CN107108387A - 用于双氰胺和/或烷基硫代磷酰三胺的改进的溶剂体系以及在农业应用中的用途 - Google Patents

用于双氰胺和/或烷基硫代磷酰三胺的改进的溶剂体系以及在农业应用中的用途 Download PDF

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Abstract

一种抑制剂组合物，含有双氰胺作为硝化抑制剂、烷基硫代磷酰三胺作为脲酶抑制剂、或者它们的组合，该组合物溶解在包含有机溶剂的液体介质中，该有机溶剂除其他之外选自一种或多种极性非质子溶剂(包括一种或多种有机磷酸酯)、胺溶剂、杂环醇溶剂以及它们的混合物，该组合物在制造肥料组合物中以及在给目标植物施肥的方法中是有用的。

Description

用于双氰胺和/或烷基硫代磷酰三胺的改进的溶剂体系以及 在农业应用中的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年10月21日提交的美国临时专利申请号62/066,513的权益，将该临时专利申请以其全文通过援引方式并入本申请。
发明领域
本发明涉及包含双氰胺和/或烷基硫代磷酰三胺(alkyl thiophosphorictriamide)的液体组合物、用于将此类组合物与农业肥料组合物结合的方法、包含双氰胺和/或烷基硫代磷酰三胺的农业肥料组合物、以及此类组合物的用途。
发明背景
在农用化学品工业中，农民通过施加到土壤或者施加到植物叶片来使用不同的肥料以将常量营养元素供给植物。氮、磷、钾、钙、镁以及硫是农民必须手动提供给植物和土壤的常量营养元素。在许多农作物中，所提供的氮的量对于农作物的总体品质和生长是至关重要的。氮典型地以含氮的形式提供，即含氮前体、肥料化合物，比如尿素、硝酸铵或磷酸铵肥料化合物。然而，由于这些盐的高水溶性，所提供的氮值可能由于径流和氮肥化合物的浸滤而损失。一旦施用，氮肥化合物典型地例如通过存在于土壤中的微生物被降解为氮种类，如NH4 +、NO2 -、NO3 -以及氨气，这些可能甚至比肥料化合物自身更容易通过蒸发、径流以及浸滤而损失。如果肥料化合物的降解以快于植物利用含氮降解产物的速率发生，那么降解产物中的氮值则面临着增加的损失风险。
硝化抑制剂和/或脲酶抑制剂在延迟肥料化合物的降解并且因此降低否则在不存在抑制剂情况下将会发生的含氮降解产物的损失方面存在潜在应用。硝化抑制剂和/或脲酶抑制剂与氮肥化合物的结合使用，倾向于增加氮源停留在土壤中的时间量并且可用于由植物吸收，这倾向于增加肥料的效力并且对农作物产量和品质产生积极影响。
最终用途水性肥料溶液典型地通过在现场用水稀释可商购的浓缩肥料组合物来制备。通常使用的浓缩肥料组合物包括浓缩硝酸铵组合物，像例如UAN 18、UAN 28、UAN 30和UAN 32。
在此类最终用途水性肥料组合物中，双氰胺作为硝化抑制剂是潜在有用的，但是双氰胺具有在水中非常低的溶解度(约41克每升(“g/l”))并且因此它难于结合到该最终用途水性肥料组合物中，特别是是在现场条件下。
发明概述
可以和肥料一起使用脲酶抑制剂(即结合为含尿素的肥料，例如尿素和尿素硝酸铵(UAN))，以减缓铵到氨气的转化并且因此减缓氨到蒸发的损失，因此使得铵在土壤中在更长时间段内可用于植物。在许多农作物中，所提供的氮的量对于农作物的总体品质和生长是至关重要的。氮以或者尿素或磷酸铵形式供应。然而，由于这些盐的高水溶性，所以大量施加的氮由于径流和浸滤而损失。在铵基产品中，如果氮不由于浸滤或径流而损失，则通过被称为脲酶的酶将其转化为氨气。虽然氨可以与土壤颗粒结合，但是在土壤表面附近发生的转化不允许结合，并且因此，氨损失到大气中。脲酶抑制剂用于通过防止脲酶分解尿素来保护农民对肥料的投资，土壤微生物是将尿素转化为土壤中可用的氨的原因。这增加了在土壤中保留的氮的时间量，并且对于植物吸收是可用的。
类似地，可以和肥料一起使用硝化抑制剂(即结合为含尿素的肥料，例如尿素和尿素硝酸铵(UAN))，以减缓铵转化为硝酸盐的过程以及随后减缓硝酸盐到浸滤的损失，因此使得铵在土壤中在更长时间段内可用于植物。铵是可以被植物利用的氮的主要形式之一。增加对植物可用的氮的时间量，增加了肥料的有效性，这对于农作物产量和品质产生了积极影响。
在一个实施例中，肥料是通常的提供营养物质的水溶性无机肥料，如基于磷、基于氮、基于钾或基于硫的肥料。此类肥料的实例包括：对于氮作为营养物质的：硝酸盐和或铵盐，如硝酸铵，包括与尿素结合的，例如作为Uram型材料，硝酸钙铵、硝硫酸铵、磷酸铵、特别是磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和多磷酸铵、硫酸铵以及较不常用的硝酸钙、硝酸钠、硝酸钾和氯化铵。应理解，肥料组合物可包含在此描述的肥料的一种或组合。
然而，典型的脲酶抑制剂，烷基硫代磷酰三胺，并且，更特别地，NBPT(N-正丁基硫代磷酰三胺)，在其应用中面临缺陷，因为NBPT极其难以处理。NBPT是粘性的、蜡状的、热的并且对水敏感的材料，不能以其固体形态使用它，由于在低浓度下使用它使得很难在尿素球粒(即大颗粒)上并且在土壤中均匀分配。为了使NBPT均匀分配在尿素上，应在喷涂NBPT到尿素上之前将NBPT分散在载体中。因此，使用含有NBPT的溶剂体系是希望的，因为在其液体形态中，该溶剂体系能够将NBPT分配到颗粒尿素中(如尿素球粒)并且分配到含有尿素的液体肥料中。通过将NBPT引入到溶剂体系中的含有尿素的液体肥料(例如尿素-硝酸铵溶液或UAN)中，NBPT能够在该液体肥料中更好地分散。
在水性农业应用中双氰胺作为硝化抑制剂是有用的，例如最终用途肥料组合物，但与脲酶抑制剂相似，面临相似的缺陷。如双氰胺的硝化抑制剂，通常具有在水中非常低的溶解度(约41克每升(“g/l”))并且因此它难于结合到该最终用途水性肥料组合物中，特别是在现场条件下。作为硝化抑制剂，如双氰胺，具有总体上较低的溶解度，在水中以低浓度使用它们使得很难在含尿素的球粒(即大颗粒)上并且在土壤中均匀分配。为了使双氰胺均匀分配在含尿素的球粒或颗粒上，应在喷涂双氰胺到尿素上之前将双氰胺分散在溶剂载体中。因此，使用含有双氰胺(在此还被称为“DCD”)的溶剂体系是希望的，因为在其液体形态中，该溶剂体系能够将双氰胺分配到尿素颗粒或球粒、尿素硝酸铵颗粒或球粒或者另外的含尿素的颗粒或球粒上，并且分配到含有尿素或尿素硝酸铵的液体肥料中。通过将双氰胺引入到溶剂体系中的含有尿素的液体肥料(例如尿素-硝酸铵溶液或UAN)中，双氰胺能够在该液体肥料中更好地分散。
在一个实施例中，浓缩肥料组合物包括浓缩硝酸铵组合物，像例如UAN18、UAN 28、UAN 30和UAN 32。
因此，希望获得一种含有烷基硫代磷酰三胺的溶剂体系，并且具体地是(N-正丁基硫代磷酰三胺)，该溶剂体系具有良好的毒物学和/或生态学特征以及就低挥发性、可生物降解性或容易生物降解性(即易于生物降解的)、低毒性或低危害程度而言希望的特征。希望获得一种含有双氰胺的溶剂体系，该溶剂体系具有良好的毒物学和/或生态学特性以及就低挥发性、生物可降解性或容易生物降解性(即易于生物降解的)、低毒性或低危害程度而言希望的特征。还希望获得一种含有双氟胺和烷基硫代磷酰三胺(具体地是(N-正丁基硫代磷酰三胺))组合的溶剂体系，该溶剂体系具有良好的毒物学和/或生态学特征以及就低挥发性、生物可降解性或容易生物降解性(即易于生物降解的)、低毒性或低危害程度而言希望的特征。
在此描述的本发明将从以下详细描述和实例变得明显，一方面包含在农业应用中使用的液体组合物，该液体组合物包含：硝化抑制剂或脲酶抑制剂中的至少一种(并且，在一些实施例中，硝化抑制剂和脲酶抑制剂两者)；以及至少一种具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物(或在下文中，同义地被称为“有机磷酸酯溶剂”)：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。任选地，该液体组合物可以进一步包含至少一种共溶剂，该至少一种共溶剂选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂以及它们的混合物。该液体组合物可以进一步包含一种或多种稳定剂。
