מכון מקס פלאנק לחקר הפחם

מכון מקס פלאנק לחקר הפחם
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
	הבניין הראשון של המכון
מכון מקס פלאנק
תקופת הפעילות	1912–הווה (כ־112 שנים)
בעלי תפקידים
סגל	350
מיקום
מדינה	גרמניה
קואורדינטות	51°25′04″N 6°53′11″E / 51.417778°N 6.886389°E
	www.kofo.mpg.de
	(למפת נורדריין-וסטפאליה רגילה) דיסלדורף קלן דורטמונד אסן דיסבורג וופרטל בילפלד בון מינסטר סקסוניה התחתונה הסן ריינלנד; פפאלץ; בלגיה הולנד מכון מקס פלאנק לחקר הפחם

מכון מקס פלאנק לחקר הפחם (בגרמנית: Max-Planck-Institut für Kohlenforschung) הוא מכון מחקר הממוקם במולהיים, נורדריין-וסטפאליה, גרמניה. המכון מתמחה במחקר בתחום הקטליזה הכימית.^[1] בניגוד למוסדות אחרים של חברת מקס פלאנק, מכון המחקר לפחם מהווה קרן עצמאית המנוהלת על ידי אגודת מקס פלאנק, העיר מולהיים, מדינת נורדריין-וסטפאליה ונציגי תעשייה.^[2] הוא ממומן מהתקציב הפדרלי (50%) ותקציב המדינה (50%).

היסטוריה

המכון הוקם בשנת 1912 כחלק ממכון קייזר וילהלם וכונה Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung. טקס הפתיחה התקיים ב-27 ביולי 1914. זהו אחד המוסדות הוותיקים של אגודת מקס פלאנק. מנהל המכון הראשון היה פרנץ פישר. תחת הנהגתו פותח תהליך פישר-טרופש המאפשר ייצור דלק נוזלי (בנזין, דיזל) מפחם באמצעות קטליזטור. בשנת 1925 ניתן פטנט על התהליך. תהליך פישר-טרופש נמצא בשימוש עד היום, למשל, בדרום אפריקה.^[3] בשנת 1948 המכון הפך לחלק מאגודת מקס פלאנק.

לאחר מינויו של קארל ציגלר למנהל בשנת 1943, כימיה אורגנו-מטאלית הפכה למוקד העיקרי של המחקר. בתקופה זו נעשו מספר תגליות חשובות, כולל פולימריזציה של אתן ופרופן באמצעות קטליזטורים של ציגלר (נרשם כפטנט בשנת 1953). רישיון ייצור נרכש על ידי חברת הוכסט (Hoechst) והניב עד 200,000 מארק גרמני מדי יום, מה שאיפשר למכון להישאר עצמאי כלכלית עד שנות ה-90. בשנת 1963 קיבל ציגלר את פרס נובל לכימיה על תגלית זו. גונטר ווילק גילה את ציקלו-אוליגומריזציה של 1,3-בוטדיאן. בשנת 1970 רשם קורט צוזל פטנט על תהליך מיצוי הקפאין מהקפה.

מחלקות המכון

סינתזה אורגנית

בניין מעבדות המחקר

המחקר במחלקה לסינתזה אורגנית, בהובלתו של Manfred Reetz, משלב ביולוגיה מולקולרית וסינתזה אורגנית, מתבצע פיתוח מכוון של אנזימים סטריאו - סלקטיביים כזרזים בסינתזה כיראלית. יעדי המחקר העיקריים הם פיתוח טכניקות יעילות לביצוע ריצוף מהיר של חלבונים ומערכות סינון יעילות ביותר להערכת הסטריאו-סלקטיביות ועמידות החום של האנזימים המוטנטים. כרגע נחקרים, בין היתר, שיטות לחמצון קשרי C-C ו- C-H של תרכובות אורגניות פשוטות ומורכבות, כמו גם תהליכי הידרוליזה.^[4]

קטליזה הומוגנית

מחלקת הקטליזה ההומוגנית תחת הנהגתו של Benjamin List חוקרת עקרונות קטליזה חדשים בתחומי הקטליזה האורגנית, קטליזה של מתכות מעבר וביו-קטליזה. מאז 1999, צוות המחקר עוסק בקטליזה אורגנית סטריאו - סלקטיבית. המחלקה בוחנת עקרונות חדשים להתפתחות זרזים אורגניים, הרחבת יישום הזרזים הקיימים, שימוש בזרזים לסינתזה של חומרים תרופתיים פעילים ומנגנוני האינטראקציה של זרזים וסובסטרטים. בשנת 2005 פיתחה המחלקה גישה חדשה לקטליזה א-סימטרית - ACDC (asymmetric counteranion directed catalysis), שמצאה יישום הן בקטליזה אורגנית והן בקטליזה של מתכות מעבר.^[5]

קטליזה הטרוגנית

המחלקה לקטליזה הטרוגנית, בהובלת Ferdi Schüth, עוסקת בסינתזה ואנליזה של חומרים אורגניים. חשובים במיוחד הם חומרים עם שטח פנים גדול וזרזים בעלי ננו-מבנה. התגובות שנחקרו כוללות חמצון של פחמן חד-חמצני, אקטיבציה של מתאן, פירוק אמוניה ועוד.

כימיה אורגנו-מתכתית

במחלקה לכימיה אורגנו-מתכתית בהנחיית Alois Fürstner מפותחים ריאגנטים וזרזים אורגניים, נחקר השימוש בהם בסינתזה של מולקולות אורגניות מורכבות עם פעילות ביולוגית. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לשיטות קטליטיות ליצירת קשרי C-C. למשל, נבדקות תגובות olefin metathesis, התפתחות ושימוש בחומצות-π (למשל: זהב, פלטינה) ותגובות צימוד. בנוסף, הקבוצה מפתחת ליגנדים חדשים, כגון קרבנים (carbens). נבדק גם יישום השיטות בסינתזה מוחלטת של תרכובות טבעיות וחומרים פעילים תרופתית.^[6]

כימיה תאורטית

המחלקה לכימיה תאורטית, בהובלת Frank Neese, מפתחת מודלים תאורטיים למולקולות גדולות ובודקת את יישומם בבעיות כימיות ספציפיות. פעילויות הקבוצה כוללות שיטות ab initio, תורת פונקציונל הצפיפות, שיטות קוונטיות למחצה ואמצעי מכניקה קוונטית ומולקולרית.^[7]

יחד עם מכון מקס פלאנק לחקר הברזל המכון מנהל את בית הספר המחקרי הבינלאומי להנדסת משטחים וממשקים בחומרים מתקדמים.