BR112017023290B1 - Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, método e fertilizante à base de ureia que compreende a dita composição e método para produção da composição altamente concentrada de nbpt - Google Patents
Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, método e fertilizante à base de ureia que compreende a dita composição e método para produção da composição altamente concentrada de nbpt Download PDFInfo
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Abstract
FORMULAÇÃO DE TRIAMIDA TIOFOSFÓRICA OU FOSFÓRICA ALTAMENTE CONCENTRADA PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOS. A presente revelação se refere a uma formulação inovadora de triamida tiofosfórica ou fosfórica altamente concentrada com estabilidade otimizada contra a cristalização ou o congelamento em exposição prolongada à baixa temperatura de ou abaixo de 0 °C. A mesma também fornece um método para produzir e usar tais formulações.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório de patente US n° 62/191838, depositado em 13 de julho de 2015, que está aqui incorporado na íntegra, a título de referência.
[002] A presente revelação refere-se a uma formulação líquida inovadora de triamida tiofosfórica ou fosfórica altamente concentrada com estabilidade otimizada contra a cristalização ou o congelamento em baixas temperaturas de exposição prolongada de ou abaixo de 0 °C, e métodos para fabricar e usar uma tal composição.
[003] A perda de nitrogênio ocorre devido a volatilização da amônia com a ureia ou fertilizantes à base de ureia, em parte, devido à rápida hidrólise da ureia sobre ou próximo à superfície do solo por enzimas urease geradas por micróbios. Um inibidor de urease, como triamida fosfórica ou triamida tiofosfórica (particularmente N-(n-butil) triamida tiofosfórica, NBPT), pode retardar a decomposição enzimática de ureia por meio da inibição da enzima urease. Isto fornece um meio eficaz de controlar as perdas de nitrogênio sob a forma de amônia a partir de fertilizantes contendo ureia aplicada à superfície.
[004] Uma triamida fosfórica ou triamida tiofosfórica, como NBPT ou um inibidor de urease, pode ser aplicada sobre uma formulação de fertilizante granular, primeiro, por mistura de uma solução concentrada da triamida fosfórica ou triamida hexametilfosfórica que é dissolvida em um solvente, como glicol ou um derivado de glicol, ou uma mistura de solvente de um glicol ou derivado de glicol e uma amida líquida (consulte a patente US n° 5.698.003). Alternativamente, um inibidor de urease de triamida tiofosfórica ou triamida fosfórica, como NBPT pode ser introduzido em uma mistura de ureia para formar um fertilizante com ureia fundida incorporada (consulte WO 2015/027244). Além disso, uma formulação seca altamente concentrada de NBPT, como o estabilizador de nitrogênio DRI-MAXX da AGROTAIN®, que pode aderir aos grânulos de ureia sem adição extra de umidade à mistura, pode ser usada para tratar os grânulos de ureia para produzir uma ureia contendo NBPT também (consulte a patente US n° 9.034.072).
[005] A N-(n-butil)triamida tiofosfórica de grau industrial é um composto sólido ceroso, que não é fácil de usar diretamente e que também é sensível à umidade e à temperatura elevada. O uso de uma formulação líquida de NBPT é, dessa forma, altamente desejável já que facilita consideravelmente a introdução de NBPT na ureia granular e nos fertilizantes líquidos contendo ureia. Os solventes adequados para preparar soluções de NBPT devem atender a alguns requisitos básicos, como alta solubilidade e estabilidade de NBPT no solvente, resistência das soluções de NBPT contra a cristalização ou congelamento à baixa temperatura, baixa viscosidade de soluções concentradas de NBPT, baixa toxicidade, volatilidade, inflamabilidade, com um teor de água mínimo na forma comercialmente disponível do solvente, e de baixo custo.
[006] Um dos objetivos principais da presente revelação é fornecer uma formulação líquida de triamida tiofosfórica ou fosfórica altamente concentrada que seja resistente à cristalização ou ao congelamento sob exposição prolongada a uma baixa temperatura de ou abaixo de 0 °C.
[007] Embora a técnica anterior revele que soluções com uma alta concentração de NBPT podem ser preparadas e ser razoavelmente estável à temperatura ambiente (consulte a patente n° US 5.698.003), é bem conhecido que uma solução altamente concentrada de NBPT, geralmente, não é recomendada para ser armazenada a ou abaixo de 0 °C por um período de tempo prolongado, devido à probabilidade de congelamento ou de cristalização da solução. "Se o produto for submetido a temperaturas abaixo de 32° F (0 °C) durante um período de tempo prolongado, o produto será se tornará semelhante a gel, resultando na formação de cristais no fundo do recipiente". (Consulte AGROTAIN® ULTRA Product Information: http://ekova.com/download/product- information/Agrotain_Ultra/Agrotain%20ultra%20Label.pdf).
