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治療神經退化疾病之藥物的開發研究：神經鞘胺醇的製備與唾液酸醣苷神經鞘醯胺Neu5GcHp-s1及其具多樣性神經鞘醯胺之類似物合成

本論文旨在利用化學選擇性醣苷化反應及[1+1+2]合成策略合成具神經再生活性之唾液酸醣苷神經鞘醯胺質Hp-s1之類似物Hp-SJ1、Hp-SJ2、Hp-SJ3。 另外將進行神經鞘胺醇衍生物xyl-13之合成，以合成神經鞘醯胺酯(ceramide)。 目前已完成Hp-SJG1、Hp-SJG2、Hp-SJG3主架構NGLA-1、NGLR-1、NGLM-1之合成。

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從鉻金屬有機骨架加熱製備孔洞性含氧化鉻之碳材

本論文以鉻金屬有機骨架作為前驅物，加熱製備孔洞性含氧化鉻之碳材。以氯化鉻 (chromium (III) chloride hexahydrate) 作為過渡金屬試劑來源，2-氨基對苯二甲酸 (2-aminoterephthalic acid) 作為有機配位基，藉由水熱合成法，合成鉻金屬有機骨架: MIL-88B-NH2(Cr)。 利用粉末X-射線繞射儀 (PXRD) 初步鑑定化合物的結構；以掃描式電子顯微鏡 (SEM) 觀察晶體的形貌和粒徑大小；熱重分析儀 (TGA)、紫外光-可見光光譜儀 (UV-Vis) 及孔徑分析儀，探討化合物之特性。 以 MIL-88B-NH2(Cr) 作為前驅物，於惰性氣體N2的環境下，分別以高溫500 oC、700 oC、800 oC及900 oC加熱，不同溫度加熱後之產物，分別以500H、700H、800H及900H表示之。於性質鑑定，利用PXRD初步鑑定化合物之結構；SEM觀察晶體之形貌和粒徑大小；EDS作為樣品 表面 之元素 分析 ；TEM觀察顆粒分布之情形；UV -VisVisVis測量分子吸收特性 測量分子吸收特性 測量分子吸收特性 ；孔徑分析儀測量對於氮氣氣體的吸脫附性質與孔洞特性。 實驗結果顯示700H、800H及900H皆形成孔洞性含氧化鉻之碳材，Cr2O3顆粒均勻分布於碳材中，顆粒約小於6.0 nm，其中800H比表面積最高達517.2 m2/g。

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孔洞性鋯金屬有機骨架的合成與氣體吸附研究

在本論文中，以過渡金屬四氯化鋯和有機配位基 4,4'-((1E,1'E)- hydrazine-1,2-iylidenebis(methanylylidene)) dibenzoic acid (H2DMDA)、添加劑苯甲酸及溶劑二甲基甲醯胺和水，以水熱及一般加熱兩種不同合成方法產生之孔洞性金屬有機骨架進行探討。 測試條件如下： 1.水熱合成方法中以調整金屬比例找出最佳M/L比例(配位基及添加劑固定量)。 2.水熱合成方法中以最佳M/L比例調整添加劑比例找出最佳M/L/A比例(金屬及配位基固定量)。 3.一般加熱合成方法以最佳M/L比例調整添加劑比例找出最佳M/L/A比例(金屬及配位基固定量)。 在化合物鑑定以粉末X光繞射儀來鑑定化合物結構、以掃描式電子顯微鏡觀察表面外觀，以表面積及孔徑分布儀來分析孔徑特性與氮氣的吸附量。其中Z12化合物(金屬:配位基:添加劑 = 1:3:19) ，在77K氮氣吸附量為 862 cm3/g ，BET比表面積為3978 m2/g，Langmuir比表面積為3969 m2/g。 Karl Peter Lillerud et. al. 研究團隊所發表的UiO-66、67、68以Langmuir計算比表面積分別為1187、3000和4170 m2/g，與其相比本篇論文Z12可用較低的成本合成達到3000 m2/g以上的高比表面積孔洞材料，對於未來研究或各方面的應用都具有很好的發展性。

