理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    I. 發展 γ-乙烯基炔酸酯與 3-高醯基香豆素之化學選擇性 1,4-/1,7-膦催化加成反應建構二烯羧酸酯II. 亞烷基米氏酸作為接受者-供體-接受者反應物經硫脲催化劑進行有機不對稱 (3+2) 環加成/環化反應
    (2023) 黃炫瑞; Huang, Xuan-Rui
    過去幾十年中,膦催化反應因在有機合成中提供了一種強大且無金屬的碳-碳鍵建構方法而受到廣泛關注。自 Trost 教授和陸熙炎教授發表的開創性工作報導以來,聯烯酸酯和炔酸酯被認為是這個領域中最多用途的反應物。在所有電子不足的烯烴中,其中對γ-乙烯基炔酸酯的膦催化反應的研究仍在探索階段。在本研究中,我們使用γ-乙烯基炔酸酯和3-高醯基香豆素作為起始物,對兩者的化學選擇性的1,4-/1,7-加成反應,生成取代的二烯酸酯進行一系列的研究。在沒有添加酸性添加劑時,膦催化劑能夠促進 3-高醯基香豆素對γ-乙烯基炔酸酯的1,4-加成反應。當在反應中使用苯酚作為添加劑時,我們發現它能夠影響γ-乙烯基炔酸酯的加成反應位置,然後選擇性地生成1,7-加成產物。此外,通過親核性三級胺的催化也可以獲得1,4-加成產物。本文報導了一種奎寧衍生的硫脲催化的不對稱雙環化策略,使用亞烷基米氏酸作為受體-供體-受體與鄰位羥基偶氮甲基亞胺依序進行不對稱催化的 (3+2) 環加成/酯轉換/脫羧反應。儘管在低催化量下,也可以在室溫下以優異的反應效率以及優異的產率合成出具有良好鏡像選擇性的 chromeno[4,3-b]pyrrolidines 產物。此外,根據控制實驗,提出了一種合理的活化模型,該模型認為奎寧衍生的硫脲催化劑與亞烷基米氏酸結構之間的氫鍵作用對於優異的立體誘導起到重要作用。
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    I.經添加劑控制膦催化γ-乙烯基炔酸酯之化學選擇性1,4-/1,7-加成反應建構含3-高醯基香豆素之二烯羧酸酯II.經硫脲催化亞烷基米氏酸與亞胺葉立德進行鏡像選擇性級聯反應合成𠳭酮[4,3-b]吡咯啶
    (2022) 許瀞文; Hsu, Ching-Wen
    I.從 Horner 教授團隊發現兩性膦離子物種開始,親核膦催化成為建構碳-碳鍵重要而強大的合成工具。膦通過形成多樣的兩性離子中間體來活化缺電子烯烴,並根據不同反應物性質發展出多樣的反應類型。然而,至今對於透過膦催化劑活化缺電性丙二烯試劑進行1,4-加成反應的研究仍在探索中。在本研究中,我們藉由γ-乙烯基炔酸酯與3-高醯基香豆素之化學選擇性 1,4-/1,7-加成反應研究。在不加入酸性添加劑的條件下,經膦催化劑會促使3-高醯基香豆素對γ-乙烯基炔酸酯進行1,4-加成反應。而當利用苯酚添加劑調控反應環境酸鹼值時,發現能影響γ-乙烯基炔酸酯的反應位置,進而生成1,7-加成產物。此外,1,4-加成反應的進行亦可透過親和性三級胺的催化來達成,並能提供相對膦催化系統更佳的效率。II.由於亞烷基米氏酸其特殊的反應性,至今已被廣泛地用作建構雜環的實用合成子。其所具備雙親電反應位置的特性使得雙親核性試劑能夠在對亞烷基進行共軛加成後,接續與米氏酸的高活性的羰基反應並引發後續的脫羧過程達成環化的結果。然而,亞烷基米氏酸對 1,3-偶極的不對稱有機催化 (3+2) 環加成/環化反應的研究仍在探索中。 在此研究中,我們利用亞烷基米氏酸與鄰位接有羥基的亞胺葉立德作為 1,3-偶極經鏡像選擇性合成出 chromeno[4,3-b]pyrrolidines。藉由低催化量接有硫脲氫鍵片段的奎寧衍生物-QN-T (1 mol%),幫助後續 (3+2) 合環反應及內酯化建構出具有 3 個連續立體中心的 chromeno[4,3-b]pyrrolidines,在產率及優異立體選擇性上皆有優秀的表現。特別的是,接有芳香類及雜芳香類取代基的反應物在30 ˚C 的反應環境下可以非常有效率地完成反應 (15-120 分鐘)。此外,經由更換掌性催化劑為 CN-T 的簡單操作,即可得到高產率及鏡像選擇性的產物的鏡像異構物。