[008] Quanto mais alta a concentração de NBPT em uma solução, maior a probabilidade de que a solução inteira congele e/ou maior a probabilidade de que NBPT se precipite da solução a ou abaixo de 0 °C. Além disso, quanto mais impurezas na NBPT, maior a probabilidade de que uma solução com uma alta concentração de NBPT congele mais rapidamente a ou abaixo de 0 °C.
[009] AGROTAIN® ULTRA é uma formulação líquida de NBPT com a concentração de NBPT mais alta conhecida de 26,7 %, em peso. Sabe-se que o produto precipita, ou se torna um gel, se for submetido a temperaturas de ou abaixo de 0 °C durante um período de tempo prolongado, conforme mencionado nas informações de produto. Embora a patente US n° 5.698.003 vencida, que é a patente que abrange AGROTAIN® ULTRA, revele que o sistema solvente poderia ser útil a temperaturas baixas para fluidez, ela não menciona os problemas de congelamento ou cristalização em baixa temperatura. Além disso, a concentração mais alta de NBPT em todas as formulações exemplificadas da patente '003 é de apenas 25 %, o que é ainda mais baixo do que a concentração de NBPT do AGROTAIN® ULTRA. Na verdade, as linhas 18 a 19 da Coluna 8 da patente 003 refere-se a "soluções concentradas normalmente contendo 25 por cento em peso". Os sistemas solventes revelados na patente US n° 5.698.003 não ajudam em uma solução altamente concentrada de NBPT com uma concentração de pelo menos 35% em peso, conforme revelado na presente revelação.
[010] Além disso, as soluções comerciais de NBPT podem às vezes incluem um corante (ou de um colorante), por causa da necessidade de fornecer diferenciação do produto. Muitos corantes usados em soluções de NBPT são muito solúveis em água, porém menos solúveis em solventes orgânicos, especialmente, em temperaturas mais baixas. Dessa forma, o corante adicionado pode prejudicar os esforços para produzir uma solução altamente concentrada de NBPT resistente à temperatura mais baixa. Adicionalmente, quanto maior a concentração de corante, mais difícil é alcançar um valor de solução de NBPT altamente concentrada resistente à baixa temperatura.
[011] Em algumas aplicações industriais, como a produção de grânulos de ureia incorporados em NBPT, é altamente desejável o uso de soluções muito concentradas de NBPT para misturar com a ureia fundida. A alta concentração alivia os problemas de transporte, armazenamento, ambientais e de manuseio. No entanto, devido às desvantagens de estabilidade física a uma temperatura mais baixa para as soluções de NBPT altamente concentradas, conforme discutido, até o presente momento, não há nenhuma formulação líquida de NBPT comercialmente disponível com uma concentração de pelo menos 35%, em peso, que possa suportar longos períodos de exposição à temperatura de ou abaixo de 0 °C.
[012] A presente revelação fornece uma formulação altamente concentrada com uma concentração triamida tiofosfórica ou fosfórica de pelo menos 35% em peso que pode suportar a exposição prolongada a temperaturas mais baixas de ou abaixo de 0 °C, e métodos para fabricar e usar tal formulação.
[013] Em uma modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i) . triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35% a cerca de 50 % em peso, sendo que a triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto de acordo com a Fórmula I: (X=P)(NH2)2NR1R2 (Fórmula I) em que X é oxigênio ou enxofre, e R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio, alquila C1-C12, cicloalquila C3-C12, arila C6-C14, alquenila C2-C12, alquinila C2-C12, heteroarila C5-C14, heteroalquila C1-C14, heteroalquenila C2-C14, heteroalquinila C2-C14 ou cicloheteroalquila C3-C12; ii) . um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto CnH2n (OH)2 (Fórmula II) e n é 2 a 12. iii) . uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12.
[014] Em outra modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrado de triamida tiofosfórica ou fosfórica, que compreende: iv) triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35% a cerca de 50 % em peso, sendo que a triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto de acordo com a Fórmula I: (X=P)(NH2)2NR1R2 (Fórmula I) em que X é oxigênio ou enxofre, e R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio, alquila C1-C12, cicloalquila C3-C12, arila C6-C14, alquenila C2-C12, alquinila C2-C12, heteroarila C5-C14, heteroalquila C1-C14, heteroalquenila C2-C14, heteroalquinila C2-C14 ou cicloheteroalquila C3-C12; v) ). um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto CnH2n (OH)2 (Fórmula II) e n é 2 a 12. vi) ). uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12. vii) um corante com uma faixa de concentração de cerca de 1,0 % a cerca de 2,0 % em peso.
