ИНГИБИТОРЫ НИТРИФИКАЦИИ, РАЗРАБОТАННЫЕ ДЛЯ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ МОЧЕВИНЫ И НАВОЗА Российский патент 2018 года по МПК A01N57/20 C05G3/00 

Настоящая заявка испрашивает приоритет в соответствии с 35 USC 119 (е) на основании предварительной заявки на патент США №61/909129, поданной 26 ноября 2013 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к увеличению и/или поддержанию содержания азота в почве путем введения улучшенного жидкого состава. В одном варианте реализации жидкий состав содержит ингибиторы уреазы и/или ингибиторы нитрификации. В одном из вариантов реализации жидкие составы разработаны для применения в сочетании с удобрениями на основе мочевины и/или навоза.

Уровень техники

В настоящее время в сельском хозяйстве используют удобрения для доставки растениям необходимых питательных веществ, таких как азот, фосфор, калий, сера, кальций и магний, путем внесения удобрений в почву. В целом азот является наиболее дорогостоящим и урожаеограничивающим питательным элементом в производстве сельскохозяйственных культур. Основу удобрений составляет азотное содержимое, главным образом мочевина, дополнительные питательные вещества для растений и добавки. Удобрения получают как в виде синтетических продуктов, так и в виде природного навоза органического происхождения. Азот является основным питательным веществом в удобрениях, а мочевина является основным источником азота в удобрениях. Таким образом, удобрения стали единым носителем для увеличения содержания азота в почве для поддержания здоровья, общего качества, роста и урожайности многих растений, имеющих важное значение для сельского хозяйства и цивилизации. Азот обычно вводят в состав удобрения посредством одного или более из: мочевины и/или нитрата аммония и/или сульфата аммония и/или навоза и/или фосфата аммония и/или тому подобных.

Как правило, удобрение вносят в почву либо в жидком, либо в твердом виде. Поддержание достаточного уровня концентрации азота в почве с течением времени оказывается затруднительным в связи с растворимостью азота и азотсодержащих соединений (таких как мочевина) в воде. Когда дождевой или водный поверхностный сток соприкасается с почвой, вода может вымывать азот или азотсодержащие соединения в окружающие водотоки.

Кроме того, уменьшение содержания азота может быть объяснено улетучиванием (для таких веществ, как аммиак и NO_x, где х равен 1, 2 или 3) и водным поверхностным стоком в связи с лучшей растворимостью в воде нитритов/нитратов. Иногда потеря вследствие улетучивания вызвана ферментом уреазой, который катализирует гидролиз мочевины с образованием аммиака и диоксида углерода, и биологическим окислением NH₃ или NH₄ до NO_x-соединений, таких как оксид азота, атмосферного парникового газа, который, на молекулярном уровне, обладает потенциалом глобального потепления в 310 раз выше, чем у диоксида углерода. Это приводит к существенной потере содержания азота в удобрении, влияющей на расходы землевладельца. Более того, потери азота из почвы приводят не только к загрязнению воды, но и к загрязнению атмосферы.

Потери азота в почве также возникают при воздействии на азот и азотсодержащие соединения (такие как мочевина) ферментов, подобных ферменту уреазы. Воздействие посредством фермента уреазы приводит к разложению мочевины до диоксида углерода и аммиака. Биологические окисления почвенными микроорганизмами, такими как бактерии рода Nitrosomonas, аммиачного азота до нитратного азота также являются причиной уменьшения содержания азота в почве с течением времени. В то время как преобразование мочевины в аммиак и окисление аммиака до нитратов в почве является преимущественным для растений, преобразования, происходящие в верхней части почвы, куда вносят удобрения, также приводят к потере азота. Для повышения продолжительности нахождения азота в почве, удобрения обрабатывают ингибиторами уреазы и ингибиторами нитрификации. Данные ингибиторы, как правило, наносят на поверхность гранул удобрения или добавляют в жидкие удобрения через водный раствор.

Таким образом, весьма желательно увеличить продолжительность нахождения азота в почве для обеспечения более постоянных уровней содержания азота в течение периода вегетации, вместе с тем также уменьшая число внесений удобрения в почву. Увеличение продолжительности нахождения азота в почве при одновременном уменьшении числа внесений удобрения позволит снизить общие затраты в сельскохозяйственной отрасли, в то же время ограничивая количество азота, вымываемого в водотоки. Применяемые в настоящее время способы создают условия для загрязнения окружающей среды, которые, как полагают, активировали образование в Персидском заливе Мертвой Зоны, образования из токсичных цветущих водорослей, а также повреждение источников питьевой воды. Таким образом, нахождение составов для доставки, которые являются безопасными для окружающей среды и для животных, и которые содержат надлежащие уровни ингибиторов уреазы и/или ингибиторов нитрификации, которые можно вносить непосредственно в почву в жидкой форме или наносить на гранулы удобрения как одностадийное нанесение, было бы выгодным для сельскохозяйственной отрасли. Такое обработанное удобрение также способствовало бы замедлению двух основных биологических процессов, вызывающих значительную потерю азота в почве, одновременно способствуя контролю над загрязнением воды и атмосферы.

Описание предшествующего уровня техники

Были предложены и разработаны различные способы для контроля потерь летучего азота из мочевины.

N-(н-бутил)-тиофосфорный триамид (NBPT) является известным ингибитором уреазы, описанным Kolc и др. (патент США №4530714). Соединение представляет собой воскообразное твердое вещество с плохой растворимостью в воде. Соединение подвергается гидролизу и является термически нестабильным. Патент '714 описывает смешивание NBPT с органическими растворителями (ацетоном, диизобутилкетоном, метанолом, этанолом, 2-пропанолом, диэтиловым эфиром, толуолом или метиленхлоридом) для распределения соединения в почве в эффективном интервале концентраций, который в любом месте может составлять от 5 ррт до 100 ррт в зависимости от почвы.

Omilinsky и др. (патент США №5698003) описывает растворение NBPT с гликолем, таким как пропиленгликоль или этиленгликоль, и сложными эфирами гликолей. Гликоли представляют собой соединения со смежными спиртовыми группами в химической структуре. Растворяющая среда может содержать сорастворяющий жидкий амид, такой как Ы-метил-2-пирролидин, и потенциально поверхностно-активное вещество или диспергирующий агент, такой как полиэтиленгликоль или сложные эфиры полиэтиленгликоля (полиэфиры спиртов). Сложные эфиры глицерина можно использовать в качестве основного растворителя.

Weston и др. (патенты США №s 5352265 и 5364438) описывают растворение NBPT в жидких амидах, таких как 2-пирролидон или N-алкил-2-пирролидон и, в частности, таком как ^метил-2-пирролидон, для приготовления как твердых мочевинных составов (патент 265), так и жидких составов (патент 438).

Hojjatie и др. (публикация заявки на американский патент №2006/0185411) описывают применение ряда серосодержащих солей кальция или магния (полисульфида кальция, тиосульфата кальция и тиосульфата магния) в качестве ингибиторов уреазы для приготовления гранулированных или жидких мочевинных композиций.

