancer. 2. Asymmetric Aerobic Oxidation of α-Hydroxy Acid Derivatives Catalyzed by Reusable, Polystyrene Supported Chiral N-Salicylidine Oxidovanadium tert-Leucinates.(2011) 史南卡; Santosh Salunke我們開發出組蛋白去乙醯酶抑制劑的簡單製備方法。其中一種化合物OSU-HDAC-44，在NSCLC及異種移植具有抗腫瘤活性的效能。此化合物不只會抑制癌症細胞的生殖能力，並且在許多的NSCLC細胞株會引發細胞自毀，其效能是SAHA的三到四倍。此外其亦可藉由抑制癌細胞在生物體內的生長，而不影響到身體體重、器官及血液的狀態。另外新設計出的化合物對乳癌細胞也有抑制的活性。 N-hydroxy p-(acylamido)benzamide (HAAC) 是組蛋白去乙醯酶抑制劑，其可藉由控制賴胺酸N-端的去乙醯反應，造成含有腫瘤抑制基因之染色體位點的染色質濃縮及轉錄失活。在HDAC抑制劑的概念設計方面，我們以速配化學合成Dendron化合物，並藉由硫酯官能基將之接合在螢光CdSe/ZnS量子點上。螢光HDACI-CdSe/ZnS結合物可抑制A549肺癌細胞的生長。此外我們也利用共軛焦顯微圖像證明出此結合物會被傳遞至肺癌細胞核內。 在催化方面，我們將本實驗室所開發出的氧釩金屬錯合物藉由速配化學將之固定在疊氮聚苯乙烯的聚合物上(PSS)，並成功將此聚苯乙烯聚合物的錯合物應用在-羥基酯類衍生物的不對稱催化空氣型氧化反應上面；且其鏡像超越值可高達99%，影響因子為41。值得一提的是此高分子類型催化劑可以藉由過濾的方式將之回收再利用。 最後我們利用Na-鉗合的C4-對稱四聚簇狀體來進行增效式的汞離子篩選。在含有十種大小接近之金屬離子水溶液中，可選擇性地辨識出汞離子並將它篩選出來。此外，所生成的Hg2+-鉗合的C4-對稱四聚簇狀體與硫酸鈉進行離子交換後，亦可再還原成Na+-鉗合的C4-對稱四聚簇狀體，並可繼續作為汞離子的特殊篩選傳送與回收。Item 1. 歧狀高分子鍵結生化感應器 2.氧金屬錯合物催化有氧性氧化反應(2005) 目那; Yogesh MunotThesis Title “Synthesis of Dendritic Bioprobes and Catalysis of Oxometallic species in Aerobic Oxidation and Nucleophilic Acyl Substitutions” Thesis is divided into two chapters. Chapter-I: Synthesis of Dendritic Bioprobes. Chapter-II: Catalysis of Oxometallic species in Asymmetric Reactions and Nucleophilic Acyl Substitutions. Chapter-I: Synthesis of Dendritic Bioprobes This chapter is further divided into six sections. Section 1: Nucleation of Au nanoparticles or ZnS/CdSe quantum dots inside the cage of organic ligand by Ring closing metathesis (RCM) This section describes the stabilization strategy for Au nanoaprticles and CdSe/ZnS QDs by new netting process to efficiently lock Au or ZnS/CdSe nanoparticles (Scheme 1) Scheme-1 in central core. The netting unit 2 was prepared from intermediate 1. Methyl gallate by benzylation with benzylbromide in the presence of a base K2CO3, subsequent double allylation with allyl bromide and K2CO3 gives the intermediate 1. The methyl ester was saponified in MeOH followed by the amidation gives required unit 2. The thiolate end in 2 for priming to the pyridine stabilized CdSe/ZnS or HAuCl4 in presence of NaBH4. The allyloxy units at both C3 and C5 positions of 2 were used for netting and corss-linking by ring closing metathesis by Grubb’s catalyst.1 The stabilization strategy presented here may be extended to be extended to other colloidal systems. Section 2: Synthesis of biocompatible water-soluble pentaol or haxaol coated ZnS/CdSe shell/core type semiconductor quantum dots as fluorescent biological labels Functionalized N-2-mercaptoethyl-gallamides bearing five2 or six hydroxyl units that are tethered with diethylene glycol ether(s) allow for transferring hydrophobically pyridine- Scheme 2 capped ZnS/CdSe shell/core nanoparticles from an organic to an aqueous layer with intact fluorescent profiles. The required dendritic polyol units 6 (Scheme 2) or 10 (Scheme 3) were prepared from 5 or 9 by osmium catalyzed dihydroxylation respectively. Scheme-3 Dendritic Nanohybrids in Proteomics [Fig. 1: Sample: total protein of E. coli BL21(DE3) Protein extraction : acetone precipitate Protein conc. : 9.48 mg/mL Gel conc. : SDS-PAGE 12.5% Electrophoresis time : 80 min (at 100V)] Subsequent unmasking of S-trityl group by TFA/Et3SiH, encapsulate the pyridine-stabilized ZnS/CdSe shell/core type quantum dots. The resultant bioprobes are very stable, water-soluble, dispersive, and narrowly distributed in size. The nanohybrids were studied in proteomics (Fig. 1). After endocytic uptake of nanohybrids, HeLa cancer cells were stably labeled for two days with no detectable effects on cell morphology or physiology. Notabley, we saw no discernible fluorescence loss of the QD labels: brightly fluorescent cells were visible during the entire imaging sequence (Fig. 2). This indicates QDs were taken up by the cells via endocytosis.3 Cellular Imaging studies Fig. 2: Distribution of Penta-podal QDs in live HeLa cells. Uptake and transport of QDs with 10µL solution. The image Epifluorescence and confocal microscope image of cells 12 hours after being spontaneous uptake by cells. Section 3: Hybridization of Gallactoside-capped gallamide Dendrons with CdSe/ZnS Core/Shell nanoparticles: Fluorescent, Nucleus Localization probes for Cancer cells Mostly monomeric-carbohydrates are attached to nanoparticles.4 Moreover; the application of dendritic carbohydrate–conjugated quantum dots in biological assays has not been explored. This is the first example of dendritic gallactoside dendrimer ligand anchored to ZnS/CdSe quantum dots. The simple and convenient method for the construction of dendritic gallactoside gallamide ligand encapsulated CdSe/ZnS quanum dots. The key chemical transformation which allows facile synthesis of this dendritic