[015] Em uma outra modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i) . N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 40 % a cerca de 48 % em peso; ii) . propilenoglicol (PG) com uma concentração na faixa de cerca de 8 % a cerca de 20 % em peso; iii) . N-metil-2-pirrolidona (NMP) com uma concentração na faixa de cerca de 35% a cerca de 50 % em peso; iv) . um corante com uma concentração na faixa de cerca de 1,2% a cerca de 1,8 % em peso.
[016] Em uma outra modalidade, a presente revelação fornece um método que compreende colocar uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica da presente revelação com um fertilizante à base de ureia.
[017] Em uma modalidade, a presente revelação fornece um método para fabricação de uma composição altamente concentrada de NBPT combinando NBPT, PG, NMP e um corante para produzir uma solução homogênea.
[018] Em uma modalidade, a presente revelação fornece um método para produzir um fertilizante contendo ureia incorporado pela adição de uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica em um fertilizante contendo ureia fundida.
[019] As triamidas tiofosfóricas ou fosfóricas na presente revelação são compostos de acordo com a Fórmula I: (X=P)(NH2)2NR1R2 (Fórmula I) em que X é oxigênio ou enxofre, e R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio, alquila C1-C12, cicloalquila C3-C12, arila C6-C14, alquenila C2-C12, alquinila C2-C12, heteroarila C5-C14, heteroalquila C1-C14, heteroalquenila C2-C14, heteroalquinila C2-C14 ou cicloheteroalquila C3-C12.
[020] X é, de preferência, enxofre.
[021] De preferência, R1 e R2 são independentemente hidrogênio ou alquila C1-C6.
[022] Uma triamida tiofosfórica ou fosfórica preferencial na presente revelação é um composto de acordo com a Fórmula I, em que X é enxofre, R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio ou alquila C1-C6.
[023] A triamida tiofosfórica ou fosfórica com a máxima preferência na presente revelação é N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT).
[024] A concentração da triamida tiofosfórica ou fosfórica na presente revelação está em uma faixa de 35% a cerca de 50 % em peso, de cerca de 40 % a cerca de 48 % em peso. Uma faixa de concentração mais preferencial é de cerca de 45 % a cerca de 48 % em peso.
[025] Os glicóis na presente revelação são compostos de acordo com Fórmula II: CnH2n (OH)2 (Fórmula II) em que n é de 2 a 12. De preferência, n é de 2 a 6. Com mais preferência, n é 3.
[026] Os glicóis preferenciais na presente revelação são compostos de acordo com Fórmula II, em que n é de 2 a 6.
[027] O glicol da máxima preferência na presente revelação é 1,2-propileno glicol (PG).
[028] Exemplos de glicóis adequados na presente revelação incluem, mas não se limitam a etilenoglicol (glicol), propilenoglicol (1,2-propanodiol), 1,4- butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,9- nonanodiol, 1,8-octenodiol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3- butanediol, 2,4-pentauediol, 2,5-hexanediol, 4,5-octanediol, 3,4-hexanediol, e qualquer combinação dos mesmos.
[029] Exemplos de derivados de glicol adequados na presente revelação podem incluir, mas não se limitam a, monoestearato de etileno glicol, diestearato de etileno glicol, amido estearato de etileno glicol, monoestearato de propilenoglicol, dicaprilato de propileno glicol, dicaprato de propileno glicol diacetato glicol, dilaurato glicol, dipalmito glicol, diforrnato glicol, dibutirato glicol, dibenzorato glicol, dipalmato glicol, dipropionato glicol, monoacetato glicol, monopalmitato glicol, monoformato glicol, monoestearato de dietileno glicol e qualquer combinação dos mesmos.
[030] Derivados de glicol na presente revelação podem incluir, também trióis C3-C12 e/ou derivados de triol C3-C12 triol, incluindo trióis C3-C6. O triol da máxima preferência na presente revelação é glicerol. Exemplos de derivados de triol incluem, mas não se limitam a, monoestearato de glicerol, diestearato de glicerol, monooleato de glicerol, monolaurato de glicerol, dilaurato de glicerol, dipalmitato de glicerol, monopalmitato de glicerol, triacetato de glicerol, tribenzoato de glicerol, tributirato de glicerol, trimiristato de glicerol, trioleato de glicerol, trilaurato de glicerol, tripalmitato de glicerol triestearato de glicerol e qualquer combinação dos mesmos.