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具側鏈苯胺五聚體之電活性聚醯胺在金屬防腐蝕上之應用研究

本碩士論文的研究主軸是利用一系列化學反應製備出具側鏈之電活性聚醯胺，並進一步將其應用在冷軋鋼之金屬防腐蝕塗料研究上。 首先，藉由氧化偶合法製備出具有單邊胺基峰端之電活性苯胺五聚體(Aniline Pentamer)，接著藉由有機合成，製備出具有二胺單體之側鏈電活性苯胺五聚體(P-DAM)單體，並利用核磁共振光譜儀(1H-NMR)、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)及質譜儀(MS)對所合成的所有單體進行化學結構鑑定，接著將P-DAM與二醯氯進行縮和聚合反應以製備一系列的電活性聚醯胺共聚物(EPA-10, EPA-50)，並以FTIR確認聚醯胺的特徵官能基已形成，亦即高分子的聚合反應已經完成。 所合成之電活性聚醯胺之氧化還原能力藉由電化學循環伏安儀呈現，或者藉由紫外光-可見光吸收光譜監測電活性聚醯胺之化學氧化現象，由實驗數顯示: 所導入的側鏈苯胺五聚體的含量越多，則所合成的電活性聚醯胺之氧化還原能力越強。 在電化學防腐蝕塗料的應用研究上，塔伏曲線(Tafel plot)、奈奎斯特曲線(Nyquist plot)及博德曲線(Bode plot)被用來比較所合成電活性聚醯胺材料的性能。 由研究結果顯示: 電活性聚醯胺之金屬抗腐蝕能力比非電活性聚醯胺效果好，其主要原因是由於電活性聚醯胺在冷軋鋼表層形成鈍性金屬氧化層來保護金屬基板。 此外，在電活性聚醯胺共聚物塗料的防腐蝕性能探討方面，發現含越多側鏈苯胺五聚體的電活性聚醯胺塗料在冷軋鋼表面呈現出較佳的金屬防腐蝕能力，主要原因是高分子內的側鏈苯胺五聚體越多時，聚醯胺塗料的電活性越好，可在金屬表面更快速感應產生緻密的鈍性金屬氧化層，以保護下層尚未生鏽的金屬。 所產生的鈍性金屬氧化層(如: Fe2O3或Fe3O4)可藉由拉曼光譜(Raman spectroscopy)來進行組成的確認。

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磺酸化電活性聚脲之製備、鑑定及其在防腐蝕塗料之應用研究

本碩士論文之研究主軸為具磺酸基團電活性聚脲之合成、鑑定及其應用研究，並以電化學方法探討其應用於金屬防腐蝕塗料之成效。首先，利用二苯胺(或鄰磺酸對苯二胺)與苯胺進行化學氧化偶合法，以合成胺基封端苯胺三聚體(Amine-Capped Aniline Trimer ; ACAT)與胺基封端磺酸化苯胺三聚體(Amine-Capped Sulfonated Aniline Trimer; S-ACAT)。 進一步以核磁共振光譜儀(1H-NMR)、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)及質譜儀(MS)對所合成之ACAT/S-ACAT進行化學結構鑑定與比較。並利用電化學循環伏安儀(CV)量測兩單體之電活性(氧化還原能力)，由研究數據顯示: S-ACAT較ACAT具有較佳之電活性。 接著，將先前所合成之ACAT與S-ACAT分別導入於聚脲之聚合反應中，以合成一系列之電活性聚脲(具磺酸及不具磺酸)，並進一步以FTIR確認電活性高分子的聚合反應，並以熱失重分析儀(TGA)、動態機械分析儀(DMA)、微差掃描卡計(DSC)、水滴接觸角(CA)做高分子的材料性質檢測。 並利用電化學方式(如:CV)及化學監測方式(如:紫外光-可見光吸收光譜儀(UV-visible absorption spectroscopy))來評估並比較具磺酸化/不具磺酸化電活性聚脲之氧化還原能力。由研究數據顯示:具磺酸化電活性聚脲比不具磺酸化電活性聚脲有較佳的氧化還原能力(電催化能力)。 在電化學防蝕的測試方面，探討所合成的高分子塗料以塔伏(Tafel)曲線、涅斯特(Nyquist)曲線及博德(Bode)曲線測試之後的結果。由數據資料顯示: (1)電活性的聚脲塗層較非電活性的聚脲塗層有較佳的金屬(如:冷扎鋼)防蝕效果; (2)具磺酸化電活性聚脲塗層比不具磺酸化電活性聚脲塗層有較佳的金屬防蝕效果。此原因可解釋如下:電活性的聚脲塗層具電催化能力，可在金屬表面產生緻密的鈍性金屬氧化層以保護下層未腐蝕之金屬，因此金屬防腐蝕能力較非電活性的聚脲塗層好。其次，具磺酸化電活性聚脲塗層比不具磺酸化電活性聚脲塗層有較佳的電催化能力，對金屬表面可產生更緻密的鈍性氧化層。所產生的鈍性氧化層(如: Fe2O3及Fe3O4) 的位置及強度可由萊曼光譜(Raman spectroscopy) 進一步證實。