ligand (15) from 14, is the copper (I)-catalyzed azide–alkyne cycloaddition, a click reaction.5a (Scheme 4). The 13 is readily prepared from methyl gallate by treatment with 12 in presence of K2CO3 in refluxed acetonitrile. The resultant bioprobes 16 are very stable, water-soluble, dispersive, and narrowly distributed in size, which might be of great potential for the investigation of the biofunctions of carbohydrates.5b Scheme-4 16 Fig. 3: Distribution of nanohybrid-16 in COS-7 kidney cancer cells and A549 liver cancer cells. Section 4: Dendritic crown ether-capped ZnS/CdSe Core/Shell nanoparticles: Potential fluorescent bioprobes to study the Transmembrane Profiles The novel 12-crown-4 dendritic ligand 17 was prepared via Cu(I) catalysed Click chemistry from 14. Funcationalization of ZnS/CdSe QDs with 12-crwon-4 dendritic ligand has achieved,6 to investigate the multiple binding studies with Li+ ions in H2O.7 When treated with kidney cancer cells, the nanohybrid-18 induce facile endocytic uptake, which opens up a new entry in the field of cell-biology for studying dynamic transmembrane behaviors. Scheme-5 18 Fig. 4: Distribution of nanohybrid-18 in live COS-7 cells. Uptake and transport of QDs with 10µL solution. Section 5: Doubly Ortho-linked Quinoxaline and 3/4-diarylaminopyridine Hybrid as Donor-type Optoelectronic Capping Materials for ZnS/CdSe shell/core nanocrystals Using Nitrogen donars as binding group, we have created monomeric Q-pyridine –CdSe/ZnS nanocrystal complexes. The new design allows the simple synthesis of surfactant 21 and 22 by Palladium catalyzed coupling reaction of 20 (Q-H)8 with 4-bromo pyridine or 3-bromo pyridine respectively (Scheme 6). The single crystal structures and optoelectronic properties of Q-H-py wrapped ZnS/CdSe nanohybrids are promising for application9 in OLEDs and photovoltaic cells.10 Scheme-6 Section 6: Hydrophobic Nanocrystals coated with Amphiphilic Tetraol and Tetraphosphonic and Tetra carboxylic acid: A general route to water soluble CdSe/ZnS and Pd nanoparticles We have developed a simple synthetic method for preparation of tetraol (24) or tetraacid (25 or 26) dendritic ligand from 23. This can be used to transfer various nanoparticles11 Scheme-7 from organic solvents to water. The aqueous nanoparticles have physical properties and reactivities similar to those in organic solvents. The wrapping such type