[031] A concentração total de glicol e/ou derivados de glicol na presente revelação está na faixa de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso. A faixa de concentração preferencial é de cerca de 8 % a cerca de 20 % em peso. A faixa de concentração mais preferencial é de cerca de 10 % a cerca de 15 % em peso.
[032] Amidas líquidas na presente revelação incluem, mas não se limitam a: 2-pirrolidona; N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12.
[033] A amida líquida preferencial na presente revelação é N-(alquil C1-C12)- 2-pirrolidona.
[034] A amida líquida da máxima preferência na presente revelação é N- metil-2 pirrolidona (NMP).
[035] A concentração total de uma amida líquida na presente revelação está situada em uma faixa de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, incluindo de cerca de 30 % a cerca de 60 %, em peso, e de cerca de 35 % a cerca de 60 % em peso. Uma faixa de concentração preferencial é de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso.
[036] Um corante também pode ser incluído em uma formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica na presente revelação. Qualquer corante comumente usados incluindo corantes alimentícios podem ser usados para proporcionar evidência visual da uniformidade da distribuição dos componentes das formulações contendo triamida tiofosfórica ou fosfórica e corante.
[037] Exemplos de corantes adequados na presente revelação incluem, mas não se limitam a, Azul FD&C n° 1, Verde FD&C n° 3, Amarelo FD&C n° 5, Vermelho FD&C n° 3, Vermelho FD&C n° 40, Amarelo FD&C n° 6 e corante verde AGROTAIN® ULTRA ou uma combinação dos mesmos.
[038] A quantidade de corante adicionado na presente revelação pode ter impacto substancial à resistência ao clima frio ou à cristalização. Uma concentração mais alta de corante pode ser necessária em uma formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica para obter o nível desejado de cor. No entanto, uma concentração muito alta de corante pode acelerar a cristalização de NBPT ou congelamento da solução total em temperaturas mais baixas.
[039] A porcentagem em peso de um corante em uma faixa altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica na presente revelação pode ser de 0,1% a 5%, 0,5% a 5%, 1% a 5%, 2% a 5%, 3% a 5%, 4% a 5%, 0,1% a 4%, 0,5% a 4%, 1% a 4%, 2% a 4%, 3% a 4%, 0,1% a 3%, 0,5% a 3%, 1% a 3%, 2% a 3%, 0,1% a 2%, 0,5% a 2%, 1 % a 2 % em peso. Uma faixa de porcentagem em peso de concentração mais preferencial é de cerca de 1,2 % a cerca de 1,8 % em peso.
[040] Uma formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica na presente revelação pode conter um ou mais (alquila C1-C16) (arila C5-C6) álcoois poliéter como tensoativos, como octil fenol álcool poliéter. A faixa de porcentagem em peso total dos (alquila C1-C16) (arila C5-C6) álcoois poliéter na formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica na presente revelação pode ser de cerca de 1 % a cerca de 10 % em peso.
[041] Uma formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica de acordo com a presente revelação pode também conter um ou mais (alquila C5-C6) (arila C1-C4) álcoois, como álcool benzílico. A faixa de porcentagem em peso total dos (alquila C5-C6) (arila C1-C4) álcoois na formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica da presente revelação pode ser de cerca de 1 % a cerca de 10 % em peso.
[042] Uma solução altamente concentrada triamida tiofosfórica ou fosfórica na presente revelação pode também conter um ou mais dos seguintes solventes selecionados do grupo que consiste em álcool benzílico, sulfóxido de dimetila (DMSO), morfolina e aminas etoxiladas, em que a porcentagem em peso total desse solvente na formulação altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica pode ser de cerca de 1 % a cerca de 10 % em peso.
[043] Em uma modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i) . uma triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35 % a cerca de 50 % em peso, em que a dita triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto, de acordo com a Fórmula 1, em que X é oxigênio ou enxofre, e R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio, alquila C1-C12, cicloalquila C3-C12, arila C6-C14, alquenila C2-C12, alquinila C2-C12, heteroarila C5-C14, heteroalquila C1-C14, heteroalquenila C2-C14, heteroalquinila C2-C14 ou cicloheteroalquila C3-C12; ii) . um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 12 e iii) . uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12.
[044] Em uma modalidade preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i) . uma triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35 % a cerca de 50 % em peso, sendo que a triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto de acordo com a Fórmula I, em que X é enxofre, R1 e R2 são independentemente hidrogênio ou alquila C1-C6; ii) . um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 12 e iii) . uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12.
[045] Em uma modalidade mais preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i) . N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma faixa de concentração de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso; ii) . um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 12 e iii) . uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12.
