N-烷基硫代磷酸三胺的溶劑體系和用于農業應用的方法
【專利摘要】本發明涉及用于配制烷基硫代磷酸三胺尿素酶抑制劑的溶劑體系，所述溶劑體系提供了烷基硫代磷酸三胺的穩定分散體，其能夠均勻地分布(以低濃度或高濃度)在液體或固體形式的含尿素的肥料上。
【專利說明】N-烷基硫代磷酸三胺的溶劑體系和用于農業應用的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年12月12日提交的美國臨時申請序列號61/630，456的優先權，其內容以引用方式并入本文。
【技術領域】
[0003]本發明涉及包含烷基硫代磷酸三胺的溶劑體系的組合物以及利用該包含烷基硫代磷酸三胺的溶劑體系將烷基硫代磷酸三胺引入固態或液態的肥料配制物中的方法。
【背景技術】
[0004]在目前的農業化學品市場上，農民使用各種肥料通過施加到土壤中或施加到植物葉子上來為植物提供常量營養素。氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫是六種必須由農民人工供應給植物和土壤的常量營養素。在很多農作物中，氮的供應量對農作物的整體質量和生長是關鍵的。氮以尿素或磷酸銨的形式供應。然而，由于這些鹽具有高的水溶性，大量所施加的氮都通過徑流(run-off)和淋溶(leaching)而流失了。在銨類產品中，如果氮未通過淋溶或徑流而流失，則其會通過被稱為尿素酶的酶而轉化為氨氣，其中氨可結合至土壤顆粒。然而，在土壤表面附近發生的轉化不會發生結合，因此這樣的氨會流失到大氣中。尿素酶抑制劑通過防止尿素被尿素酶破壞而被用于保護農民在肥料上的投入，土壤微生物負責將尿素轉化為在土壤中可用的氨。這使得留在土壤中的并且可被植物吸收的氮的量加倍。
【發明內容】
[0005]尿素抑制劑可以與肥料一起使用(即，混入含尿素的肥料中)以減緩銨離子轉化為氨氣，從而減少氨的揮發損失，由此使得氨可以更長時間地在土壤中為植物所用。被植物所用的氮的量加倍能夠提高肥料的有效性，這樣可有利地影響農作物的產量和質量。在一個實施方案中，肥料為普通的提供營養素的水溶性無機肥料，例如磷基肥料、氮基肥料、鉀基肥料或硫基肥料。這些肥料的例子包括:氮作為營養素的那些:硝酸鹽和/或銨鹽，例如硝酸銨(包括與尿素結合的那些，例如Uram型物質)、硝酸銨鈣、硫酸硝酸銨、磷酸銨(特別是磷酸一銨、磷酸二銨和多磷酸銨)、硫酸銨、和較少使用的硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鉀和氯化銨。應當理解肥料組合物可以包含本文所述的肥料中的一種或其組合。
[0006]然而，典型的尿素酶抑制劑(NBPT(N_ (正-丁基)硫代磷酸三胺))在其使用方面存在缺點，因為NBPT非常難以處理。NBPT是一種粘性、蠟狀、對熱和水敏感的物質，其不能以其固體形式使用，當其以低濃度使用時，其難以均勻地分布在尿素塊體上(即，大顆粒)和土壤中。為了使NBPT均勻地分布在尿素上，應當在將NBPT噴灑至尿素上之前將其分散在載體中。因此，使用包含NBPT的溶劑體系是理想的，因為以NBPT的液體形式，所述溶劑體系能夠使NBPT分布于顆粒狀尿素(例如尿素塊體)上以及含有尿素的液體肥料中。通過使NBPT混入溶劑體系中的含有尿素的液體肥料(例如，尿素-硝酸銨溶液或UAN)中，NBPT能夠更好地分散于所述液體肥料中。
[0007]因此，希望獲得低成本的包含烷基硫代磷酸三胺(特別是N-(正-丁基)硫代磷酸三胺)的溶劑體系，其具有有利的毒理學和/或生態學性質，并且在低揮發性、生物降解性或易生物降解性(即，易于生物降解)、低毒性或低危險性等方面具有理想的特性。