of gallamide dendritic ligand around Pd nanoparticles may further enhance the stability.12 The Pd nanoparticles could be useful for C-C bond formation reaction like as Suzuki reaction, Heck coupling. Chapter-II: Catalysis of Oxometallic species in Aerobic Oxidation and Nucleophilic Acyl Substitutions This chapter is further divided into two sections. Section 1: Direct Atom-Efficient Esterification between Carboxylic Acids and Alcohols Catalyzed by Amphoteric, Water-Tolerant TiO(acac)2 The esterification of carboxylic acids with different functionalized alcohols is one of the most important and commonly used transformations in organic synthesis. A diverse array of oxometallic species were examined as catalysts for a test direct condensation of benzoic acid and 2-phenylethanol in 1:1 stoichiometry. Besides Group IVB MOCl2-xH2O and TiOX2-xH2O, Group VB VOCl2-xTHF and Group IVB TiO(acac)2 were found to be Scheme-8 the most efficient and water-tolerant catalysts for the test reaction. The new neutral catalytic protocol with the optimal TiO(acac)2, tolerates many stereo/electronic structural variations in both (di)acid (1o-3o alkyl and aryl) and (di)alcohol (1o, 2o alkyl, and aryl) components with high chemoselectivity.13 Section 2: Synthesis of Dendrimer catalysts and it’s application towards catalysis and also for DNA cleavage We demonstrate for the first time use of oxo-metallic species in dendrimer catalyst. This is simple and convenient method for the construction of dendritic gallamide catalyst. The key chemical transformation which allows facile synthesis of this dendritic ligand (29 or 30) from 28, is the copper (I)-catalyzed azide–alkyne cycloaddition, a click reaction.5a (Scheme 10). To check the feasibility of enhanced reactivity in a dendritic catalyst resulting from cooperative reactivity between catalytic units. Further exploration and optimization of such multimeric catalysts in related asymmetric reactions are ongoing. The titled vanadyl(V) complexes14 serve as efficient reagents for cleaving supercoiled plasmid DNA by photoinitiation.15 We have shown the vanadyl Complexes, derived from 2-hydroxy-1-naphthaldehyde and L-phenylalanine, exhibits a unique wedge feature, inducing a site-selective photocleavage at the C22- T23 of the bulge backbone for a HIV-27 DNA system at 0.15 íM. Transient absorption experiments for corresponding Vanadyl complex indicate the involvement of LMCT with concomitant tautomerization, leading to an o-quinone-methide V-bound hydroxyl species responsible for the cleavage profiles. The use of dendrimer-Vanadyl complex for such DNA cleavage is underway. Scheme 9 Scheme 10 Scheme-11Item 1. 