Transcript 輔仁大學 化學系 簡介
Department of Chemistry, FJU 化學系網址：http://www.ch.fju.edu.tw 電子信箱：002277＠mail.fju.edu.tw 電話：（02）2905-2472 傳真電話：（02）2902-3209 （壹）系所沿革 • 成立於1964年 • 1980年成立化學研究所碩士班 • 1991年成立化學研究所博士班 四十年餘來，經歷任系主任及所長之規劃 下，已成為輔仁大學在教學及研究上最具 規模的學系之一。 （貳）師資 • • 十七位專任教師 四位教授、三位副教授、十位助理教授 皆具有博士學位 專任助教四位，技士三位 ，研究生兼任助教十四位 以輔助教學、研究及系務工作之推動。 職稱 姓名 學歷 專長 教授兼 系主任 李國安 美國萊斯大學博士 有機化學、高張力化學 教授兼 周善行 進修部主任 美國密西根大學博士 有機合成、材料化學、雜環化學 教授 李選能 美國麻州大學博士 材料/高分子化學、材料光電性質、 複合材料、生化材料 助理教授 高華生 美國麻州大學博士 有機合成、peptide設計與合成、 合 成peptide在生物科技應用 助理教授 張哲健 台灣大學博士 有機合成、生物有機、自由基聚合 副教授 劉彥祥 美國路易士安那州立大 單晶X光繞射結構分析與固態合成化 學 Baton-Rouge 校區博 學 士 副教授 陳元璋 輔仁大學博士 無機化學、ⅧB族化學研究、基態-激 發態化學研究 助理教授 楊恩哲 美國加州大學聖地牙哥 分校博士 分子磁性材料 職稱 姓名 學歷 專長 教授 許文賢 美國加州大學聖地牙哥分 理論化學及計算化學 校博士 助理教授 楊小青 中山大學博士 電腦模擬、理論計算 助理教授 康佳正 台灣大學博士 物理化學與奈米材料化學 助理教授 劉茂煌 台灣大學博士 無機化學、ⅧB族化學研究、基態激發態化學研究 助理教授 李慧玲 輔仁大學博士 生化及環境分析化學、電化學 助理教授 張宏維 師範大學博士 分析 副教授 賈文隆 美國麻州大學博士 液晶及光電材料合成、高分子合成 助理教授 黃炳綜 美國 Polytechnic 大學博 士 材料/高分子化學、太陽能電池、 OLED 助理教授 游源祥 台灣大學博士 高分子奈米複合材料、光電材料 職稱 姓名 學歷 專長 榮譽教授 柏殿宏 美國伊利諾大學芝加哥分校博士 化學動力學、科學與宗教、科技倫理 榮退教授 陳壽椿 美國羅德島大學博士 生物及化學晶片、奈米技術、環境分 析化學、儀器與電腦介面、電化學 榮退教授 陳榮男 臺灣大學碩士 有機化學 、環氧樹脂 榮退教授 管克新 美國密蘇里大學 哥倫比亞分校化學博士 有機金屬化學 榮退教授 張鎮平 美國密西根州立大學博士 感光材料、發光材料、表面與膠體化 學 (参) 歷屆化學系畢業之傑出校友 : • • • • • • • • • • • • • 1985 吳祖坪（北平輔大） 1987 郝履成（北平輔大） 1989 吳東亮（台新金控董事長） 1996 林志嘉（立法委員） 2001 張啟光（美國密西根州立大學教授） 2003 謝正輝（台界化學工業股份有限公司總經理） 2004 鄭大志（台達化工股份有限公司總經理） 2005 王 偉（美國Fibera公司副總裁） 2006 盧詩磊（3M公司資深研發經理） 2006 張念慈（美國Optimer藥品公司總裁） 2007 周必泰 (台灣大學化學系教授兼主任 ) 2007 荊大彥 (美國Chevron Phillips石化公司科技院士 ) 2009 郝慰民 ( 美國農業部林務局密蘇拉火災與森林實驗 室負責人) • 2010 楊筧春 (美國心臟病學院院士) • 2011 張進德 (得霖科技董事長/創辦人/總經理) (肆)獎助學金 : 大學部 1. 書卷獎 2. 學業成績進步獎 (配合學習輔導機制) 3. 