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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    利用一價銠金屬催化不對稱反應合成掌性天然生物鹼
    (2020) 李韋賢; Li, Wei-Sian
    本論文探討利用一價銠金屬與掌性雙環[2.2.1]雙烯配基所形成掌性催化劑催化不對稱加成反應,並藉由得到的掌性化合物來合成生物鹼。內容分為兩部分: 一、 藉由以一價銠金屬催化劑催化脂肪族醛亞胺進行具鏡像選擇性之烯丙基化反應以合成掌性高烯丙基脂肪胺化合物 以3.0 mol %一價銠金屬與掌性雙環[2.2.1]雙烯配基L1a所形成錯合物為催化劑,在含水的條件下,催化烯丙基三氟硼酸鉀鹽11對脂肪族醛亞胺10及53進行不對稱加成反應,生成一系列掌性高烯丙基脂肪胺化合物12、76、77及78,產物產率為21–95%,鏡像超越值為85–98%,非鏡像選擇性最高為13.5:1。此外,將掌性高烯丙基脂肪胺化合物經由數步反應可合成出(R)-Coniceine (13)、(−)-Indolizidine 167B (3)、(S)-Coninne (5)及(−)-Pelletierine (6)。   二、 利用一價銠金屬催化對3,4-二氫異喹啉胺鹽進行不對稱芳基化反應 利用3.0 mol %一價銠金屬與掌性雙環[2.2.1]雙烯配基L22f所形成之催化劑,催化四芳香基硼與具不同取代3,4-二氫異喹啉胺所形成的錯鹽133進行不對稱芳基化反應,得到一系列1號位具芳基取代的掌性1,2,3,4-四氫異喹啉15,產率為35–94%,鏡像超越值為75–97%。值得注意的是,利用四芳香基硼為配位離子不光可穩定起始物,且可當作芳基提供來源。另外可藉由此方法合成(R)-Cryptostylines I (ent-7)。
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    對掌樟腦架構衍生之a-酮醯胺的不對稱烯丙基加成反應:高光學純度之烯丙醇非鏡像異構物的製備
    (2005) 陳蓉萱; Jung-Hsuan Chen
    不對稱烯丙基加成反應在有機合成中扮演著重要的角色,可用於醛類、酮類或imine化合物,以製備具有立體中心的烯丙醇或烯丙胺。烯丙醇的結構看似簡單,但具有一定的重要性,原因在於烯丙醇含有雙鍵,可用來進行許多反應,轉換為酮類、醛類、環氧化合物、及環內酯等官能基。烯丙醇在許多天然藥物的全合成中也扮演著重要的角色,如:Leucascandrolide A、Apicularen A、AG7088等藥物分子,在其合成步驟中,皆含有不對稱烯丙基加成反應。 本實驗室以合成高光學活性異構物為主要目標,更期望能建構分子的立體化學中心;我們利用單一立體組態的對掌起始物,藉由改變反應條件控制產物的立體化學。以樟腦分子架構衍生的N-tosylcamphorpyrazolidinone為對掌輔助劑96,利用此對掌輔助劑製備一系列的α-酮醯胺,進行不對稱烯丙基加成反應,選擇適當的路易士酸以控制產物的絕對立體組態。 由實驗結果顯示:利用對掌α-酮醯胺及烯丙基三丁基錫進行烯丙基加成反應,可分別得到兩種高光學純度的烯丙醇非鏡像異構物(大於98 % de)。當反應中使用Sn(OTf)2為路易士酸時,反應速率非常快,只需要5分鐘即結束,可得到R-form的主要產物(若為2-吩取代,則為S-form);而當反應中使用PdCl2為路易士酸時,雖然反應速率變慢,卻能產生S-form的主要產物(若為2-吩取代,則為R-form);以兩種路易士酸進行反應,所得產物的立體選擇性都相當不錯。 利用400MHz 13C-NMR及紅外線光譜探討反應的可能機構,發現路易士酸Sn(OTf)2與對掌輔助劑96結構中的sulfone官能基有某種程度的螯合作用,使得烯丙基由si-face加成;而路易士酸PdCl2與對掌輔助劑沒有螯合作用,烯丙基便從re-face加成。本實驗針對兩種路易士酸進行烯丙基加成反應,可分別得到高光學純度的非鏡像異構物,因此對掌輔助劑96(N-tosylcamphorpyrazolidinone)可有效掌控產物的立體化學中心。