在另一个方面，在此描述的是制造固体或浓缩的液体肥料组合物的方法，这些方法包括：使用液体抑制剂组合物处理(包括，接触或喷洒施加)一种或多种氮肥化合物。该液体抑制剂组合物包含均匀溶解或分散在溶剂中的硝化抑制剂或脲酶抑制剂中的至少一种(或在一些实施例中，至少一种硝化抑制剂和至少一种脲酶抑制剂的组合)，该溶剂包含至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。在一个实施例中，该液体抑制性组合物进一步包含至少一种共溶剂，该至少一种共溶剂选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂以及它们的混合物。
术语处理，在一个实施例中，包括与一种或多种氮肥化合物一起喷洒施加该液体抑制剂组合物。术语处理，在一个实施例中，包括但不限于与一种或多种氮肥化合物一起接触该抑制剂组合物。在一个实施例中，该硝化抑制剂是双氰胺。在另一个实施例中，该脲酶抑制剂是烷基硫代磷酰三胺。
在还另一个方面，在此所描述的是，基于该组合物的重量，包含以下各项的浓缩液体肥料组合物：(a)按组合物的重量计最高达约99wt％的一种或多种氮肥化合物，(b)双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种(或两者的组合)，(c)包含至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂的溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。
在另一个方面，在此所描述的是，基于该组合物的重量，包含以下各项的浓缩液体肥料组合物：(a)按组合物的重量计最高达约99wt％的一种或多种氮肥化合物，(b)双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种(或，在一些实施例中，两者)，(c)包含至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂的溶剂，(d)任选地，至少一种共溶剂，选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂以及它们的混合物，以及(e)任选地水。该浓缩的液体肥料组合物可进一步包含一种或多种稳定剂。
在还另一个方面，在此所描述的是包含以下各项的固体或基本上为固体的肥料组合物：(a)一种或多种含氮肥料化合物的固体颗粒，以及(b)包含双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种的、负载于该固体颗粒的至少一部分上的抑制剂组合物。
在另一个方面，在此描述的是制造液体或水性肥料组合物的方法，这些方法包括使一种或多种氮肥化合物与液体抑制剂组合物接触，该液体抑制剂组合物包含均匀溶解或分散在溶剂中的硝化抑制剂或脲酶抑制剂中的至少一种，该溶剂包含至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。
任选地，该溶剂可以进一步包含选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂以及它们的混合物的共溶剂。
在另一个方面，该有机溶剂是具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物
其中其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。在另一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C12烷基、C1-C12烯基、C1-C12烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C4烷基、C4-C8烷基、C1-C12烯基、C1-C4烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。
在还另一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自C1-C12烷基、C1-C12烯基、C1-C12烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自C1-C12烷基，更典型地，C2-C8烷基。
在另一方面，在此所描述的是用于给目标植物施肥的方法，该方法包括将一种包含以下各项的最终用途水性肥料组合物：(a)一种或多种氮肥化合物，(b)双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种，(c)具有式(VIII)的有机溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的，以及(d)任选地共溶剂，该共溶剂选自：二甲亚砜、二甲基甲酰胺、丁二酸的二甲酯、乙基丁二酸的二甲酯、戊二酸的二甲酯、甲基戊二酸的二甲酯、以及己二酸的二甲酯、二亚乙基三胺、或单乙醇胺、甲基-5-(二甲氨基)-2-甲基-氧代戊酸酯、二甲基氨基乙醇、三乙醇胺、根据结构(IIIb)的杂环醇：
或它们的混合物，以及任选地(d)水，施用到这些目标植物或施用到这些目标植物的环境。应理解，术语杂环醇包括二氧戊环化合物。在一些实施例中，该最终用途肥料组合物还可以包含至少一种稳定剂。在一个实施例中，该稳定剂是单乙醇胺。
在一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺是N-正丁基硫代磷酰三胺。在另一个实施例中，该液体组合物进一步包含选自由以下各项组成的组的共溶剂：(a)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数；b)至少一种二元酯；c)至少一种具有式(IIa)的化合物：
R3OOC-A-CONR4R5
(IIa)，
其中R3包含C1-C36烷基；其中R4和R5单独地包含C1-C36烷基，其中R4和R5可以任选地一起形成环；并且其中A是直链或支链二价C2-C6烷基；d)至少一种烷基二甲基酰胺；e)至少一种乳酸烷基酯；f)乙酰丙酸乙酯；g)至少一种烷氧基醇、醚醇、胺醇、氨基醇或醇；h)至少一种甘油或甘油衍生物；i)至少一种碳酸亚烷基酯；j)二甲亚砜；以及k)其任何组合。在一个实施例中，该共溶剂是二甲亚砜。
在另一方面，本发明是针对包含溶解于液体介质中的双氰胺的硝化抑制剂组合物，该液体介质包含选自极性非质子溶剂、二元酯、胺、胺醇、杂环醇以及它们的混合物的有机溶剂。
在还另一个方面，本发明是针对制造固体或浓缩液体肥料组合物的方法，该方法包括使用硝化抑制剂组合物处理(例如，接触、喷洒施加、刷涂等)一种或多种含氮肥料化合物，该硝化抑制剂组合物包含溶解于液体介质中的双氰胺，该液体介质包含选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂以及它们的混合物的有机溶剂。
在另一个方面，本发明是针对一种浓缩的液体肥料组合物，按该组合物的重量计，该组合物包含：
(a)最高达约99wt％的一种或多种氮肥化合物，
(b)双氰胺或烷基硫代磷酰三胺(或双氰胺和烷基硫代磷酰三胺两者)；
(c)至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的；
(d)任选地，至少一种共溶剂，选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂或它们的混合物，以及