[0008]根據以下詳細的說明和例子，本文描述的本發明將變得清楚，在一個方面中，本發明包括這樣的配制物，其包含至少一種烷基硫代磷酸三胺(占所述配制物的約15重量％至35重量％ )在至少一種溶劑中的混合物或溶液，所述溶劑選自:至少一種二元酯(占所述配制物的約5重量％至35重量％)、至少一種二氧戊環(占所述配制物的約25重量％至70重量％ )、至少一種酯-酰胺或二酰胺(占所述配制物的約10重量％至50重量％ )、至少一種烷基二甲酰胺(占所述配制物的約10重量％至50重量％ )、至少一種乳酸烷基酯(占所述配制物的約O重量％至60重量％ )、乙酰丙酸乙酯(占所述配制物的約O重量％至60重量％ )、至少一種甘油或甘油衍生物(占所述配制物的約O重量％至75重量％ )、至少一種碳酸亞烷基酯(占所述配制物的約O重量％至60重量％ )、至少一種烷氧基醇、醚醇、二烷基醇胺(例如，二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺)、胺醇、氨基醇或醇(占所述配制物的約O重量％至75重量％ )、或它們的任意組合。
[0009]在另一個方面，本發明為這樣的配制物，其包含至少一種烷基硫代磷酸三胺在至少一種溶劑中的混合物或溶液，所述溶劑選自由以下物質組成的組中:
[0010]a)至少一種二元酯；
[0011]b)至少一種式(Ia)所示的二氧戊環化合物:
[0012]
【權利要求】
1.一種組合物，包含: a)至少一種烷基硫代磷酸三胺；和 b)包含至少一種如式(Ia)所示的二氧戊環化合物的溶劑:
其中R6和R7獨立地包括氫、烷基、烯基或苯基，其中η為I至10的整數。
2.根據權利要求1所述的組合物，還包含選自由以下物質組成的組中的溶劑: a)至少一種二元酯； b)至少一種如式(IIa)所示的化合物:
R3OOC-A-CONR4R5 (IIa)， 其中R3包括C1-C36烷基；其中R4和R5獨立地包括C1-C36烷基，其中R4和R5任選地一起形成環；并且其中A為直鏈或支鏈二價C2-C6烷基； c)至少一種烷基二甲酰胺； d)至少一種乳酸烷基酯； e)乙酰丙酸乙酯； f)至少一種烷氧基醇、醚醇、胺醇、氨基醇或醇； g)至少一種甘油或甘油衍生物； h)至少一種碳酸亞烷基酷；和 i)它們的任意組合。
3.根據權利要求1所述的組合物，其中所述烷基硫代磷酸三胺為N-(正-丁基)-硫代磷酸三胺。
4.根據權利要求1所述的組合物，其中所述烷基硫代磷酸三胺的存在量介于占所述組合物的約0.5重量％和占所述組合物的約50重量％之間。
5.根據權利要求1所述的組合物，其中所述烷基硫代磷酸三胺的存在量介于占所述組合物的約I重量％和占所述組合物的約30重量％之間。
6.根據權利要求2所述的組合物，其中R3選自由飽和C1-C36烷基、不飽和C1-C36烷基、直鏈C1-C36烷基、支鏈C1-C36烷基、環狀C1-C36烷基、和芳族C1-C36烷基組成的組中。
7.根據權利要求2所述的組合物，其中R4和R5獨立地包括飽和C1-C36烷基、不飽和c「c36烷基、直鏈C1-C36烷基、支鏈C1-C36烷基、環狀C1-C36烷基或芳族C1-C36烷基。
8.根據權利要求2所述的組合物，其中所述至少一種二元酯包含以下物質中的至少兩種:甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯或戊二酸二烷基酷。
9.根據權利要求2所述的組合物，其中所述至少一種二元酯包含甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、和任選的己二酸二烷基酯的共混物。
