Композиція з інгібувальною дією по відношенню до уреази та спосіб її одержання

1. Композиція з інгібувальною дією по відношенню до уреази, що містить як діючу речовину два різних триаміди тіофосфорної кислоти, причо C2 2 (19) 1 3 інгібіторів уреази через відносно високі витрати на їх одержання до цього часу було невигідним, зокрема через те, що необхідні витратні кількості були надто високими. Задача даного винаходу полягала у покращенні процесу використання азоту при застосуванні інгібіторів уреази в процесі внесення карбаміду або карбамідних добрив. Інша задача полягала у зменшенні необхідних витратних кількостей інгібіторів уреази. Нещодавно несподівано з'ясували, що при застосуванні композицій, що містять щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти, вдається значно більше обмежити втрати газоподібного аміаку після внесення карбаміду або карбамідних добрив, ніж у випадку застосування такої ж кількості окремого триаміду (тіо)фосфорної кислоти. Таким чином задача вирішується за допомогою композицій з покращеною інгібувальною дією по відношенню до уреази, які містять щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти. Таким чином предметом даного винаходу є композиція, що містить щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти зі структурами загальної формули (І) R1R2Ν-Ρ(Χ)(ΝΗ2)2 (I) в якій X означає кисень або сірку, R1 означає С1-С10-алкільну, С3-С10Циклоалкільну, С6-С10-арильну або діалкіламінокарбонільну групу та R2 означає водень або R1 та R2 разом з атомом азоту, який їх з'єднує, утворюють 5- або 6-членний насичений або ненасичений гетероциклічний залишок, який, в разі потреби, може містити ще 1 або 2 інших гетероатоми, вибраних із групи, що включає азот, кисень та сірку, які відрізняються у щонайменше одному із залишків R1 або R2. Прикладами алкільних груп є метил, етил, пропіл, ізопропіл, бутил, ізобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, ізопентил, неопентил, третпентил, гексил, 2-метилпентил, гептил, октил, 2етилгексил, ізооктил, ноніл, ізононіл, децил та ізодецил. Циклоалкільними групами є, наприклад, циклопропіл, циклобутил, циклопентил, циклогексил та циклооктил, арильними групами є, наприклад, феніл або нафтил. Прикладами гетероциклічних залишків R1R2Nє піперазинільні, морфолінільні, піролільні, піразолільні, триазолільні, оксазолільні, тіазолільні або імідазолільні групи. Такі сполуки відомі, наприклад, із ЕР 0 119 487, WO 00/58317 та ЕР 1 183 220 як інгібітори уреази. Особливу перевагу надають триамідам Nалкілтіофосфорної кислоти (в яких X означає S, a R2 означає Н) та триамідам N-алкілфосфорної кислоти (в яких X означає О, а R2 означає Н). Одержувати такі інгібітори уреази можна, наприклад, відомими методами із тіофосфорилхлориду, первинних або вторинних амінів та аміаку, як описано, наприклад, в US 5,770,771. При цьому на першій стадії тіофосфорилхлорид піддають реакції з еквівалентом первинного або вторинного аміну в 94088 4 присутності основи, після чого продукт надлишком аміаку перетворюють на кінцевий продукт. Композиції згідно з винаходом містять щонайменше дві різні похідні загальної формули (І), які повинні відрізнятися одна від одної щонайменше одним із залишків R1 або R2. Так, наприклад, композиція згідно з винаходом як активні речовини містить триамід N-н-бутилтіофосфорної кислоти (NBTPT) та триамід N-н-пропілтіофосфорної кислоти (NPTPT). При цьому кожна окрема активна речовина входить до складу композиції у кількості від щонайменше 0,01мас.% до щонайбільше 99,99мас.%, у перерахунку на загальну кількість активних речовин. Окремі активні речовини входять до складу композиції переважно у кількості від 20 до 40мас.% або відповідно від 60 до 80мас.%. Перевагу надають композиціям, які як одну з активних речовин містять триамід N-нбутилтіофосфорної кислоти (NBTPT). Під щонайменше однією іншою активної речовиною мають на увазі переважно похідну, вибрану із групи, що включає триамід N-циклогексил-, N-пентил-, Nізобутил- і N-пропілфосфорної кислоти та тіофосфорної кислоти. Особливу перевагу надають таким композиціям, які містять NBTPT у кількості від 40 до 95мас.%, найбільш переважно від 60 до 80мас.%, відповідно у перерахунку на загальну кількість активної речовини. Триаміди тіофосфорної кислоти, як відомо, відносно легко можуть бути гідролізовані до відповідних триамідів фосфорної кислоти. Оскільки вологість, як правило, не може бути повністю виключена, часто триамід тіофосфорної кислоти знаходиться у суміші з відповідним триамідом фосфорної кислоти. Тому поняття "триамід (тіо)фосфорної кислоти" на цій стадії означає як чисті триаміди тіофосфорної кислоти або відповідно триаміди фосфорної кислоти, так і їх суміші. Композиції згідно з винаходом можуть складатися із чистих сумішей активних речовин або можуть існувати також у вигляді рідких або твердих препаративних форм. Рідкі препаративні форми окрім суміші активних речовин можуть містити також розчинники, такі як вода, сприти, гліколі або аміни, а також їх суміші у кількостях від приблизно 1 до приблизно 80мас.