[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有N-烷基硫代磷酸三胺的组分(composition)以及其用途。 

背景技术

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。由某些细菌和真菌产生的脲酶可以催化这一过程。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，目前该化合物已经可以产业化的应用于农业领域了。(沃森，C.J.(2005)Proc.国际的(Internat).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，浓缩的NBPT溶液具有低黏度，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15℃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0℃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-甲基吡咯烷酮)。将这种添加剂添加到这些溶剂中能够将凝结温度下调至0℃。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很少被用在湿润的土壤上。 

根据我们的这项发明制备得到的溶剂体系可以解决以上所述的缺点。 

本发明的目的是提供一种含正丁基硫代磷酸三胺的组分，该组分包含正丁基硫代磷酸三胺和包含了一个或多个如通式I的化合物的溶剂体系 

其中R¹是氢或甲基，R²是C₁-C₆烷基，n＝2-4。 

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烷基链和具有3至8个碳原子的环烷基链组成的群。 

如通式1所示的化合物，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。 

在一个优选的实施例中，溶剂体系还包括聚乙烯吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮。 

较佳地，聚乙烯吡咯烷酮的浓度范围是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。 

在一个较佳的实施例中，该N-烷基硫代磷酸三胺是正丁基硫代磷酸三胺。 

较佳地，本发明的组分包含1-50wt.％的正丁基硫代磷酸三胺。 

更佳地，本发明的组分包含10-40wt.％的正丁基硫代磷酸三胺。