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 1,3,5-三(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 表面增強拉曼光譜技術在反恐物質快速篩選上的應用(2009) 王傑仕; Jie-Shih Wang研究以表面增強拉曼光譜法 (SERS)，成功的發展了碳疽桿菌主成分DPA (dipicolinic acid) 及火炸藥主分TNT (2,4,6-trinitrotoluene) 之快速篩選方式。一般未添加奈米銀的情況下，難以觀測到DPA或TNT的拉曼光譜。添加奈米銀雖有助於增加拉曼散射的強度，但是以傳統方式配製的奈米銀，經常在過程當中加入氯化鈉等含氯離子的鹽類作為聚合劑。這類的聚合劑對DPA的拉曼散射強度不但沒有幫助，反而會有抑制的現象。本實驗開發三種不同還原方式，包括檸檬酸鈉還原法、鹽酸羥胺還原法與硼氫化鈉還原法，配製出適合吸附DPA與TNT的具特殊性質奈米銀。尤其以檸檬酸鈉還原法配製的奈米銀，搭配硫酸鈉或是硼酸鈉對增強DPA的拉曼散射效果最好。其中波數1010 cm-1的振動峰（symmetric ring breathing mode），具有明顯特徵性，可供定性與定量分析之用。此等奈米銀溶液呈黃綠色，粒徑分布落在30 ~ 80 nm，UV吸收最大值為440 nm，半高寬為130 nm，對DPA的偵測極限約為100 ppm。本實驗發現，當添加硫酸鈉作為聚合劑時，還能更加提高DPA的拉曼散射強度。這是因為硫酸鈉會破壞奈米銀的電雙層結構，使得大量的DPA能吸附在奈米銀的表面上。在這樣的情況下，DPA的偵測極限甚至能達到0.5 ppm。為了瞭解DPA與奈米銀的吸附方式，本研究以理論計算結果與實驗值進行比對。結果發現C-H out-of-plane 的訊號並沒有增強，但是844 cm-1(C-COO bend)則有明顯增強。因此，推測DPA是以羧基接觸奈米銀表面，使DPA分子垂直吸附到奈米銀顆粒上。此外，本研究也發現檸檬酸鈉還原法配製的奈米銀，對於TNT的拉曼散射有明顯的增強效果。TNT的偵測極限可達到10 µgL-1。在特徵譜峰上，931 cm-1、952 cm-1 (C-H (ring ) out of plane bend vibrational mode) 與1372 cm-1 (NO2 symmetric, C-N stretching mode)的訊號，更有明顯被增強。由被增強的訊號位置，本研究推論TNT是以苯環平躺在奈米銀表面的方式吸附。Item 開發大腸桿菌之雙訊號多巴胺全細胞生物感測器(2017) 林于寬; Lin, Yu-Kuan多巴胺為一兒茶酚胺類之神經傳導物質且在人體中扮演著不可或缺的角色，而不正常的多巴胺濃度會導致一些疾病的產生，如：帕金森氏症以及亨丁頓舞蹈症。因此檢測多巴胺是一門很重要的課題。我們設計了一組感測多巴胺之大腸桿菌全細胞生物感測器，運用大腸桿菌中單胺類調控組作為感測機制，並以紅色螢光蛋白作為訊號來源，針對多巴胺濃度能夠有良好的相關係數以及偵測極限 (1.43M)，且將紅色螢光蛋白置換為紫茉莉之4,5-多巴雙加氧酶 (MjDOD)，4,5-多巴雙加氧酶能將左旋多巴轉換為甜菜醛胺酸 (具有432nm特徵吸收峰，為甜菜黃色素之前驅物)，推測多巴胺也能透過4,5-多巴雙加氧酶催化而形成同樣具有432nm特徵吸收峰的6-去羧基甜菜醛胺酸，置換4,5-多巴雙加氧酶後在偵測多巴胺以及左旋多巴時，同時具有相當不錯的相關係數以及偵測極限，也經由酵素的置換，我們成功地消除了苯乙胺以及苯乙醛的干擾。最後我們結合紅色螢光蛋白以及4,5-多巴雙加氧酶，設計出足以區分苯乙胺、多巴胺、左旋多巴以及腎上腺素等四種類似物，透過偵測紅色螢光以及432nm特徵吸收峰，這四種類似物的訊號消長不盡相同，因此可以製作其特徵訊號圖譜。此生物感測器有著相當不錯的偵測極限以及區分多巴胺類似物的特性，在未來偵測與多巴胺相關的疾病能夠更加精準且有效。Item 第一部份：以非金屬點擊反應合成2,4,5-三取代三唑化合物 第二部份：磷試劑的硝基還原反應(2017) 遲宇昂; Chih, Yu-Ang喹啉在天然物以及還有藥物活性的成分中，扮演著重要的角色。在某些研究中，屬於喹啉衍生的生物鹼對於抑制在淋巴細胞上病毒的轉移有非常大的效果，使得喹啉結構的化合物受到關注。