清寒獎助學金 研究所 A、碩士班 1. 第1名獲頒張進德系友獎學金，2年共計25萬元獎學金。 2. 第2、3名免學雜費獎學金，補助2年。 3. 第4、5名每學期4萬元，補助2年 4. 第6、7、8名每學期3萬元，補助2年 5. 第9、10、11名每學期2萬元，補助2年 6. 第12、13、14、15名每學期1萬元，補助2年 3萬元、2萬元、1萬元獎學金各增加1名 備註：大學成績排名未達前50％不給。學生若在大學成績全班 排名未達30％，則每學期至多補助2萬元。 （班級成績排名以該班人數最多的學期為計算基礎） B、博士班 1. 博士班一般生入學學生免學雜費，補助2年(含一名聖言會 補助兩萬五千元整) 2. 甄試碩士班逕攻博士班擔任實驗教學助教2年 3. 聖言會與系上各補助兩萬五千元整(共兩年) Ａ﹒進修管道有：化學研究所、化工研究所、 食品科技研究所、藥學研究所、原子科 學研究所、 材料科學研究所、環境科學研究所、生命科學研究所。 Ｂ﹒就業管道：中小學理化教師、助教、 研究助理、化學工程師、化工原料銷售工程師、 環保工程師和電腦程式設計師。 輔仁大學化學系 李國安 ~ 生活中的化學 ~ 自然科學，社會科學 增進人類福祉 物質、生理、心理、宗教..等等 化學 無所不在 工業之母 放射化學—α、β、γ射線（E = mc ） 2 核分裂--核電廠（235U 5%） --鈾彈（> 90%） 235 1 U92 + n0 141 Ba56 + 92Kr36 + 3 1n0 + £^ 核融合--氫彈 2 2 H1 + H1 2 H1 + 3H1 3 He2 + 1n0 4 He2 + 1n0 應用 1.食品--馬鈴薯、蒜頭 2.考古--14C 3.測量學--水庫含水量、人體血液含量 醫學 60 Co 24 Na：（1）紅血球過多症（2）吸收 32 P：吸收生化 131 I： （1）甲狀腺機能過高（2）吸收 198 Au：癌症引起的胸腹腔積水 99m Tc：甲狀腺，胃黏膜異位 含 131 I 的人類血清白蛋白測量血量 51 Cr 測紅血球容積 T2O 測體內總水量 輻射屋— 60m Co 60 Co + £^ 食品 醣類：D醣 果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖 菊糖-聚果糖 澱粉、肝糖-聚葡萄糖 CH2OH O CH2OH OH O OH OH CH2OH OH OH OH OH β-D-Flucofurranse 果 糖 β-D-Glucopyranose 葡萄糖 代糖 糖的衍生物 H2C OH H2C OH H2C OH H2C OH H2C OH HC OH HC OH HC OH H2C OH HC OH HC OH H2C OH 乙二醇 甘油 xylitol HC HC HC H2C OH OH OH OH Sorbitol (glucose) 能量與糖相似，但在口中不代謝，不會對牙齒有害 人工甘味 種 類 蔗糖 甜 度 74 O C NH S O O Ph O H2C H2NHC N H CH2 COOH OCH2CH2CH3 NH2 OCH3 H3C O Saccharin aspartame 5000 16000 熱不穩定 O NO2 P-4000 400000 NK S O O O Acesulfame K 20000 熱安定 油脂 儲存能量及保護臟器 偶數碳 1.飽和脂肪酸 COOH 2.單元不飽和脂肪酸 3.