本发明专利技术涉及一种稳定脲酶抑制剂及其制备方法与应用，属于肥料增效剂领域。本发明专利技术以苄胺和三氯硫磷为起始原料，制备稳定性脲酶抑制剂苄胺基硫代磷酰三胺(NLT)。该脲酶抑制剂对水和温度稳定，不易分解，且具有良好的抑制尿素分解效果，将本发明专利技术脲酶抑制剂应用于增效尿素、增效肥料的制备，具有加工流程短、稳定性好、利用率高、使用方便，成本低、易于推广等优点。点。
【技术实现步骤摘要】
一种稳定脲酶抑制剂及其制备方法与应用
[0001]本专利技术公开了一种稳定型脲酶抑制剂及其制备、应用方法，属于肥料增效剂领域。
技术介绍
[0002]20世纪80年代，随着化肥的普遍使用，粮食产量有着普遍提高。据联合国粮农组织估计，发展中国家粮食的增产中，55％来自化肥的作用。目前我国每年氮肥产量都在5000万吨(折纯氮)左右，其中尿素产量已经超过3000万吨(折纯氮)。尿素被施入土壤后，在土壤中脲酶的作用下被快速分解成铵态氮和二氧化碳，如果土壤吸附力不能结合释放的铵态氮，部分气态的NH3从土壤中挥发，导致氮素损失严重，造成了尿素的利用率降低和环境的污染等问题，目前我国氮肥平均利用率在35％左右。
[0003]由于尿素是迄今为止含氮量最高的氮肥，也是世界上主要的氮肥来源。在尿素中添加脲酶抑制剂是减少由脲酶引起氮素损失的有效方法之一。目前，市面上的脲酶抑制剂产品有对苯二酚和磷酰胺类化合物等。对苯二酚因其对环境危害较大已被国家限制使用。磷酰胺类脲酶抑制剂成为目前使用最多的脲酶抑制剂。
[0004]正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)是目前用应用范围较广的磷酰胺类脲酶抑制剂，抑制尿素分解效果显著。但NBPT对水和温度敏感，不能直接添加到尿素生产工序中，而且当直接与基于尿素的肥料混合使用时不稳定，因而通常被制成包含稳定剂的液体制剂，涂覆在固体含尿素肥料颗粒表面或加入含尿素的液体肥料中，但所使用的液体溶剂成本较高，对规模性推广造成一定困难。
[0005]此外，中国专利文件CN109810126A公开了一种脲酶抑制剂、含有该抑制剂的双核缓释尿素肥料及其制备方法，该脲酶抑制剂的结构式如下：
[0006][0007]然而，该种脲酶抑制剂只公开应用于常温喷涂使用，难以预计其在高温条件下使用的稳定性，应用受到限制。
技术实现思路
[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种稳定脲酶抑制剂及其制备方法与应用。本专利技术所述脲酶抑制剂可与基于尿素的肥料直接混合，并且表现出较好的稳定性和脲酶抑制效果，大幅度降低使用成本，有利于规模化推广，对提高氮肥利用率和发展绿色农业有着重要的意义。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种稳定性脲酶抑制剂，用于农业领域中提高尿素氮的使用效率，该脲酶抑制剂的化学成分为苄胺基硫代磷酰三胺(NLT)，结构式如下：
[0011][0012]根据本专利技术，上述稳定性脲酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将三氯硫磷和苄胺分别与溶剂混合，向三氯硫磷和溶剂的混合物中加入敷酸剂后调整温度至
‑5‑
0℃；
[0014](2)将苄胺和溶剂混合物缓慢滴加到三氯硫磷溶剂混合物中，滴加完毕后保持一定温度继续反应；
[0015](3)随后向上述反应液中通入氨气进行反应，维持温度不高于10℃，HPLC检测反应完毕，加水分离出有机相Ⅰ，除去溶剂，得到目标产物。
[0016]根据本专利技术，优选的，所述的步骤(1)中苄胺、三氯硫磷与敷酸剂的摩尔比为0.5
‑
1.5：0.5
‑
1.5：0.5
‑
1.5。
[0017]根据本专利技术，优选的，所述的步骤(1)溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯。
[0018]根据本专利技术，优选的，所述的步骤(1)中的敷酸剂为碳酸钾或氢氧化钠。
[0019]根据本专利技术，优选的，所述的步骤(2)中的滴加苄胺和溶剂混合液的时间为1
‑
2h。
[0020]根据本专利技术，优选的，所述的步骤(2)中反应温度维持在
‑5‑
5℃，反应时间为1
‑
4小时。
[0021]根据本专利技术，优选的，所述步骤(3)反应温度为0
‑
10℃。
[0022]根据本专利技术，优选的，所述步骤(3)，还进一步包括用有机溶剂萃取水相，得到有机相Ⅱ，将所得有机相Ⅱ与有机相Ⅰ合并后再去除溶剂。
[0023]根据本专利技术，优选的，所述步骤(3)溶剂可通过蒸馏回收溶剂，循环使用。
[0024]根据本专利技术，还提供上述稳定性脲酶抑制剂的使用方法，包括步骤如下：