[046] Em outra modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrado de triamida tiofosfórica ou fosfórica, que compreende: i). uma triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35 % a cerca de 50 % em peso, em que a dita triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto, de acordo com a Fórmula 1, em que X é oxigênio ou enxofre, e R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio, alquila C1-C12, cicloalquila C3-C12, arila C6-C14, alquenila C2-C12, alquinila C2-C12, heteroarila C5-C14, heteroalquila C1-C14, heteroalquenila C2-C14, heteroalquinila C2-C14 ou cicloheteroalquila C3-C12; ii). um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 12; iii). uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12 e iv). um corante com uma faixa de concentração de cerca de 1,0 % a cerca de 2,0 % em peso.
[047] Em uma outra modalidade preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). uma triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35% a cerca de 50 % em peso, sendo que a triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto de acordo com a Fórmula I, em que X é enxofre, R1 e R2 são independentemente hidrogênio ou alquila C1-C6; ii). um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 12; iii). uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12 e iv). um corante com uma faixa de concentração de cerca de 1,0 % a cerca de 2,0 % em peso.
[048] Em uma outra modalidade mais preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma faixa de concentração de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso; ii). um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 12; iii). uma amida líquida com uma concentração de cerca de 25 % a cerca de 65 % em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente um hidrogênio ou um grupo alquila C1-C12 e iv). um corante com uma faixa de concentração de cerca de 1,0 % a cerca de 2,0 % em peso.
[049] Em uma modalidade na presente revelação, um glicol preferencial é um composto de acordo com a Fórmula II, em que n é de 2 a 6.
[050] Em uma modalidade na presente revelação, um glicol mais preferencial é um composto de acordo com a Fórmula II, em que n é 3.
[051] Em uma modalidade na presente revelação, um glicol pode ser um ou mais compostos selecionados dentre etilenoglicol, propilenoglicol (1,2-propanodiol), 1,4- butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,9- nonanodiol, 1,8-octenodiol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3- butanediol, 2,4-pentauediol, 2,5-hexanediol, 4,5-octanediol e 3,4-hexanediol.
[052] Em uma modalidade na presente revelação, o glicol é de máxima preferência é 1,2-propilenoglicol (PG).
[053] Em uma modalidade na presente revelação, a amida líquida preferencial é uma N-(alquila C1-C12)-2-pirrolidona.
[054] Em uma modalidade na presente revelação, uma amida líquida preferencial é N-metil-2-pirrolidona (NMP).
[055] Em uma modalidade na presente revelação, uma concentração total preferencial da triamida tiofosfórica ou fosfórica na composição situa-se na faixa de cerca de 40 % a cerca de 48 % em peso.
[056] Em uma modalidade na presente revelação, uma concentração total preferencial da triamida tiofosfórica ou fosfórica na composição situa-se na faixa de cerca de 45 % a cerca de 48 % em peso.
[057] Em uma modalidade na presente revelação, uma concentração total preferencial de glicol ou de derivados de glicol na composição situa-se na faixa de cerca de 8 % a cerca de 20 % em peso.
[058] Em uma modalidade na presente revelação, uma concentração total mais preferencial de glicol ou de derivados de glicol na composição situa-se na faixa de cerca de 10 % a cerca de 15 % em peso.
[059] Em uma modalidade na presente revelação, a razão de peso entre NMP e PG é maior que 10.
[060] Em uma modalidade na presente revelação, uma concentração total preferencial de um corante na composição pode ser na faixa de cerca de 1,2 % a cerca de 1,8 % em peso.
[061] Em uma modalidade na presente revelação, uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica compreende adicionalmente um ou mais (alquila C1-C16) (arila C5-C6) álcoois poliéter como tensoativos, como álcool octil fenol poliéter, e a faixa da concentração total dos (alquila C1-C16) (arila C5-C6) álcoois poliéter na composição pode ser de cerca de 1 % a cerca de 10 % em peso.
[062] Em uma modalidade na presente revelação, uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica compreende adicionalmente um ou mais (arila C5-C6) (alquila C1-C4) álcoois, álcool benzílico, em que a faixa da concentração total dos (arila C5-C6) (alquila C1-C4) álcoois na composição pode ser de cerca de 1 % a cerca de 10 % em peso.
[063] Em uma modalidade na presente revelação, uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica compreende adicionalmente um ou mais solventes selecionados do grupo que consiste em álcool benzílico, sulfóxido de dimetila (DMSO), morfolina e aminas etoxiladas, em que a concentração total do um ou mais solventes pode ser de cerca de 1 % a cerca de 10 % em peso.