Quin (публикация заявки на американский патент №2004/0163434) описывает приготовление мочевины с покрытием из серы, которая может содержать ингибитор уреазы NBPT, доставляемый из запатентованного жидкого состава, продаваемого как Agrotain и распространяемого Agrotain International LLC, штат Индиана, США.

Sutton и др. (патент США №5024689) описывают применение жидкого удобрения, содержащего ингибиторы уреазы, такие как NBPT, и ингибиторы нитрификации, такие как дициандиамид, в водных смесях из мочевины, полифосфата аммония, тиосульфата аммония и потенциально других соединений, улучшающих рост растений.

Sutton (патент США №8562711) предлагает способ разработки сухой сыпучей добавки для водных удобрений на основе мочевины, основу которой составляет твердый мочевино-формальдегидный полимер, N-(н-бутил)-тиофосфорный триамид и необязательно дициандиамид, обеспечивающий пониженную потерю азота из почвы. Кроме того, Sutton предлагает смешивать сухую добавку с расплавленной или твердой мочевиной для приготовления твердого удобрения на основе мочевины с пониженной потерей азота из почвы.

Sutton (публикация заявки на американский патент №2007/0295047) описывает приготовление твердого удобрения, содержащего мочевину и мочевино-формальдегидный полимер, которое может дополнительно содержать ингибитор уреазы, такой как NBPT.

Sutton и др. (публикация заявки на американский патент №2007/0157689) описывают добавку для удобрения, состоящую из мочевины, мочевино-формальдегидного полимера и NBPT, растворенного в N-алкил-2-пирролидоне.

Whitehurst и др. (патент США №6830603) описывают методику внесения, где бор с содержащейся композицией ингибитора уреазы можно применять для внесения в удобрение дополнительных питательных веществ, таких как фосфат, калий и др. Описано применение мочевины с другими материалами, а в ссылках, приведенных в источнике Whitehurst и др. (патент 603), представлен частичный обзор соответствующей информации в данной области техники. Описанные ингибиторы и связующие вещества представляют собой водные смеси, содержащие бораты этаноламина, бораты диэтаноламина или бораты триэтаноламина и их смеси.

Whitehurst и др. (патент США №8133294) описывают получение раствора NBPT путем растворения N-(н-бутил)-тиофосфорного триамида (NBPT) в растворе из смеси аминоспиртов, таких как этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, моноэтаноламин и диизопропиламин, забуференных карбоновой кислотой, такой как уксусная кислота, пропионовая кислота, масляная кислота, валериановая кислота и капроновая кислота, который можно применять для приготовления покрытых продуктов мочевины, которые будут содержать другие питательные вещества, такие как хлорид калия, соли калия и соли железа, меди, цинка, марганца и др.

Применение ингибиторов нитрификации можно также использовать для снижения исчезновения азота из почв. Barth (патент США №6488734) вводит концепцию применения поликислот, содержащих ингибиторы нитрификации, и производных пиразола для обработки неорганических удобрений.

Halpern (патент США №5106984) показывает, каким образом получить 1,1-дихлор-2-пропанон и акрилонитрил путем приготовления и дальнейшей реакции 4,4-дихлор-5-оксо-гексанонитрила, которые используют в качестве гербицидов и ингибитора нитрификации.

Edvard (патент США №4294604) раскрывает применение выбранных соединений метилового эфира N-(2,6-диметилфенил)-аланина в качестве ингибиторов нитрификации аммония.

Michaud (патент США №4234332) описывает водные растворы широко применяемых удобрений, которые также содержат дициандиамид, в количестве для получения по меньшей мере 10% от массы дициандиамида азота, который является эффективным ингибитором нитрификации.

В то время как большинство данных методов обладают положительным воздействием на поддержание уровня азота в почве, они также вызывают значительные затруднения. Например, затруднения, которые отрицательно повлияли на сельскохозяйственную отрасль, включают затраты на улучшение, потерю всхожести при хранении, а также неспособность обеспечить доставку постоянных количеств удобрения в связи с плохим покрытием ингибиторами или слипанием гранул. Некоторые новшества используют системы водной доставки к гранулированному удобрению, однако, водные системы доставки не только вызывают слипание удобрения, но и, если данное удобрение также покрыто алкилтиофосфорным триамидом, таким как NBTP, наличие влаги приведет к разложению алкилтиофосфорного триамида. Другие новшества используют системы растворителей для доставки алкилтиофосфорного триамида к гранулированному удобрению, однако данные системы уязвимы в части безопасности, охраны окружающей среды и/или воздействия на здоровье человека, их основу составляют протонные растворители, которые могут разлагать алкилтиофосфорный триамид или слой покрытия с ингибитором нитрификации, DCD, а также в части воздействия водного растворителя, который будет разлагать алкилтиофосфорный триамид.

Таким образом, существует потребность в композиции, которая справляется со многими из описанных выше недостатков.

Краткое описание изобретения

Мочевина является желательным исходным материалом для удобрений и добавок удобрений, которая может обеспечить высокое содержание азота и которую можно применять в продуктах удобрений, которые обеспечивают фосфором или калием в качестве основных питательных веществ, а также кальцием, магнием или серой в качестве второстепенных питательных веществ или микроэлементами, такими как бор, медь, железо, марганец, молибден и цинк. Данные продукты удобрений могут доставлять питательные вещества в почву и через многочисленные биологические процессы могут быть преобразованы в формы, которые растения способны поглощать. Применение ингибиторов уреазы, таких как фосфорамидов, как правило, N-алкилтиофосфорного триамида, и/или ингибитора нитрификации, такого как цианоамида, как правило, дицианоамида, вносимого в удобрение, ингибирует ферментное действие уреазы и/или биологического окисления почвенными микроорганизмами, такими как бактериями рода Nitrosomonas, от аммиачного азота до нитратного азота.

Были разработаны улучшенные составы доставки, которые обеспечивают ожидаемые и эффективные уровни содержания ингибиторов уреазы и ингибиторов нитрификации, которые повышают продолжительность нахождения азота в почве. Было обнаружено, что составы доставки настоящего изобретения предлагают жидкий носитель для обеспечения равномерного, неслипающегося нанесения желаемых ингибиторов на гранулы удобрения. Также было обнаружено, что составы на основе апротонных сольватирующих систем и алкилтиофосфорных триамидов улучшают срок хранения этих важных ингибиторов уреазы. Было показано, что алкилтиофосфорные триамиды являются чрезвычайно эффективными ингибиторами уреазы, однако они подвержены разложению при хранении, если подвергаются воздействию влаги или сольватирующих систем на протонной основе. Данное разложение в химических веществах на протонной основе увеличивается по мере приближения температуры хранения к 50°С, что приводит к некачественным характеристикам в связи с пониженными уровнями содержания ингибитора.