10.根據權利要求2所述的組合物，其中所述至少一種二元酯包含己二酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯和戊二酸二烷基酯的共混物。
11.根據權利要求2所述的組合物，其中所述乳酸烷基酯為乳酸C1-C8烷基酯。
12.根據權利要求2所述的組合物，其中所述烷氧基醇為2-丁氧基乙醇。
13.根據權利要求2所述的組合物，其中所述至少一種碳酸亞烷基酯為碳酸亞丙酯。
14.根據權利要求1所述的組合物，其中所述組合物為可流動的液體組合物。
15.根據權利要求14所述的組合物，其中所述可流動的液體組合物為均質溶液。
16.根據權利要求14所述的組合物，其中所述可流動的液體組合物為混合物。
17.根據權利要求2所述的組合物，其中所述胺醇選自由乙醇胺、丙醇胺、二烷基烷醇胺、甲醇胺、和它們的任意組合組成的組。
18.—種組合物，包含至少一種烷基硫代磷酸三胺在至少一種溶劑中的分散體，所示溶劑選自由以下物質組成的組: a)至少一種二元酯，其選自甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯或戊二酸二烷基酯； b)至少一種如式(Ia)所示的二氧戊環化合物:
其中R6和R7獨立地包括氫、烷基、烯基或苯基，其中η為I至10的整數； c)至少一種如式(IIa)所示的化合物:
R3OOC-A-CONR4R5 (IIa)， 其中R3包括C1-C36烷基；其中R4和R5獨立地包括C1-C36烷基，其中R4和R5任選地一起形成環；并且其中A為直鏈或支鏈二價C2-C6烷基； d)至少一種烷基二甲酰胺； e)至少一種乳酸烷基酯； f)碳Ife亞丙酷；和 i)它們的任意組合。
19.根據權利要求18所述的組合物，其中所述烷基硫代磷酸三胺為N-(正-丁基)-硫代磷酸三胺。
20.根據權利要求18所述的組合物，其中所述烷基硫代磷酸三胺在所述分散體中的存在量介于占所述分散體的約0.5重量％和占所述分散體的約50重量％之間。
21.根據權利要求18所述的組合物，其中所述烷基硫代磷酸三胺在所述分散體中的存在量介于占所述分散體的約I重量％和占所述分散體的約30重量％之間。
22.根據權利要求18所述的組合物，其中R3選自由飽和C1-C36烷基、不飽和C1-C36烷基、直鏈C1-C36烷基、支鏈C1-C36烷基、環狀C1-C36烷基、和芳族C1-C36烷基組成的組中。
23.根據權利要求18所述的組合物，其中R4和R5獨立地包括飽和C1-C36烷基、不飽和c「c36烷基、直鏈C1-C36烷基、支鏈C1-C36烷基、環狀C1-C36烷基或芳族C1-C36烷基。
24.根據權利要求18所述的組合物，其中所述至少一種烷基二甲酰胺為N，N-二甲基十二烷基酰胺。
25.根據權利要求18所述的組合物，其中所述至少一種二元酯為包含以下物質的共混物: (i)如下式所示的第一二元酯:
(ii)如下式所示的第二二元酯:
(iii)任選地，如下式所示的第三二元酯:
其中R1和R2獨立地包括C1-C8烷基。
26.一種用于制備農業組合物的方法，包括使權利要求1所述的組合物與氮基肥料組合物接觸。
27.根據權利要求26所述的方法，其中所述氮基肥料組合物為粒狀的形式。
28.根據權利要求26所述的方法，其中所述氮基肥料組合物基本上為液體的形式。
【文檔編號】C05G1/06GK104136398SQ201280069330
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年12月12日 優先權日:2011年12月12日
【發明者】蕾哈恩·伊阿諾塔, 拉杰什·帕茲西亞努爾, 克里什·摩西·山姆伽, 約翰·A·拉丁, 肯特·T·伍道爾 申請人:羅地亞管理公司, 米德泰克R&D公司