(d)任选地，水。
在另一方面，本发明是针对一种浓缩固体肥料组合物，该组合物包含：
(a)一种或多种氮肥化合物的固体颗粒，以及
(b)负载于这些固体颗粒的至少一部分上的双氰胺或烷基硫代磷酰三胺。
在还另一个方面，本发明是针对制造水性最终用途肥料组合物的方法，该方法包括使一种或多种氮肥化合物与脲酶抑制剂组合物接触，该脲酶抑制剂组合物包含溶解于液体介质中的烷基硫代磷酰三胺，该液体介质包含选自极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂或它们的混合物的有机溶剂。
在另一方面，本发明是针对一种用于给目标植物施肥的方法，该方法包括将包含以下各项的水相最终用途肥料组合物：
(a)一种或多种氮肥化合物；
(b)双氰胺、烷基硫代磷酰三胺或它们的混合物；
(c)至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的，
(d)任选地，至少一种有机溶剂，该至少一种有机溶剂选自：二甲亚砜、二甲基甲酰胺、丁二酸的二甲酯、乙基丁二酸的二甲酯、戊二酸的二甲酯、甲基戊二酸的二甲酯、以及己二酸的二甲酯、二亚乙基三胺、或单乙醇胺、甲基-5-(二甲氨基)-2-甲基-氧代戊酸酯、二甲基氨基乙醇、三乙醇胺、根据结构(IIIb)的杂环醇：
或它们的混合物；以及
(e)任选地，水，
施用到这些目标植物或施用到这些目标植物的环境。
简要附图说明
图1是说明了被标记为“不稳定的”对比样品(没有该有机磷酸酯化合物)和被标记为“稳定的”配制品1(有该有机磷酸酯化合物)两者作为温度的函数的剩余压力的图。
详细说明
如在此使用的，术语“烷基”是指饱和的直链、支链或环烃基，包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基和环己基。
如在此使用的，术语“芳基”是指包含一个或多个六元碳环的单价不饱和的烃基，在该六元碳环中，不饱和度可由三个共轭双键代表，该六元碳环的一个或多个碳可能被羟基、烷基、烯基、卤素、卤烷基或氨基取代，包括但不限于苯氧基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氯苯基、三氯甲基苯基、氨基苯基以及三苯乙烯基苯基。
如在此使用的，术语“亚烷基”是指二价的饱和的直链的或支链的烃基，像比如亚甲基、二亚甲基、三亚甲基。
如在此所使用，术语“烷氧基”意指被烷基取代的氧基，例如像，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、或丁氧基，该烷基可以任选地在该基团的一个或多个碳原子上进一步被取代。
如在此所使用，术语“烷氧基烷基”意指被一个或多个烷氧基取代基取代的烷基，更典型地为(C1-C22)烷氧基-(C1-C6)烷基，如甲氧基甲基和乙氧基丁基。
如在此所使用，术语“烯基”意指含有一个或多个碳-碳双键的、不饱和的直链或支链烃基，更典型地为不饱和的直链、支链(在一个具体实施例中，为C1-C75)烃基，例如像乙烯基、正丙烯基、异丙烯基。
如在此所使用，术语“芳烷基”意指被一个或多个芳基取代的烷基，更典型地为被一个或多个(C6-C14)芳基取代基取代的(C1-C18)烷基，例如像苯基甲基、苯基乙基、以及三苯基甲基。
如在此所使用，术语“芳氧基”意指被芳基取代的氧基，例如像苯氧基、甲基苯氧基、异丙基甲基苯氧基。
在此使用的术语“(Cr-Cs)”指代有机基团，其中r和s各自为整数，表明该基团每个基团可以含有从r个碳原子至s个碳原子。
在一个实施例中，硝化抑制剂的非限制性实例包括N-2，5-二氯苯基琥珀酰胺酸、双氰胺(DCD)、亚乙基-双-二硫代氨基甲酸锌、2，4，6-三氯苯胺(triehloroaniline)、五氯苯酚、硫脲、硫代硫酸铵(ATS)或3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)中的任何一种或多种。
在一个实施例中，脲酶抑制剂的非限制性实例包括N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，N-(w-丁基)磷酰三胺、硫代磷酰三胺(miophosphoryl triamide)、环己基磷酰三胺、环己基硫代磷酰三胺、磷酰三胺、氢醌、对苯醌、六氨基环三磷腈、硫代吡啶、硫代嘧啶、硫代吡啶-N-氧化物、N，A′-二卤代-2-咪唑啉酮、N-卤代-2-噁唑烷酮、硫代硫酸铵(ATS)、N-环己基磷酰三胺(CHPT)、苯基磷二酰胺(PPT)和2-硝基苯基磷酰三胺(2-NPT)中的任何一种或多种。
双氰胺是已知的根据式(I)的化合物：
双氰胺，又称“2-氰基胍”，典型地通过用碱处理氨腈制得并且是可商购的。
在一个实施例中，根据本发明的组合物包含如烷基硫代磷酰三胺或硫代硫酸铵的脲酶抑制剂、硝化抑制剂、或脲酶抑制剂和硝化抑制剂二者的组合。
在一个实施例中，烷基硫代磷酰三胺是N-(正丁基)硫代磷酰三胺(“NBPT”)。该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种(或它们的组合)，可以按该组合物重量计2％的下限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计3％的下限范围存在于该液体农业组合物中。该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合可以按该组合物重量计5％的下限范围存在于该液体农业组合物中。
在另一个实施例中，烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种(或两者的组合)可以按该组合物的重量计0.5％、或1％、或2％、或3％、或4％、或5％、6％、或8％、或10％或12％或14％的下限范围存在于该液体农业组合物中。该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合可以按该组合物重量计75％、或65％、或60％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计60％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计55％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，烷基硫代磷酰三胺和/或双氰胺中的至少一种，可以按该组合物的重量计59％、或57％、或55％或53％或50％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，烷基硫代磷酰三胺和/或双氰胺中的至少一种，可以按该组合物的重量计48％、或46％、或45％或42％或40％的上限范围存在于该液体农业组合物中。
在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计70％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计65％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计60％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计55％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计40％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计35％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计30％的上限范围存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种或它们的组合，可以按该组合物重量计25％的上限范围存在于该液体农业组合物中。
