Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

Das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr ist mit über hundert Jahren eines der ältesten Institute der Max-Planck-Gesellschaft. Aus dem Institut sind immer wieder wichtige technologische Impulse hervorgegangen, so die Fischer-Tropsch-Synthese zur Herstellung von Kraftstoffen aus Kohle oder die Ziegler-Katalysatoren zur Herstellung der wichtigsten Massenkunststoffe. Heute konzentrieren sich die Aktivitäten des Instituts auf die Erforschung energie- und ressourcenschonender chemischer Umwandlungen, wobei die Katalyse in all ihren Facetten im Zentrum der Arbeiten steht. Ziel der Forscher ist die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Katalysatoren – Hilfsstoffe, die chemische Reaktionen beschleunigen, ohne sich selbst zu verbrauchen. Mithilfe von Katalysatoren lassen sich kompliziert gebaute Naturstoffe oder medizinische Wirkstoffe effizient synthetisieren, oder aber Biomasse in Treibstoffe und wichtige Basischemikalien umwandeln.

Kontakt

Kaiser-Wilhelm-Platz 1
45470 Mülheim an der Ruhr
Telefon: +49 208 306-1
Fax: +49 208 306-2989

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):
IMPRS on Reactive Structure Analysis for Chemical Reactions

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

In der Krebs-Diagnostik setzen Ärzte schon heute oft auf die Positronen-Emissions-Tomographie. Um die Methode auch bei anderen Krankheiten anwenden zu können, brauchen sie jedoch geeignete Tracer-Substanzen wie radioaktives Fluor-18. mehr
Chemie: Eine Hammer-Tauschaktion!

Chemie: Eine Hammer-Tauschaktion!

Forschungsmeldung 19. Februar 2016
Eine sichere Variante der Hydrocyanierung verhilft Chemikern zu einem vielseitigen Werkzeug mit umkehrbarer Funktion mehr
Kaffee auf Entzug

Kaffee auf Entzug

Forschungsmeldung 12. August 2014
Die einen macht er fit und munter, bei anderen bringt er das Herz zum Rasen: der Kaffee. Um auch Menschen, die empfindlich auf Koffein reagieren, den Genuss des schwarzen Gebräus zu ermöglichen, haben Wissenschaftler mehrere Entkoffeinierungsverfahren entwickelt. Auf eines davon stieß im Jahr 1967 per Zufall Kurt Zosel vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. mehr
Patentlösung aus dem Einmachglas

Patentlösung aus dem Einmachglas

Forschungsmeldung 11. August 2014
Von der Einkaufstüte über die Shampooflasche bis hin zur Friedhofsgießkanne – ohne die Erfindung des Chemikers und Max-Planck-Forschers Karl Ziegler sähen viele kleine und große Dinge des Alltags vielleicht ganz anders aus. Denn erst die am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung entwickelten Katalysatoren ebneten Kunststoffen den Weg in den Alltag. mehr
Der Schlüssel zum Schatz im Holz

Der Schlüssel zum Schatz im Holz

Forschungsmeldung 24. September 2013
Mit einem einfachen, parallelen Ansatz lassen sich die Bestandteile von Lignin für praktische Anwendungen aufarbeiten mehr

Katalysatoren auf Tuchfühlung

Forschungsmeldung 12. September 2013
Einfache Textilien lassen sich mit Katalysatoren für komplexe chemische Reaktionen funktionalisieren mehr
Molekulare Wäscheklammern

Molekulare Wäscheklammern

Forschungsmeldung 28. Februar 2013
Tweezer Moleküle umklammern Teile von Proteinen und blockieren so deren Aktivität mehr
Biomasse liefert chemische Rohstoffe
Holzabfälle und Stroh bergen Schätze für die chemische Industrie, die Chemiker des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr und des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg heben wollen.
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Ein Schweizer Messer für die chemische Synthese