立體化學與藥物活性探討：類石膽酸衍生物與唾液酸轉移酶抑制劑 2. 藥物-生物素的結合與免疫沉澱應用(2011) 鍾鎮宇第一部分：立體化學與藥物活性探討：類石膽酸衍生物與唾液酸轉移酶抑制劑 石膽酸以及其衍生物以被證實是唾液酸轉移酶抑制劑，而且在MDA-MB-231乳癌細胞具有抗轉移功效。本論文探討，改變石膽酸3號羥基位相合成出類石膽酸與類石膽酸衍生物，並從Wound healing assay得知化合物3、11、17、20、23、25、27具有抗癌細胞轉移的能力，並藉由HPLC assay證明化合物25、27對唾液酸轉移酶α-2,6(N)-ST具有抑制效果。所以，類石膽酸衍生物不會因改變3號羥基位，而失做為唾液酸轉移酶抑制劑的能力。 第二部分：藥物-生物素結合物與免疫沉澱應用 鏈霉親和素與生物素間具有很強的親和力，生醫檢驗上廣泛利用此性質進行蛋白質的免疫沉澱純化。本論文將藥物SK228與NBD-Asp-LA，分別修飾上生物素，藉此探討藥物可能的生物機制。化合物43因生物活性下降太多，無法藉由免疫沉澱純化出蛋白質。化合物49經Wound healing assay與HPLC assay，確定化合物49仍然具有生物活性，可以提供免疫沉澱純化蛋白質。Item 1.三氯化鐵輔佐之環化反應：多氫吲哚與雙環[2.2.2]辛-2-烯衍生物的合成 2.金(I)催化3-(3-苯基丙炔胺基)環己-2-烯-1-酮的環化反應：二氫喹啉酮衍生物的合成(2013) 江孟潔; Meng-Jie Jiang研究主要分成三個部份，第一個部份是利用三氯化鐵輔佐反式4-(3- 芳香基丙炔(對甲苯磺醯基)胺基)環己-2-烯-1-醇進行環化反應，在室溫、空 氣下進行反應得到氯化多氫吲哚衍生物。第二部分是以三氯化鐵輔佐4-(3- 芳香基丙炔基)環己-2-烯-1-醇行環化反應得到氯化雙環[2.2.2]辛烯衍生物， 此環化反應中，三氯化鐵同時當作路易士酸和氯離子的來源。第三部分利 用金(I)催化3-(3-苯基丙炔胺基)環己-2-烯-1-酮行6-endo-dig 環化反應得到 二氫喹啉酮結構。Item 1.新有機催化劑之開發及其在不對稱合成之探討；2.含有樟腦分子架構之對掌硫尿素-L-脯胺酸有機催化劑在不對稱Aldol反應之研究(2008) 曾政豪; Zheng-Hao Tzeng本論文共分兩大部分：第一部分為本實驗室所合成的5-oxo-1-phenyl- pyrazolidine-3-carboxylic acid 37進行光學分割，得到高光學純度的新有機催化劑。以L-Val甲基酯之雙肽衍生物46利用管柱層析可簡易地分離純化，產率為86%，並在酸性條件下水解，即可得到光學純度高的(+)-(R)-及(-)-(S)-5-oxo-1-phenyl-pyrazolidine-3-carboxylic acid 37，其產率分別為94%及95%。將此新有機催化劑應用於催化直接不對稱aldol反應，以水當溶劑，產率可達52%、鏡像超越值達51%。 第二部分為本實驗室所設計的含樟腦分子架構之對掌硫尿素-L-脯胺酸有機催化劑110a-e可以被有效地合成製備；其亦可成功地應用在直接不對稱aldol反應，以水為溶劑的條件下，主要得到anti的aldol產物，且有極高的化學產率（95%）、高非鏡像及高鏡像選擇性（anti/syn = 96/4、> 99% ee）。Item 1.經由脫羧基Mannich反應合成2-Heteroarylpyrrolidines 2.實用合成1,2-位雙取代 4-Arylidene-5-imidazolinones(2013) 張志偉本篇論文分為兩部分，第一部分進行環狀α胺基酸的脫羧耦合反應，利用實驗室所嘗試出的最佳化條件，在α位置引進環上碳原子屬於π-電子密度較高的芳香環，合成一系列pyrrolidine、piperidine衍生物；第二部分則進行綠色螢光蛋白吸光基團類似物的合成，N-actylglycine透過Erlenmeyer azlactone synthesis形成4-benzylidene-5-oxazolinones，再經由兩種不同的反應路徑進行螢光蛋白吸光基團4-benzylidene-5-imidazolinone衍生物的合成，並且將最佳化的合成路徑應用到dipeptide合成螢光蛋白吸光基團。Item 1.雙功能金雞納鹼催化 3-高醯基香豆素與亞甲基吲哚酮進行不對稱 (3+2) 環加成反應建構全碳掌性中心之螺環吲哚酮 2.經由兩性離子中間體進行化學選擇之威悌反應合成茚並- [1,2-b]吡咯(2020) 林廷翰; Lin, Ting-Han1.實驗使用起始物3-高醯基香豆素 (3-homoacyl coumarin) 與亞烷基吲哚酮(alkylidene oxindoles) ，藉由雙功能金雞納鹼催化劑催化逐步的(stepwise) (3+2) 環加成反應去建立具有對掌體選擇性 (enantioselective) 之螺環吲哚酮其架構中含有全碳的五環結構並且有連續五個立體中心，可以得到良好的產率以及立體選擇性，此外我們也更換亞烷基吲哚酮上的取代，包含兩種具有羰基取代的酯基 (ester group)、苯甲醯基 (benzyl group) 以及去除羰基之苯基 (phenyl group) 去比較羰基在氫鍵催化下的影響。