[064] Em uma modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso; ii). um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com a Fórmula II e em que n é 2 a 6 e iii). N-(alquila C1-C12)-2-pirrolidona com uma faixa de concentração de cerca de 25 % a cerca de 50 % em peso.
[065] Em uma outra modalidade específica preferencial, a presente revelação fornece uma composição de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso; ii). propilenoglicol (PG) com uma concentração na faixa de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso e iii). N-metil-2-pirrolidona (NMP) com uma concentração na faixa de cerca de 25 % a cerca de 50 % em peso.
[066] Em uma outra modalidade específica preferencial, a presente revelação fornece uma composição de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i) . N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 42 % a cerca de 48 % em peso; ii) . propilenoglicol (PG) com uma concentração na faixa de cerca de 8 % a cerca de 15 % em peso e iii) . N-metil-2-pirrolidona (NMP) com uma concentração na faixa de cerca de 35 % a cerca de 45 % em peso.
[067] Em uma outra modalidade preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso; ii). um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso, em que o dito glicol é um composto CnH2n (OH)2 (Fórmula II) e n é 2 a 6. iii). N-(alquila C1-C12)-2-pirrolidona com uma faixa de concentração de cerca de 25 % a cerca de 50 % em peso e iv). um corante com uma concentração na faixa de cerca de 1 % a cerca de 2 % em peso.
[068] Em uma modalidade preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 35 % a cerca de 50 % em peso; ii). propilenoglicol (PG) com uma concentração na faixa de cerca de 5 % a cerca de 30 % em peso; iii). N-metil-2-pirrolidona (NMP) com uma concentração na faixa de cerca de 25 % a cerca de 50 % em peso e iv). um corante com uma concentração na faixa de cerca de 1 % a cerca de 2 % em peso.
[069] Em uma modalidade preferencial, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que compreende: i). N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 42 % a cerca de 48 % em peso; ii). propilenoglicol (PG) com uma concentração na faixa de cerca de 8 % a cerca de 15 % em peso; iii). N-metil-2-pirrolidona (NMP) com uma concentração na faixa de cerca de 35 % a cerca de 45 % em peso e iv). um corante com uma concentração na faixa de cerca de 1,2 % a cerca de 1,8 % em peso.
[070] Em outra modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica que é fisicamente estável a uma temperatura de ou abaixo de 0 °C e em que não há substancialmente nenhum congelamento da composição ou cristalização de qualquer sólido durante pelo menos 14 dias a ou abaixo de 0 °C.
[071] Em uma outra modalidade, a presente revelação fornece uma composição altamente concentrada de NBPT que é fisicamente estável a uma temperatura de ou abaixo de 0 °C e em que não há substancialmente nenhum congelamento da composição ou cristalização de qualquer sólido durante pelo menos 14 dias a ou abaixo de 0 °C. Uma tal composição altamente concentrada de NBPT compreende NBPT com uma concentração na faixa de cerca de 42% a cerca de 48% em peso, PG com uma concentração na faixa de cerca de 8% a cerca de 15% em peso, de NMP com uma concentração na faixa de cerca de 35% a cerca de 45% em peso, e um corante em uma concentração na faixa de cerca de 1,2% a cerca de 1,8% em peso.
[072] Em uma outra modalidade, uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a presente revelação, pode ser aplicada a fertilizantes contendo ureia sólida, como ureia granular de revestimento, adicionados a fertilizantes contendo ureia fundida para produzir fertilizantes contendo ureia com triamida tiofosfórica ou fosfórica incorporada (conforme descrito no documento US WO2015/027244 e no pedido provisório US n° 62/120.101, ambas aqui incorporadas por referência), ou adicionado em fertilizantes líquidos contendo ureia.
[073] Por exemplo, uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a presente revelação, pode ser incorporada a uma composição homogênea de fertilizante à base de ureia mediante a mistura da composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica diretamente com ureia fundida a uma temperatura de cerca de 120 °C a cerca de 150 °C antes da granulação ou peletização da ureia em uma instalação de produção convencional de ureia. É empregada mistura suficiente durante essa etapa de mistura, para assegurar que a composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica é distribuída de maneira homogênea através da ureia fundida antes que o material fundido esfrie e solidifique na etapa subsequente de granulação.
[074] Em uma modalidade, a presente revelação fornece um método para fabricação de uma composição altamente concentrada de NBPT combinando NBPT, PG e NMP para produzir uma solução homogênea.
[075] Em uma modalidade, a presente revelação fornece um método para fabricação de uma composição altamente concentrada de NBPT combinando NBPT, PG, NMP e um corante para produzir uma solução homogênea.
