臺灣博碩士論文加值系統

我們所製備的鈀奈米粒子是以聚乙烯醇為保護劑，並經由電子顯微鏡和X-ray繞射的鑑定。高分子所保護的金屬混合物可以很容易地溶於極性溶劑，例如：甲基-2-�G�F�H酮及二甲基甲醯胺。我們利用鈀奈米粒子當催化劑來合成萘丁美酮，是因為它為一種非類固醇類消炎劑。經由實驗，我們發現到以聚乙烯醇保護的鈀奈米粒子比鈀鹽 [PdCl2(PPh3)2] 具有更高的催化性，鈀奈米粒子劑量因素所造成的影響將在本論文中作進一步的討論。

Palladium nanoparticles coated with polyvinyl alcohol were prepared and characterized by electron microscopy and X-ray analysis. The resulting polymer/metal hybrids can easily be dissolved in polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidinone，and N,N-dimethyl foramide. We have chosen to synthesize nabumetone [4-(6-methoxy-2-naphthyl)-2-butanone]，a non steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs)，using the prepared Pd particles as catalysts. It was found that the palladium nanoparticles showed a higher catalysis than the Pd salts [PdCl2(PPh3)2] utilized. The dosage factor of the palladium nanoparticles introduced in the reaction was studied.

目錄………………………………………………………………Ⅰ
圖目錄……………………………………………………………Ⅲ
表目錄……………………………………………………………Ⅴ
中文摘要…………………………………………………………Ⅵ
英文摘要…………………………………………………………Ⅶ

第一章 緒論………………………………………………………1
1-1奈米粒子的特性……………………………………………2
1-1-1表面積效應……………………………………………2
1-1-2小尺寸效應……………………………………………2
1-1-3量子尺寸效應…………………………………………4
1-1-4宏觀量子穿隧效應……………………………………5
1-1-5表面電漿共振效應……………………………………6
1-2奈米粒子的製備方法………………………………………13
1-2-1物理方法………………………………………………13
1-2-2化學方法………………………………………………16
1-3鈀奈米粒子…………………………………………………21
1-3-1鈀奈米粒子的製備與應用……………………………22
1-4萘丁美酮的重要性與合成方法……………………………30
1-4-1合成萘丁美酮的合成方法……………………………35
1-4-2 Heck Reaction…………………………………………40
1-5 研究動機…………………………………………………44
第二章實驗部分…………………………………………………45
2-1製備鈀奈米粒子的製備……………………………………45
2-1-1實驗器材的清洗………………………………………45
2-1-2藥品……………………………………………………45
2-1-3製備步驟………………………………………………45
2-1-4鑑定方法………………………………………………46
2-2萘丁美酮的合成……………………………………………47
2-2-1藥品……………………………………………………47
2-2-2儀器……………………………………………………48
2-2-3合成萘丁美酮…………………………………………49
2-2-4合成萘丁美酮的變因探討……………………………49
第三章 結果與討論………………………………………………55
3-1鈀奈米粒子的鑑定…………………………………………55
3-1-1穿透式電子顯微鏡分析………………………………55
3-1-2 X光繞射儀分析分析…………………………………55
3-2萘丁美酮的合成與變因探討……………………………57
3-2-1萘丁美酮的合成………………………………………57
3-2-2 1H-NMR光譜圖分析…………………………………57
3-2-3 GC/Mass分析…………………………………………57
3-3-4 合成萘丁美酮的變因………………………………58
第四章 結論……………………………………………………69
第五章 參考資料………………………………………………70

