制备N-烷基硫代磷酸三胺溶液的溶剂体系,包含N-烷基硫代磷酸三胺的组分及其用途制造技术

技术编号:5396718 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术目的是制备一种含N-烷基硫代磷酸三胺溶液的溶剂体系,这种溶剂体系为包含了一个或多个通式(Ⅰ)的乙二醇醚。其中R↑[1]是氢或甲基,R↑[2]为C↓[1]-C↓[5]烷基,C↓[3]-C↓[5]异烷基,C↓[4]-C↓[6]叔烷基的组分中的其中之一,n=2-4,并且,可以进一步任意地选择辅助添加物质来提高溶液的稳定性和应用性。本发明专利技术进一步目的是包含N-烷基硫代磷酸三胺的组分,该组分含有至少一种N-烷基硫代磷酸三胺和本发明专利技术的溶剂体系;还有该含有N-烷基硫代磷酸三胺的组分的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基于N-烷基硫代磷酸三胺作为脲酶抑制剂的新型溶剂 体系的组分(composition ),包含N-烷基硫代磷酸三胺的组分以及该些组分 的用途。
技术介绍
在农业上,广泛将尿素作为氮肥使用,占到它在全球总消费量的46%。 然而,当尿素施用于土壤之后,其部分水解成氨气和二氧化碳。这个过程是 由某些细菌和真菌产生的脲酶催化形成。由水解反应产生的气体产物(氨气 和二氧化碳)挥发到大气中,因此施用在土地上的氮大量的流失了。通过同时使用脲酶抑制剂和尿素,该水解过程可以被相当程度地减缓。 在所有的脲酶抑制剂中最有效的是美国专利号4,530,714中揭示的硫代磷酸 三胺化合物,尤其是正丁基硫代磷酸三胺(N-(n-butyl)thiophosphoric triamide ) (NBPT)。实验已经验证了NBPT的效用,目前这种化合物已经可以在农业 上产业化的应用了。(沃森,C. J. (2005) Proc.国际的(Internal).肥料 (Fertiliser) Soc. 454, 1-38)。工业级别的正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)是一种固体、蜡白色的化合 物,它会因为温度的升高和湿气的作用而分解,由于它的浓度,将其直接应 用在尿素颗粒上是非常困难的。在技术上使用溶于适当溶剂中的NBPT溶液 更具有优势。这种溶剂需要满足一些基本的要求高的溶解度,NBPT在溶 剂中的稳定性高,在低温下防止NBPT溶液晶化,浓縮的NBPT溶液具有低4黏度,低毒性,挥发性和易燃性,溶剂可以从市场上直接购买且水含量低,成本低。在美国专利号5,698,003中描述了正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)和脂肪族二醇和脂肪族三醇或他们的酯类。表明正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)的含量可以高达50wt.%,较佳地为20-30wt.% 。这些混合物适宜于注入颗粒状的尿素,但是只有在15"以上时这些混合物才是液体的。在15t:以下的情况下,这些混合物会凝固或者晶化。这个不理想的性质给在生产期间对溶、液的使用和其在尿素颗粒上的应用带来了麻烦,特别是在一年中最冷的那段时间,那时温度可能会下降到O'C以下。美国专利号5,698,003中介绍了一种称为"液体酰胺"的添加剂(例如10wt.% N-甲基吡咯垸酮)。将这种添加剂添加到这些溶剂中能够将凝结温度下调至O'C。但这种"液体酰胺"是对人体有害的(N-甲基吡咯烷酮通常被归类为致癌、致畸的成分),并且通过这种方法获得的较低的凝结温度对于在低温或冰点温度下的使用仍然是不够的。对于市场上能买到的二醇和三醇,另一个受关注的地方是产品质量和吸湿性。它们通常包含百分之零点几的水分,并且由于溶剂的吸湿性,在储存期间水分的含量会进一步提高。在长期储存中NBPT降解的主要原因是,在较长的储存期间,水的存在会使正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)分解成失活组分。例如,众所周知,NBPT由于水解而有不稳定的特性,因此NBPT很少孝皮用在湿润的土壤上。根据我们的这项专利技术制备得到的溶剂体系可以解决以上所述的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于制备含N-烷基硫代磷酸三胺溶液的溶剂体系。这种溶剂体系包含了一个或多个通式I的乙二醇醚5<formula>formula see original document page 6</formula> (I)其中W是氢或甲基,f为选自CrCs烷基,C3-C5异垸基,C4-CV叔垸基,n=2-4组成的群,并且,可以进一步任意地选择辅助添加物质来提高溶液的稳定性和可应用性。