在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种，可以在按该组合物的重量计约7％至按该组合物的重量计约55％之间的量存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种，可以在按该组合物的重量计约8％至按该组合物的重量计约50％之间的量存在于该组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种，可以在按该组合物的重量计约7％至按该组合物的重量计约45％之间的量存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种，可以在按该组合物的重量计约7％至按该组合物的重量计约40％之间的量存在于该液体农业组合物中。在另一个实施例中，该烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种，可以在按该组合物的重量计约7％至按该组合物的重量计约35％之间的量存在于该液体农业组合物中。
烷基硫代磷酰三胺或双氰胺中的至少一种可以在按该组合物的重量计约0.5％与按该组合物的重量计约60％之间的量存在于该组合物中，或者在另一个实施例中，它们可以在按该组合物的重量计约1％与按该组合物的重量计约40％之间的量存在于该组合物中，并且在另一个实施例中，它们可以在按该组合物的重量计约0.5％与按该组合物的重量计约20％之间的量存在于该组合物中。在一个具体的实施例中，烷基硫代磷酰三胺或双氰胺的至少一种，以在按该组合物的重量计约1％与按该组合物的重量计约30％之间的量存在于该组合物中。烷基硫代磷酰三胺或双氰胺的至少一种，是指烷基硫代磷酰三胺可单独存在、双氰胺可单独存在、或者烷基硫代磷酰三胺和双氰胺两者的组合存在。
适合作为本发明的组合物和方法的有机溶剂组分的化合物是根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂(其中R1、R2和R3是如以上描述的)、极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂或在它们的混合物，在从-16℃至54℃、在其他实施例中-10℃至40℃、在其他实施例中-5℃至40℃、在其他实施例中-2℃至40℃、或在其他实施例中0℃至40℃的温度下这些溶剂与该硝化和/或脲酶抑制剂一起形成液体或者另外稳定的组合物。
在另一个实施例中，适合作为本发明的组合物和方法的有机溶剂组分的化合物是根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂(其中R1、R2和R3是如以上描述的)、极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂或在它们的混合物，在-16℃或大于-16℃下的温度下，在替代的实施例中大于-14℃，在其他实施例中大于-12℃，在其他实施例中大于-10℃，在另外实施例中大于-8℃，在其他实施例中大于-5℃，在其他实施例中大于-3℃，在其他实施例中大于-2℃，在其他实施例中大于0℃，在其他实施例中大于2℃，在其他实施例中大于4℃，在其他实施例中大于5℃这些溶剂与该硝化和/或脲酶抑制剂一起形成液体或者另外稳定的组合物。
在一些实施例中，在指定温度范围下或在大于指定温度下(如在此描述的)，该液体农业组合物或液体肥料组合物是稳定的，意思是该一种或多种脲酶和/或硝化抑制剂不与该溶剂或溶剂组分在预期的制造、储存和使用条件下反应。在一个实施例中，在指定温度范围下或在大于指定温度下(如在此描述的)，该液体农业组合物或液体肥料组合物是稳定的，意思是该液体农业组合物或液体肥料组合物是或基本上是在一个相中，即，没有可见的晶体、没有可见的沉淀、和/或没有可见的多个液相。在一个实施例中，在指定温度范围下或在大于指定温度下(如在此描述的)，所描述的液体肥料组合物是稳定的，意思是与没有如在此描述的稳定剂或稳定组分的肥料组合物相比，该抑制剂组分(在一个实施例中，其是NBPT)的降解是缓慢的或者延迟的。在一个实施例中，该稳定剂或稳定组分是具有式(VIII)的有机磷酸酯溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地是C1-C16烷基。在一个实施例中，RI、R2和R3各自独立地是C1-C8烷基。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地是C1-C4烷基。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地是C1-C2烷基。
在一些实施例中，在高温范围下或在大于指定温度下(如在此描述的)，该液体农业组合物或液体肥料组合物是稳定的，意思是该一种或多种脲酶和/或硝化抑制剂不与该溶剂或溶剂组分在预期的制造、储存和使用条件下反应。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于25℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于27℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于29℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于30℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于32℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于34℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于35℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于37℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于40℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于42℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于44℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于45℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于47℃的温度下是稳定的。在一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物在大于50℃的温度下是稳定的。
在一个实施例中，在指定温度范围下或在大于指定温度下(如在此描述的)，该液体农业组合物或液体肥料组合物是稳定的，意思是该液体农业组合物或液体肥料组合物是或基本上是在一个相中，即，没有可见的晶体、没有可见的沉淀、和/或没有可见的多个液相。在另一个实施例中，该液体农业组合物或液体肥料组合物是稳定的，意思是该液体农业组合物或液体肥料组合物是或基本上是在一个相中并且显示出很少或轻微的变色。