Для доставки экономически эффективного уровня содержания ингибитора уреазы к поверхности удобрения, необходимо гарантировать стабильность данных чувствительных тиофосфорных триамидов. Для повышения продолжительности нахождения азота в почве было обнаружено, что в удобрение следует вносить как ингибитор уреазы, так и ингибитор нитрификации. Улучшенные системы доставки согласно настоящему изобретению включают в удобрение фосфорные триамиды, используя апротонные сольватирующие системы. Неожиданным дополнительным преимуществом данной системы доставки явилось то, что их можно использовать в качестве носителя для трансфера ингибиторов нитрификации, таких как, но не ограничиваясь ими, 2-хлор-6-трихлорметилпиридин, 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин CL-1580, дициандиамид (DCD), тиомочевина, 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин. Комбинированное воздействие от применения ингибитора нитрификации совместно с ингибитором уреазы в растворе в улучшенной системе доставки с повышенной стабильностью при хранении снижает затраты на удобрение путем использования одностадийного нанесения на гранулы и доставки оптимальных количеств обоих ингибиторов, улучшающих продолжительность нахождения азота в почве.

Таким образом, в одном варианте реализации настоящее изобретение содержит улучшенную композицию апротонных ингредиентов в сольватирующей системе, которые:

- экологически безопасны

- обладают температурой возгорания выше 63°С (145°F)

- оценены как по существу безопасные для контакта с людьми и животными

- поддерживают содержание ингибиторов уреазы и/или ингибиторов нитрификации на уровнях от 1-50% в растворе при падении температуры хранения по меньшей мере до 10°С

- обеспечивают улучшенное равномерное нанесение ингибиторов уреазы и/или ингибиторов нитрификации на гранулы удобрения, одновременно не вызывая слипания гранул

- обеспечивают улучшенную стабильность ингибиторов уреазы, в основном, алкилтиофосфорамидов, среди которых N-(н-бутил)-тиофосфорный триамид (NBPT) является особенно эффективным ингибитором уреазы, по меньшей мере на 10% по сравнению со стандартными протонными растворителями

- позволяют включать два очень важных ферментных ингибитора в почву, что ограничивает потери азота в почве от двух разных микробиологических механизмов, через экономически эффективный одностадийный процесс нанесения.

Также было обнаружено, что в то время, как различные апротонные растворители могли соответствовать указанным выше критериям, апротонную систему доставки можно оптимизировать для получения состава с высокой концентрацией ингибиторов, одновременно поддерживая низкую температуру начала кристаллизации путем комбинации двух или более апротонных растворителей в сольватирующей системе. Способ приготовления состава состоит в том, что комбинированные растворители можно нагревать до ~60°С, а ингибиторы можно вносить на комбинированном уровне в 10-60% от общего состава и растворять в смеси растворителей при умеренном перемешивании.

Эффективная комбинация растворителя содержит диметилсульфоксид (ДМСО), который можно применять в комбинации с другим апротонным растворителем, обладающим низкой температурой начала кристаллизации и хорошими сольватирующими свойствами. Дополнительным преимуществом применения ДМСО является то, что ДМСО вносит важное питательное вещество серу.

Краткое описание чертежей

На рисунке 1 представлена гранула мочевины, покрытая композицией, которая описана ниже в Примере 17.

Подробное описание изобретения

Были разработаны улучшенные составы доставки, которые доставляют эффективные количества ингибиторов уреазы и ингибиторов нитрификации, повышающих продолжительность нахождения азота в почве. В данных составах доставки не только предложен жидкий носитель для обеспечения равномерного, неслипающегося нанесения желаемых ингибиторов на гранулы удобрения, но и также было обнаружено, что составы на основе апротонных сольватирующих систем улучшают срок хранения важных ингибиторов уреазы на основе алкилтиофосфорных триамидов. Было показано, что алкилтиофосфорные триамиды, содержащиеся в настоящих составах, являются чрезвычайно эффективными ингибиторами уреазы, однако подвержены разложению при хранении, если подвергаются воздействию влаги или сольватирующих систем на протонной основе. Данное разложение в химических веществах на протонной основе увеличивается по мере приближения температуры хранения к 50°С, приводящее к некачественным характеристикам в связи с пониженными уровнями содержания ингибитора.

Основу системы доставки составляет апротонный растворитель(-ли) и она может содержать одно или более из следующего:

- ингибитор(-ы) уреазы

- ингибитор(-ы) нитрификации

- добавки, такие как, но не ограничивающиеся ими, поверхностно-активные вещества, буферы, агенты, маскирующие аромат/запах, красители, микроэлементы и/или модификаторы вязкости, такие как силикагель

- протонные растворители в количествах менее 15%, особенно тех, чья основа расположена вокруг вторичных гидроксилов, которые, теоретически не будучи связанными, во многих случаях являются слишком стерически затрудненными для воздействия тиофосфорных триамидов.

Используемые апротонные растворители или смеси апротонных растворителей отвечают критериям, будучи:

- экологически безопасными

- безопасными в связи с температурой их возгорания выше 63°С

- оцененными как по существу безопасные для контакта с людьми и животными

- способными поддерживать содержание ингибиторов уреазы и/или ингибиторов нитрификации на уровнях от 1-50% в растворе при падении температуры хранения по меньшей мере до 10°С

- способными обеспечить улучшенное равномерное нанесение ингибиторов уреазы и/или ингибиторов нитрификации на гранулы удобрения, одновременно не вызывая слипания гранул

- способными обеспечить улучшенную стабильность ингибиторов уреазы, в основном, алкилтиофосфорамидов, среди которых N-(н-бутил)-тиофосфорный триамид (NBPT) является особенно эффективным ингибитором уреазы по меньшей мере на 10% по сравнению со стандартными протонными растворителями

- способными обеспечить состав, доставляющий два очень важных ферментных ингибитора в почву, что ограничивает потери азота в почве от двух разных микробиологических механизмов, через экономически эффективный одностадийный процесс нанесения.

В одном варианте реализации, сольватирующая система согласно настоящему изобретению представляет собой апротонный растворитель или смесь апротонных растворителей, которые могут включать, но не ограничиваться ими, одно или более из следующего:

- диметилсульфоксид, диметилацетамид, диметилформамид, гексаметилфосфорамид, пропиленкарбонат, этиленкарбонат, бутиленкарбонат, 1,2-диметилоксиэтан, 2-метоксиэтиловый эфир, циклогексилпирролидон, этиллактат и 1,3-диметил-2-имидазолидинон, лимонен, ацетатные и/или фумаратные кэпирующие группы гликолей, которые включают, но не ограничиваются ими, следующими гликоли:

- этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, триметилолпропан, пентаэритритол, глицерин, триметилолэтан, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, сополимер полиэтилен/полипропиленгликоля, метиловый эфир трипропиленгликоля, бутиловый эфир трипропиленгликоля.

Кроме того, состав доставки может содержать следующее:

- пищевой краситель или краску, которые можно применять для улучшения визуального доказательства полного покрытия и которые служат визуальным маркером

- отдушки или маскирующие агенты для улучшения запаха состава

- неионные, анионные, катионные, цвиттерионные и/или амфотерные поверхностно-активные вещества для улучшения характеристик гранул удобрения с составом нанесения

- буферные агенты.

В варианте реализации состав может содержать один или более ингибиторов уреазы. Ингибиторы уреазы могут представлять собой, но не ограничиваться ими, фосфорные триамиды. В то время как фосфорные триамиды являются чрезвычайно эффективными, тиофосфорные триамиды обладают более длительным воздействием на содержание почвенного азота и также способствуют доставке в почву основного питального вещества серы. Присутствие алкильной группы в составе тиофосфорных триамидов, такого как н-бутилтиофосфорного триамида, улучшает в дальнейшем продолжительность нахождения ингибитора уреазы в почве. Эффективное содержание уровней ингибитора уреазы в системе доставки составляет 5-50% или 10-50% или 20-40%. Низкая температура процедуры пульверизации и нанесения на поверхности предварительно приготовленной гранулы удобрения предотвращает разлагающее воздействие тепла на данные фосфорные триамиды.

