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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Item O-Tosyl Amidoximes及1,2,4-Oxadiazolones與3-Dimethylaminopropenones進行[3+2]環化反應研究(2019) 程致穎; Cheng, Chih-Ying本研究首先探討O-tosyl amidoxime與3-dimethylaminopropenone在路易士酸FeCl3的催化下,進行[3+2]環加成反應得到4-acyl-2-substituted imidazole。但是 O-tosyl amidoxime具有只能合成烷基和拉電子性芳香環的限制,因而改為合成1,2,4-oxadiazol-5-one,與3-dimethylaminopropenone進行[3+2]環加成反應得到C2位為推電子性芳香環的4-acyl-2-substituted imidazole。 綜合兩種以O-tosyl amidoxime和1,2,4-oxadiazol-5-one合成的方法,與3-dimethylaminopropenone進行[3+2]環加成反應,成功合成各種不同官能基取代的4-acyl-2-alkyl/arylimidazole衍生物。Item O-Tosyl Amidoximes及Aryl Oxadiazolones與 3-Dimethylaminopropenones經由[3 + 2]環加成反應得到 2,4-Disubstituted Imidazoles之合成研究(2020) 林子期; Lin, Tzu-Chi研究O-tosyl alkyl amidoximes與3-dimethylaminopropenone derivatives於適當金屬鹽條件下進行[3+2]環加成反應。O-tosyl alkyl amidoximes 可以由alkyl nitriles與hydroxylamine進行親核加成反應得到alkyl amidoximes,而alkyl amidoximes接著與TsCl進行O-tosylation得到。同時,3-dimethylaminopropenones可以由methyl ketones與N,N-dimethylforamide-dimethylacetal (DMF-DMA)進行反應得到。不幸地,O-tosyl aryl amidoximes不能以相同步驟被製備。找尋另一替代方式,發現oxadiazolones可以進行[3+2]環加成反應,而其可以由aryl oximes與carbonylimidazole (CDI)進行兩次親核加成與消去反應所製備。我們的研究顯示出以O-tosyl alkyl amidoximes及aryloxadiazolones作為反應物,與3-dimethylaminopropenones進行[3+2]環加成反應,可以作為一新穎的方式得到4-acyl-2-substituted imidazoles。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%。Item 氧-取代的醯胺肟環加成反應的研究(2017) 陳盈成; Chen, Ying-Cheng本研究希望以amide oxime作為起始物進行環化反應來得到含氮雜環分子,研究初期希望以amide oxime與ethyl propiolate進行[3+2]環化加成反應得到五元環含氮雜環,卻意外的發現得到[3+3]環化加成產物2-phenylpyrimidin-4-one,但同時也發現,副反應ethyl propiolate進行[2+2+2]環化加成的反應速率大於[3+3]環化反應的速率,導致研究無法繼續下去。在篩選各種dipolarophic等同物後,發現使用enaminones化合物代替ethyl propiolate得到[3 + 2]環化產物imidazoles衍生物。接著進行後續反應條件優化探討,發現以O-substituteds amide oxime作為起始物與enaminones化合物在催化當量的鐵試劑條件下,成功合成出各種不同取代的imidazoles衍生物。 關鍵字:環化反應,含氮雜環,鐵試劑。Item 探討O-tosylamidoximes與3-Dimethylaminopropenones進行[3 + 2]合環反應之區域選擇性及合成2,4-Disubstituted Imidazoles之研究(2017) 范振頡; Fan, Zhen-Jie本研究探討O-tosylalkylamidoximes與作為1,3-dipolarophile Michael Acceptors的3-dimethylaminopropenones在路易士酸FeCl3催化下進行[3 + 2]合環反應合成2,4-disubstituted imidazoles和2,4,5-trisubstituted imidazoles。 此外,本研究亦探討反應之區域選擇性,製備N-substituted- O-tosylamidoximes此一氮上含烷類取代基之起始物與Michael Acceptors進行反應,純化並透過2-D NMR NOESY鑑定其烷類取代基接在產物imidazole之氮上相對位置,結果推論具高區域選擇性,也藉此暫時推測出其反應機制。