放大反應證實此反應即使在克級條件下進行仍然能夠維持良好的產率以及立體選擇性。 關鍵字 : 香豆素、選擇性、螺環吲哚酮 2.第二部分的研究利用本實驗室過去在2012年所發表之磷兩性離子 (phosphorus zwitterion) 之合成策略，利用三組分反應(three-component reaction)建構新型磷兩性離子中間體，並在醯氯 (acyl chloride) 以及鹼的作用下，進行威悌反應建構茚並- [1,2-b]吡咯，出乎意料的是使用不同膦試劑能得到螺環噁二唑(spirooxadiazole)衍生物，經由探討發現利用不同親和性的膦試劑能夠影響其脫去與否，進而使得反應導向不同的結果。相比於過去合成茚並- [1,2-b]吡咯的策略，本篇提供一個全新的合成策略，不但能有良好的產率其產物的取代基也相當廣泛。 關鍵字 : 威悌反應、化學選擇性、茚並- [1,2-b]吡咯Item 1T-MoS2催化劑結合矽光電陰極應用於氮氣還原反應(2022) 黃昱翔; Huang, Yu-Hsiang哈伯法被廣泛的應用於將大氣中的氮氣轉化為氨。但此過程高溫高壓的反應條件與大量碳排放的釋出，使得開發另一綠色的氨生產方法更為重要。而光電化學氮氣還原反應是一個具有潛力、可替代哈伯法的氨生產方法。 為了提高產氨的效率，使用具有高催化活性的材料是一個重要的關鍵因素。傳統的貴金屬是公認最好的催化物質，但貴金屬的高成本和稀少性使得它的發展與應用受到了很大的限制。近年來，二維材料引起了科學家們對於催化領域的關注。而其中的二硫化鉬因為具有獨特的晶體結構與性質，許多人開始討論它作為催化物的表現。因此，本篇研究主題將會是探討如何提升二硫化鉬於產氨領域的催化能力。 此論文將以1T晶相的二硫化鉬（1T-MoS2）作為研究對象。我們採用簡單的水熱法來合成1T-MoS2的晶體粉末，再以其作為催化劑，進行光電化學的氮氣還原反應。接著在測試電化學性能中，於-0.4V（vs. RHE）的電位下獲得了12.20μg h-1 cm-2的氨產量與22.19%的法拉第效率；在測試光電化學的性能之中，則是於0.2V（vs. RHE）的電位下獲得了18.29μg h-1 cm-2的氨產量與28.57%的法拉第效率。 與單純的電化學反應相比，採用光電化學元件結合太陽能和電力的優點，在正電位下進行氮氣還原反應，不僅提高了產氨的法拉第效率，而且也使氨的產量提高了。Item 2,3號位置取代之喹咢啉與旋環或三芳香胺雙重鄰位混成體於有機電致發光材料的研究(2006) 趙韋善我們利用1,2-diamino-4,5-dibromobenzene和三芳香胺融合系統以及旋環融合系統合成ㄧ系列的有機電致發光材料，由於結合雙功能性 ( bifunction ) 與偶極 ( dipolar ) 的特性，使材料之間更能有效形成光激子 ( exciton )，並且利用這兩個系統的衍生物，去做一系列在有機電致發光材料的研究和探討。 首先我們用微差掃瞄卡計(DSC)和熱重量分析儀(TGA)去量測這兩個系統的熱穩定性，在QLIMS系統中，在5號氮位置下的取代基分子量愈大使整體的分子愈穩定時，其熱穩定性會越好。對Spiro-Q系統而言，這一類的熱穩定性質不錯，其中分子量愈大，其熱穩定性就會愈好。接著對此兩系統的衍生物進行吸收、放射光譜、螢光量子產率的測量；同時也利用循環伏安法評估其氧化還原行為和測定其HOMO-LUMO能階。接著搭配合適的電子傳輸層或電洞傳輸層製作發光二極體元件，並測量其光電性質，在我們選取這些化合物中，以化合物14b所做出的元件效果最好，其最大波長為518 nm，其半波寬長只有72 nm，而且最大亮度在電流密度20 mA/cm2，Luminance Efficiency為2.35 cd/A和Power Efficiency為0.42 lm/W可達到19116 cd/m2。Item 2,4–雙氟苯甲醚之第一電子激發態暨 離子態振動光譜(2014) 許雅筑; HSU,YA-CHU我們應用高解析度共振雙光子游離(R2PI)與質量解析臨界游離光譜法(MATI)，探討2,4–雙氟苯甲醚(2,4–difluoroanisole)的分子特性，精準地量測第一電子躍遷能與游離能，並記錄此分子的S1電子激發態和D0離子基態的振動光譜。D0離子基態光譜是利用第一電子激發態的00、X1、τCH3、151、9a1、6a1和11分子振動態為中間能階紀錄的。2,4–雙氟苯甲醚的第一電子躍遷能測得為35556 ± 2 cm-1，其游離能為67568 ± 5 cm-1。 在光譜上所看到大部份的振動模式，都和芳香環上的平面運動有關。比較本實驗所得到的2,4–雙氟苯甲醚和文獻上苯甲醚的光譜數據 ，可以幫助我們了解氟的取代基效應在苯甲醚上，對電子躍遷和游離過程及分子振動的影響。另外我們也利用ab initio及密度泛函數理論計算來幫助我們進行分子光譜標定工作。Item 2,6-二甲基苯胺及氘取代物之離子特性研究(2009) 林原甲我們應用高解析度共振雙光子游離與質量解析臨界游離光譜術(MATI)來探討2,6二甲基苯胺與2,6二甲基苯胺之氘取代物的分子特性，精準地量測游離能，並記錄這些分子的D0離子基態的振動光譜。 由實驗得知2,6-二甲基苯胺與2,6-二甲基苯胺-NHD、2,6-二甲基苯胺-ND2的游離能分別為59816 5 cm-1、 59796 5 cm-1 和59780 5 cm-1。 