В варианте реализации состав может содержать один или более ингибиторов нитрификации. Ингибиторами нитрификации могут являться, но не ограничиваться ими, 2-хлор-6-трихлорметилпиридин, 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин CL-1580, дициандиамид (DCD), тиомочевина, 1-меркапто-1,2,4-триазол и/или 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин. В одном варианте реализации, в составах согласно настоящему изобретению можно применять дициандиамид в системе доставки в количествах примерно от 5-50%. Это приводит к экономически эффективным характеристикам и обеспечивает дополнительное преимущество от медленного высвобождения удобрения вследствие его 65% содержания азота. Другие исследователи использовали воду в качестве растворителя для доставки или дорогостоящие технологии покрытия/адгезии. В варианте реализации согласно настоящему изобретению использование систем апротонного растворителя с температурой окружающей среды позволяет гранулам не слипаться, также, как и удобрениям, содержащим ингибиторы уреазы на основе фосфорных триамидов, не разлагаться. Соответственно, настоящее изобретение учитывает дополнительное преимущество в части того, что для поддержания наличия соответствующего уровня ингибитора нитрификации на поверхности удобрения, покрытие или адгезия не требуется.

В варианте реализации NBPT добавляют к 80/20 и 20/80 смеси диметилсульфоксида (ДМСО) и пропиленкарбоната с содержанием NBPT примерно 5-45% по массе. В варианте реализации NBPT добавляют при перемешивании к комбинированным апротонным растворителям, нагретым в смесительном сосуде при желаемой температуре примерно от 0°С до 60°С, или, в качестве альтернативы, при температуре примерно от 10°С до 50°С, или, в качестве альтернативы, при температуре примерно от 20°С до 40°С, и перемешивают до тех пор, пока NBPT полностью не растворится. Нагретый смесительный сосуд одном варианте реализации может быть снабжен рубашкой и тщательно контролироваться по температуре. В одном варианте реализации следует обеспечить перемешивающим действием полное смешивание без слишком большой аэрации. В одном варианте нагревание можно осуществлять с применением горячей воды или пара при низком давлении для контроля любых участков перегрева на стенках сосуда для предотвращения теплового разложения NBPT. На данном этапе смесь можно охладить до примерно 25°С или ниже, и одно или более из следующего можно добавить, если это желательно:

- пищевой краситель или краску, улучшающие визуальное подтверждение полного покрытия и служащие визуальным маркером

- отдушки или маскирующие агенты, улучшающие запах состава

- неионные, анионные, катионные, цвиттерионные и/или амфотерные поверхностно-активные вещества для улучшения характеристик гранул удобрения в почве и равномерного распределения и; и/или

- буферные агенты.

В другом варианте реализации NBPT может присутствовать на уровне 10-30% и дициандиамид (DCD) на уровне 10-30% может быть добавлен к ДМСО и метиловому эфиру кэппированного ацетатом трипропиленгликоля в пропорции от 80/20 до 20/80. В варианте реализации NBPT можно добавить при перемешивании к комбинированным апротонным растворителям, нагретым в смесительном сосуде при желаемой температуре примерно от 0°С до 60°С, или, в качестве альтернативы, при температуре примерно от 20°С до 40°С, и перемешивать до тех пор, пока NBPT и DCD полностью не растворятся. В одном из вариантов реализации нагретый смесительный сосуд может быть снабжен рубашкой и контролироваться по температуре. В варианте реализации перемешивающим действием можно обеспечить полное смешивание без слишком большой аэрации. В варианте реализации нагревание можно осуществлять с применением горячей воды или пара при низком давлении для контроля любых участков перегрева на стенках сосуда для предотвращения теплового разложения NBPT. На данном этапе смесь можно охладить до примерно 25°С или ниже, и одну или более из следующих добавок можно добавить, если это желательно:

- пищевой краситель или краску, которые можно применять для улучшения визуального доказательства полного покрытия и которые служат визуальным маркером

- отдушки или маскирующие агенты для улучшения запаха состава

- неионные, анионные, катионные, цвиттерионные и/или амфотерные поверхностно-активные вещества для улучшения характеристик гранул удобрения; и/или

- буферные агенты.

В варианте реализации дициандиамид (DCD) может быть включен в количестве 10-45% в смесь ДМСО и пропиленкарбоната в пропорции примерно от 80/20 до 20/80. В варианте реализации DCD можно добавлять при перемешивании к комбинированным апротонным растворителям, нагретым в смесительном сосуде при температуре примерно от 0°С до 60°С, и перемешивать до тех пор, пока DCD полностью не растворится. В варианте реализации нагретый смесительный сосуд может быть снабжен рубашкой и тщательно контролироваться по температуре. В варианте обеспечивают перемешивающим действием полное смешивание без слишком большой аэрации. Нагревание можно осуществлять с применением горячей воды или пара при низком давлении для контроля любых участков перегрева на стенках сосуда для предотвращения теплового разложения DCD. На данном этапе смесь можно охладить до примерно 25°С или ниже, и одну или более из следующих добавок можно добавить, если это желательно:

- пищевой краситель или краску, которые можно применять для улучшения визуального доказательства полного покрытия и которые служат визуальным маркером

- отдушки или маскирующие агенты для улучшения запаха состава

- неионные, анионные, катионные, цвиттерионные и/или амфотерные поверхностно-активные вещества для улучшения характеристик гранул удобрения с составом нанесения; и/или

- буферные агенты.

В варианте реализации можно добавить ингибитор уреазы и/или ингибитор нитрификации. В варианте реализации ингибитор уреазы и/или ингибитор нитрификации можно растворить в смеси. В варианте реализации предпочтительные смеси можно получить либо путем разбавления, либо путем смешивания с жидкими удобрениями. Примеры настоящего состава включают жидкие смеси мочевины или твердые смеси, которые можно приготовить путем введения в контакт смеси с твердыми удобрениями, такими как гранулированной мочевиной. В варианте реализации покрытие с гранулированной мочевиной можно получить при помощи применения любого коммерчески доступного оборудования, в котором гранулированный продукт можно смешать с жидкостью или ее распылить. Поток вспомогательных веществ, силикагелей или поверхностно-активных веществ, таких как мыло, или неионных поверхностно-активных веществ можно добавить перед добавлением жидкости для улучшения диспергируемости.

Полученный в результате продукт(-ы) можно вносить в почву либо в жидкой, либо в гранулированной форме для обеспечения улучшенного удержания азота в почве для усвоения для жизни растений.

Следующие примеры представлены для иллюстрации некоторых вариантов реализации настоящего изобретения.