[0025]对于颗粒状肥料：将稳定性脲酶抑制剂按所需配比在造粒前直接加入尿素基肥料的生产线中进行造粒，或者，配制成溶液均匀喷涂在固体尿素基肥料颗粒表面；
[0026]对于粉末状肥料或液体肥料：将稳定性脲酶抑制剂按所需配比直接添加后与尿素基肥料混合均匀。
[0027]根据本专利技术，优选的，稳定性脲酶抑制剂的添加量为肥料质量的0.01
‑
5％；进一步优选的，稳定性脲酶抑制剂的添加量为肥料质量的0.01
‑
1％。
[0028]根据本专利技术，优选的，所述尿素基肥料包括尿素，以及含有尿素的复合肥，液体肥、叶面肥、微生物肥料或土壤调理剂。
[0029]根据本专利技术，还提供一种增效尿素基肥料，所述增效尿素基肥料至少包含上述稳定性脲酶抑制剂和尿素。
[0030]根据本专利技术，所述的增效尿素基肥料，其存在形态可以是规则或不规则颗粒状，可以是粉状，也可以是溶液或悬浊液、乳浊液等形式。
[0031]根据本专利技术，还提供苄胺基硫代磷酰三胺作为稳定性脲酶抑制剂的应用。
[0032]本专利技术的有益效果体现在：
[0033]1、本专利技术稳定性脲酶抑制剂性质稳定，不经过高温熔融情况下，稳定性脲酶抑制剂NLT在尿素中2月的损失率小于18％；而高温熔融后，稳定性脲酶抑制剂更是表现出良好
的抗高温分解性能，熔融造粒后，损失率为0，2月后稳定性脲酶抑制剂在尿素中的损失率小于52％。可直接与含尿素肥料混合使用，也可以作为添加剂参与造粒过程，使用便捷。
[0034]2、本专利技术稳定性脲酶抑制剂制备方法简单，无需特殊反应器，也无需有机物做缚酸剂，反应温度要求不苛刻，所需能耗小，反应过程易于控制。
[0035]3、本专利技术稳定性脲酶抑制剂使用无需有机溶剂，降低使用成本，且制备过程中使用各原材料成本较低，使得其生产成本较广泛使用的NBPT更低，更有利于规模性推广。
附图说明
[0036]图1为本专利技术试验例1中不同脲酶抑制剂损失率随时间的变化曲线。
具体实施方式
[0037]下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术做进一步说明，但不限于此。
[0038]实施例1
[0039]于500mL三口烧瓶中，加入200mL二氯甲烷，开启搅拌(250
‑
300rpm)，加入34.30g硫代磷酰氯，冷却至
‑
5℃，一次性加入13.82g碳酸钾，搅拌10min。滴加苄胺的二氯甲烷溶液(22.47g苄胺，50mL二氯甲烷)，滴加时间约1.5h，滴加过程反应温度0
‑
5℃。滴加完毕，在0
‑
5℃继续反应2h。
[0040]直接向反应体系通入氨气，维持反应体系温度在0
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种稳定性脲酶抑制剂，其特征在于，该脲酶抑制剂的化学成分为苄胺基硫代磷酰三胺，结构式如下：2.一种权利要求1所述的稳定性脲酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将三氯硫磷和苄胺分别与溶剂混合，向三氯硫磷和溶剂的混合物中加入敷酸剂后调整温度至
‑5‑
0℃；(2)将苄胺和溶剂混合物缓慢滴加到三氯硫磷溶剂混合物中，滴加完毕后保持一定温度继续反应；(3)随后向上述反应液中通入氨气进行反应，维持温度不高于10℃，HPLC检测反应完毕，加水分离出有机相Ⅰ，除去溶剂，得到目标产物。3.根据权利要求2所述的稳定性脲酶抑制剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中苄胺、三氯硫磷与敷酸剂的摩尔比为0.5
‑
1.5：0.5
‑
1.5：0.5
‑
1.5；优选的，所述的步骤(1)溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯；优选的，所述的步骤(1)中的敷酸剂为碳酸钾或氢氧化钠。4.根据权利要求2所述的稳定性脲酶抑制剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的滴加苄胺和溶剂混合液的时间为1
‑
2h；优选的，所述的步骤(2)中反应温度维持在
‑5‑
5℃，反应时间为1
‑
4小时。5.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李政儒，李新柱，杨位红，常玉妍，
申请(专利权)人：青岛元农生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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