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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    第一部分. 分子內威悌反應策略進行多種雜環之多樣性導向合成及吡唑啉酮/噻唑酮衍生物之β-醯化反應 第二部份. 透過3-高醯基香豆素及不飽和吡唑啉酮經有機催化 (3+2) 環化反應進行螺環吡唑啉酮之不對稱合成
    (2020) 旁柯吉; Pankaj Vijayrao Khairnar
    第一部分: 本部分分為三個章節,以Wittig反應的發展與應用為主軸,內容涵蓋以分子內Wittig反應建構五、六、七員環分子之方法學開發,並且可以應用於多樣性導向合成。此外,完成以有機膦試劑催化反應於不飽和雙鍵系統β位置建構碳-碳單鍵之方法開發,此類直接在α或β位置直接建構碳–碳單鍵的反應為數不多,亦可以顯示有機膦試劑在合成上的廣用性。 第一章: 此章節以α-鹵代酮腙 (α-halohydrazone)、α-鹵代酮肟 (α-haloketoxime) 分別製備為有機鏻鹽,接續以分子內Wittig反應合成三取代吡唑、雙取代異噁唑衍生物之方法開發。此外,我們也將反應延伸應用至化學選擇性的Wittig反應,經反應條件優化後,可以溶劑調控其多樣性導向合成,分別製備經重排反應的異噁唑及4H-苯並吡喃衍生物,以延伸至多樣性導向合成之應用。 整體而言,可以一個共同的合成策略建構三種不同的雜環分子,並且以多種分析工具與控制實驗進行反應機制的探討與驗證。 關鍵詞:威悌反應、化學選擇性、多樣性導向 第二章: 本實驗室長期致力於開發以不飽和羰基化合物進行分子內Wittig反應建構雜環化合物的方法學開發,在反應中添加有機膦試劑以良好的區域選擇性做加成反應生成磷–兩性離子或有機鏻鹽,接續以分子內Wittig反應進行合環。而本章節延續本實驗室的研究主題,以α, β, γ, δ -不飽和吡唑 (α, β, γ, δ -Unsaturated Pyrazolones) 作為起始物進行多樣性導向合成螺環吡唑啉酮、1H-㗁呯[2,3-c]吡唑衍生物。 在此合成方法中,由有機膦試劑進行1,6加成反應得到七員環–betaine中間體,在調控反應條件後可以引導出不同的產物,一路徑會進行非預期的δ-碳-醯化/環化/分子內Wittig反應得到螺環吡唑啉酮衍生物,而在較大立體障礙的官能基條件下則會直接進行分子內Wittig反應得到七員環–1H-㗁呯[2,3-c]吡唑衍生物。 以控制實驗與實驗數據的對照可以證明不同位向betaine中間體在影響反應的選擇性扮演極重要的角色,由醯氯試劑所提供的立體效應與溶劑的優化,可以使反應經碳–氧鍵的斷鍵或是直接進行Wittig反應導向不同的兩種產物,進而增進對反應機制的了解。 關鍵詞:威悌反應、1,6-加成、δ位-碳醯化、多樣性導向 第三章: 本章節討論以有機膦試劑催化直接合成β-醯化吡唑啉酮和噻唑酮的合成方法開法,可以在溫和有效的條件下合成官能化的β-取代的吡唑啉酮和噻唑酮衍生物,且具有良好的官能基耐受性。我們的研究成果也顯示以帶有雜環的醯化試劑則會使產物吡唑啉酮和噻唑酮可使生成E / Z異構物。另外,也成功以克級反應製備吡唑啉酮和噻唑酮,以增進本方法之應用價值與廣用性。 關鍵詞:β-醯化反應、1,4-加成、有機膦、吡唑啉酮衍生物、噻唑酮衍生物 第二部分: 本部分以一個章節探討環化加成反應對於有機催化的重要性,特別是以1,3-偶極體進行環化加成反應建構含多個立體中心的複雜全碳環狀分子,可以突顯有機不對稱催化在合成上的應用價值。 第四章: 本章節顯示了以α, β-吡唑啉酮與3-高醯基香豆素進行麥可-麥可串聯反應,製備(3+2)環化加成反應之產物–一系列具有五個連續立體中心的香豆素/吡唑啉酮稠合的螺環戊烷化合物,可以有機鹼催化劑控制不對稱合成,具有優異的產率與鏡像選擇性,並且以單晶繞射對其絕對立體組態進行驗證。 關鍵詞:(3+2)環化加成反應、3-高醯基香豆素、1,3-偶極體、螺環戊烷、鏡像選擇性