圖目錄

圖1-1-1 (A)金屬(B)半導體原子、奈米粒子與巨相塊材能隙變化 圖………………………………………………………10
圖1-1-2理想中(a)巨相(b)量子井(c)量子線(d)量子點之能量與量子狀態密度之關係……………………………………10
圖1-1-3量子點及量子穿隧效應示意圖…………………………11
圖1-1-4物質在電場E下的反應示意圖…………………………11
圖1-1-5經理論計算所得各種球狀奈米金屬在水溶液中之吸收光譜圖……………………………………………………12
圖1-2-1兩種真空蒸氣冷凝法裝置圖……………………………18
圖1-2-2分子或原子自我組成示意圖……………………………19
圖1-2-3磊晶示意圖………………………………………………19
圖1-2-4 (1)液氣相達共熔點示意圖;(2)VLS成長過程示意圖…20
圖1-3-1最密堆積原子簇團(貴重金屬)的外觀…………………28
圖1-3-2以M13為單體所構成的原子簇…………………………28
圖1-3-3理論計算出的鈀奈米結構………………………………29
圖1-3-4鈀奈米結構中的各種配位示意圖………………………29
圖1-4-1反應機構示意圖……………………………………43
圖1-4-2鈀循環示意圖……………………………………………43
圖3-1-1鈀奈米粒子的電子顯微鏡圖……………………………56
圖3-1-2鈀奈米粒子的X光繞射圖………………………………56
圖3-2-1萘丁美酮的1H-NMR光譜圖……………………………64
圖3-2-2萘丁美酮的GC/Mass偵測結果…………………………64
圖3-2-3甲氧基萘的1H-NMR光譜圖……………………………65
圖3-2-4甲氧基萘的GC/Mass偵測結果…………………………65
圖3-2-5不同劑量的轉化率對時間的作圖………………………66
圖3-2-6不同劑量在反應24小時的TON值……………………66
圖3-2-7不同劑量隨反應時間的TON值………………………67
圖3-2-8 不同劑量在反應24小時之後的產率…………………67
圖3-2-9三種不同鹽類分別在反應24小時的產率……………68

表目錄

表1-1-1 材料尺度的分類………………………………………8
表1-1-2球體顆粒的比表面積和表面原子數隨粒徑變化的對照表..8
表1-1-3粒子的表面能量比率…………………………………9
表1-1-4奈米粉末之熔點變化…………………………………9
表1-3-1最密堆積的第n層原子………………………………27
表1-3-2以高分子保護的鈀奈米材料，用來當氫化的催化劑..27
表1-4-1萘丁美酮及其他非類固醇抗發炎藥物對胃的影響…34
表1-4-2萘丁美酮針對退化性關節炎和風濕性關節炎的長期治療，與其他非類固醇抗發炎藥物之安全性比較……34
表2-2-1各種變因下的反應條件一覽表………………………54