Ein Schweizer Messer für die chemische Synthese

Forschungsmeldung 20. März 2012
Max-Planck-Forscher entwickeln einen neuartigen enantioselektiv arbeitenden Katalysator mehr
Konstruktionshilfe für Biomoleküle

Konstruktionshilfe für Biomoleküle

Forschungsmeldung 19. August 2011
Zum ersten Mal ist es gelungen ein Steroidhormon sowohl regio- als auch stereoselektiv zu oxidieren – ein Fortschritt für Chemie und Pharmazie mehr
Wege in ein neues Energiesystem

Wege in ein neues Energiesystem

Forschungsmeldung 29. März 2011
Regelmäßig wiederkehrende „Allzeithochs“ der Ölpreise illustrieren mit großer Deutlichkeit, dass die Reserven an fossilen Energiequellen endlich sind. mehr

Katalyseforschung

Forschungsmeldung 18. Oktober 2010
Chemie für Morgen mehr

Forschen für eine nachhaltige Energieversorgung

Forschungsmeldung 18. Oktober 2010
Chemische Beschleuniger im Turbotest

Chemische Beschleuniger im Turbotest

Forschungsmeldung 21. September 2010
Ferdi Schüth, Dirk Demuth und Wolfram Stichert sind für den Deutschen Zukunftspreis nominiert mehr
Enzym-Design mit Fernwirkung

Enzym-Design mit Fernwirkung

Forschungsmeldung 8. Februar 2010
Mülheimer Chemiker schaffen eine neue Möglichkeit, Enzyme für industrielle Anwendungen zu optimieren mehr
Ein Pulver gegen Energieverschwendung

Ein Pulver gegen Energieverschwendung

Forschungsmeldung 14. August 2009
Max-Planck-Chemiker wandeln Methan auf einfache Weise in Methanol um und könnten so bislang ungenutztes Erdgas verwertbar machen mehr

Holz im Tank

Forschungsmeldung 24. September 2008
Pflanzenabfälle sind alles andere als Müll. Schon bald könnten sie zu Biotreibstoff verarbeitet werden mehr
Hariboschnecken im Reagenzglas

Hariboschnecken im Reagenzglas

Forschungsmeldung 8. Mai 2006
Chemiker dirigieren ein Siliziumoxid gezielt in eine hierarchische Struktur - ein Mechanismus, den bislang nur die Natur beherrschte mehr
Jongleure im Chemielabor

Jongleure im Chemielabor

Forschungsmeldung 10. Februar 2005
Katalysatoren kurbeln chemische Reaktionen an. Ohne sie wäre die Produktion von Chemikalien im großen Stil undenkbar. Und wer den besten Katalysator findet, kann seine Produkte am effizientesten herstellen. mehr
Evolution im Reagenzglas

Evolution im Reagenzglas

Forschungsmeldung 18. Mai 2004
Max-Planck-Chemiker haben ein fundamental neues Prinzip entwickelt, mit dem die Effizienz enantioselektiver Biokatalysatoren beträchtlich gesteigert werden kann mehr
In der Krebsdiagnostik setzen Ärzte schon heute häufig auf die Positronen-Emissions-Tomografie, kurz PET. Um die Methode auch bei anderen Krankheiten anwenden zu können, brauchen sie jedoch geeignete Tracer-Substanzen mit radioaktivem Fluor-18 – eine Herausforderung für Tobias Ritter und sein Team am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. Die Chemiker suchen nach Wegen, vielfältige Moleküle mit Fluor-18 zu versehen und so die Möglichkeiten der Mediziner zu erweitern.

Mit der Entdeckung, dass sich auch kleine organische Moleküle hervorragend als Katalysatoren eignen, gehört Ben List, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, zu den Pionieren eines neuen Forschungsfeldes in der Chemie. Mindestens ebenso geprägt wurde sein Leben jedoch von einem einschneidenden Urlaubserlebnis.

