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 (一) 使用鄰羥基對亞甲基苯醌經由 1,6-膦加成/氧-醯化/威悌反應建構官能化苯并呋喃衍生物(二) 膦催化之化學選擇性還原/亞硝酸離去/威悌反應建構 3-烯基苯并呋喃衍生物(三) 亞烷基米氏酸與亞胺葉立德經 (3+2) 環加成/內酯化反應合成高鏡像選擇性之𠳭酮[4,3-b]吡咯啶(2022) 柳彥成; Liou, Yan-Cheng(一)穩定的鄰羥基對亞甲基苯醌化合物通過有機膦、醯氯和鹼處理,在無金屬且溫和條件下,有效合成官能化的苯并呋喃。同時,在催化條件下亦證明此一鍋化法之1,6-膦加成/氧-醯化/威悌反應,具有相似的合成官能化苯并呋喃的功效。(二)經由使用催化量的膦試劑進行分子內威悌反應,提供在無金屬條件下建構官能化 3-烯基苯并呋喃的有效方法。該一鍋化反應是通過將有機膦進行麥可加成到氧-醯化之硝基苯乙烯而引發,其中膦是通過用苯基矽烷對氧化膦進行化學選擇性還原而生成,從而產生膦葉立德,通過氧-醯化/亞硝酸消除/威悌反應製備多官能化的 3-烯基苯并呋喃衍生物。 (三)亞烷基米氏酸與亞胺葉立德經由硫脲片段衍生之金雞納鹼催化下,在短時間內進行 (3+2) 環加成/酯交換反應,在短時間內建構優異產率與鏡像選擇性之𠳭酮[4,3-b]吡咯啶衍生物。此外,我們根據實驗結果的發現,提出了催化劑與亞烷基米氏酸活化的反應模型。Item 利用金屬和非金屬催化劑合成具有生物活性之分子(2013) 瑞迪; DONALA JANREDDY本論文的內容被分為三個章節,第一章節可被細分為三個部分,A部分主要是對於吲哚(indole)環的反應進行概述、分類及合成方法和相關文獻的說明。B部分的標題為「Carbazolones和2,3-disubstituted Indoles的簡易方法」,內容是介紹一個利用Fe/AcOH催化分子內還原3-hydroxy-2-(2-nitrophenyl)enones的含氮雜環化反應。C部分介紹2,3-disubstituted Indole在PdCl2催化下進行2-N-unprotected-2-alkynylanilines和多樣缺電子烯類的級聯反應(cascade reaction)。 第二章節介紹利用過渡金屬催化2-arylbenzoxazole衍生物和1,2,3-triazoles的合成。第二章節可被細分為三個部分,A部分主要是對於2-arylbenzoxazole衍生物進行概述、分類及合成方法的說明。此部分也對1,2,3-triazoles衍生物進行概述、分類及以azide和alkenes合成的方法說明。B部分介紹透過銅催化C-N和C-O鍵形成級聯反應,使2-arylbenzoxazole衍生物在芳香基團的鄰位上有胺或醯胺官能基的有效合成方法。C部分介紹一個新穎方法為透過銅催化在有氧環境下進行azide-alkene的氧化環加成反應。 第三章節介紹利用非金屬、過渡金屬催化合成naphthalene及其多元性導向的應用。第三章節可被細分為三個部分。A部分是naphthalene衍生物的概論及其合成方法。B部分描述一個有效率利用碘分子和2-(2-phenylethynyl)-Morita-Baylis-Hillman催化naphthalenes和iodo-substituted isochromene衍生物的合成。而iodo-substituted-derivatives則可以用來進行一連串的耦合反應如用硼酸、活化烯類、炔類分別可進行Suzuki coupling、Heck coupling、Sonogashira reaction。C部分介紹一個以PdCl2催化2-alkenylbenzaldehydes和缺電子烯類在有氧環境下分子間氧化環加成來合成naphthalenes的的有效路徑。Item 壹、N-溴代丁二醯亞胺作為催化劑在有機合成上的應用; 貳、磷化物在有機合成上之應用;參、合成含有1,2,4-噁二唑之吡唑類衍生物在CB1受體拮抗劑之生物活性研究(2008) 郭俊偉; Chun-Wei Kuo本論文共分成三部分 第一部分以便宜易取得之N-溴代丁二醯亞胺 (NBS) 試劑,分別催化合成具生物活性1,5-benzodiazepines衍生物以及吲哚基硝基烷化合物,此高效催化效率皆可使反應順利進行,並得到高產率的產物。 第二部分以磷化物試劑,二氯化磷酸乙酯 (ethyl dichlorophosphate)或是二氯化磷酸苯酯 (phenyl dichlorophosphate)進行官能基的轉變及Beckmann 重排反應,反應順利可在室溫下進行並且得到高產率的產物。 