1. 國科會自然處 奈米材料展望研討會 1999, 5, 28.
2. 國科會自然處 第一屆海峽兩岸物理與材料科學研究推動研討會 1999, 2, 3.
3. 工研院工業材料研究所 奈米材料技術 1999, 4, 28.
4. Mark, A. R.; Wiley, P. K. Nanostructure Physics and Fabracation, Proceeding of the International Symposium College Station, Texas, U.S.A., 1989, 13.
5. Rohrer, H. The Nanometer Age: Challenge and Chance, Microelectronic Engineering 1995, 27, 3.
6. SPM Based Data Storage for Ultrahigh Density Recording, Nanotecnology, 8, A58.
7. International Technology Reserch Institute, Nanotecnology Database, http://www.Itri.Loyola.Edu/nanobase, last visited 07/15/02.
8. Barthlott, W.; Neinhuis, C. Planta 1997, 202, 1.
9. Akamatsu, K.; Deki, S. J. Mater. Chem. 1998, 8, 637.
10. Deki, S.; Sayo, K.; Fujita, T.; Yamada, A.; Hayashi, S. J. Mater. Chem. 1999, 9, 943.
11. Chung, S. H.; Wang, Y.; Persi, L.; Croce, F. J. Power Sources 2001, 97, 644.
12. Oh, S. T.; Sando, M.; Sekino, T.; Niihara, K. Nanostruct. Mater. 1998, 10, 267.
13. 莊萬發 超微粒子理論與應用 復漢出版社, 1994.
14. 林景正; 賴宏仁 工業材料 1999, 153, 95.
15. Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 933.
16. Adair, J. H.; T. L.; Kido, T. Materials Sciennce and Engineering
1998, R23, 139.
17. Chang, L. L.; Esaki, L.; Tsu, R. Appl. Phys. Lett. 1974, 24, 593.
18. 姚永德 材料科學月短期訓練課程1999, 2.
19. Gunter S. Cluster and Colloids Form Theory to Applications Weiheim, 460.
20. http://www.nsc.gov.tw/; last visited 07/18/2002.
21. Birringer, R.; Gleiter, H.; Klein, H. P. Phys. Lett. A. 1984, 102,
365.
22. Dietz, T. G.; Duncan, M. A.; Powers, D. E.; Smalley, R. E.
J. Chem. Phys. 1981, 74, 6511.
23. Iijima Nature 1991, 354, 56.
24. Carter, C. B.; Weaver, J. H.; Rinzler, A. G.; Smalley, R. E.
Science 1994, 266, 1218.
25. 日本工業化學協會 化學工業日報 2002, 9.
26. Petroff, P. M.; Denbaars, S. P. Superlatt. Microst. 1982, 41, 635.
27. Hoheisel, W.; Schulte, U.; Vollmer, M.; Trager, F. Appl. Phys.
1990, A51, 271.
28. Arnim H. J. Phys. Chem. 1993, 97, 5457.
29. Jeon, J. S.; Yeh, C. S. J. Chin. Chem. Soc. 1998, 45, 721.
30. Yeh, Y. H.; Yeh, M. S.; Lee, Y. P.; Yeh, C. S. Chem. Lett. 1998,
183.
31. Yeh, M. S.; Yang, Y. S.; Lee, Y. P.; Lee, H. F.; Yeh, Y. H.; Yeh,
C. S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 6851.
32. Lee, Y. P.; Liu, Y. H.; Yeh, C. S. Phys. Chem. Chem. Phys.1999, 1, 4681.
33. Chen, Y. H.; Yeh, C. S. Chem. Comm. 2001, 371.
34. Chen, Y. H.; Yeh, C. S. Colloids and Surfaces (A) 2002, 197, 133.
35. Chen ,Y. H.; Tseng, Y. H.; Yeh, C. S. J. Mater. Chem., 2002,
12, 1.
36. Wagner, R. S.; Ellis, W. C. Appl. Phys. Lett. 1964, 4, 889.
37. Levitt, A. P. R. S. Wagner in Whisker Technology Wiley, 1970, 47.
38. Yang, P.; Song, J. H.; Messer, B. Chem. Eur. J. 2002, 6, 8.
39. Wu, Y.; Yang, P. Chem. Mater. 2000, 12, 605.
40. Huang, M. H.; Wu, Y.; Frick, H.; Webber, E.; Yang, P. Adv. Mater. 2000, 12, 113.
41. Morales, A. M.; Lieber, C. M. Science 1998, 279, 208.
42. Martin, C. R. Science 1994, 266, 1961.
43. Han, W.; Fan, S.; Li, W.; Hu, Y. Science 1997, 277, 1287.
44. Trentler, T. J.; Hickman, K. M.; Geol, S. C. Science, 1995, 270, 1791.
45. Li, Y.; Ding, Y.; Wang, Z. Adv. Mater. 1999, 11, 847.
46. Duan, X.; Lieber, C. M. Adv. Mater. 2000, 12, 298.
47. Edwards, P. P.; Jefferson, D. A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2270.
48. Pileni , P.; Lisiecki, I. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3887.
49. Wu, M. L.; Chen, D. H.; Huang, T. C. Langmuir 2001, 17, 3877.
50. Ahmadi, T. S.; Wang, Z. L.; Green, T. C.; Henglein, A.; El-sayed, M. A. Science 1996, 272, 1924.