Im Jahr 1925 entdeckten Franz Fischer und Hans Tropsch am Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr, wie man Kohle in Benzin verwandelt. Heute erlebt die Fischer-Tropsch-Synthese eine Renaissance, denn sie veredelt längst nicht nur Kohle. Auch Erdgas, Biomasse und sogar Hausmüll lassen sich damit zur Treibstofferzeugung nutzen.
Kreativität ist in der Forschung genauso gefragt wie in der Musik. Nuno Maulide besitzt davon reichlich: Der Chemiker entwickelt am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr nicht nur originelle Synthesewege für schwer zugängliche organische Verbindungen, er beeindruckt auch immer wieder mit seinen Konzerten am Klavier.
Die einen macht er fit und munter, bei anderen bringt er das Herz zum Rasen: der Kaffee. Um auch Menschen, die empfindlich auf Koffein reagieren, den Genuss des schwarzen Gebräus zu ermöglichen, haben Wissenschaftler mehrere Entkoffeinierungsverfahren entwickelt. Auf eines davon stieß im Jahr 1967 per Zufall Kurt Zosel vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr.
Holzabfälle und Stroh bergen wertvolle Substanzen für die chemische Industrie, die hemiker des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr und des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg gewinnen wollen. Die Forscher suchen nach Mitteln, Biomasse in nützliche chemische Verbindungen zu verwandeln und diese als Energieträger oder Rohstoffe zu nutzen.
Holzabfälle und Stroh bergen wertvolle Substanzen für die chemische Industrie, die Chemiker des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr und des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg gewinnen wollen. Die Forscher suchen nach Mitteln, Biomasse in nützliche chemische Verbindungen zu verwandeln und diese als Energieträger oder Rohstoffe zu nutzen.
Forscher testen neue Speicherlösungen für Wasserstofffahrzeuge.

Das Raumwunder im Tank

MPF 2 /2009 Material & Technik
Forscher testen neue Speicherlösungen für Wasserstofffahrzeuge.

Auf dem Weg zu sicheren chemischen Reaktionen: Die Cyanwasserstoff-freie Hydrocyanierung durch „Shuttle-Katalyse“

2017 Willems, Suzanne; Morandi, Bill
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Die Entwicklung von sicheren chemischen Reaktionen ist eine zentrale Herausforderung für eine umweltfreundliche chemische Industrie. Unlängst haben wir ein neues Katalysekonzept, die Shuttle-Katalyse, vorgestellt, das eine sichere Hydrocyanierung ermöglicht, da hochgiftiger und flüchtiger Cyanwasserstoff vermieden werden kann. Dieser Prozess ermöglicht die gegenseitige Umwandlung von synthetisch relevanten Nitrilen und Alkenen und soll dazu inspirieren, neue Transferreaktionen zu entwickeln, bei denen sich gefährliche Reagenzien in Laborversuchen substituieren lassen.

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Fluor hat die Fähigkeit, Moleküleigenschaften zu verbessern. Fluor kann Moleküle wie in Teflon stabiler, oder aus einem schlechten Medikament ein besseres machen. Doch der Einbau von Fluor in komplexe organische Moleküle ist schwierig. Die Abteilung für organische Synthese möchte das Isotop des Fluor 18F in neue Moleküle für die Medizindiagnostik einzuführen. Ziel ist es, einen erweiterten Baukasten an nützlichen Molekülen für das bildgebende Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zu entwickeln. PET besitzt ein großes Potenzial für die Diagnose vieler Krankheiten.

 

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Kernspins in kurzlebigen Molekülen –NMR-Spektroskopie ermöglicht einzigartigen Einblick in Reaktionsintermediate

2016 Leutzsch, Markus; Farès, Christophe
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften
Selbst nach sieben Jahrzehnten Entwicklung der magnetischen Resonanzspektroskopie (NMR) findet diese analytische Methode immer wieder neue, kreative Anwendungen, welche nicht nur durch instrumentelle Fortschritte ermöglicht werden; vielmehr erlaubt ihre Nichtinvasivität eine erhebliche Flexibilität bei der Probenauswahl und -konfiguration. Dies ist insbesondere in dem Gebiet der Katalyse ersichtlich, wo moderne NMR-Techniken wesentlich zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen beitragen. NMR liefert insbesondere strukturelle und dynamische Informationen über kurzlebige Reaktionsintermediate. mehr