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    一價銠金屬催化α-酮酯進行具鏡像選擇性的烯丙基化反應:合成4’-芳基-2’,3’-二去氧核苷類似物
    (2020) 楊玉珠; Yang, Yu-Chu
    本論文敘述利用一價銠金屬及掌性雙環[2.2.1]雙烯配基L8k配位形成之催化劑催化不同的烯丙基硼酸頻哪醇酯試劑14對α-酮酯7進行不對稱1,2-加成反應,以最優化條件進行反應,成功合成出一系列的掌性三級高烯丙醇2和71,產率高達>99%,鏡像超越值高達98%,非鏡像異構物比例高達>20:1。 此外,以加成產物2qa經5個步驟可得到掌性內酯ent-88,總產率為85%,再利用已知的方法能夠合成出具有抗HIV及抗癌活性的核苷類似物。
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    一價銠金屬催化氮-對甲苯磺醯基之1,2‐二氫喹啉進行不對稱氫芳基化反應
    (2020) 黃思穎; Huang, Szu-Ying
    本篇論文探討一價銠金屬試劑與掌性雙環[2.2.1]雙烯配基L2a形成之催化劑,於溫度100 ℃且使用環戊基甲基醚為溶劑,並加入甲醇為添加劑的條件下,催化1,2‐二氫喹啉或2H-色原烯12與四芳基硼鈉13進行不對稱加成反應,得到一系列3號位具芳香基之掌性1,2,3,4-四氫喹啉或3號位具芳香基之掌性色原烷14,產率為10–92%,鏡像超越值為87–99%。此外,利用掌性1,2,3,4-四氫喹啉化合物14mh進行去甲基反應及利用掌性1,2,3,4-四氫喹啉化合物14nn經由宮浦硼酸化 (Miyaura borylation)與氧化反應可合成目標產物雌激素乙型受體促效劑 ((R)-3),前者產率為86%,後者兩個步驟的總產率為52%。
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    利用雙官能基硫脲為有機催化劑及1,5-雙氟基-2,4-二硝基苯合成掌性異噁唑類衍生物的研究
    (2011) 官巧之; Qiao-Zhi Guan
    本論文是延續本實驗室先前已畢業的研究生之研究,利用兩個分開的步驟來合成掌性的雙環異噁唑類化合物,首先,以β-硝基苯乙烯與丙二酸酯類衍生物作為起始物並以雙官能基硫脲有機催化劑提供不對稱環境進行1,4-共軛加成反應時引進一個立體化學中心,之後以此具光學活性之硝基烷化物進行分子內氧化腈經1,3-偶極環加成反應來合成具掌性的異噁唑類衍生物。
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    仿生不對稱銅催化劑對萘酚與其衍生物進行具鏡像選擇性氧化偶合反應之研究
    (2011) 陳許志勇; Chih-Yung Chen Hsu
    本研究設計一個C2對稱且含有兩個掌性中心的三牙配位基BDPPP,藉由BDPPP成功地合成出兩種二價銅錯合物[Cu(BDPPP)(H2O)](OTf)2 (1)與[Cu(BDPPP)Cl]Cl (2),利用X-ray單晶繞射儀解析可得錯合物1與錯合物2的分子結構皆為平面四邊形。利用錯合物1對3-羥基-2-萘甲酯進行氧化偶合的催化反應,ee值可達到39%,但是由於錯合物1的金屬中心太過擁擠,嘗試許多方法皆無法改善產率過低的問題。 為了增進受質的轉化率,我們將含氮三牙配位基BDPPP修飾成含氮二牙配位基DPPP並僅含有一個掌性中心。利用DPPP與CuCl2可以合成幾何結構為平面四邊形的Cu(DPPP)Cl2 (3)。另外,也可將DPPP修飾成DXPP,DXPP是以兩個3,5-二甲基苯基來取代DPPP上的苯基。Cu(DXPP)Cl2 (4)可以藉由合成錯合物3的方法得到。在催化反應的探討中,我們利用修飾後的配位基DPPP及DXPP與不同的含銅金屬鹽類形成各種催化劑,再對3-羥基-2-萘甲酯進行催化反應,我們發現利用修飾後的配位基DPPP (10 mol%)與Cu(OTf)2 (10 mol%)所形成的催化劑在含有TMEDA (10 mol%)的條件下,產率為65%,藉由條件最佳化,將20 mol%的催化劑加上20 mol%的TMEDA,此反應的ee值可達到63%,產率最高還可達75%。