51. Yoshiro, Y.; Tomoo S.; Masashi O.; Hiroshi H. J. Chem. Soc. Faraday. Trans. I 1987, 83, 1559.
52. Kaplin, A. A.; Bramin. V. A. Zh. Anal. Khim. 1988, 43, 921.
53. Yoshiteru, M.; Kenji, O.; Yasuaki, M.; Takao, A. J. Phys. Chem. 1997, B101, 7033.
54. Gedanken N.; Arul D.; Cohen, H. J. Phys. Chem. 1997, B101, 6834.
55. Henglein; Gutierrez, M. Ultrasonics 1989, 27, 259.
56. Schimid, G. Polyhedron 1988, 7, 2321.
57. Teranishi, T.; Miyake, M. Chem. Mater. 1998, 10, 594.
58. (a) Eady, C. R.; Johnson, B. F. G.; Lewis, J. J. Chem. Soc. 1975,
2606. (b) Eady, C. R.; Johnson, B. F. G.; Lewis, J. Dalton Trans.
1977, 838. (c) Fewrnandez, J. M.; Johnson, B. F. G.; Lewis, J.;
Raithby, P. R. J. Chem. Soc. 1981, 2250.
59. Poltorak, M. Studies in Surface Science and Catalysis
Amsterdam, 1986, 27, 613.
60. Hardeveld, V.; Hartog, S. Science 1969, 15, 189.
61. Yin, L.; Edna, B.; El-Sayed, M. A. Langmuir 2002, 18, 4921.
62. Lewis, L. N. Chem. Rev. 1993, 93, 2693.
63. Boutonnet, A.; Kizling, J.; Stenius, P.; Marie G. Colloids. Surf.
1982, 5, 209.
64. James, E. M.; Jess, P. W.; Judy, O.; Paula, P. J. Phys. Chem. B. 2002, 106, 971.
65. El-Sayed, A.; Lin, Y. J. Phys. Chem. B. 2001, 105, 8938.
66. Yu, S. J.; Wang, C. R. C. J. Org. Chem. 2000, 195, 336.
67. Liu, Z. Q.; Pan, Z. W. J. Org. Chem. 2000, 61, 1171.
68. Mak, C. Y. MRS Bull. 1994, August, 55.
69. Putten, V. D.; de Bakker, A. M. T. J. Electrochem. Soc. 1992, 139, 3475.
70. Boennemann, H.; Brinkmann, R.; Neiteler, P. Appl. Organomet. Chem. 1994, 8, 361.
71. Reetz, M. T.; Helbig, W. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7401.
72. Reetz, M. T.; Helbig, W.; Quaiser, S. A. Science 1995, 267, 367.
73. Georde, M. W.; Enoch, K.; Wolfgang, H. Langmuir 1996, 12,
1375.
74. Liu, J.; Cheng, L.; Song, Y.; Liu, E.; Dong, S. Langmuir 2001, 17, 6747.
75. Irina, P. Beletakaya; Andrei, V. Cheprakov Chem. Rev. 2000, 100, 3009.
76. (a) Lake, A. W.; Rose, C. J. U. S. Patent 1997, 4, 061, 779. (b) Lake, A. W.; Rose, C. J. Ger. Patent 1975, 24, 42, 305.
77. 陳志堅醫師 嘉義榮民醫院藥訊 2001, 43.
78. Maton, P. N.; Burton, M. E. Antacids revisited: A Review of their Clinical Pharmacology and Recommended Therapeutic Used Drugs. 1999, 57, 855.
79. Ament, P. W.; Childers, R. S. Prophylaxis and treatment of
NSAID-induced gastropathy American Family Physician. 1997,
55, 1323.
80. 辛和宗醫師 中國化學製藥藥訊 2000, 49.
81. Hamilton,T. C.; Longman, Susan D. J. Pharm. Pharmacol. 1983, 35, 458.
82. Martinez, L. J.; Scaiano, J. C. Photochemistry and Photobiology 1998, 68, 646.
83. Brown, S. E.; Coates, J. H.; Daniel, R. C. Aust. J. Chem. 1993, 46, 953.
84. Cho, C. S.; Motofusa, S. I.; Kouichi, O.; Sakae, U. Bull. Chem.
Soc. Jpn. 1996, 69, 2341.
85. Chatterjea, J. N.; Prasad, R. Indian Jounal of Chemistry 1973, 11, 214.
86. Uemura, S.; Ohe, K.; Motofusa, S-I. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1996, 69, 2341.
87. Reddy , G. Om.; Sarma, M. R.; Vyas, K.; Babu, J. M.; Devi, A. S. Organic Process Reviews Develpoment 1999, 3, 121.
88. Gaster, L. M. EP. 1978, 3643.
89. Mohammad, A.; Varadaraj E.; Kennetyh G. D. Synthesis 1989, 869.
90. Armin, M.; Frank, E. M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1994, 33, 2379.
91. Norio, M.; Akira S. Chem. Rev. 1995, 95, 2457.
92. 工業材料研究所 工業材料雜誌, 2001, 173, 70
93. Pathak, S.; Greci, M. T.; Kwong, G. C. Chem. Mater. 2000, 12,
1985.
94. Qian, Z.; Shi, J. L. Nanostructured Materials 1998, 235, 2.