在一个实施例中，该溶剂包含以下项中的至少一种：根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂(其中R1、R2和R3是如以上描述的)、极性非质子溶剂、胺溶剂、杂环醇溶剂、或它们的混合物，其中双氰胺在25℃下具有大于或等于50克每升(g/l)、更典型地大于或等于200g/l的溶解度。在一个实施例中，该溶剂包含根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂(其中R1、R2和R3是如以上描述的)中的至少一种，任选地与一种或多种共溶剂，其中该抑制剂组分在25℃下具有大于或等于240克每升(g/l)、或在其他实施例中大于或等于220g/l、或在其他实施例中大于或等于280g/l、或在其他实施例中大于或等于300g/l、或在其他实施例中大于或等于340g/l、或在其他实施例中大于或等于360g/l、或在其他实施例中大于或等于380g/l的溶解度。提及“抑制剂组分”包括至少一种硝化抑制剂，或在一些实施例中，至少一种脲酶抑制剂，或在替代实施例中，至少一种脲酶抑制剂和至少一种硝化抑制剂的组合。在一个具体实施例中，该抑制剂组分包括NBPT和DCD的组合。
合适的极性非质子有机溶剂，包括例如：二氯甲烷、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙酸乙酯、六甲基磷酰胺、二甲砜、环丁砜、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮、乙酸甲酯、乳酸乙酯、甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、碳酸亚丙酯、以及二元酯溶剂。
在一个实施例中，如在此描述的配制品进一步包含一种或多种稳定剂。在一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物是稳定剂。
在一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物，当被加入到如在此描述的配制品/组合物中时，在至少24小时的周期内提供对该配制品的稳定性。在一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物，当被加入到如在此描述的配制品/组合物中时，在至少48小时的周期内提供对该配制品的稳定性。在另一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物，当被加入到如在此描述的配制品/组合物中时，在至少72小时的周期内提供对该配制品的稳定性。在另一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物，当被加入到如在此描述的配制品/组合物中时，在至少4天、或至少5天、或至少6天、或至少7天、或至少8天、或至少9天、或至少10天、或至少11天、或至少12天的周期内提供对该配制品的稳定性。在另一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物，当被加入到如在此描述的配制品/组合物中时，在至少14天的周期内提供对该配制品的稳定性。
合适的二元酯溶剂包括，例如二羧酸的二烷基酯、更典型地饱和直链的或支链的(C2-C8)的脂肪族羧酸的二(C1-C12)烷基酯或它们的混合物。在一个实施例中，该二元酯组合物包含根据结构(II)的一种或多种化合物：
R1OOC-A-CONR2R3 (II)
其中：
A是二价的直链的或支链的(C2-C8)脂肪烃基团，并且
R1，R2以及R3各自独立地是(C1-C12)烷基、(C1-C12)芳基、(C1-C12)烷芳基或(C1-C12)芳烷基，并且R2和R3可各自任选地被一个或多个羟基取代。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法的二元酯溶剂组分，包含一种或多种饱和的直链或支链的(C4-C6)脂肪族羧酸的二甲酯，比如丁二酸的二甲酯、乙基丁二酸的二甲酯、戊二酸的二甲酯、甲基戊二酸的二甲酯和己二酸的二甲酯，以及它们的混合物。在一个实施例中，该二元酯组分包含丁二酸的二甲酯、戊二酸的二甲酯以及任选地己二酸的二甲酯。在另一个实施例中，该二元酯组分包含乙基丁二酸的二甲酯、甲基戊二酸的二甲酯以及任选地己二酸的二甲酯。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法中的二元酯溶剂组分，包含一种或多种饱和的直链或支链的(C4-C6)脂肪族羧酸的二烷基酯，比如丁二酸的二烷基酯、乙基丁二酸的二烷基酯、戊二酸的二烷基酯、甲基戊二酸的二烷基酯和己二酸的二烷基酯，以及它们的混合物。在一个实施例中，该二元酯组分包含丁二酸的二烷基酯、戊二酸的二烷基酯以及任选地己二酸的二甲酯。在另一个实施例中，该二元酯组分包含乙基丁二酸的二烷基二甲酯、甲基戊二酸的二烷基酯以及任选地己二酸的二烷基酯。在一个实施例中，该二烷基中的每个烷基，各自包含一个C1-C8烷基。在另一个实施例中，该二烷基中的每个烷基，一个实施例中，各自包含一个C1-C4烷基。在另一个实施例中，该二烷基中的每个烷基，一个实施例中，各自包含一个C1-C6烷基。
合适的胺溶剂包括伯胺，包括比如丙胺的单烷基胺；仲胺，包括比如二甲胺和二苯胺的二烷基胺和二芳基胺；以及叔胺，比如二亚乙基三胺和甲基-5-(二甲氨基)-2-甲基-氧代戊酸酯。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法中的胺溶剂组分，选自除一个或多个氨基外不包含任何官能团的脂肪族或芳香族伯胺、仲胺或叔胺。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法中的胺溶剂组分，选自脂肪族或芳香族伯胺、仲胺或叔胺，除一个或多个氨基外还可任选地包含一个或多个额外的官能团，比如羟烷基、羟基、羰基或烷基酯基团。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法的有机溶剂组分包含氨基醇。适合作为本发明的组合物和方法的氨基醇溶剂组分的化合物，是那些包含每个分子至少一个伯胺、仲胺、叔胺部分以及每个分子至少一个羟烷基部分的化合物，更典型地，在一个实施例中，该氨基醇是一种直链的、支链的或环状的饱和或不饱和的烃，该烃在至少一个碳原子上被氨基取代并且在至少一个其他碳原子上被羟烷基或羟基取代，比如单乙醇胺、乙氨基乙醇、二甲基氨基乙醇、异丙基氨基乙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基乙醇胺、氨基丙醇、甲基氨基丙醇、二甲基氨基丙醇、氨基丁醇、二甲基氨基丁醇、氨基丁二醇、三羟甲基氨基乙烷、二乙基氨基丙二醇、1-氨基-环戊烷甲醇和氨基苄醇，或者一个杂环，该杂环包含至少一个氮原子作为环成员和/或在至少一个碳原子上被氨基取代，并且该杂环在至少一个另外的碳原子上被羟烷基或羟基取代，比如甲基氨甲基-1，3-二氧戊环。
合适的杂环醇溶剂包括，例如包括1个或2个氧原子作为环成员的5-或6-元杂环，该杂环在该环的至少一个碳原子上被(C1-C6)羟烷基取代，并且该杂环可任选地在该环的一个或多个碳原子上被一个或多个(C1-C4)烷基取代。应理解，术语杂环醇包括二氧戊环化合物。在一个实施例中，本发明的杂环醇组分包含一种或多种选自根据结构(IV)、(IVa)、(V)、(VI)、和(VII)的杂环醇的化合物：
其中n＝1或2，
在一个实施例中，本发明的组合物和方法中的有机溶剂组分包含一种或多种如在此描述的有机磷酸酯溶剂、极性非质子溶剂、一种或多种根据结构(II)的二元酯化合物、一种或多种氨基醇、一种或多种叔胺、一种或多种根据结构(III)的杂环醇、或它们的混合物。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法中的有机溶剂组分，包含二甲亚砜、二甲基甲酰胺、丁二酸的二甲酯、乙基丁二酸的二甲酯、戊二酸的二甲酯、甲基戊二酸的二甲酯、以及己二酸的二甲酯、二亚乙基三胺、或单乙醇胺、甲基-5-(二甲氨基)-2-甲基-氧代戊酸酯、二甲基氨基乙醇、三乙醇胺、根据结构(III)的杂环醇，或它们的混合物。
在一个实施例中，该液体农业组合物的有机溶剂组分包含至少一种具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物