Ein Goldenes Zeitalter der Homogenen Katalyse

2016 Alois, Fürstner
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften
Weil das Gold und sein naher Verwandter, das Platin, als „edel“ und damit reaktionsträge gelten, wurde das Potential löslicher Verbindungen dieser späten Übergangsmetalle für die homogene Katalyse lange Zeit massiv unterschätzt. Seit etwa der Jahrtausendwende jedoch ist dieses Nischenthema zu einem hoch kompetitiven Forschungsfeld mutiert. Das in den letzten Jahren wachsende Verständnis für die Struktur und Bindungsverhältnisse der beteiligten Zwischenstufen verspricht weiteres Wachstum. mehr

Dieser Artikel behandelt Computer-Simulationen mit unterschiedlichen Modellen zur Untersuchung des Einflusses der Umgebung auf die Eigenschaften von Biomolekülen, beispielsweise Enzymen und anderen Proteinen. Es wird gezeigt, wie die Bewegungen von Proteinen und umgebenden Wassermolekülen durch gemeinsame, kollektive Schwingungen beeinflusst werden. Weiter werden die Einflüsse von Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen auf deren Stabilität beschrieben, besonders bei hohen Konzentrationen, wie sie im Zellinneren vorliegen.

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Enzyme sind hochaktive Biokatalysatoren, die untrennbar mit der Entwicklung des Lebens verbunden sind. Ein wichtiges Ziel der Forschung ist es, Enzymaktivitäten gezielt zu verändern, um neue therapeutisch wertvolle Stoffe zu synthetisieren. Voraussetzung für erfolgreiche enzymologische Experimente ist ein molekulares Verständnis des Wirkmechanismus von Enzymen. Dieser Beitrag zeigt, wie Computersimulationen bei der Voraussage von Mutationen helfen, die in einem großen Multienzym-Komplex zu einer gezielten Änderung der Selektivität führen.

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Textilorganische Katalyse: Moleküle auf Tuchfühlung

2014 James, Thomas; Lindner, Monika; Gombert, Sarah-Lena; List, Benjamin
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften
Die aktuelle Forschung am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim hat mit der Entdeckung einer vielfältig anwendbaren Methode, die die kovalente Immobilisierung von organischen Katalysatoren auf Textilien ermöglicht, signifikante Fortschritte in der heterogenen Organokatalyse gemacht. Dieses Verfahren resultierte in der Entwicklung von Nylontextilien, die chemische Reaktionen effizient katalysieren und mühelos für über 200 Reaktionszyklen wiederverwendet werden können. mehr

Einsicht in komplexe Reaktionen – Möglichkeiten der modernen ultrahochauflösenden Massenspektrometrie

2014 Schrader, Wolfgang
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Die Massenspektrometrie hat sich in den letzten drei Jahrzehnten zu einer der wichtigsten analytischen Techniken entwickelt, um chemische Reaktionen und Vorgänge zu verfolgen. Insbesondere modernste Methoden der ultrahochauflösenden Massenspektrometrie erlauben die Untersuchung von sehr komplexen Systemen aus Katalyse- und Energieforschung und geben spannende Einblicke in die Reaktionsschritte.

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Katalysatoren auf der Spur: Welche spannenden Einblicke in ihre Wirkungsweise eröffnet die Pulverdiffraktometrie?

2013 Weidenthaler, Claudia
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Das Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Wechselwirkung ist von zentraler Bedeutung für die Optimierung eines nanoskaligen Feststoffkatalysators. Die Pulverdiffraktometrie ermöglicht nicht nur die Aufklärung der Kristallstrukturen von Nanomaterialien, sie bietet auch Zugang zu deren Mikrostrukturen und erlaubt spannende Einblicke, wie sich ein Katalysator während einer Reaktion verhält.