[076] O termo "altamente concentrado" significa uma concentração de pelo menos 35 % em peso de NBPT na presente revelação.
[077] O termo "exposição prolongada à baixa temperatura" significa que uma composição é exposta a temperaturas de ou abaixo de 0 °C durante ao menos 14 dias.
[078] O termo "temperatura de ou abaixo de 0 °C" significa uma temperatura na faixa de cerca de -15 °C a 0 °C.
[079] O termo "cerca de" significa um valor de ± 5 %. Por exemplo, um versado na técnica entenderá que "uma faixa de cerca de 10 % a cerca de 20 % em peso" também abrange uma faixa de "9,5 % a 20,5 % em peso".
[080] O termo "substancialmente nenhum congelamento da composição ou cristalização" significa que menos que 5 % da solução total é congelado ou menos que 5 % dos sólidos totais cristalizam em uma solução a uma temperatura de ou abaixo de 0 °C.
[081] A solução altamente concentrada de NBPT (Exemplo 1) pode ser feita pelo Método de preparo 1 ou Método de preparo 2.
[082] Corante verde AGROTAIN® ULTRA (1,67 g), propilenoglicol (PG) (10,00 g) e N-metil-2-pirrolidona (NMP) (43,30 g) são pesados em um recipiente de vidro. Uma barra de agitação magnética é adicionada e o frasco é vedado. O frasco é transferido a um banho-maria de 35 a 40 °C, em que o conteúdo é agitado constantemente para dissolver o corante. Uma vez que o corante for dissolvido, a temperatura do banho de água é reduzida para 30 a 35 °C. Cristais de N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) (45,00 g) são adicionados à mistura de corante e o recipiente é colocado em banho-maria. O conteúdo é agitado vigorosamente enquanto o aquecimento dissolve o NBPT em uma mistura homogênea. A mistura homogênea é, então, resfriada até a temperatura ambiente (~22 °C), antes de avaliação adicional.
[083] Corante verde AGROTAIN® ULTRA (1,67 g) e propileno glicol (PG) (10,00 g) foram pesadas em um recipiente de vidro equipado com uma barra de agitação magnética. Cristais de N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) (45 g) e N- metil-2-pirrolidona (NMP) (43,30 g) são pesados em um recipiente de vidro separado equipado com barra de agitação magnética. Os frascos são vedados. A jarra de vidro com um corante verde e propileno AGROTAIN® glicol (PG) é colocada em um banho- maria com uma temperatura de cerca de 40 °C. O frasco de vidro com a N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) e N-metil-2-pirrolidona (NMP) também é colocado em um banho-maria com uma temperatura de cerca de 35 °C. Ambas as misturas são agitadas constantemente enquanto os sólidos são dissolvidos para fornecer uma solução homogênea. As duas misturas são então combinadas e agitadas para formar uma mistura homogênea isenta de sólidos. A formulação resultante é resfriada até a temperatura ambiente (cerca de 22 °C) antes de avaliação adicional.
[084] Os Exemplos de 2 a 9 são preparadas com essencialmente o mesmo método do Exemplo 1 com o método de preparo 1 ou o Método de preparo 2.
[085] O propósito do teste de estabilidade a 0 °C é determinar se uma solução de NBPT altamente concentrada na presente revelação vai congelar ou se qualquer sólido vai se precipitar a partir da solução a 0 °C depois de ser armazenada a 0 °C durante pelo menos 14 dias.
[086] Uma solução altamente concentrada de NBPT (Exemplos 1 a 9) em um recipiente vedado é colocada em um congelador que foi ajustado para a temperatura desejada (0 °C). O tempo de quando a amostra é colocada na temperatura de congelamento é ajustado para zero. As amostras são monitoradas diariamente quanto à solidificação inclinando-se lentamente cada formulação para observar a fluidez. O tempo de congelamento é baseado no tempo em que uma determinada formulação parece ter solidificado. Formulações que pareciam ser solidificadas são removidas à temperatura ambiente e deixadas para descongelar. Algumas amostras são congeladas podem solubilizar novamente quando a temperatura é levada à temperatura ambiente. Outras amostras que são congeladas podem permanecer sólidas após a elevação da temperatura até a temperatura ambiente. As amostras são mantidas a 0 °C durante pelo menos 14 dias.
[087] Cada um dos Exemplos 1 a 9 permanece como uma solução homogênea durante pelo menos 14 dias a 0 °C, O teste de estabilidade demonstra que os Exemplos 1 a 9 podem manter uma solução homogênea a 0 °C durante pelo menos 14 dias.