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    利用有機不對稱催化建構具有多取代的環己酮衍生物
    (2014) 陳錡翰; chi-han, Chen
    a,b-不飽和-1,3-雙酮和亞烷基丙二腈為起始物透過奎寧進行連續性的二次 Michael 加成反應,得到具有兩個立體中心的多取代環己酮衍生物,產率為 59-94%、單一非鏡像異構物和高達 92% 的鏡像超越值。
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    以掌性銠金屬雙烯錯合物催化不對稱1,4-加成反應合成掌性含氮分子
    (2016) 方若嫙; Fang, Jo-Hsuan
    壹、銠催化芳基硼酸與氮-特丁氧羰基保護的α,β-不飽和γ-內醯胺的不對稱1,4-加成反應: 我們運用由左旋醋酸冰片酯合成出的一系列掌性雙環[2.2.1]二烯配體L1與一價銠金屬形成之催化劑,催化各種芳基硼酸14與氮-特丁氧羰基保護的α,β-不飽和γ-內醯胺195a進行不對稱1,4-加成反應。在0.5 mol%的Rh(I)/L1f催化劑量下,本反應可生成高產率 (31–>99%) 及高鏡像選擇性(93–>99.5% ee)的加成產物(R)-197。此法可應用至苯基海人酸207以及MCHR1拮抗劑302的形式合成。 貳、銠催化芳基硼酸與α-取代的β-硝基丙烯酸酯的不對稱1,4-加成反應: 本部分內容綜述各種芳基硼酸14與α-取代的β-硝基丙烯酸酯361的不對稱共軛加成反應。以5.0 mol%的Rh(I)/L1e進行催化反應,並利用KHF2做為添加劑,可製備出加成產物(R)-362,產率最高可至63%,鏡像超越值高達99% ee。此方法可應用至具有光學活性的β2,2-胺基酸369,β-內醯胺375,以及α,β2,2,α-胜肽380的不對稱合成。
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    對𝛽,𝛾-不飽和𝛼-酮酯進行具鏡像選擇性的一價銠金屬催化之芳烴化反應:合成掌性四氫萘-2-胺
    (2019) 汪宗瑩; UANG, Tsung-Ying
    本論文係探討利用1.0 mol %一價銠金屬(劑量以20為基準)與掌性雙環[2.2.1]雙烯配基L20b錯合之催化劑,以及使用0.5當量1.0 M 1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO,劑量以20為基準)水溶液為添加劑,反應溫度為40 ℃,以甲苯為溶劑之反應條件下,催化不同芳香基硼酸試劑22對𝛽,𝛾-不飽和𝛼-酮酯或𝛽,𝛾-不飽和𝛼-酮醯胺20進行具鏡像選擇性之1,4-加成反應,產出一系列高鏡像選擇性的𝛼-酮酯及𝛼-酮醯胺產物19,產率為47–99%,鏡像超越值為95–>99.5%。藉由此條件,𝛽,𝛾-不飽和𝛼-酮酯20m和苯硼酸試劑22a進行克級一價銠金屬催化不對稱1,4-加成反應,亦能得到𝛼-酮酯ent-19am,產率大於99%,鏡像超越值大於99.5%。 此外,預期以掌性𝛼-酮酯ent-19am經水解反應(hydrolysis)、夫里德耳-夸夫特醯化反應(Friedel-Crafts acylation)、還原反應(reduction)及酉品重排反應(pinacol rearrangement)等一系列反應步驟,生成4-芳基𝛽-四氫萘酮(4-aryl substituted 𝛽-tetralones,9a),再經還原胺化反應(reductive amination),合成出具生物活性之掌性四氫萘-2-胺(tetrahydronaphthalen-2-amines,11)。