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Katalytisches Vermahlen: Ein neuer Zugang für Lignocellulose-Bioraffinerien

2013 Meine, Niklas; Hilgert, Jakob; Kaldstrom, Mats; Rinaldi, Roberto; Schüth, Ferdi
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Lignocellulose ist ein attraktiver Rohstoff für die Herstellung von Kraftstoffen und Chemikalien. Allerdings ist der Abbau des komplexen Biopolymers sehr schwierig. Eine Kombination aus Säureimprägnierung und mechanischer Behandlung führt zu vollständig wasserlöslichen Produkten. Aus der Lösung kann das Lignin einfach abgetrennt werden. Die in Lösung verbleibenden Substanzen können durch katalytische Verfahren sehr selektiv zu monomeren Zuckern oder zu Zuckeralkoholen umgesetzt werden, zudem ist eine Vergärung zu Ethanol möglich. Hierdurch wird ein neuer Ansatz zur Biomassenutzung eröffnet.

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Die Herstellung chiraler, enantiomerenreiner Substanzen ist ein zentrales Bestreben der Chemie und von hoher Bedeutung für unsere Gesellschaft. Hier wird ein neuer Ansatz zur asymmetrischen Synthese präsentiert, welcher auf der sauberen und atomökonomischen Umwandlung von aromatischen Ausgangsmaterialien in enantiomerenreine Produkte beruht. mehr

Wiederverwendung von Gold-Katalysatoren

2012 Alcarazo, Manuel
Chemie
Der stetig expandierende Anwendungsbereich der Gold-Katalyse und die wachsende Anzahl von Forschungsgruppen, die dieses Themengebiet bearbeiten, heben dessen Bedeutung für die synthetische organische Chemie hervor. Der kontinuierlich ansteigende Preis von Gold und anderen Edelmetallen verlangt allerdings nach der Entwicklung neuer Konzepte, die die effektive Wiedergewinnung dieser wertvollen Katalysatoren nach Gebrauch ermöglichen. Wir berichten hier, dass Phosphenium- und andere auf Phosphor-zentrierten Kationen basierende Liganden eine potenzielle Lösung dieses Problems darstellen. mehr
Der Artikel beschreibt zunächst die Herausforderungen bei der theoretischen Modellierung elektronisch angeregter Zustände und gibt dann einen kurzen Überblick über die verfügbaren Rechenverfahren. In einer Fallstudie werden quantenchemische Rechnungen und dynamische Simulationen für Adenin in der Gasphase, in wässriger Lösung und in DNA-Oligomeren vorgestellt, welche detaillierte mechanistische Einsichten in die ultraschnellen Prozesse nach Photoanregung vermitteln und so zum Verständnis der Photostabilität von DNA beitragen. mehr
Kombinierte quantenmechanische/molekülmechanische (QM/MM) Verfahren sind die Methode der Wahl für mechanistische Untersuchungen an Enzymen. Der Artikel gibt einen kurzen Überblick über diese Rechenverfahren und über aktuelle methodische Entwicklungen auf diesem Gebiet. Danach werden theoretische Studien an zwei Molybdän-Enzymen vorgestellt, um zu zeigen, wie QM/MM-Rechnungen zur Aufklärung von enzymatischen Reaktionsmechanismen beitragen können. mehr

Biokraftstoffe aus Holz gewinnen

2010 Rinaldi, Roberto
Chemie
Cellulose ist ein erneuerbarer und reichlich vorhandener Rohstoff. Dieses Biopolymer ist üblicherweise in Holz, Stroh, Gras und Pflanzenabfällen vorhanden. Seine Verwendung als Rohstoff für die Herstellung von Biokraftstoffen eröffnet die Möglichkeit für ein nachhaltiges Bioraffinerie-System, das nicht in Konkurrenz mit Lebensmitteln steht. Hier zeigen wir, wie die Celluloseforschung am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung hilft, die Probleme der Verwertung von Lignocellulose-Materialien für die Herstellung von Biokraftstoffen zu nutzen. mehr