此種化合物常被做為多種有機化合物的起始物，例如可以合成金屬螯合劑、殺蟲劑；或被當作萜烯(Terpene)、樹脂(resin)的溶劑，引起許多的科學家對於喹啉相關衍生物有相當大的興趣，開始研究喹啉合成方式和相關的藥物活性研究。 本論文分為兩個部份，第一部份主要探討利用非金屬催化的點擊反應，以硝基喹啉做為起始物，與疊氮化鈉反應進行1,3-偶極環加成，可得到有2H-1,2,3-三唑結構的喹啉化合物，並有著理想的產率；在反應中繼續加入1-氟-2-硝基苯及碳酸銫，進行芳香環親核取代反應，即可得到2,4,5-三取代三唑結構的喹啉化合物。本反應所得產物，在目前的研究中以顯示出多樣的抗真菌、抗癌及抗發炎等不同的生物活性，此反應提供快速且高產率之帶有三唑化合物並帶有喹啉結構，希望往後能在各種有機合成中應用。 第二部份中，主要探討使用磷試劑將硝基還原為氨基，並不以金屬為催化劑；將硝基喹啉做為起始物，與三苯基磷在微波加熱下進行反應，可在短時間內得到理想產率的亞胺基膦烷中間產物，接著直接進行水解，可得到帶有氨基的喹啉化合物，並且能夠以萃取的方式簡單純化；此反應所得之中間物多應用於各種不同有機合成中，具有進行各種反應的潛力；此外苯反應也可在非金屬的催化下，將硝基進行還原，避免某些還原反應使保護基脫落，期望未來能應用於有機合成領域中。Item 利用微生物 MerR 家族與二元調節系統設計銅離子生物感測器(2016) 陳姵璇; Chen, Pei-Hsuan本研究使用微生物抵抗銅離子的調控系統，利用基因重組技術設計量測銅離子的全細胞生物感測器。本研究分別使用青枯桿菌 (Ralstonia eutropha) 中屬於 MerR 家族的 cue 基因調控組，以及耐金屬貪銅菌 (Cupriavidus metallidurans) 中屬於二元調節系統的 cop 基因調控組，以紅色螢光蛋白作為訊號輸出的報導基因來建構質體，設計出不同的銅離子生物感測器。其中，cueR 生物感測器除了能夠量測銅離子之外，在適當的前處理下還能分別量測銀離子與金離子。根據世界衛生組織所公布的飲用水水質準則，飲用水中銅離子的含量不得超過 2 mg/L (31 μM)，本研究所設計的 cueR 生物感測器以耐金屬貪銅菌作為質體之宿主時，量測銅離子的最低偵測極限為 25.54 μM，能夠量測飲用水中銅離子是否超標。而在 copSR 生物感測器的實驗中，嘗試使用不同的 cop 啟動子，建構出多種 copSR 生物感測器。也嘗試表現紫茉莉的 4,5-多巴雙加氧酶 (DOPA 4,5-Dioxygenase of Mirabilis jalapa, MjDOD)，透過添加 L-多巴 (L-3,4-dihydroxyphenylalanine, L-DOPA) 催化產生出甜菜黃色素 (betaxanthin)，以色素的生成作為輸出訊號，進而縮短檢測時間。此外，我們嘗試在不同來源的水樣品中額外添加銅離子進行量測，證明本研究設計的 copSR 生物感測器不會受到水中其他雜質干擾而影響銅離子量測。本研究設計出多種銅離子生物感測器，隨著每種生物感測器偵測範圍不同，可望運用在不同的需求上。Item 有機催化連鎖反應合成全取代2,3,4,5-四氫-1H-茚[1,2-b]吡啶-5-酮化合物(2015) 張芸毓; Chang, Yun-Yu近年來，已有許多針對茚[1,2-b]吡啶-5-酮單元分子的相關合成方法陸續被發表，因其芳香結構之組成，不具有鏡像性質，在天然物合成及衍生藥物的製備上，欠缺應用價值；因此，合成具有高立體選擇性的全取代2,3,4,5-四氫-1H-茚[1,2-b]吡啶-5-酮化合物為重要的研究目標之一。本實驗使用新開發的外消旋硝基烯丙胺及1,3-氫茚二酮作為起始物，依序添加20 mol%的1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷與50 mol%對甲苯磺酸，作為布忍斯特酸鹼進行共催化，四氫呋喃為溶劑，於0 oC的條件下，進行連鎖Michael/aza-環化反應，得到具有優異非鏡像選擇性（up to 96:4 d.r.）之全取代2,3,4,5-四氫-1H-茚[1,2-b]吡啶-5-酮化合物，產率方面亦有良好的表現（38-73%）；此外，在此化合物分子中具有多重官能基，透過後續反應之修飾，期望此合成路徑得以應用在往後的相關天然物合成中。