Пример 1

50 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 80°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм дициандиамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 38°С и далее вносили в сосуд 5 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. Вносили в сосуд 15 грамм пропиленкарбоната и 10 грамм пропиленгликоля и перемешивали смесь в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 2

50 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 50°С. Далее вносили в сосуд 10 грамм дициандиамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 50°С и далее вносили в сосуд 10 грамм 2-хлор-6-трихлорметилпиридина и перемешивали до растворения. Далее смесь охлаждали до 38°С и далее вносили в сосуд 5 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. Вносили в сосуд 15 грамм пропиленкарбоната и 10 грамм этиленгликоля и перемешивали смесь в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 3

45 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 80°С. Далее вносили в сосуд 15 грамм дициандиамида и 10 грамм тиомочевины и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 38°С и далее вносили в сосуд 5 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. Вносили в сосуд 15 грамм ацетата метилового эфира дипропиленгликоля и 10 грамм пропиленгликоля и перемешивали смесь в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 4

75 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 60°С. Далее вносили в сосуд 25 грамм 2-хлор-6-трихлорметилпиридина и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 5

58,3 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 60°С. Далее вносили в сосуд 25 грамм 3,4-диметилпиразолфосфата и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 38°С и далее вносили в сосуд 4,3 грамма ацетата метилового эфира дипропиленгликоля и 12,5 грамм пропиленкарбоната и перемешивали смесь в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 6

36,4 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 60°С. Далее вносили в сосуд 25 грамм 2-хлор-6-трихлорметилпиридина и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 38°С и далее вносили в сосуд 43,66 грамма ацетата метилового эфира дипропиленгликоля и перемешивали смесь в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 7

45 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 60°С. Далее вносили в сосуд 25 грамм 2-хлор-6-трихлорметилпиридина и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 38°С и далее добавляли в сосуд 30 грамм N,N-диметил-9-деценамида и перемешивали в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 8

45 г диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 60°С. Далее вносили в сосуд 25 грамм 2-хлор-6-трихлорметилпиридина и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 38°С, затем добаляли 10 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и полученный в результате продукт перемешивали до растворения. Вносили в сосуд 30 грамм ацетата метилового эфира дипропиленгликоля и перемешивали смесь в течение 30 минут. Далее смесь охлаждали до <30°С и затем упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 9

80 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 80°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм дициандиамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 10

80 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С Далее вносили в сосуд 20 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 11

80 грамм пропиленкарбоната вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 12

80 грамм пропиленкарбоната вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм дициандиамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 13

80 грамм ацетата метилового эфира дипропиленгликоля вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 80°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм дициандиамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 14

50 грамм по Примеру 10 и 50 грамм по Примеру 11 перемешивали вместе в течение 30 минут и далее упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 15

50 г диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. Далее вносили 20 грамм пропиленкарбоната и перемешивали в течение 30 минут. Смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 16

80 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. Смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 17

50 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 80°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм дициандиамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С и вносили в сосуд 16 грамм пропиленкарбоната и 14 грамм пропиленгликоля, и далее перемешивали в течение 15 минут и упаковывали в соответствующую емкость для оценки

Пример 18

80 грамм пропиленгликоля вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. Смесь охлаждали до 30°С и упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 19

50 грамм диметилацетамида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 38°С. Далее вносили в сосуд 20 грамм н-бутилтиофосфорного триамида и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали до 30°С, вносили в сосуд 20 грамм пропиленкарбоната и 10 грамм пропиленгликоля и перемешивали в течение 15 минут, и далее упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Пример 20

75 грамм диметилсульфоксида вносили в сосуд, затем подвергали сильному перемешиванию и затем нагревали до 60°С. Далее вносили в сосуд 25 грамм 3,4-диметилпиразолфосфата и перемешивали до полного растворения. После растворения смесь охлаждали <30°С и далее упаковывали в соответствующую емкость для оценки.

Образцы из Примеров 1-20 оценивали на физические свойства, и результаты представлены в приведенной ниже Таблице 1:

Рейтинговая оценка для здоровья человека основана на рейтинговой оценке воздействия на здоровье согласно СИОП (Система Идентификации Опасных материалов) для любого компонента органического растворителя > 2%.

Температура возгорания основана на значениях температуры возгорания для любого компонента органического растворителя>5%.

Рейтинговая оценка токсичности для водной среды основана на значениях для любого компонента органического растворителя на любом из уровней.

Из приведенной выше таблицы должно быть очевидно, что комбинация факторов будет образовывать растворяющую систему, которая

а. экологически безопасна

б. обладает температурой возгорания выше 63°С (143°F)

в. оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г. в результате приводит к композиции, содержащей по меньшей мере один из ингибиторов нитрификации и уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С (40°F).

Результаты, как представлено в приведенной выше таблице, показывают, что применение одного апротонного растворителя в некоторых случаях может показать гораздо более высокую температуру возгорания продукта по сравнению со смесью апротонных растворителей. Например, сравнение примеров 4 и 6 показывает, что включение дополнительных растворителей оказывает благоприятное воздействие, так как относится к пониженной температуре начала кристаллизации. Другие тенденции можно наблюдать путем сравнения а) примеров 9 и примеров 13-17, б) примера 10 с примерами 11-14 и в) примера 5 с примером 20. Пример 21

Для лучшей визуализации покрытия и проникновения на гранулы мочевины, Пример 17 окрашивали при помощи порошковой краски 'Rhodamine 6G' (Sigma-Aldrich). Порошковую краску (20 мг) добавляли к 10 мл Примера 17 и тщательно перемешивали. Полученный в результате продукт был красновато-фиолетового цвета. Далее его местно наносили на гранулированную мочевину в норме нанесения, эквивалентной 3 квартам на тонну. Полученный в результате продукт тщательно перемешивали в течение трех минут, обеспечивая однородное покрытие на гранулы. Затем продукт выдерживали в течение 3-х часов.

Восемь сферических гранул сравнительно одинакового размера случайным образом выбирали из покрытой красной краской мочевины. Гранулы разделили напополам при помощи лезвия бритвы. К одной половине каждой гранулы приклеили лист бумаги на разрезанную лицевую (среднюю) сторону и сфотографировали гранулы.

Покрытие на гранулах мочевины было таким же однородным, как и проникновение в гранулы. Средний диаметр гранулы составлял 3,2 мм (1/8 дюйма). Пример 17 проникал в гранулы приблизительно на одну шестую части диаметра или на глубину в 0,5 мм (1/48 дюйма). Глубина проникновения в 0,5 мм визуально продемонстрирована на Фигуре 1. Средний диаметр 1 каждой покрытой гранулы мочевины представлена на Фигуре 1, также как и средняя глубина проникновения 2.

Пример 22

Исследование ингибирования проводили как описано ниже.

Экспериментальное Описание:

12-недельный лабораторный эксперимент проводили в инкубационной камере, установленной на постоянной температуре воздуха в 29°С (85°F). Эксперимент состоял из четырех параллельных опытов с одноразовыми пластиковыми кадками объемом 1 кварта, каждая наполненная 250 граммами увлажненной почвы (глинистым песком Marvyn, который представляет собой приблизительно 80% песка), каждую из которых подвергали соответствующим обработкам. До помещения почвы в банку образец просеивали через сито с размером 2 мм и смачивали до однородного влагосодержания (~70% от полевой нормальной влагоемкости). Образец фона почвы показал следующие параметры: рН почвы: 5,6, фосфора: 15 фунтов/А, калия: 32 фунта/А, магний: 20 фунтов/А и кальций: 139 фунтов/А. В данную почву не добавляли ни известь, ни дополнительные удобрения.