Katalytische Verfahren zur nachhaltigen Nutzung erneuerbarer Rohstoffe

2010 Palkovits, Regina
Chemie Materialwissenschaften
Schwindende Erdölreserven und Klimawandel erfordern die effiziente Nutzung alternativer Rohstoffe. Lignocellulose bietet sich an, konkurriert nicht mit der Nahrungsmittelkette und erlaubt CO2-neutrale Prozesse. Die Umsetzung mittels Hydrogenolyse stellt dabei einen interessanten Ansatz für eine Bioraffinerie dar und die Entwicklung geeigneter Katalysatoren wird diskutiert. Außerdem sind Alternativen zu Bulkchemikalien wie Terephthalsäure, einem Monomer zur PET-Herstellung, notwendig. Auf der Basis von Zuckern kann 2,5-Furandicarbonsäure als auf Biomasse basierende Alternative hergestellt werden. mehr
Auf den ersten Blick mag es überraschen, dass gerade das Eisen eine der wenigen noch verbleibenden Nischen im Periodensystem bildet, was Anwendungen in der homogenen Katalyse betrifft, zumal seine Verbindungen billig, gut verfügbar, nicht toxisch und umweltschonend sind. Dies hat ursächlich mit der bislang vergleichsweise wenig beherrschten metallorganischen Chemie dieses Elements zu tun. Erst in den letzten Jahren ändert sich dieses Bild, insbesondere im Bereich der Kreuzkupplungschemie, wozu Beiträge aus Mülheim wesentlich beitrugen. mehr
Naturstoffe bilden eine unerschöpfliche Quelle der Inspiration für die Entwicklung neuer Synthesemethoden, besonders im Bereich der homogenen Katalyse. Zugleich stellen sie vortreffliche Werkzeuge und Sonden für biochemische, biologische und medizinische Untersuchungen dar, wie an ausgewählten Beispielen aus dem Labor des Autors gezeigt werden soll. mehr

Chirale Anionen in der Asymmetrischen Katalyse

2008 Reisinger, Corinna Marie; List, Benjamin
Chemie
Organokatalyse ist eine junge Katalysestrategie, bei der rein organische Katalysatoren verwendet werden. Aufgrund zahlreicher spektakulärer Entwicklungen hat sie sich einen festen Platz innerhalb der Organischen Chemie erobert. Hier beschreiben wir die Entwicklung und Anwendung eines neuartigen Konzepts, der Asymmetrischen Gegenanion-Vermittelten Katalyse. Diese neue Strategie wurde im Rahmen der Organokatalyse entwickelt, hat aber inzwischen auch zu interessanten Anwendungen in der Übergangsmetallkatalyse gefunden. mehr
Chiralität fasziniert Chemiker seit langem und auch die Frage, wie die Natur dazu kam, nur eine der beiden spiegelbildlichen Formen chiraler Moleküle zu verwenden. Experimente zeigen, dass aufgrund des Phasenverhaltens chiraler Aminosäuren in gesättigten Lösungen kleine Unterschiede in der Menge beider Formen verstärkt werden können, bis praktisch nur noch eine davon vorliegt. Die mögliche Bedeutung für die Entstehung des Lebens wird diskutiert. mehr

Komplexe Hydride als Materialien für die Wasserstoffspeicherung

2007 Schüth, Ferdi; Felderhoff, Michael; Bogdanovic, Borislov
Chemie Materialwissenschaften
Falls unser Energiesystem auf Wasserstoff als wesentlichen Energieträger umgestellt werden soll, ist die Speicherung von Wasserstoff eine der größten Herausforderungen. Die zurzeit verfügbaren Lösungen sind in vielen Punkten unbefriedigend. Komplexe Hydride, insbesondere Natriumalanat, sind die am weitesten entwickelte, auf chemischer Speicherung beruhende Alternative. Durch Entdeckung und Optimierung eines Katalysators konnte die Geschwindigkeit der Wiederbeladung des entladenen Hydrids in den Minutenbereich gesenkt werden. Das Konzept der katalytischen Beschleunigung der Be- und Entladung erscheint generalisierbar, sodass Hoffnung besteht, weitere technisch nutzbare komplexe Hydride zu entdecken. mehr