第三部分為探討含1,2,4-噁二唑為新型CB1受體拮抗劑之抗肥胖藥物的開發研究,以Rimonabant(SR141716A, Acomplia™)作為先導化合物進行pyrazole-C3位置的官能基修飾,依生物同質性概念成功引入1,2,4-噁二唑取代之新型化合物並顯現高度之CB1受體親和力、功能活性與CB2/1選擇性。發現具高度CB1親和力與CB2/1選擇性的化合物如11g, 11h等,將適合針對減重機制與抗肥胖藥物的特性進一步深入研究動物體內活性(in vivo efficacy)、藥物動力學(pharmacokinetics)及毒理試驗(toxicology)期能獲得具有潛力治療肥胖症的先導藥物或候選藥物。Item 硫色烯類衍生物的合成及應用(2014) 林亭君; Ting-Jyun Lin苯並噻喃衍生物是重要且常見的主體結構,其不僅已被廣泛的用於醫藥、有機合成中間體、功能性材及染料合成的中間體料等方面,更表現出獨特的生物活性,吸引許多的科學家投入關於苯並噻喃衍生物的合成方法和相關藥物活性方面之研究。 本論文的研究分為兩大部分,第一部分是探討在室溫下以4-二甲氨基吡啶 (DMAP),催化硫代乙酸酯與硝基苯乙烯進行分子間的1,4-麥可加成,能夠簡單且時間快速的合成出一系列高產率的硫色烯衍生物。 第二部分則是探討以一鍋化反應利用硫色烯衍生物做為起始物,再加入疊氮化鈉進行1,3-偶極環加成,可得到具有三氮唑雜環結構的中間產物,接著,加入1-氟-2-硝基苯及碳酸銫,在氧氣條件下進行芳香族親核性取代,即可獲得2,4,5-三取代的三唑產物。自從本世紀初“點擊化學”發明以來,疊氮產物已成為最重要的雜環化合物,大部分的1,2,3-三唑衍生物,不僅顯示出多樣的抗癌、抗發炎和抗菌等活性,也常被用來作為合成天然物的骨架。在此,我們提供了一種有效率且高產率合成三唑結構的方法,期望未來能廣泛應用於有機合成領域上。Item 含3-(2'-吡啶基)-1,2,4-三氮唑衍生物之錸金屬錯合物:合成、光物理性質及其陰離子感測研究(2013) 鄭堯文; Cheng, Yao-Wen本論文主要探討兩個含有 3-(2'-吡啶基)-1,2,4-三氮唑配位子之錸金屬錯合物之陰離子感測行為,並且經由核磁共振光譜、高解析質譜分析及單晶結構繞射進行純度及結構鑑定,發現由於三氮唑配位子能以不同位置的氮原子進行配位反應,因此所得之錯合物 DL25-A 與 DL25-B 為結構異構物。並且在乙腈溶劑中,經由紫外光-可見光吸收、放光及核磁共振等滴定實驗,對其進行陰離子感應測試;由測試結果得知,當陰離子加入時其吸收及放光光譜皆會呈現藍位移的變化趨勢,並且由核磁共振光譜證實,兩者皆進行去質子化的作用機制。 除此之外,我們以菸醯苯胺(Nicotinanilide)對錯合物 DL25-A 及DL25-B 上的溴原子進行取代,發現其所得產物皆為 DL75,並且藉由晶體結構推測,DL25-A在反應過程中,會因周圍溶劑分子進行配位而導致結構產生重組。Item 2-鹵-N-取代苯甲醯胺及N-取代胼合成氮、氧雜環化合物的探討(2016) 柯帝; TRIMURTULU KOTIPALLI本論文主要可分為兩個章節,第一章可被細分為四個部分,A部分是回顧2-鹵代-N-取代基苯甲醯胺衍生物合成以及配位體促使金屬催化反應或無金屬催化反應等相關報導。B部分探討由簡單易取得的2-碘-N-取代基苯甲醯胺與吲哚衍生物合成出吲哚並[1,2-a]喹唑啉衍生物,反應過程由兩步驟構成,第一步利用2-碘苯甲醯胺衍生物經由烏耳曼反應進行吲哚芳香化反應,第二步則在鈀試劑的催化下進行分子內碳-氫醯胺化,此方法提供一個簡單便利的途徑合成出吲哚並[1,2-a]喹唑啉衍生物。C部分是藉由三氟化硼乙醚作為試劑進行一鍋化環擴張以及碳-碳鍵生成反應合成出10-吲哚基苯並[b,f]氮䓬之衍生物,並適用於多種不同取代基且產率也有不錯的表現。D部分介紹以銅試劑催化2-碘苯甲醯胺衍生物與 多種苯胺、烯丙基胺、肉桂胺等衍生物進行烏耳曼反應,接續分子內碳-氫醯胺化反應合成喹唑啉衍生物。 第二章細分為兩部分,A部分是回顧1,3,4-惡二唑衍生物及1,2,4-三唑衍生物合成的相關文獻報導。B部分介紹一種新穎的方法:利用聯氨前驅物、三氟甲磺酸酐以及2氟吡啶 /吡啶合成出 1,3,4-惡二唑衍生物、1,3,4-惡二唑啉衍生物以及1,2,4-三唑衍生物,我們設計出具位向選擇性開關的取代基/試劑去合成惡二唑啉衍生物(2氟吡啶作為反應物 )、惡二唑衍生物與三唑衍生物( 吡啶作為鹼添加物 ),另外2氟吡啶與 三氟甲磺酸酐開啟一新的活化模式合成出環戊-2,4-二烯衍生物,也就是類似Zincke反應中的 吡啶 環裂解 。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。