從光譜的分析中，可以證明在2,6-二甲基苯胺的共振二光子游離程序中，當分子由激態躍遷至第一電子激發態時，電子躍遷較傾向於電子雲附近，而由第一電子激發態躍遷至離子態時，主要是二甲基苯胺上氮原子未共用電子對，其中的一個電子被游離，形成了離子。並且與先前實驗室發表之數據作比較，提供最新的取代基特性與氘取代物對分子的游離能以及振動模式造成之影響，而量子化學ab initio及密度泛函數的理論計算亦支持實驗所觀察到的結果。Item 2-(醯基亞甲基)吡咯啶生物鹼的合成研究(2014) 許家誜; Hsu Chia Chun自然界中存在許多具有pyrrolidine結構的天然物，具有多樣化的生物活性，其中ruspolinone、dehydrodarlinine與crispine A是我們有興趣的天然物。本論文主要是研究，運用氮上有不同取代基的proline為起始物，和不同的親核性試劑進行Mannich反應，在pyrrolidine的α位置建構碳-碳鍵，並利用實驗找尋最佳化條件。並將研究的結果應用於ruspolinone、dehydrodarlinine與crispine A的合成。Item 2-氨基-3-甲基-3H-咪唑並[4,5-F]喹啉誘導HepG2細胞之差異蛋白質體學分析(2019) 林怡青; Lin, Yi-ChingIQ (2-amino-3-methyl-3H-imidazo[4,5-F]quinoline)，為一種常見於食品中的雜環胺類，並被國際癌症組織列為2A級致癌物。目前已有研究證實，IQ對於動物具有致癌性，特別是在肝臟部分尤其顯著，但關於雜環胺類導致癌症的途徑仍尚未研究完畢。本實驗使用iTRAQ (同重位素相對及絕對定量)方法針對以IQ刺激不同時間長度的HepG2 cell樣品進行分析，為了增加鑑定到的蛋白質數目，搭配了不同的三種分餾方法，包含等電聚焦分級分離、鹼性逆相層析法、強陽離子交換層析法，且比較其正交性與互補性。再經由質譜進行分析，結果為三種分餾方法共鑑定到3057個蛋白質及10712個不重複胜肽，並以鹼性逆相層析法所鑑定到的數目最多。且在其中挑選出了391個差異蛋白質，並以Gene Ontology進行分類比較；並在其中又選出較具趨勢性的蛋白質分為上下調進行KEGG pathway分析，主要與ribosome, proteasome, spliceosome, Parkinson’s disease 有較大的相關性，並挑選出其中蛋白質表現下調較明顯的幾個基因(Ribosome- RPS26、RPS4X、RPL37A、RPS24，Parkinson’s disease-SLC25A4、NDUFA8)以qPCR實驗驗證，其中以RPS26、RPL37A趨勢與蛋白質定量結果最為相同。Item 2-氫茚1,3-二酮和2,3-丁二酸乙酯之磷催化[3+2]環化反應(2013) 林立梓本論文以磷催化進行[3+2]環化反應，得到具位向選擇性的螺五員環衍生物。1,3-氫茚二酮是重要官能基，其衍生分子具有生物活性。將1,3-氫茚二酮與芳香醛，進行domino Knoevenagel condensation，得到2-芳香亞甲基-1,3-氫茚二酮，作為探討反應的起始物。在室溫、氮氣環境下，2-芳香亞甲基-1,3-氫茚二酮與2,3-丁二酸乙酯溶於甲苯，以三苯基膦為催化劑，進行[3+2]環化反應，得到螺五員環。不論是拉電子基或是缺電子基的起始物，得到的產物都具有良好的位向選擇性（可達5:1），並有63-99%的產率。據我們所知，這是第一個發表運用2-芳香亞甲基-1,3-氫茚二酮和2,3-丁二酸乙酯合成官能化五員環。Item 2-氯-4-氟苯甲醚之質量解析臨界游離光譜研究(2017) 孫御哲; Sun, Yu-Che本實驗應用單色共振雙光子游離(1C-R2PI)光譜術、雙色共振雙光子游離(2C-R2PI)光譜術以及質量解析臨界游離(MATI)光譜術來探討2-氯-4-氟苯甲醚的分子特性，利用以上技術精準量測分子於基態躍遷至第一電子激發態的能量、絕熱游離能及其第一電子激發態暨離子態的振動光譜。 利用單色共振雙光子游離術與質量解析臨界游離光譜術，測得2-氯-4-氟苯甲醚和其同位素異構物(37Cl)有相同的第一電子躍遷能和絕熱游離能，分別為34621 ± 2 cm-1及67204 ± 5 cm-1，藉由第一電子激發態振動光譜的資訊，以不同中間態S100、S1X1、S1151、S16b1紀錄離子態振動光譜，依據實驗結果搭配理論計算，顯示大部分振動模式和苯環平面運動及取代基運動有關。 將2-氯-4-氟苯甲醚與實驗室之前所測量過的2-氯苯甲醚、4-氟苯甲醚、苯甲醚以及2,4-雙氟苯甲醚的實驗數據做比較，讓我們更加了解氯和氟在苯甲醚上的取代基效應，以及對分子結構、躍遷能量的影響。利用理論計算的結果來解釋我們所觀察到的現象，並幫助我們完成分子光譜的標定。Item 2-烯丙氧基苯甲醛肟利用MeOI和其分子內環化加成反應合成色烯-異噁唑衍生物(2023) 蔣宗彥; Jiang, Zong-Yan本篇論文主要分成了五個章節，分別是前言、實驗目標、實驗結果與討論、結論及實驗步驟。前言介紹異噁唑啉衍生物在有機合成和藥物化學的領域具有重要的發展性及，並且透過查詢近幾年的文獻來回顧有關於異噁唑啉衍生物的合成方法。實驗目標及實驗結果與討論是將起始物2-烯丙氧基-3-甲氧基苯甲醛肟，利用超音波震盪器，藉由不同的醇類作為有機溶劑和碘分子進行分子內[3+2]環化加成反應，並以良好的產率成功合成出具有三環骨架結構的產物6-Methoxy-3a, 4-dihydro-3H-chromeno[4,3-c]isoxazole。