Foldamere zum Design organischer Nanoröhren und intelligenter Transporter

2007 Hecht, Stefan
Chemie Materialwissenschaften
Ein vielversprechender, bio-inspirierter Ansatz, um funktionale nanometergroße Objekte realisieren zu können, basiert auf hierarchisch organisierten Kettenmolekülen – Foldameren – als Bausteinen mit definierter Form und Größe. Die Synergie von kovalenter und nicht-kovalenter Synthese ermöglicht die Herstellung von funktionalen Foldameren, die hinsichtlich ihres Faltungsverhaltens und ihrer Strukturbildung untersucht werden können. Unter Ausnutzung des reversiblen Helix-Knäuel-Übergangs konnten wir kürzlich sowohl organische Nanoröhren mit kontrollierbaren Dimensionen und adressierbaren Oberflächenfunktionalitäten als auch photoschaltbare Transporter zur örtlich und zeitlich kontrollierten Freisetzung herstellen. mehr
Für das Hochdurchsatzscreening von Katalysatoren in Parallelreaktoren wurde am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung eine neuartige gaschromatographische Technik entwickelt, die Informationstechnologie mit der chemischen Analyse vereint. Durch den Einsatz von Multiplexing bei chromatographischen Trennungen wird eine Maximierung des Informationsgehaltes bei minimaler Analysenzeit erreicht. mehr

Molekulardynamik-Simulationen für Reaktionen in Lösung und in Enzymen

2006 Bühl, Michael; Thiel, Walter
Chemie Strukturbiologie
Aktuelle Anwendungen molekulardynamischer Simulationen werden vorgestellt, die detaillierte Einblicke in die Dynamik chemischer Prozesse liefern. Die Beispiele umfassen Struktur und Dynamik von Vanadium- und Uran-Komplexen in wässriger Lösung sowie die Optimierung der Enantioselektivität einer Lipase-katalysierten Esterspaltung durch gerichtete Evolution. mehr

Auf dem Weg zum Chip-Labor

2005 Belder, Detlev
Nach dem großen Erfolg in der Elektronik hat die Miniaturisierung nun die Chemie erreicht. Neue Entwicklungen in der Mikrofluidik ermöglichen chemische Analysen in bisher ungeahnter Geschwindigkeit sowie die Integration von chemischer Synthese und Analyse auf einem Chip. Damit stehen neue Werkzeuge nicht nur für die Diagnostik und den Lifescience-Bereich, sondern auch für die klassische Chemie- und Katalyse-Forschung zur Verfügung. mehr
Das Konzept der gelenkten Evolution von selektiven Enzymen hat zu neuen und effizienten Katalysatoren für die Anwendung in der organischen Synthesechemie geführt, wodurch die Weiße Biotechnologie neue Perspektiven erfährt. mehr
Grundlagenforschung im Bereich der Metallorganischen Chemie hat zur Entwicklung hochselektiver Katalysatoren für die Alken- und Alkinmetathese geführt, die sich als effiziente Werkzeuge für die organische Synthese erweisen. mehr
Organokatalyse ist eine neue Katalysestrategie bei der kleine, rein organische Katalysatoren verwendet werden. Obwohl die Natur eine ähnliche metallfreie Katalyse in vielen Enzymen verwendet, haben Chemiker erst vor kurzem das große Potenzial der Organokatalyse als einer hochselektiven und umweltfreundlichen Synthesemethode realisiert. In den letzten Jahren wurden spektakuläre Fortschritte auf dem Gebiet erzielt und seit kurzem wird Organokatalyse auch am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim betrieben. Sie ergänzt dort bereits existierende Forschung auf den Sektoren der Biokatalyse, Metallkatalyse und der Heterogenen Katalyse. mehr
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