臺灣博碩士論文加值系統

摘要

利用七環十四碳烷（HCTD）做為鍵橋（Bridge），並且以Sonogashira Coupling Rection和condenstation reaction，成功合成出接上電子予體（Donor）與電子受體（Acceptor）的七環十四碳烷（HCTD）化合物13、14、15、16、17、18、19、20、21。

在這一系列Donor-Bridge-Acceptor（D-B-A）化合物中，從螢光光譜中可以看出，光誘導電子轉移的機制，在化合物14、17、18中進行著，而在化合物20與化合物21中，則沒有發現。接著我們再配合熱力學ΔG的計算，來討論我們所合成出的化合物。

Synthesis and Properties of Cage-shaped Organic Molecules Containing Electron Donor and Acceptor Groups

Chingyang Liu , Tahsin J. Chow*

Starting from Heptcyclo [6.6.0.02.6.03.13.04.11.05.9.010.14] tetradecane (HCTD), we were able to synthesize a series of donor-bridge-acceptor substituted derivatives by Sonogashira coupling rection and condensation reaction. The component for the condensation was 1,3-indanedione and diethyl malonate for the acceptor part. Fluorescence spectra provided evidence for efficient photoinduce electron transfer in only the compound 14、17 and 18, but not in the compound 20 and 21.

目錄

第一章 籠狀化合物及其衍生物之合成...........1
第一節 序論...........................................................1
第二節 合成策略..................................................6
第二章 不同發色團間之螢光現象.................18
第一節 序論..........................................................18
第二節 結果與討論.........................................23
第三章 結論..........................................................42
第四章 實驗部分..............................................43
第一節 一般敘述..............................................43
第二節 實驗步驟..............................................47
參考文獻............................................................75
光譜資料............................................................79


圖目錄

圖1-1：以飽和碳氫鏈段為鍵橋之D-B-A 系統結構圖.................................................2
圖1-2：在以柔軟鏈段為鍵橋的光誘導電子轉移示意圖.........................................3
圖1-3：以類固醇做鍵橋之D-B-A系統結構圖....................................................................4
圖1-4：新型的[n]Ladderane鍵橋化合物...................................................................4
圖1-5：HCTD的結構圖..................................................................................................5
圖1-6：所要合成的D-B-A 分子示意圖.........................................................................7
圖1-7：Sonogashira Coupling的例子...........................................................................8
圖2-1：能量轉移機制的兩種理論之電子移動.........................................................19
圖2-2：光誘導電子轉移機制的能階圖....................................................................20
圖2-3：雙環庚二烯軌域作用後的能量圖.....................................................................21
圖2-4：電子轉移與能量轉移之關係圖........................................................................22
圖2-5：化合物13、化合物14以及化合物15的吸收光譜.............................................23
圖2-6：化合物13、化合物14以及化合物15的螢光光譜.............................................24
圖2-7：光誘導電子轉移示意圖......................................................................................25
圖2-8：電子予體（D）與電子受體（A）之自由能示意圖.......................................25
圖2-9：化合物14的螢光光譜..........................................................................................26
圖2-10：化合物14在不同溶劑下的螢光光譜圖............................................................26
圖2-11：化合物16、化合物17、化合物18之吸收光譜圖.......................................27
圖2-12：化合物16、化合物17、化合物18之螢光光譜圖......................................28
圖2-13：化合物17的放大螢光圖...................................................................................29
圖2-14：化合物16、化合物17、化合物18，normalize後之螢光光譜圖...........29
圖2-15：化合物17、化合物18在不同溶劑下的螢光光圖.....................................30
圖2-16：化合物19、化合物20、化合物21之吸收光譜圖....................................31
圖2-17：化合物19、化合物20、化合物21之螢光光譜圖....................................32
圖2-18：化合物19在不同溶劑下的螢光光譜圖..........................................................33
圖2-19：化合物20在不同溶劑下的螢光光譜圖..........................................................33
圖2-20：化合物21在不同溶劑下的螢光光譜圖..........................................................34
圖2-21：化合物14、15的ΔG與ε的關係圖................................................................38
圖2-22：化合物17、18的ΔG與ε的關係圖................................................................39
圖2-23：化合物20、21的ΔG與ε的關係圖................................................................40


式目錄

式1-1：HCTD的合成.....................................................6
式1-2：得到單邊及雙邊酮化合物的流程................7
式1-3：化合物6的合成................................................8
式1-4：化合物7的合成................................................9
式1-5：化合物8的合成................................................9
式1-6：化合物9的合成...............................................10
式1-7：化合物10的合成............................................10
式1-8：化合物11的合成............................................11
式1-9：化合物12的合成............................................11
式1-10：化合物13的合成.........................................12
式1-11：化合物16的合成.........................................12
式1-12：化合物19的合成.........................................13
式1-13：化合物14的合成.........................................14
式1-14：化合物17的合成.........................................14
式1-15：化合物20的合成.........................................15
式1-16：化合物15的合成.........................................16
式1-17：化合物18的合成.........................................16
式1-18：化合物21的合成.........................................17


表目錄

表-1：化合物14、15、17、18、20、21的氧化和還原電位表...................36
表-2：化合物14、15在不同溶劑下的ΔG.........................................................38
表-3：化合物17、18在不同溶劑下的ΔG.........................................................39
表-4：化合物20、21在不同溶劑下的ΔG.........................................................40


附圖 目錄

化合物8的氫核磁共振光譜圖......................................80
化合物8的碳核磁共振光譜圖......................................81
化合物8的FT-IR光譜圖.................................................82
化合物13的氫核磁共振光譜圖.....................................83
化合物13的碳核磁共振光譜圖.....................................84
化合物13的FT-IR光譜圖................................................85
化合物14的氫核磁共振光譜圖.....................................86
化合物14的碳核磁共振光譜圖.....................................87
化合物14的FT-IR光譜圖................................................88
化合物15的氫核磁共振光譜圖.....................................89
化合物15的碳核磁共振光譜圖.....................................90
化合物15的FT-IR光譜圖................................................91
化合物16的氫核磁共振光譜圖.....................................92
化合物16的碳核磁共振光譜圖.....................................93
化合物16的FT-IR光譜圖................................................94
化合物17的氫核磁共振光譜圖.....................................95
化合物17的碳核磁共振光譜圖.....................................96
化合物17的FT-IR光譜圖................................................97
化合物18的氫核磁共振光譜圖.....................................98
化合物18的碳核磁共振光譜圖.....................................99
化合物18的FT-IR光譜圖...............................................100
化合物19的氫核磁共振光譜圖....................................101
化合物19的碳核磁共振光譜圖....................................102
化合物19的FT-IR光譜圖...............................................103
化合物20的氫核磁共振光譜圖....................................104
化合物20的碳核磁共振光譜圖....................................105
化合物20的FT-IR光譜圖...............................................106
化合物21的氫核磁共振光譜圖....................................107
化合物21的碳核磁共振光譜圖....................................108
化合物21的FT-IR光譜圖...............................................109

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