Оценивали следующие 5 обработок, повторяя каждую обработку по 4 раза.

Образец Обработка 1 4 кварты Примера 17 на тонну мочевины 2 6 кварт Примера 17 на тонну мочевины 3 8 кварт Примера 17 на тонну мочевины 4 Только контрольная мочевина 5 Нет контрольного удобрения

Рассчитывали правильное количество Примера 17 для обработки одного фунта мочевины, и данное количество распыляли на мочевину с применением аэрографного распылителя. Пример 17 не разводили и достигли однородного покрытия. Далее обработанную (и необработанную) мочевины смешивали в соотношении N из расчета 120 фунтов N на акр. Соответствующее соотношение N рассчитывали, используя площадь пластиковой кадки.

Смесь почвы и удобрения помещали в инкубатор. После этого каждую неделю (в течение 12 недель) происходило следующее: 1) каждый ящик вытаскивали из инкубатора, открывали и слегка смешивали до взятия пробы, 2) брали 2 г подвыборки почвы для определения содержания влаги в почве и 3) брали 2 г подвыборки почвы для определения нитратов в почве и концентрации аммония (через экстракцию с 2М KCl). Ящики повторно плотно закрывали и возвращали в инкубатор до следующей даты отбора пробы.

Выводы:

Нанесение Примера 17 в количестве 4 кварты на тонну значимо увеличивало содержание почвенного аммонийного азота на 4, 5 и 6 неделях. Когда Пример 17 наносили в количестве 6 кварт на тонну, наблюдали большее содержание почвенного аммонийного азота (при сравнении с обработками только мочевиной) на 3 и 6 неделях. Наилучшее ингибирование нитрификации наблюдали тогда, когда Пример 17 наносили в количестве 8 кварт на тонну, так как содержание почвенного аммония при данной обработке было выше на 2, 3, 4, 5, 6 и 7 неделях, чем измеренное при обработке только мочевиной. Данное соотношение дает наилучшее ингибирование нитрификации.

Если нитрификацию ингибируют, содержание азота, образующегося из аммония, будет нарастать, так как преобразование аммония до нитрата замедляется. Поскольку образование нитратного азота замедляется, необходимы обработки, при которых ингибитор будет снижать нитратный азот. Это наблюдали в том случае, когда наносили самую высокую норму Примера 17 (8 кварт на тонну) и присутствовал значимый эффект (при сравнении с обработками только мочевиной) на 4, 5, 6 и 7 неделях. Когда наносили пониженные нормы Примера 17, наблюдали значимый эффект только на 5 и 7 неделях.

В этих аспектах, только один раз 8-недельное инкубационное исследование, когда Пример 17 наносили на мочевину в количестве 8 кварт на тонну, продемонстрировало значимые, ингибирующие нитрификацию, свойства.

Пример 23

Исследование разложения проводили с применением 2-хлор-6-трихлорметилпиридина/NBPT в ДМСО.

Смесь 2-хлор-6-трихлорметилпиридина/NBPT=1/1(вес./вес.) растворяли в ДМСО. Проводили жидкостную хроматографию для анализа снижения содержимого с течением времени. Все образцы плотно упаковали и защищали в атмосфере N₂. Все образцы хранили при 50°С

Условия проведения анализа:

Колонка С18, 255 нм. Время удерживания: 40 мин, температура: 30°С, вводимый объем пробы 15 мкл. Площадь пика в процентах рассчитывали для проведения анализа концентрации.

Результаты исследования разложения приведены в таблице 2.

Оба активных вещества демонстрируют хорошую стабильность в ДМСО при 50°С в течение 18 недель.

В варианте реализации настоящее изобретение относится к композиции, содержащей один или более ингибиторов нитрификации и/или ингибиторов уреазы в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей,

где первый апротонный растворитель представляет собой диметилсульфоксид, диалкилсульфоксид, диарилсульфоксид или алкиларилсульфоксид, имеющий формулу

R₁-S(O)-R₂,

где R₁ представляет собой метил, этил, н-пропил, фенил или бензил и R₂ представляет собой этил, н-пропил, фенил или бензил,

и второй апротонный растворитель представляет собой один или более из

1) С₁-С₁₂ эфира

а) спирта или полиола из семейства С_1-10 алкинолов и поли(С_1-10 алкилен)гликолей,

б) алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из этилен-, пропилен- и бутиленгликоля,

в) глицерина,

г) алкильного эфира алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из метилового эфира дипропиленгликоля, метилового эфира трипропиленгликоля и бутилового эфира трипропиленгликоля,

2) алканоламина, выбранного из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, дипропаноламина, метилдиэтаноламина, моноизопропаноламина и триэтаноламина и/или

3) этил-, пропил- или бутиллактата,

где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям:

а. экологически безопасна

б. обладает температурой возгорания выше 63°С

в. оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г. в результате приводит к композиции, содержащей по меньшей мере один из ингибиторов нитрификации и уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С.

В варианте реализации композиция содержит ингибитор нитрификации, который представляет собой один или более из следующего: 1) дициандиамид 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин 5) тиомочевина 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин или 7) 3,4-диметилпиразолфосфат.

В одном варианте композиция содержит апротонные растворители в смеси, которая представляет собой диметилсульфоксид. В варианте, диметилсульфоксид содержит примерно от 10 до 90% общей композиции.

В одном варианте реализации ингибитор(-ы) нитрификации присутствует(-ют) в количестве, которое составляет примерно 5-45% от общего количества состава, и композиция также содержит смесь ДМСО и одного или более апротонных растворителей в пропорциях, которые составляют примерно от 20/80 до 80/20.

В варианте реализации композиция дополнительно содержит один или более из протонных растворителей, присутствующих в количестве 0,5-15%, поверхностно-активных веществ, буферов, маскирующих аромат/запах агентов, красителей, питательных микроэлементов, диспергированных ингибиторов нитрификации, диспергированного(-ы) ингибитора(-ов) уреазы, ингибиторов кристаллизации и/или модификаторов текучести.

В варианте реализации ингибитор(-ы) нитрификации присутствует(-ют) в количестве, которое составляет примерно 5-45% от общего количества состава, и состав также содержит N-(н-бутил)-тиофосфорный триамид в количестве, которое составляет примерно 5-45% от общего количества состава.

В одном варианте реализации композиция по существу не содержит воды.

