全國中小學科展

2012年

利用路易士酸催化合成含氧螺旋化合物

利用路易士酸催化環狀2,3-環氧化-6-炔-1-醇進行分子內合環反應,合成出螺旋環狀化合物結構。當使用溶劑為二氯甲烷,催化劑使用六水合三氯化鐵時,可以得到合環反應的最佳結果。此反應是藉由三氯化鐵催化促使起始物中環氧環狀結構開環:接著参鍵上的π電子攻打三級碳陽離子以及進行[1,5]氫陰離子轉移後,建構出螺旋[4,5]癸烷的羰基衍生物;利用更進一步的氘化實驗可以証實此反應機構。利用核磁共振研究以及X-ray繞射分析可證明此螺旋環狀化合物的結構。我們現在的實驗方法使用無毒、較為經濟的藥品,相對於大部分文獻中所找到的方法而言具有很大的優勢;而此方法將會應用於合成現在已知具有生物活性的螺旋化合物結構。

洞穴十字路-揭開東帝汶約萬年前的氣候秘辛

以東帝汶Monkey cave的MC2石筍進行鑽孔,拋光,得到各段的石筍粉末後,以鈾釷定年法得知生成年代,並得出石筍δ18O數值。 東帝汶Monkey cave的MC2石筍有81個鑽孔點,δ18O值介於-4.237 ‰~-2.452 ‰之間,δ18O氧同位素的變動範圍約在1.8 ‰之間。 MC2石筍生長時期13542~10740年前,即更新世晚期。 東帝汶MC2石筍在早期δ18O較晚期數值較重,而到後期較接近10740年前則是δ18O有一直變輕的趨勢,由此可看出早期雨量較晚期為少,且雨量呈現增加的趨勢,代表溫度上升,上升氣流較強,雨量較多所致。 東帝汶MC2石筍和約萬年前中國南京葫蘆洞石筍的δ18O值比較,呈現相反的趨勢,與新仙女木事件發生時(12800~11500年前),大西洋北部大量融冰注入,而造成暖流無法北上,造成低緯度溫度較高,雨量較多的有關。

多邊形的內接母子相似作圖與相關問題的研究

文獻上,要尋找任意多邊形的內接母子相似圖形,尚未有好的辦法可解決此問題,本研究,藉由多邊形的旋轉與伸縮觀念產生相似形的定理,作出多邊形內接母子相似圖形,並找到相關性質。 利用相關性質,我們得到: (1) 一般化的「內接母子相似作圖」法:可輕易過邊上一點、或過形內一點作出內接母子相似圖形。並找出最小內接母子相似及過形內一點三角形內接相似圖形的最多數量。 (2) 若 邊形存在內接母子相似圖形,則此 邊形必有「旋心」。反之,亦成立。 (3) 特殊四邊形(長方形、菱形、平行四邊形、等腰梯形、梯形、鳶形)存在內接母子相似形的條件。 (4) 探討多邊形具有內接母子相似圖形的條件。 (5) 建構出具有內接母子相似圖形的多邊形