[088] Em um estudo comparativo, verificou-se que, embora uma solução homogênea de NBPT com uma concentração de mais de 50 %, em peso, possa ser preparada à temperatura ambiente, a solução congela rapidamente dentro de poucas horas ou cristais precipitam da solução dentro de 1 a 4 dias a 0 °C.
[089] Em um outro estudo comparativo, verificou-se que se a quantidade de corante usado for de 2 % em peso, a solução inteira congela de um dia para o outro a 0 °C.
[090] Em um outro estudo comparativo, uma NBPT menos pura (cerca de 78% pureza) obtida através do evaporador por película deslizante foi usada para produzir soluções com essencialmente o mesmo método do Exemplo 1. Todas as soluções testadas congelaram a 0 °C do dia 1 ao dia 6.
[091] Em um outro estudo comparativo, verificou-se que se a razão de NMP para PG é menor que 1, quase toda a solução se torna sólida, mesmo quando a concentração de NBPT é cerca de 30%, em peso, e a concentração do corante é apenas 0,67 % em peso, AGROTAIN® ULTRA (consulte http://www.kochfertilizer.com/pdf/kas_agroultra_na_en_20111006.pdf; http://ekova.com/download/product- information/Agrotain_Ultra/Agrotain %20ultra %20Label.pdf). Isto demonstra que uma quantidade maior de NMP que de propileno glicol pode ser necessária para se obter uma solução altamente concentrada de NBPT resistente à baixa temperatura.
Claims (13)
1. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: i) uma triamida tiofosfórica ou fosfórica com uma faixa de concentração de 35% a 50% em peso, em que a dita triamida tiofosfórica ou fosfórica é um composto de acordo com a Fórmula I: (X=P)(NH2)2NR1R2 (Fórmula I) em que X é oxigênio ou enxofre, e R1 e R2 são, independentemente, hidrogênio, alquila C1-C12, cicloalquila C3-C12, arila C6-C14, alquenila C2-C12, alquinila C2-C12, heteroarila C5-C14, heteroalquila C1-C14, heteroalquenila C2-C14, heteroalquinila C2-C14 ou cicloheteroalquila C3-C12; ii) um glicol ou derivado de glicol com uma faixa de concentração de cerca de 5% a cerca de 30% em peso, em que o dito glicol é um composto de acordo com CnH2n (OH)2 (Fórmula II), e em que n é 2 a 12; e iii) uma amida líquida com uma faixa de concentração de cerca de 20% a cerca de 50% em peso, em que a dita amida líquida é selecionada do grupo que consiste em 2-pirrolidona, N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona, e uma amida com a fórmula R1CONR2R3, em que R1 é um hidrogênio ou alquila C1-C4, e R2 e R3 são independentemente hidrogênio ou alquila C1-C12; em que a razão entre a porcentagem em peso de iii) a ii) é maior que 1,0; e em que a dita composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica é fisicamente estável a uma temperatura de 0 °C, e não há substancialmente nenhum congelamento da composição ou cristalização de qualquer sólido em pelo menos 14 dias a 0 °C.
2. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um corante com uma faixa de concentração de cerca de 1,0% a cerca de 2,0% em peso.
3. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita triamida tiofosfórica ou fosfórica é N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT).
4. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito glicol ou derivado de glicol é um composto de acordo com a Fórmula II, e em que n é 2 a 6.
5. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito glicol ou derivado de glicol é propileno glicol (PG).
6. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita amida líquida é N-(alquil C1-C12)-2-pirrolidona.
7. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita amida líquida é N-metil-2-pirrolidona (NMP).
8. Composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: i) N-(n-butil) triamida tiofosfórica (NBPT) com uma concentração na faixa de cerca de 42% a cerca de 48% em peso; ii) propileno glicol (PG) com uma concentração na faixa de cerca de 8% a cerca de 15% em peso; iii) N-metil-2-pirrolidona (NMP) com uma concentração na faixa de cerca de 35% a cerca de 45% em peso; e iv) um corante com uma concentração na faixa de cerca de 1,2% a cerca de 1,8% em peso.
9. Método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende contactar uma composição, conforme definida na reivindicação 1, com um fertilizante à base de ureia.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito fertilizante à base de ureia é em grânulos ou pepitas de ureia.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito fertilizante à base de ureia é ureia fundida.
12. Fertilizante à base de ureia CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ureia e uma composição altamente concentrada de triamida tiofosfórica ou fosfórica, conforme definida na reivindicação 1.
13. Método para produção da composição altamente concentrada de NBPT, conforme definida na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que combina NBPT, PG, NMP e um corante para produzir uma solução homogênea.
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