В варианте реализации настоящее изобретение относится к грануле удобрения или жидкой добавке, которая содержит один или более ингибиторов нитрификации и/или ингибиторов уреазы в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей:

где первый апротонный растворитель представляет собой диметилсульфоксид, диалкилсульфоксид, диарилсульфоксид или алкиларилсульфоксид, имеющий формулу

R₁-S(O)-R₂,

где R₁ представляет собой метил, этил, н-пропил, фенил или бензил и R₂ представляет собой этил, н-пропил, фенил или бензил,

и второй апротонный растворитель представляет собой один или более из

1) С₁-С₁₂ эфира

а) спирта или полиола из семейства C_1-10 алкинолов и поли(С_1-10 алкилен)гликолей,

б) алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из этилен-, пропилен- и бутиленгликоля,

в) глицерина,

г) алкильного эфира алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из метилового эфира дипропиленгликоля, метилового эфира трипропиленгликоля и бутилового эфира трипропиленгликоля,

2) алканоламина, выбранного из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, дипропаноламина, метилдиэтаноламина, моноизопропаноламина и триэтаноламина и/или

3) этил-, пропил- или бутиллактата,

где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям:

а. экологически безопасна

б. обладает температурой возгорания выше 63°С

в. оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г. в результате приводит к композиции, содержащей по меньшей мере один из ингибиторов нитрификации и/или уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С.

В варианте реализации гранула удобрения или жидкая добавка содержит один или более ингибиторов нитрификации, таких как 1) дициандиамид 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин 5) тиомочевина 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин или 7) 3,4 диметилпиразолфосфат.

В варианте гранула удобрения или жидкая добавка может дополнительно содержать один или более ингибиторов уреазы, таких как фосфорные триамиды, тиофосфорные триамиды или алкилированные тиофосфорные триамиды, где алкилированные тиофосфорные триамиды содержат одну или более алкильных групп, которые независимо содержат от 1 до 6 атомов углерода.

В варианте реализации гранула удобрения или жидкая добавка могут содержать один или более ингибиторов нитрификации, таких как 1) дициандиамид 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин 5) тиомочевина 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин или 7) 3,4 диметилпиразолфосфат; где один или более ингибиторов уреазы содержит фосфорамиды.

В варианте реализации настоящее изобретение относится к созданию композиций и гранул удобрения и жидких добавок согласно настоящему изобретению. В одном варианте способ относится к созданию композиции для добавления к удобрению, включающий:

нагревание смеси, содержащей один или более ингибиторов нитрификации в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей,

где первый апротонный растворитель представляет собой диметилсульфоксид, диалкилсульфоксид, диарилсульфоксид или алкиларилсульфоксид, имеющий формулу

R₁-S(O)-R₂,

где R₁ представляет собой метил, этил, н-пропил, фенил или бензил и R₂ представляет собой этил, н-пропил, фенил или бензил,

и второй апротонный растворитель представляет собой один или более из

1) С₁-С₁₂ эфира

а) спирта или полиола из семейства С_1-10 алкинолов и поли(С_1-10 алкилен)гликолей,

б) алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из этилен-, пропилен- и бутиленгликоля,

в) глицерина,

г) алкильного эфира алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из метилового эфира дипропиленгликоля, метилового эфира трипропиленгликоля и бутилового эфира трипропиленгликоля,

2) алканоламина, выбранного из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, дипропаноламина, метилдиэтаноламина, моноизопропаноламина и три этаноламина и/или

3) этил-, пропил- или бутиллактата,

где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям:

а. экологически безопасна

б. обладает температурой возгорания выше 63°С (145°F)

в. оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г. в результате приводит к композиции, содержащей ингибитор нитрификации и уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С (40°F);

и охлаждение смеси до температуры, которое необязательно позволяет добавить один или более из протонных растворителей, присутствующих в количестве 0,5-15%, поверхностно-активных веществ, буферов, агентов, маскирующих аромат/запах, красителей, питательных микроэлементов, диспергированных ингибиторов нитрификации, диспергированного(-ых) ингибитора(-ов) уреазы, ингибиторов кристаллизации и/или модификаторов текучести.

В варианте способ дополнительно включает добавление композиции к грануле удобрения или жидкости в качестве добавки.

В одном варианте в способе получают композицию, где один или более ингибиторов нитрификации выбран из группы, состоящей из 1) дициандиамида 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридина 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорида 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазина 5) тиомочевины 6) 1-меркапто-1,2,4-триазола и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидина и 7) 3,4-диметилпиразолфосфата.

В одном варианте в способе применяют один или более ингибиторов уреазы, выбранных из группы, состоящей из фосфорных триамидов, тиофосфорных триамидов и алкилированных тиофосфорных триамидов, где алкилированные тиофосфорные триамиды содержат одну или более алкильных групп, которые независимо содержат от 1 до 6 атомов углерода.

В одном варианте в способе применяют один или более ингибиторов нитрификации, таких как 1) дициандиамид 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин 5) тиомочевина 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин 7) 3,4-диметилпиразолфосфат; и один или более ингибиторов уреазы, содержащего фосфорамиды.

В одном варианте способа в способе используют стадии, чтобы удостовериться, что композиция по существу не содержит воды.

Следующие ссылки полностью включены посредством ссылки.

Зарубежные патентные документы

WO 2008/000196 WO 12008

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Композиция содержит один или более ингибиторов нитрификации и/или ингибиторов уреазы в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей, где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям: экологически безопасна, обладает температурой возгорания выше 63°С (145°F), оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными, в результате приводит к композиции, содержащей по меньшей мере один из ингибиторов нитрификации и уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С (40°F). Гранула удобрения или жидкая добавка, которая содержит один или более ингибиторов нитрификации и/или ингибиторов уреазы в органической жидкой сольватирующей системе. Способ получения композиции для добавления к удобрению включает: нагревание смеси, содержащей один или более ингибиторов нитрификации в органической жидкой сольватирующей системе, охлаждение смеси. Изобретения позволяют обеспечить улучшенное равномерное нанесение ингибиторов уреазы и/или ингибиторов нитрификации на гранулы удобрения, одновременно не вызывая слипания гранул, обеспечивают улучшенную стабильность ингибиторов уреазы, позволяют ограничить потери азота в почве. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 23 пр.

1. Композиция, содержащая один или более ингибиторов нитрификации и/или ингибиторов уреазы в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей,

где первый апротонный растворитель представляет собой диметилсульфоксид, диалкилсульфоксид, диарилсульфоксид или алкиларилсульфоксид, имеющий формулу

R₁-S(O)-R₂,

где R₁ представляет собой метил, этил, н-пропил, фенил или бензил и R₂ представляет собой этил, н-пропил, фенил или бензил,

и второй апротонный растворитель представляет собой один или более из

1) С₁-С₁₂ эфира

а) спирта или полиола из семейства С_1-10 алкинолов и поли(С_1-10 алкилен)гликолей,

б) алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из этилен-, пропилен- и бутиленгликоля,

в) глицерина,

г) алкильного эфира алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из метилового эфира дипропиленгликоля, метилового эфира трипропиленгликоля и бутилового эфира трипропиленгликоля,

2) алканоламина, выбранного из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, дипропаноламина, метилдиэтаноламина, моноизопропаноламина и триэтаноламина; и/или

3) этил-, пропил- или бутиллактата,

где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям:

а) экологически безопасна

б) обладает температурой возгорания выше 63°С (145°F)

в) оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г) в результате приводит к композиции, содержащей по меньшей мере один из ингибиторов нитрификации и уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С (40°F).

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что ингибитор нитрификации представляет/представляют собой один или более из следующего: 1) дициандиамид, 2) 2-

хлор-6-трихлорметилпиридин, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин, 5) тиомочевина, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин, 7) 3,4-диметилпиразолфосфат.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что один из апротонных растворителей в смеси представляет собой диметилсульфоксид.