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具側鏈苯胺五聚體之電活性聚脲在金屬防腐蝕之應用研究

本碩士論文的研究主軸為製備並鑑定具側鏈之電活性聚脲，進一步將其應用在金屬防腐蝕塗料的研究上。首先，利用氧化偶合法製備出具有電活性苯胺五聚體 (Aniline Pentamer，AP)，利用有機反應合成出二胺單體之側鏈苯胺五聚體 (P-DAM)單體，並且利用核磁共振光譜儀(1H-NMR)、複立葉紅外光譜儀(FTIR)及質譜儀(MS)對所合成的AP及P-DAM進行化學結構鑑定。接著，將P-DAM與異氰酸酯 (N-3300)進行高分子聚合反應，以製備出電活性聚脲(EPU-5, EPU-10)，並利用FTIR光譜確認所合成的電活性聚脲之特徵官能基，證實高分子的合成反應已經完成。在高分子的電活性確認方面，所合成之電活性聚脲之電活性(電催化能力)可進一步由電化學(循環伏安儀)及化學(紫外光-可見光吸收光譜儀)進行監控。由研究數據顯示: 含側鏈苯胺五聚體越多含量的電活性聚脲，具有較佳的電催化特性。 在電化學金屬防腐蝕塗料的測試方面，量測所製備塗層的塔伏曲線(Tafel plot)、奈奎斯曲線(Nyquist plot)及伯德曲線(Bode plot)。由量測的結果顯示: 電活性聚脲之金屬抗腐蝕能力比非電活性聚脲效果還要來的好。其原因是由於電活性聚脲能在冷軋鋼表層形成鈍性金屬氧化層來保護下方的金屬基板。另外，含側鏈苯胺五聚體越多含量的電活性聚脲，具有較佳的金屬防腐特性。代表具有較佳的電催化特性的電活性聚脲具有較佳的金屬防腐特性。所產生的鈍性金屬氧化層(如:Fe2O3或Fe3O4)的生成可進一步由拉曼光譜(Raman spectroscopy)來確認化學組成。

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TiO2及鈣鈦礦製程對太陽能電池效率影響之研究

摘要 本論文以傳統一步伐及兩步伐鈣鈦礦太陽能電池作為核心，探討鈣鈦礦晶體成形與做為電子傳導層的TiO2多孔層的研製。 以不同比例的配方與配置方式製作出可控制厚度低於200 nm的TiO2多孔層，再以升溫速度的控制解決TiO2多孔層與緻密層間介面接觸不良的問題，得到效率略優於市售TiO2多孔層漿料的自製TiO2多孔層漿料，並以SEM探討結構上的差異。 在一步伐鈣鈦礦太陽能電池製程上以不同的反溶劑比較鈣鈦礦晶體成形的差異，同時定量出MOF前驅溶液的使用量。在兩步伐鈣鈦礦太陽能電池製程上，於PbI2溶液中參雜微量MAI得到超平整薄膜，並從polar protic solvent和polar aprotic solvent的觀點探討溶解度對薄膜成形的影響，最高效率來到14.83 %。 並將此方法應用在設計雙層鈣鈦礦上，相較於文獻上分別製作兩層鈣鈦礦的手法，本篇所用的一次旋塗方式更能避免產生兩種鈣鈦礦中間的介面與溶解問題。 最後比較一步伐與兩步伐在鈣鈦礦長晶上的差異，推測出影響I-V曲線的關鍵因素。

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中孔洞鋅及鋁金屬有機骨架的合成及後修飾

本次研究利用合成後交換的方式成功合成出系列擴張等結構中孔洞金屬有機骨架，並以合成後修飾的方式針對具有機配位基H2TzDB (4,4'-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)dibenzoic acid)之MOFs進行官能化修飾賦予其新的物理性質。 本論文第一部分以鋅作為中心金屬，利用配位基延伸的策略進行合成後交換得到一系列等結構中孔洞MOFs，且具有比母體材料bMOF-NDC更大的孔徑，利用此方法成功合成出4個MOFs依序為： [Zn8(ad)4O2(CVB)6].........bMOF-CVB [Zn8(ad)4O2(SDC)6]......... bMOF-SDC [Zn8(ad)4O2(CAB)6]......... bMOF-CAB [Zn8(ad)4O2(TzDB)6]....... bMOF-TzDB 在性質鑑定上，粉末X-ray繞射(PXRD)鑑定其結構並以孔徑分析儀測量其孔洞及氣體的吸脫附性質，經由鑑定結果得知合成出的bMOF-SDC及bMOF-CAB其吸附量將近2000 cm3/g且孔徑約3 nm。並針對bMOF-TzDB進行一系列直鏈烷烯類分子(C6、C12、C18)的點擊反應，藉由疏水官能基修飾進而提升水氣穩定性，並以接觸角量測儀與PXRD進行表面疏水情形以及結構鑑定。 第二部分利用鋁作為中心金屬與H2TzDB配位鍵結的中孔洞MOFs材料，透過後修飾不同的直鏈烷烯類分子(C10、C12、C18)探討MOF表面疏水情形，其中修飾C18效果最佳，置於空氣環境數周仍保有其結晶性，對於MOF材料在一般水氣環境中的穩定度保持是一項重大突破。