多元不飽和脂肪酸 w-3, DHA, EPA COOH + 三酸甘油酯 CH2 OCOR R'OCO CH CH2 OCOR" 脂蛋白 Lipoprotein 乳糜微粒 (0.92-0.96 g/cc, P 1.7%, L 96%) VLDL (0.95-1.00 g/cc, P 10%, L 60%) LDL (1.00-1.06 g/cc, P 25%, L 10%,磷脂22%, 膽固醇45%) HDL (1.06-1.21g/cc, P 50%, L 8%,磷脂30%, 膽固醇18%) H2C OCOR HC OCOR' H2C OP(O)OR" O- + 磷脂 + 卵磷脂 R”= CH2CH2N+(CH3)3 + 膽固醇 HO + 皂化 H2C OCOR NaOH H2C OH +RCOONa HC OCOR HC OH H2C OCOR H2C OH CH3(CH2)10CH2O(CH2-CH2-O)n-H R SO3Na 代油 CH2 OCOR ROCO O OCOR OCOR R'OCO CH CH2 OCOR" ROCO OCOR + 蛋白質 + L-form, a-aminoacid R H2N CH COOH α helix α helix β sheet β sheet + 酵素 + 激素 如胰島素 生長激素 + 收縮蛋白如骨骼肌收縮系統的肌動蛋白及肌凝蛋白 + 運輸蛋白 如血紅素,肌球素 + 防禦蛋白 如免疫球蛋白 + 營養儲存蛋白 氧氣 如種子蛋白 卵蛋白 酪蛋白 + 結構性蛋白 + 支持性細纖維,粗索或薄片 賦予生物體結構 + + + + 強度或保護 如肌腱和軟骨的主要成分為纖維蛋白(膠原蛋白) 靭帶含有彈性蛋白 毛髮 指甲及羽毛含有角質蛋白 絲,纖維與蜘蛛網含有絲蛋白 + 其他特性蛋白如南極洲魚類血中含抗凍蛋白 ~ 2003年諾貝爾化學獎 ~ Peter Agre and Roderick MacKinnon 離子通道只允許鉀離子通過而非鈉離子 細胞內 細胞外 + Na 140 mM 10 mM + K 5 mM 100 mM 上方為通道外，下方為通道內 NH2 N Nucleotide : -O HO CH2 O N H H H H OH OH Adenosine N N O N P O- NH2 N O N CH2 O H H H H OH OH N Adenosine 5’-monophosphate (AMP) N N NH 2 O NH 2 HN N N N O N N N H N 2 H H H C 胞嘧啶 A 線嘌呤 G 鳥糞嘌呤 N O CH3 HN O N H T 胸線嘧啶 O HO O OH HO O OH HN O OHOH 核糖 OH 去氧核糖 N H U 尿嘧啶 醫學 製藥學 農業 痛風 嘌呤 尿酸 尿素 O H N HN Uric acid O O N H N H 尿酸 纖維 棉 麻 - 醣類 毛 絲 - 蛋白質 皮 - 脂 橡膠 – 碳氫化合物 聚酯 聚醯胺 電木 甲醛酚樹脂 PVC PE PP PS + 含氯與含苯基化合物加熱(400-800 oC) + 合成2,4,5-T (黃雨)之副產物 Cl O+ClCH 2COOH Cl Cl Cl OCH 2COOH Cl O Cl Cl Cl O Cl 2,4,5-T Cl Dioxin + DDT Cl CCl 3 CH Cl O3 UV O2 + O UV CF2Cl2 O3 + Cl O+ ClO CF2Cl + Cl O2+ ClO O2+ Cl CHF2Cl .CHF 2 .CF Cl 2 + 辛烷值 H3C H3C H2 C C H2 H2 C C H2 n-heptane 正庚烷 H2 C CH3 H3C C H3C C H2 H C CH3 CH3 isooctane 異辛烷 汽油：辛烷值得訂定是以含100％正庚烷(n-heptane)的汽油 作為零，而以含100％異辛烷(isooctane)的汽油作為 一百。 