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메조다공성(mesoporous)이고, 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카; 및상기 실리카의 표면에 그래프트된(grafted) 기능기;를 포함하고,상기 기능기는 술폰산기(sulfonic acid group, ) 및 설페이트기(sulfate group, )로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인, 산촉매
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제1항에 있어서,상기 산촉매가 포도당(glucose) 및/또는 과당(fructose)을 포함하는 반응물을 반응시켜 5-히드록시메틸퍼퓨랄(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)을 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 산촉매
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제2항에 있어서,상기 반응물이 옥수수 고과당 시럽을 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매
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제1항에 있어서,상기 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카가 알루미노실리케이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매
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제1항에 있어서,상기 산촉매가 아래 구조식 1로 표시되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매: [구조식 1]상기 구조식 1에서,R1은 C1 내지 C5 알킬렌기이다
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제1항에 있어서,상기 산촉매가 아래 구조식 2로 표시되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매:[구조식 2]
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(a) 아래 반응식 1에 따라 구조식 11로 표시되고, 메조다공성(mesoporous)이고, 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카와, 구조식 12로 표시되는 화합물을 반응시켜 구조식 13으로 표시되는 산촉매 전구체를 제조하는 단계; 및 (b) 아래 반응식 2에 따라 상기 구조식 13으로 표시되는 산촉매 전구체와 과산화수소를 반응시켜 구조식 1로 표시되는 산촉매를 제조하는 단계;를포함하는 산촉매의 제조방법:[반응식 1][반응식 2]상기 반응식 1 및 2에서,R1은 C1 내지 C5 알킬렌기이고,R2는 각각 수소원자 또는 C1 내지 C5 알킬기이다
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제7항에 있어서,상기 단계 (a)의 반응이 80 내지 150 ℃의 온도에서 수행되고,상기 단계 (b)의 반응이 20 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 산촉매의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 산촉매의 제조방법이 상기 단계 (a) 전에,(a') 실리카 전구체와 알루미늄 전구체를 혼합한 혼합물을 반응시켜 메조다공성(mesoporous)이고, 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카를 제조하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 혼합물은 상기 실리카 전구체의 실리콘 원자 100 몰을 기준으로 알루미늄 전구체의 알루미늄 원자 1 내지 20 몰을 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 단계 (a')이 100 내지 150 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 산촉매의 제조방법
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(1) 아래 반응식 3에 따라 구조식 21로 표시되고, 메조다공성(mesoporous)이고, 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카와, 황산을 반응시켜 구조식 2로 표시되는 산촉매를 제조하는 단계;를포함하는 산촉매의 제조방법:[반응식 3]
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제12항에 있어서,상기 산촉매의 제조방법이 상기 단계 (1) 전에,(1') 실리카 전구체와 알루미늄 전구체를 혼합한 혼합물을 반응시켜 메조다공성(mesoporous)이고, 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카를 제조하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 산촉매의 제조방법
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아래 반응식 4에 따라 포도당(glucose) 및/또는 과당(fructose)을 포함하는 반응물을 산촉매와 반응시켜 5-히드록시메틸퍼퓨랄(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)을 제조하는 단계;를 포함하고,상기 산촉매는 메조다공성(mesoporous)이고, 실리콘(Si)의 일부가 알루미늄(Al)으로 치환된 실리카와, 상기 실리카의 표면에 그래프트된(grafted) 기능기를 포함하고, 상기 기능기는 술폰산기(sulfonic acid group, ) 및 설페이트기(sulfate group, )로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인, 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법:[반응식 4]
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제14항에 있어서,상기 산촉매가 아래 구조식 1로 표시되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법:[구조식 1]상기 구조식 1에서,R1은 C1 내지 C5 알킬렌기이다
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제14항에 있어서,상기 산촉매가 아래 구조식 2로 표시되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법:[구조식 2]
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제14항에 있어서,상기 반응물이 옥수수 고과당 시럽을 포함하는 것을 특징으로 하는 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법
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제14항에 있어서,상기 반응이 120 내지 180 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법
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제14항에 있어서,상기 반응이 1 내지 50 bar의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법
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제14항에 있어서,상기 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법이 유동화학 반응기(flow chemistry reactor)를 사용하는 것을 특징으로 하는 5-히드록시메틸퍼퓨랄의 제조방법
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