其中其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。在另一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C12烷基、C1-C12烯基、C1-C12烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C4烷基、C4-C8烷基、C1-C12烯基、C1-C4烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。在一个实施例中，该具有式(VIII)的有机磷酸酯化合物是该稳定剂。
在还另一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自直链或支链C1-C12烷基、直链或支链C1-C12烯基、直链或支链C1-C12烷氧基烷基、直链或支链C7-C30烷基芳烷基、直链或支链C7-C30芳烷基、或芳基。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自C1-C12烷基，更典型地，C2-C8烷基。
在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地是C1-C3烷基，典型地，乙基。在另一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地是支链C1-C12烷基，典型地，2-乙基己基。在一个实施例中，R1、R2和R3各自独立地是C1-C12烷氧基烷基，典型地，丁氧基乙基。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法中的有机溶剂组分包含二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二亚乙基三胺、单乙醇胺、或它们的混合物。
在一个实施例中，本发明的组合物和方法的有机溶剂组分包含至少一种根据式(VIII)(其中R1、R2和R3是如以上描述的)的有机磷酸酯溶剂和二甲亚砜的混合物。
在一个实施例中，用作溶剂或用作溶剂共混物中的组分的化合物，是具有通式(II)的化合物：
R3OOC-A-CONR4R5
(ii)，
根据一个实施例，表述“化合物”指代任何对应于通式(II)的化合物。在其他实施例中，术语“化合物”还指对应于通式(II)的几种分子的混合物。因此，它可以是具有式(II)的分子或具有式(II)的几种分子的混合物，其中当提及式(II)时，二者均属于术语“化合物”的定义。
在某些实施例中，R3、R4和R5基团可以是相同的，或者在其他实施例中，它们是不同的。在一个实施例中，它们可以是选自C1-C20烷基、芳基、烷芳基或芳烷基或苯基的基团。在另一个实施例中，它们可以是选自C1-C12烷基、芳基、烷芳基或芳烷基或苯基的基团。尤其提及 PolarClean(由新泽西洲克兰伯里的罗地亚公司(Rhodia Inc.ofCranbury，NJ)制造)。R4和R5基团可被任选地取代。在一个具体的实施例中，该基团被羟基取代。
在一个实施例中，R3选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基(isopentyl)、异戊基(isoamyl)、正己基、环己基、2-乙基丁基、正辛基、异辛基、2-乙基己基、三癸基。
R4和R5基团，是相同或不同的，在一个实施例中，可尤其选自甲基、乙基、丙基(正丙基)、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、戊基、异戊基、己基、环己基或羟乙基。R4和R5基团，还可以是这样使得它们与氮原子一起形成吗啉、哌嗪或哌啶基团。根据某些实施例，R4和R5各自为甲基、或R4和R5各自为乙基、或R4和R5各自为羟乙基。
根据一个实施例，如果A包含具有式--CH2--CH2--和/或具有式--CH2--CH2--CH2--CH2--和/或具有式--(CH2)8--的直链基团，那么它是A基团的混合物。根据一个具体实施例，如果A是直链，那么它是A基团的混合物，例如两种或三种--CH2--CH2--(亚乙基)、--CH2--CH2--CH2--(亚正丙基)、以及--CH2--CH2--CH2--CH2--(亚正丁基)基团(或它们的同分异构体)的混合物。
根据本发明的第一具体实施例，A基团是选自具有下式的基团的二价的直链烷基：--CH2--CH2--(亚乙基)、--CH2--CH2--CH2--(亚正丙基)、--CH2--CH2--CH2--CH2--(亚正丁基)，以及它们的混合物。
在一个实施例中，基于本发明的抑制剂组合物的100重量份(“pbw”)，该组合物包含：
从约4pbw至约60pbw、更典型地从约10pbw至约55pbw、并且甚至更典型地从约20pbw至约40pbw的双氰胺，以及
从约55pbw至约96pbw、更典型地从约58pbw至约90pbw、并且甚至更典型地从约60pbw至约80pbw的有机溶剂。
在一个实施例中，本发明的抑制剂组合物包含一种或多种脲酶抑制剂，比如像NBPT或硫代硫酸铵。
通过将氮肥化合物与在此描述的抑制剂组合物(例如，硝化抑制剂或脲酶抑制剂或二者的组合)接触来用抑制剂组合物处理氮肥化合物。氮肥组合物可呈固态或液态形式。
合适的氮肥是那些含有如尿素、硝酸盐、铵盐或它们的混合物的含氮化合物，比如硝酸铵、硫酸铵、硫代硫酸铵、多硫化铵、磷酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、无水氨、硝酸钙、硝酸钠、氰胺化钙。在一个实施例中，该氮肥包含硝酸铵。合适的含有硝酸铵的肥料包括，例如UAN 18、UAN 28和UAN 30。
在一个实施例中，氮肥组合物呈固体颗粒的形式，并且通过例如将本发明的组合物喷洒在固体肥料组合物的颗粒上来进行氮肥组合物与抑制剂组合物的接触。
在一个实施例中，本发明的浓缩肥料组合物是抑制硝化的固体肥料组合物，基于该组合物的100pbw，该组合物包含：
从约60pbw至约99.999pbw、更典型地从约70pbw至约99.999pbw、并且甚至更典型地从约80pbw至约99.999pbw的一种或多种氮肥化合物的固体颗粒，以及
从约0.001pbw至约40pbw、更典型地从约0.001pbw至约30pbw、并且甚至更典型地从约0.001 pbw至约20pbw的双氰胺。
在一个实施例中，本发明的抑制硝化的固体肥料组合物还包含一种或多种脲酶抑制剂，更典型地是NBPT。
在一个实施例中，本发明的最终用途肥料组合物是通过如下方式来制造的：将本发明的抑制剂组合物与固体氮肥结合以形成抑制硝化的固体肥料组合物，并且随后将该抑制硝化的固体肥料组合物以最高达约500pbw、更典型地从100pbw至500pbw并且甚至更典型地从约100pbw至约300pbw的水性介质每1pbw的抑制硝化固体肥料组合物的比率溶解在水性介质(典型地是水)中。
在一个实施例中，肥料化合物呈液态形式，并且通过将该抑制剂组合物与该液体肥料组合物混合来进行该肥料组合物与该抑制剂组合物的接触。
在一个实施例中，本发明的浓缩肥料组合物是抑制硝化的浓缩液体肥料组合物，基于该组合物的100pbw，该组合物包含：
从约20pbw至约99.989pbw、更典型地从约30pbw至约99.985pbw、并且甚至更典型地从约40pbw至约99.98pbw的一种或多种氮肥化合物，
从约0.001pbw至40pbw、更典型地从约0.005pbw至30pbw、并且甚至更典型地从约0.01pbw至20pbw的双氰胺，以及
从约0.01pbw至60pbw、更典型地从约0.01pbw至约40pbw、并且甚至更典型地从约0.01pbw至约30pbw的如在此描述的有机溶剂或溶剂混合物。
在一个实施例中，本发明的抑制硝化的浓缩液体肥料组合物还包含一种或多种脲酶抑制剂，更典型地是NBPT。