含較高濃度之烷基芳香化合物 四乙基鉛會產生溴化鉛引起鉛中毒 -造成牙齒及骨骼之儲積甚至造成腦病變 有時加甲基新丁基醚 大量燃燒石化燃料及植物 SO2 CO2 NxOy 天然瓦斯 甲 乙烷 液化天然氣 丙 丁烷 有機物 沼氣 甲烷 使用氯殺菌 產生氯仿與四氯化碳 H2N COOH H2N SO2OH OCOCH3 OH COOH COOCH3 HO NHCOCH3 常見的抗生素 O R C H N H H S C C O C N CH 3 C CH 3 C H C OH O 盤尼西林 (penicillin) 四環素 (tetracycline) 利福黴素 (rifampin) O H3C O NH N F HN O HO O O N H N3 AZT 5-FU CH3OCO 嗎啡 (morphine) OCOCH3 海洛因 (heroine) ~ 奈米科技 ~ 奈米線: GaAs Al0.8Ga0.2As 1. Selective etch 2. Deposit metal Imprint Etch Nanoscale photodetector: ~ 有機發光二極體(OLED) ~ OLED基本構造 full-color OLED: ~ 生化技術 ~ SARS: 組織癒合度感測器: 研究範圍: 主要是有機合成方面，尤其是小環高張力的 環丙烯類化合物 之合成及其化學性質的研究。環丙烯因具有 很高的環張力— 約54 kcal/ mol— 而引發其特 殊的化學性質，這類化合物的重要反應有: (1)進行[2+2]環化加成反應而得到三環 [3.1.0.02,4]己烷。 (2)進行開環—閉環反應形成乙烯基甲烯 (vinyl carbenes) 類化合物。 具有1,2-及1,3-融合雙環結構之環丙烯類化 合物的張力又比單純環丙烯大，因此合成這類 化合物更具有挑戰性。由於環丙烯類化合物非 常的不安定，在溶液狀態下合成時會有缺點， 因此本研究室運用一套特殊裝置真空氣相-固 相反應(Vacuum Gas-Solid Reaction)技術來合成 這些高張力的化合物，並用液態氮冷凍住生成 物，再對其物性、化性進行研究。 研究範圍: 主要是在有機合成，研究新的合成方 法及其應用。特別有興趣在含硫取代 之化合物，例如丁二烯石風衍生物與 含硫之有機金屬之合成與應用，含硫 之雜環化合物在非線性光學材料與藥 物化學之研究。另外也對於有機電激 發光材料之合成與應用，以及核酸切 割劑治療腫瘤之研究有興趣。 研究範圍: 1. 一般工業級及航空級(TGDDM/DDS)環氧 樹脂硬化反應動力學。建立反應動力學模 式，及反應機構，運用於複合材料加工條 件之選取。 2. 高分子分散液晶膜之電光效應研究，各 類液晶/高分子薄膜之介電性質與其電光轉 換性質之關係，進而改進此類薄膜之電光 迴應性質，製作大面積、具彎曲性之展示 薄膜。 3. 含光色團賓-主記憶型液晶材料研究，利 用光色團分子之E-Z 異構化反應改變液晶排 列次序，以開發製作光資訊儲存及光學開 關之材料。 4. 篩選並培養優良菌種，以生化合成技術 將葡萄糖或芳香族化合物轉換成己二酸， 以去除目前己二酸生產工業所造成之 NO2 污染。 5. 化學產氫材料-硼氫化物之研發及生化產 氫研發。 研究範圍: 胜肽合成 合成胜肽在生物科技應用 生物晶片 有機化學 研究範圍: 以有機合成的方法，運用我們開 發出的合成方法學，來合成具有 生物活性的有機分子，例如：天 然物，藥物，酵素抑制劑。另外 ，我們也將結合聚合物與醣類化 學，來製備具有生物醫學用途的 聚合物分子。 研究範圍: 無機化學、固態化學、超 分子化學 1.單晶X-ray繞射結構解析 2.晶體工程 3.有機–無機混成奈米孔 洞材料 4.功能性固態光、電、磁 自組裝配位聚合物 研究範圍: 實驗室的重點在利用單核及 多核金屬錯鹽針對電子轉移 的基礎原理統合電子轉移行 為的研究。特別是光激發電 子轉移現象及其可能應用在 分子導線導電性的研究 研究範圍: 合成出新的磁性錯化合物，並使 它具有奇特的物理和化學性質。 