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鏈黴菌端粒連結蛋白活性中心兩個天門冬胺酸的定位

鏈黴菌的染色體與部分質體是線形的，進行複製時是以中心的複製起點開始，用一般複製的方式向兩側前進，在兩側的3'末端會留下單股缺口，這段單股缺口具有特殊的迴文序列會形成穩定的二級結構，端粒連結蛋白(TapC)會與第二、第三迴文序列區域結合，牽引末端蛋白(TpgC)作為引子，完成末端缺口的補齊。TapC在此扮演著DNA聚合酶的角色，合成3'末端前13個核酸。 雖然TapC並沒有已知DNA聚合酶的基序(motif)，不過我們將其胺基酸序列與S.coelicolor線型質體SCP1的端粒連結蛋白Tac、屬於Family B的E.coli DNA Pol II、以及同為Family B而且與TapC一樣能用蛋白質做為引子的 29 DNA聚合酶做比對，發現有三個位置的天門冬胺酸是四個序列共有的，其中兩個位置TapC Asp433與Asp662都分別對應到E.coli DNA pol II和 29 DNA聚合酶與Mg2+結合必需胺基酸的位置。本論文研究目的之一是找出維持TapC活性的必要天門冬胺酸，我們分別做了Asp177、Asp433、Asp628與Asp662四個位置的突變，將這些位置的天門冬胺酸替換成無法與二價金屬離子配位的丙胺酸或是天門冬醯胺，用N端His-tag把蛋白純化出來，以鏈黴菌體外末端單股序列補齊實驗檢測活性，因鏈黴菌染色體3'末端前三個鹼基都是G(GGG)，我們只加入含放射性同位素的dCTP做為DNA合成的材料，有活性的TapC會在TpgC上補齊前三個鹼基對(CCC)，最後證實Asp433和Asp662為必要的胺基酸。之後我們以體內測試再做一次驗證，TapC是維持鏈黴菌線形染色體或質體複製的關鍵，如果TapC沒有活性，我們將無法得到線形的染色體，而pLUS981是一個能在鏈黴菌中維持線形複製的迷你染色體，我們將Asp433、Asp662兩個位置的突變分別換到裡面的tapC，用限制酶AseI線型化後送進鏈黴菌體內，抽取單株的質體並用限制酶SpeI或SpeI+ClaI檢驗，結果我們並沒有得到任何線形質體。 為了維持DNA合成的正確性，DAN聚合酶隨著演化得到分辨dNTP與NTP的能力，根據胺基酸序列比對的結果，TapC Phe438對應到控制 29 DNA 聚合酶核苷酸選擇性的Tyr254，Tyr上的芳香環是辨識dNTP與NTP的關鍵，而Phe也是具有芳香環的胺基酸，本論文第二個研究目的是找出與TapC dNTP與NTP辨識能力有關的胺基酸。我們把苯丙胺酸(Phe)改為沒有芳香環的丙胺酸(Ala)，在末端單股序列補齊實驗同時加入含放射性同位素的dCTP與CTP做為合成材料，結果TapCF438A在TpgC上合成的CCC數量明顯下降，表示這個位置的突變確實會影響TapC的dNTP與NTP辨識性，使TapCF438A增加了CTP的親和性，稀釋了選取dCTP的數量。

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以非線性Stern–Volmer方程式探討金屬有機骨架螢光猝滅行為

本研究利用螢光光譜來探討中心金屬為Al的金屬有機骨架與甲基紅異構物（鄰位、對位和間位）進行螢光猝滅之研究。甲基紅染料吸附在金屬有機骨架後，金屬有機骨架螢光強度會隨著染料濃度的增加而減少。在相同金屬有機骨架下利用不同甲基紅染料來觀察猝滅能力或利用不同金屬有機骨架在相同的甲基紅染料下來探討結構對猝滅之影響。當使用甲基紅異構物作為猝滅劑時，藉由分析CYCU-4(Al)，DUT-4(Al)，MIL-69(Al)以及MIL-100(Al)的Stern-Volmer圖可以觀察到非線性曲線趨勢。原因與金屬有機骨架和甲基紅的結構性質相關，如金屬有機骨架配位基的不同及甲基紅異構物取代基位置的不同。另一方面，透過Stern-Volmer圖的非線性曲線觀察到金屬有機骨架與甲基紅之猝滅行為中動態猝滅與靜態猝滅是同時存在的。最後，為了進一步了解金屬有機骨架與甲基紅之猝滅行為。我們利用溫度效應來區分動態猝滅與靜態猝滅。當溫度增加時曲線斜率增加，猝滅行為偏向於動態猝滅。相反的，溫度增加時曲線斜率降低，猝滅行為偏向於靜態猝滅。詳細之結果將於論文中討論。