%. Приклади придатних рідких препаративних форм триамідів (тіо)фосфорної кислоти наведені у публікації WO 97/22568, на яку існують численні посилання. Тверді препаративні форми окрім суміші активних речовин можуть містити також добавки, такі як наповнювачі, зв'язувальні засоби або засоби, що допомагають гранулюванню, наприклад, вапно, гіпс, діоксид кремнію або каолініт, у кількостях від приблизно 1 до приблизно 95мас.%. Композиції згідно з винаходом окрім суміші активних речовин одночасно можуть містити також розчинники або суміші розчинників та добавки, а також існувати у формі суспензії. Одержання композицій згідно з винаходом, які містять щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти, можна, наприклад, здійснювати шляхом змішування двох або кількох окремо синтезованих активних речовин. Інша мо 5 жливість полягає у тому, що на першій стадії описаного вище синтезу використовують суміш щонайменше двох первинних та/або вторинних амінів, так що після взаємодії з аміаком на другій стадії як продукт одержують безпосередньо суміш щонайменше двох триамідів (тіо)фосфорної кислоти. Таким чином іншим предметом даного винаходу є спосіб одержання композицій з покращеною інгібувальною дією по відношенню до уреази шляхом змішування щонайменше двох окремо синтезованих триамідів (тіо)фосфорної кислоти або шляхом взаємодії тіофосфорилхлориду та суміші щонайменше двох різних первинних та/або вторинних амінів та подальшої взаємодії з аміаком, в результаті чого безпосередньо одержують продукт, що має відповідний винаходу склад. Так, шляхом взаємодії суміші, наприклад, двох первинних амінів, таких як н-бутиламін та н-пропіламін, з тіофосфорилхлоридом та подальшої реакції з аміаком може бути безпосередньо одержана суміш NBTPT та NPTPT. При цьому одержане кількісне співвідношення обох продуктів, як правило, відповідає кількісному співвідношенню використовуваних амінів, якщо швидкості реакції обох амінів є зіставними. Ще одним предметом даного винаходу є карбамідне добриво, що включає композицію згідно з винаходом, яка містить щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти зі структурами загальної формули (І). Під карбамідним добривами розуміють перш за все сам карбамід. Чистота такого наявного у продажу добрива становить щонайменше 90%, таке добриво може бути, наприклад, кристалічним, подробленими, пресованим, гранульованими або подрібненим. Крім того винахід включає також суміші карбаміду та одного або кількох інших азотних добрив, таких як сульфат амонію, нітрат амонію, хлорид амонію, ціанамід, диціандіамід або нітрат кальцію, а також добрива тривалої дії, наприклад, продукти конденсації карбаміду та формальдегіду, карбаміду та ацетальдегіду або карбаміду та гліоксалю. Крім того винахід включає також карбамідні комплексні добрива, які поряд із азотом включають також щонайменше одну іншу живильну речовина, таку як фосфор, калій, магній, кальцій або сірка. Крім того добрива можуть містити також мікроелементи бор, залізо, мідь, цинк, марганець або молібден. Такі комплексні карбамідні добрива також можуть бути подробленими, пресованими, гранульованими, подрібненими або існувати у вигляді суміші кристалів. Крім того винахід включає також рідкі карбамідні добрива, такі як розчин нітрату амонію та карбаміду, а також рідкий гній. Карбамідні добрива можуть також містити одну або кілька інших активних речовин, таких як, наприклад, інгібітори нітрифікації, гербіциди, фунгіциди, інсектициди, регулятори росту, гормони, феромони або інші засоби для захисту рослин або допоміжні речовини для ґрунту у кількості від 0,01 до 20мас.%. Добрива згідно з винаходом одержують шляхом змішування щонайменше двох окремих різних триамідів (тіо)фосфорної кислоти або композицій, що містять щонайменше два різних триаміди 94088 6 (тіо)фосфорної кислоти, у рідкій або також у твердій формі з карбамідними добривами або шляхом їх дроблення, спресовування або гранулювання після додавання у відповідну суміш добрив, пульпу або розплав. Крім того щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти або композиції, що містять щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти, можуть бути також нанесені на поверхню готових гранульованих, пресованих або подрібнених продуктів із карбамідних добрив, наприклад, шляхом розпилення, напудрювання або просочення. Це можна здійснювати також при застосуванні інших допоміжних речовин, таких як адгезиви або пакувальні матеріали. Придатними пристроями для здійснення такого нанесення є, наприклад, диски, барабани, змішувачі або установки з псевдозрідженим шаром, однак нанесення може відбуватися також на стрічкових транспортерах або відповідно їх розвантажувальних місцях або за допомогою пневматичних транспортерів для подачі твердої речовини. Загальна кількість триамідів (тіо)фосфорної кислоти, що входять до складу добрив згідно з винаходом, становить, як правило, від 0,001 до 0,5мас.