在一个实施例中，本发明的最终用途肥料组合物是通过如下方式来制造的：将本发明的抑制剂组合物与浓缩的氮肥结合以形成抑制硝化的浓缩液体肥料组合物，并且随后用水性介质(典型地是水)以最高达约500pbw、更典型地从约10pbw至约500pbw并且甚至更典型地从约100pbw至约300pbw的水性介质每1pbw的抑制硝化浓缩液体氮肥组合物的比率稀释该抑制硝化的浓缩液体肥料组合物。
在一个实施例中，通过将本发明的在组合物、固体或浓缩的液体氮肥这以及水性介质结合来制造的本发明的最终用途肥料组合物。
在一个实施例中，本发明的最终用途肥料组合物是水性液体组合物，该组合物包含水、一种或多种氮肥化合物以及典型地以每100pbw最终用途肥料组合物从2×10-6pbw至4pbw双氰胺量的双氰胺。
在一个实施例中，本发明的最终用途肥料组合物包含水以及基于该组合物的100重量份的以下各项：
从约0.04pbw至约10pbw、更典型地从约0.06pbw至约10pbw、并且甚至更典型地从约0.08pbw至约10pbw的一种或多种氮肥化合物，
从约2×10-6pbw至约4pbw、更典型地从约1×10-5pbw至约3pbw、并且甚至更典型地从约2×10-4pbw至约2pbw的双氰胺，以及
从约2×10-4pbw至约6pbw、更典型地从约2×10-4pbw至约4pbw、并且甚至更典型地从约2×10-4pbw至约3pbw的有机溶剂。
在一个实施例中，本发明的最终用途肥料组合物包含单独或者与硝化抑制剂组合的一种或多种脲酶抑制剂(更典型地是NBPT)。
在一个实施例中，本发明的最终用途肥料组合物，包含从约0.001pbw至约5pbw、更典型地从约0.01pbw至约2pbw双氰胺每100pbw的一种或多种氮肥化合物。
在一个实施例中，以从每100平方英尺的土壤约0.01磅至约5磅的肥料组合物、更典型地从约0.05磅至约2磅的肥料组合物的比率，将最终用途肥料组合物施用到目标植物或施用到目标植物的环境(即施用到目标植物正在或将在其中或其上生长的土地)。
在一个实施例中，以有效提供每100平方英尺的土壤从约0.01磅至约5磅的肥料化合物、更典型地从约0.05磅至2磅的肥料组合物的氮肥化合物的剂量的比率，将最终用途肥料组合物施用到目标植物或施用到目标植物的环境。
在一个实施例中，以有效提供每1000平方英尺的土壤从约0.01磅至5磅的双氰胺、更典型地从约0.05磅至2磅的双氰胺的双氰胺剂量的比率，将最终用途肥料组合物施用到目标植物或施用到目标植物的环境。
本发明的组合物提供了改进的双氰胺的处理简易度、改进的溶解度特性、有机溶剂的低毒性、良好的储存特性、以及极好的与如水性氮肥制剂的水性组合物的可混合性。
在一个实施例中，按组合物的重量计，该组合物包含至少50wt％的DCD和/或NBPT，其余的是溶剂或溶剂的混合物。通过举例，在一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含至少50wt％的NBPT和小于或等于50wt％的DMSO和至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂的溶剂共混物，其中R1、R2和R3是如以上描述的。通过另一个实例，在一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含至少50wt％的DCD和50wt％的DMSO和至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂的溶剂共混物，其中R1、R2和R3是如以上描述的。通过另一个实例，在一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含至少50wt％的DCD和小于或等于50wt％的至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。任选地，可以加入其他组分如染料等。
在一个实施例中，按组合物的重量计，该组合物包含至少25wt％或30wt％的DCD和/或NBPT，其余的是溶剂或溶剂的混合物。通过举例，在一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含至少25wt％的DCD和NBPT的组合以及小于或等于70wt％的以下项的溶剂共混物：(i)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数；以及
(ii)至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。任选地，可以加入其他组分如染料等。
通过举例，在另一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含至少25wt％、典型地至少30wt％的DCD和NBPT的组合以及小于或等于70wt％的以下项的溶剂共混物：(i)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数；以及
(ii)至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。任选地，可以加入其他组分如染料等。
在一个实施例中，按组合物的重量计，该组合物包含大于40pbw的DCD和/或NBPT，其余的是溶剂或溶剂的混合物。
在一个实施例中，按组合物的重量计，该组合物包含大于35pbw的DCD和/或NBPT，其余的是溶剂或溶剂的混合物。
在一个实施例中，按组合物的重量计，该组合物包含大于45pbw的DCD和/或NBPT，其余的是溶剂或溶剂的混合物。通过举例，在一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含45wt％的DCD以及55wt％的以下项的溶剂共混物：(i)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物，其中R6和R7是如以上描述的；以及
(ii)至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。
在一个实施例中，按组合物的重量计，该组合物包含大于55pbw的DCD和/或NBPT，其余的是溶剂或溶剂的混合物。通过举例，在一个实施例中，按组合物的重量计，该肥料组合物包含至少55wt％的DCD和/或NBPT以及小于或等于45wt％的以下项的溶剂共混物：(i)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物，其中R6和R7是如以上描述的；以及
(ii)至少一种根据式(VIII)的有机磷酸酯溶剂，其中R1、R2和R3是如以上描述的。
实验：
配制品1
配制品2
使用与配制品1相同的NBPT和溶剂源制备对比样品，除了对比样品不含有TEP作为稳定剂。将配制品1和对比样品两者保留在45℃下持续2周。观察到配制品1和对比样品两者均示出了颜色演变，两者开始均是无色。2周后，观察到对比样品变成深琥珀色。然而，配制品1变成轻微的黄色透明的颜色，对比不含有该稳定剂的对比实例，该配制品表明了较低的NBPT降解曲线。
参考图1，使用标准HWS(热等待搜索模式)方法、通过最高达100℃的ARC(加速速率量热法)、在不锈钢测试槽中分析配制品1和对比样品两者。在空气气氛下进行试验。对于不稳定的样品(即，对比样品)测定了约76℃的开始，而对于稳定的样品(即，配制品1)测定没有开始。据信，这种开始是给出不稳定性指示的放热反应。再次参考图1，图说明了对比样品(没有该有机磷酸酯化合物，即不稳定的)和配制品1(有该有机磷酸酯化合物，即，稳定的)两者作为温度的函数的剩余压力。