N-烷基硫代磷酸三胺的烷基基团选自具有1至8个碳原子的线性或枝状垸基链和具有3至8个碳原子的环烷基链组成的群。如通式l所示的乙二醇醚基团,较佳地,可以为二乙二醇甲醚,二丙二醇甲醚,三乙二醇甲醚和二乙二醇丁醚。更佳地,溶剂是二乙二醇甲醚。改善溶液稳定性和应用性的辅助添加物质可以是抑制晶化剂,表面活化剂或染色剂。.在一个优选的实施例中,聚乙烯吡咯垸酮或N-甲基吡咯烷酮可以作为晶化抑制剂使用。较佳地,聚乙烯吡咯烷酮用作晶化抑制剂的浓度范围是0.01-5wt%。这一化合物没有毒性,在相似的浓度下还在诸如医药领域用作滴眼液的添加剂。为了显示由N-烷基硫代磷酸三胺溶液制得的固体尿素肥料(例如粒状尿素)涂层的均匀性,通常将农业中或食品中使用的着色剂添加至该溶剂体系。为了使固体尿素肥料(例如粒状尿素)的表面有足够多的由N-烷基硫代磷酸三胺制得的涂层,可将农业中普遍使用的表面活化剂添加至该溶剂体系中。本专利技术的目的是进一步提供一种含有N-垸基硫代磷酸三胺的组分,该组分含有至少一种N-烷基硫代磷酸三胺和本专利技术的溶剂体系。在一个较佳的实施例中,该N-垸基硫代磷酸三胺是正丁基硫代磷酸三胺。较佳地,本专利技术的组分包含l-50wt。/。的正丁基硫代磷酸三胺。 更佳地,本专利技术的组分包含10-40wt。/。的正丁基硫代磷酸三胺。 最佳地,本专利技术的组分包含20-30wt。/。的正丁基硫代磷酸三胺。 本专利技术更进一步的目的是在含有尿素的肥料中,用一种含有N-烷基硫 代磷酸三胺的组分作为脲酶的抑制剂。该含有尿素的肥料可以是固态的,然 后可以将本专利技术的组分添加至该用于生产这些肥料或肥料微粒(例如颗粒)的 混合物中,或者可以在混合物中注入本专利技术的组分。在本专利技术的另一实施例 中,含有尿素的肥料可以是液态的,然后将这种液态的肥料与本专利技术的组分 混合。在农业领域的应用上,本专利技术的溶剂体系表现出的性质具有以下优点 在本专利技术溶剂体系中,可以制得高浓度正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)的溶 液;在本专利技术的溶剂体系中,溶液中的正丁基硫代磷酸三胺具有稳定性。与现有技术的溶剂体系相比,即使在很低的温度下(如-2(TC),本专利技术 的溶剂体系还是表现出高抗固化性和抗晶化性。它们可以与水混溶,无毒, 表现出低挥发性和不易燃性。由于使用的溶剂和化学特性,本专利技术的溶剂体 系适合于注入到尿素微粒中去。更进一步的优势是,本专利技术中的溶剂体系的 商业上可获得的技术级的组分包含最低水含量(通常只有百分之几)而且价 格低廉。本专利技术由下列实施例进一步阐述,但本专利技术并不限于此。具体实施例方式实施例1与现有技术的其他溶剂体系不同,本专利技术溶剂体系中的正丁基硫代磷酸 三胺(NBPT)溶液具有在非常低的温度下仍能维持液态的特性。该特性取7决于溶剂的化学性质,并且由于溶液中作为晶化抑制剂的聚乙烯吡咯烷酮的 存在而被进一步改善。在本实施例中,与现有技术中揭示的体系相比,本专利技术溶剂体系的使用,提高了NBPT浓縮溶液的流动性、降低了NBPT的晶化温度o技术级的NBPT在溶液中的浓度为25wt%。选择-2(TC作为测试温度, 这样就能够直接评估溶液在与一年中低温月的温度动态相对应的贮藏条件 下的性能了。在储存四个月后对溶液进行测试。结果如表l所示。流动性被 分为下列各项等级极好、好、不好。另外,溶液中是否存在NBPT晶体被 分为是、否。如果溶液中存在晶体,流动性将不作评估。选择以下四类乙二醇醚进行测试二丙二醇甲醚(MDPG) 二乙二醇甲醚(MDGE) 三乙二醇甲醚(MTGE) 二乙二醇丁醚(BDGE)将聚乙烯吡咯垸酮(PVP)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为晶化抑制 剂。作为与现有技术的对比,本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于制备N-烷基硫代磷酸三胺溶液的溶剂体系,其特征在于,所述溶剂系统含有一个或多个具有结构通式Ⅰ的乙二醇醚 *** (Ⅰ) 其中,R↑[1]是氢或者甲基;R↑[2]选自C↓[1]-C↓[6]烷基,C↓[3]-C↓[6]异丙 基,C↓[4]-C↓[6]叔烷基,n=2-4组成的群,再任意地进一步用辅助添加物质来提高这种溶液的稳定性和应用性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:彼得齐格勒
申请(专利权)人:阿格拉集团公司
类型:发明
国别省市:CZ[捷克]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利