我們有興趣的磁性錯化合物主要 分為兩種，第一種稱為單分子磁 鐵，這是一種多核的金屬簇化合 物，它可以在低溫下展現出磁鐵 的特性。第二種稱為價電子互變 異構物，這種化合物在不同的溫 度下具有不同的電子組態，同時 也具有不同的顏色。於是我們可 以利用這個特性，將這一類化合 物應用於光學記憶的材料。此外 ，對於一些已知結構的磁性錯化 合物，我們也可以藉由配基置換 反應對分子的自旋，分子間作用 力以及氧化還原電位進行微調。 研究範圍: 包括了溶劑對反應熱力學及動 力學的影響之探討。例如溶質與 溶劑間，不規則碰撞對反應速率 的影響；在低度空間的反應時， 由於反應物無法充分混合,而使 反應速率減慢的特異現象；溶劑 對分子的電子能階的改變情形， 及隨之而產生的電子轉移及能量 轉移發生之過程；溶質於溶劑分 子團的性質，以瞭解分子性質如 何由氣態過渡至溶液態；溶劑在 蛋白質附近的排列情形，及其所 產生之力場，此研究將有助於瞭 解蛋白質活化中心的運作。 研究範圍: 利用電腦模擬及分子模型,研究 軟性電子材料及生物系統內，分 子運動行為，與其光電功能性質 之關係,另外為了建立實驗與計算 模擬之橋樑，亦致力發展理論模 擬方法應用於相關領域。 目前的研究重點放在下列方向 : (1) 導電高分子內之電荷移轉機 制;(2) 水溶性陽離子共軛高分子 應用於高效能螢光共振能量轉移 生物感測系統之理論計算研究; (3) 酵素蛋白之活性口袋區之電 荷移轉機與藥物設計. 研究範圍: 於溶液態的環境下製備半 導體與金屬奈米材料，以 及金屬－半導體複合性奈 米材料，並探討其光學性 質、表面形貌與自組裝特 性。另一方面，藉由設計 不同功能性的奈米材料， 希望能夠應用於光電轉換 元件。 研究範圍: 1.電化學與能源技術 2.奈米儲電材料 3.高效能鋰電池 4.釩液流電池 5.奈米太陽光電 研究範圍: 1.微電泳晶片製作與生化分析之應 用。 2.以高效能液相層析儀串聯質譜分 析(LC-MS/MS)來研究環境污染物 (如砷、二手煙、奈米材料和PAHs)， 對人體健康危害的生物性指標物如 氧化性傷害的DNA研究如8oxodG(8-oxo-7,8-dihydro-2’deoxyguanosine)、N7-methylguanine 和O6-methylguanine以及香煙致癌物 NNK的代謝物種分析。 3. 串聯式四極柱質譜儀與飛行時間 質譜儀(LC-Q-TOF)研究以動物模式 暴露於環境污染物下，進行定性分 析找出新穎的生物性指標物。 研究範圍: 化學感測器, 分析儀器設計, 儀器控制介面, 微小化系統 (Micro Total Analytical System) 系統設計整合、微小化氣相層 析儀 研究範圍: 有機化學、高分子介紹、材料介 紹-液晶材料、非線性光學材料 、高分子化學、高分子合成、應 用高分子、有機及高分子非線性 光學材料。本實驗室研究的範圍 主要為有機及高分子光電材料的 合成及其測試， 包括：有機及 高分子非線性光學材料、有機及 高分子光致電材料。 研究範圍: 研究有機半導體材料結構與其物 理特性之間的關聯,並以此為出發 點找尋更好的有機半導體材料,結 合先進製程技術探討以這些材料 所製成有機半導體元件的特性. 目 前,本實驗室的主要研究主題有二 ：第一是有機電激發光二極體 (OLED/PLED)的材料特性 ,如载 子移動率及元件光電特性的研究. 第二是有機太陽能電池的探討,主 要目標是建立高分子材料的微結 構並開發高载子移動率的新型P 型半導體材料. 研究範圍: 高分子奈米複合材料及光電 材料領域。主要著重於各種 新型高分子奈米複合材料之 合成、鑑定、性質及應用研 究。探討奈米級材料在有機 高分子基材中的分散情形， 以及其對材料性質的提升效 益，應用領域包括傳統民生 用途材料、電子及光電領域 。此外，對於各類光電材料 與光顯示元件亦有研究之興 趣。