较低的剩余压力是较低挥发性组分的指示，降解的间接量度。换言之，如与对比样品相比，存在在温度范围内对于稳定的配制品(配制品1)测量的较不易挥发的组分。在温度范围内较不易挥发的组分的测量表明了，如与对比样品(即，在对比样品中更多的NBPT被降解)相比，在配制品1中较少的NBPT被降解。这支持了在45℃下2周后两个样品的视觉观察，其中对比样品变成暗得多的颜色，表明了与配制品1相比更多的NBPT降解。

Claims (20)

1.一种液体农业组合物，包含
-硝化抑制剂、脲酶抑制剂或其混合物中的至少一种；
-具有式(VIII)的有机磷酸酯溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H；以及
-任选地，至少一种共溶剂，该共溶剂选自：
(a)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数；
b)至少一种二元酯；
c)至少一种具有式(IIa)的化合物：
R3OOC-A-CONR4R5
(IIa)，
其中R3包含C1-C36烷基；其中R4和R5单独地包含C1-C36烷基，其中R4和R5可以任选地一起形成环；并且其中A是直链或支链二价C2-C6烷基；
d)至少一种烷基二甲基酰胺；
e)至少一种乳酸烷基酯；
f)乙酰丙酸乙酯；
g)至少一种烷氧基醇、醚醇、胺醇、氨基醇或醇；
h)至少一种甘油或甘油衍生物；
i)至少一种碳酸亚烷基酯；或
j)二甲亚砜。
2.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该硝化抑制剂是双氰胺。
3.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该脲酶抑制剂是N-(正丁基)-硫代磷酰三胺。
4.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该至少一种共溶剂存在并且包含至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数。
5.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该组合物包含：
-至少一种硝化抑制剂；
-具有式(VIII)的有机磷酸酯溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H；以及
-二甲亚砜。
6.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该硝化抑制剂、脲酶抑制剂或其混合物中的至少一种按组合物的总重量最高达65wt％存在。
7.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该硝化抑制剂、脲酶抑制剂或其混合物中的至少一种按组合物的总重量最高达55wt％存在。
8.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该硝化抑制剂、脲酶抑制剂或其混合物中的至少一种按组合物的总重量最高达50wt％存在。
9.如权利要求1所述的液体农业组合物，其中该有机磷酸酯溶剂具有式(VIII)：
其中R1、R2和R3各自独立地选自C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基。
10.一种制造固体或浓缩的液体肥料组合物的方法，该方法包括：使用包含双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种的液体抑制剂组合物处理一种或多种氮肥化合物，该抑制剂组合物分散于液体介质中，该液体介质包含至少一种具有式(VIII)的溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。
11.如权利要求10所述的方法，其中该有机磷酸酯溶剂具有式(VIII)：
其中R1、R2和R3各自独立地选自C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基。
12.如权利要求10所述的方法，其中该液体介质进一步包含二甲亚砜。
13.如权利要求10所述的方法，其中该液体抑制性组合物进一步包含至少一种稳定剂。
14.一种浓缩的液体肥料组合物，基于该组合物的100重量份，该组合物包含：
(a)最高达约99重量份的一种或多种氮肥化合物，
(b)双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种，
(c)至少一种具有式(VIII)的有机磷酸酯溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H，以及
(d)任选地，至少一种共溶剂。
15.如权利要求14所述的浓缩的液体肥料组合物，其中该有机磷酸酯溶剂是具有式(VIII)：
其中R1、R2和R3各自独立地选自C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基。
16.如权利要求14所述的浓缩的液体肥料组合物，其中该至少一种共溶剂(d)存在并且包含：
(a)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数；
b)至少一种二元酯；
c)至少一种具有式(IIa)的化合物：
R3OOC-A-CONR4R5
(IIa)，
其中R3包含C1-C36烷基；其中R4和R5单独地包含C1-C36烷基，其中R4和R5可以任选地一起形成环；并且其中A是直链或支链二价C2-C6烷基；
d)至少一种烷基二甲基酰胺；
e)至少一种乳酸烷基酯；
f)乙酰丙酸乙酯；
g)至少一种烷氧基醇、醚醇、胺醇、氨基醇或醇；
h)至少一种甘油或甘油衍生物；
i)至少一种碳酸亚烷基酯；
j)二甲亚砜；或
k)它们的任何组合。
17.如权利要求14所述的浓缩的液体肥料组合物，包含：
(a)最高达约99重量份的一种或多种氮肥化合物，
(b)烷基硫代磷酰三胺，
(c)至少一种具有式(VIII)的有机磷酸酯溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H，以及
(d)二甲亚砜。
18.一种制造水性最终用途肥料组合物的方法，该方法包括：使一种或多种氮肥化合物与抑制剂组合物接触，该抑制剂组合物包含双氰胺或烷基硫代磷酰三胺中的至少一种，该抑制剂组合物分散于液体介质中，该液体介质包含至少一种具有式(VIII)的溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自H、C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；前提是R1、R2或R3中的至少一个不是H。
19.如权利要求18所述的方法，其中该液体介质进一步包含至少一种共溶剂，该至少一种共溶剂选自：
(a)至少一种具有式(III)的二氧戊环化合物：
其中R6和R7单独地包含氢、烷基、烯基或苯基，其中n是从1至10的整数；
b)至少一种二元酯；
c)至少一种具有式(IIa)的化合物：
R3OOC-A-CONR4R5
(IIa)，
其中R3包含C1-C36烷基；其中R4和R5单独地包含C1-C36烷基，其中R4和R5可以任选地一起形成环；并且其中A是直链或支链二价C2-C6烷基；
d)至少一种烷基二甲基酰胺；
e)至少一种乳酸烷基酯；
f)乙酰丙酸乙酯；
g)至少一种烷氧基醇、醚醇、胺醇、氨基醇或醇；
h)至少一种甘油或甘油衍生物；
i)至少一种碳酸亚烷基酯；或
j)二甲亚砜。
20.如权利要求18所述的方法，其中该液体介质包含：
-至少一种具有式(VIII)的溶剂：
其中R1、R2和R3各自独立地选自C1-C16烷基、C1-C16烯基、C1-C16烷氧基烷基、C7-C30烷基芳烷基、C7-C30芳烷基、或芳基；以及
-二甲亚砜。
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