%, переважно від 0,01 до 0,3мас.%, особливо переважно від 0,02 до 0,2мас.%, відповідно у перерахунку на карбамід, що входить до їх складу. Іншим предметом даного винаходу є застосування таких композицій, які містять щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти, в процесі внесення карбамідних добрив. Таке застосування можна здійснювати як шляхом використання описаних вище карбамідних добрив, що містять щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти, так і шляхом окремого нанесення композицій згідно з винаходом на використовувані у сільському господарстві або садівництві землі до або після застосування відповідних карбамідних добрив. Крім того композиції згідно з винаходом можуть бути використані також як добавка до рідкого гною або для обробки, наприклад, хлівів або загороджених місць для зменшення запаху. Ще одним предметом даного винаходу є застосування карбамідних добрив, які включають композицію, що містить щонайменше два різних триаміди (тіо)фосфорної кислоти зі структурами загальної формули (І), у сільському господарстві або у садівництві. Наведені нижче приклади пояснюють винахід. Приклади Ефективність триамідів (тіо)фосфорної кислоти окремо та у комбінації досліджують згідно з методом Fenn & Kissel ((1973) Ammonia volatilization from surface applications of ammonium compounds on calcareous soils. Soil Sei. Soc. Am. J. 37, 855859) щодо їх впливу на процес зменшення летких втрат аміаку із карбаміду або карбамідних добрив. Використовують три різні ґрунти, в яких особливо чітко помітні леткі втрати аміаку після внесення карбамідних добрив. Ці ґрунти відрізняються відносно високим значення рН>6,5 та/або незначною буферизацією основами. Через незначну буферизацію основами значення рН ґрунтового розчину незначним чином підвищується завдяки утворюва 7 94088 ному аміаку, який врівноважує утворення гідроксиду амонію навколо гранули карбаміду, що в свою чергу трохи зміщує рівновагу між + NH3+Н2ОNH4 +ОН на користь газоподібного аміаку. У кожній інкубаційній посудині 200г сухого ґрунту зволожують 5,4мл повністю демінералізованої води та додають 1,087г карбаміду (що відповідає 500мг карбамід-N) у вигляді гранул. Якщо досліджують карбамідні розчини, то 200г ґрунту зволожують водним карбамідним розчином, що містить 1,630г карбаміду (що відповідає 750мг карбамід-N), без або з додаванням інгібітору уреази Ґрунт Лімбургерхоф Ганновер Франція РН (СаСІ2) 6,8 7,5 7,6 % піску 73 32 31 8 або відповідно їх комбінацій. Розчин за допомогою піпетки по краплях наносять на поверхню ґрунту. Кількість триамідів (тіо)фосфорної кислоти як окремої речовини або у комбінації з різним вмістом завжди становить 0,125% (мас/мас), у перерахунку на карбамід. Інкубацію здійснюють при 20°С (18-22°С) у кліматичній камері. Кількісну оцінку аміаку, поглиненому кислотною пасткою, як амонію дають за допомогою Continuous Flow Analyzer (аналізатор постійного потоку) (фірми Bran+ Luebbe) відомими фахівцям методами. Характеристики ґрунту: Розподіл частинок за розмірами % суглинку % глини 16 11 47 20 23 36 Результати: В таблиці 1-4 вказані втрати NH3 через 10 днів інкубації гранульованого карбаміду без або з додаванням триамідів (тіо)фосфорної кислоти окремо та у комбінації відповідно з NBTPT. При цьому спостерігається значне покращення дії NBTPT у випадку заміни 20-40 масових частин NBTPT на NcHTPT, NPen-TPT, NiBTPT або NPTPT. У таблицях 4, 9 та 10 наведені результати аналогічних досліджень комбінації активних речовин NBTPT та NPTPT на трьох різних ґрунтах. Покращення дії комбінації згідно з винаходом спостерігається у випадку всіх трьох ґрунтів. Таблиці 5-8 відображають результати аналогічних досліджень з використанням розчину карбаміду. Як видно, рівень втрат аміаку без використання інгібітору уреази є нижчим, ніж у випадку гранульованого карбаміду, та залежно від серії дослідження становить від 11 до 28% використовуваної як карбамід кількості азоту, в той час як у випадку гранульованого карбаміду втрати станов Oрган. речовина % вуглецю