4. Композиция по п. 3, отличающаяся тем, что диметилсульфоксид составляет примерно от 10 до 90% композиции.

5. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что один или более ингибиторов нитрификации содержит одно или более из следующего: 1) дициандиамид, 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин, 5) тиомочевина, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин, 7) 3,4-диметилпиразолфосфат;

в составе, где ингибитор(-ы) нитрификации присутствует/присутствуют в количестве, которое составляет примерно 5-45% от общего количества состава, и композиция также содержит смесь ДМСО и одного или более апротонных растворителей в пропорциях, которые составляют примерно от 20/80 до 80/20.

6. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая один или более из протонных растворителей, присутствующих в количестве от 0,5-15%, поверхностно-активных веществ, буферов, маскирующих аромат/запах агентов, красителей, питательных микроэлементов, диспергированных ингибиторов нитрификации, диспергированного(-ых) ингибитора(-ов) уреазы, ингибиторов кристаллизации и/или модификаторов текучести.

7. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что один или более ингибиторов нитрификации содержит одно или более из следующего: 1) дициандиамид, 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин, 5) тиомочевина, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин, 7) 3,4-диметилпиразолфосфат

в составе, где ингибитор(-ы) нитрификации присутствует/присутствуют в количестве, которое составляет примерно 5-45% от общего количества состава, и состав

также содержит N-(н-бутил)-тиофосфорный триамид в количестве, которое составляет примерно 5-45% от общего количества состава.

8. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что композиция по существу не содержит воды.

9. Гранула удобрения или жидкая добавка, которая содержит один или более ингибиторов нитрификации и/или ингибиторов уреазы в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей,

где первый апротонный растворитель представляет собой диметилсульфоксид, диалкилсульфоксид, диарилсульфоксид или алкиларилсульфоксид, имеющий формулу

R₁-S(O)-R₂,

где R₁ представляет собой метил, этил, н-пропил, фенил или бензил и R₂ представляет собой этил, н-пропил, фенил или бензил,

и второй апротонный растворитель представляет собой один или более из

1) С₁-С₁₂ эфира

а) спирта или полиола из семейства С_1-10 алкинолов и поли(С_1-10 алкилен)гликолей,

б) алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из этилен-, пропилен- и бутиленгликоля,

в) глицерина,

г) алкильного эфира алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из метилового эфира дипропиленгликоля, метилового эфира трипропиленгликоля и бутилового эфира трипропиленгликоля,

2) алканоламина, выбранного из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, дипропаноламина, метилдиэтаноламина, моноизопропаноламина и триэтаноламина и/или

3) этил-, пропил- или бутиллактата,

где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям:

а) экологически безопасна

б) обладает температурой возгорания выше 63°С (145°F)

в) оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г) в результате приводит к композиции, содержащей по меньшей мере один из ингибиторов нитрификации и/или уреазы с температурой начала кристаллизации примерно < 4°С (40°F).

10. Гранула удобрения или жидкая добавка по п. 9, отличающаяся тем, что один или более ингибиторов нитрификации выбран из группы, состоящей из 1) дициандиамида, 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридина, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорида, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазина, 5) тиомочевины, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазола и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидина, 7) 3,4-диметилпиразолфосфата.

11. Гранула удобрения или жидкая добавка по п. 9, дополнительно содержащая один или более ингибиторов уреазы, выбранных из группы, состоящей из фосфорных триамидов, тиофосфорных триамидов и алкилированных тиофосфорных триамидов, где алкилированные тиофосфорные триамиды содержат одну или более алкильных групп, которые независимо содержат от 1 до 6 атомов углерода.

12. Гранула удобрения или жидкая добавка по п. 11, отличающаяся тем, что один или более ингибиторов нитрификации содержит 1) дициандиамид, 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин, 5) тиомочевину, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин, 7) 3,4-диметилпиразолфосфат;

и один или более ингибиторов уреазы содержит фосфорамиды.

13. Способ получения композиции для добавления к удобрению, включающий:

нагревание смеси, содержащей один или более ингибиторов нитрификации в органической жидкой сольватирующей системе, содержащей смесь апротонных растворителей,

где первый апротонный растворитель представляет собой диметилсульфоксид, диалкилсульфоксид, диарилсульфоксид или алкиларилсульфоксид, имеющий формулу

R₁-S(O)-R₂,

где R₁ представляет собой метил, этил, н-пропил, фенил или бензил и R₂ представляет собой этил, н-пропил, фенил или бензил,

и второй апротонный растворитель представляет собой один или более из

1) С₁-С₁₂ эфира

а) спирта или полиола из семейства C_1-10 алкинолов и поли(С_1-10 алкилен)гликолей,

б) алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из этилен-, пропилен- и бутиленгликоля,

в) глицерина,

г) алкильного эфира алкиленгликоля, выбранного из группы, состоящей из метилового эфира дипропиленгликоля, метилового эфира трипропиленгликоля и бутилового эфира трипропиленгликоля,

2) алканоламина, выбранного из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, дипропаноламина, метилдиэтаноламина, моноизопропаноламина и триэтаноламина и/или

3) этил-, пропил- или бутиллактата,

где органическая жидкая сольватирующая система соответствует следующим критериям:

а) экологически безопасна

б) обладает температурой возгорания выше 63°С (145°F)

в) оценена как по существу безопасная для контакта с людьми и животными

г) в результате приводит к композиции, содержащей ингибитор нитрификации и уреазы с температурой начала кристаллизации < 4°С (40°F);

охлаждение смеси до температуры, которая необязательно позволяет добавить один или более из

протонных растворителей, присутствующих в количестве 0,5-15%, поверхностно-активных веществ, буферов, агентов, маскирующих аромат/запах, красителей, питательных микроэлементов, диспергированных ингибиторов нитрификации, диспергированного(-ых) ингибитора(-ов) уреазы, ингибиторов кристаллизации и/или модификаторов текучести.

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий добавление композиции к грануле или жидкости удобрения.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что один или более ингибиторов нитрификации выбран из группы, состоящей из 1) дициандиамида, 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридина, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорида, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазина, 5) тиомочевины, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазола и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидина, 7) 3,4-диметилпиразолфосфата.

16. Способ по п. 13, дополнительно включающий один или более ингибиторов уреазы, выбранных из группы, состоящей из фосфорных триамидов, тиофосфорных триамидов и алкилированных тиофосфорных триамидов, где алкилированные тиофосфорные триамиды содержат одну или более алкильных групп, которые независимо содержат от 1 до 6 атомов углерода.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что один или более ингибиторов нитрификации содержит 1) дициандиамид, 2) 2-хлор-6-трихлорметилпиридин, 3) 4-амино-1,2,4-6-триазолгидрохлорид, 4) 2,4-диамино-6-трихлорметилтриазин, 5) тиомочевину, 6) 1-меркапто-1,2,4-триазол и 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин, 7) 3,4-диметилпиразолфосфат, и один или более ингибиторов уреазы содержит фосфорамиды.

18. Способ по п. 13, отличающийся тем, что композиция по существу не содержит воды.