[发明专利]一种N-正丁基硫代磷酰三胺的合成方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种N-正丁基硫代磷酰三胺（NBPT）的合成方法， 特别是一种N-正丁基硫代磷酰三胺适合工业化的方法。

（二）背景技术

长期以来，氮肥利用率低，污染环境一直为世界关注焦点问题之 一。尿素是世界及我国应用最广、数量最多也最受欢迎的肥料品种。 但由于大量施用且利用率偏低，仅为30%～35%，故而控制氮素损失 减少及其造成的水体污染、土体污染、土壤中氨和硝酸盐累积对作物 造成的农产品污染等一系列环境问题亟待解决。因此，提高氮肥肥效 避免环境污染，重视肥料的释放与作物的生育期的需氮素规律相适应 已成为全球世界经济和农业可持续发展的关注热点。

目前提高尿素利用率的研究是世界各国科学家普遍关注的问题， 基本上有三种途径：一是在尿素中加入尿素酶抑制剂；二是在尿素中 加入硝化抑制剂；三是包被技术。研究表明，后两种技术不如第一种 技术效果好，因而，加入尿素酶抑制剂已成为解决尿素利用率低的主 要方法。

近10年来国外的研究表明，N-正丁基硫代磷酰三胺 N-(n-buty1)thiophosphric triamide(NBPT)是目前最有效的土壤脲酶抑 制剂之一，用在NH₃易于挥发的土壤上和尿素抑制剂的作用环境满 足时显示了良好的应用前景。因此应用尿素酶抑制剂NBPT对节省尿 素肥料施用量、提高作物产量、减少环境污染都有好处，是一种可持 续的农业生产技术。因而，对NBPT的合成也成为了众多学术工作者 的研究热点对象。

以US4053714、US5770771、US5883297、WO2007054392、 CN1583767、CN101759717等为代表的专利，制备方法采用了把一正 丁胺、三乙胺和溶剂的混合液滴加到硫代磷酰氯和同种溶剂的混合溶 液中，之后再通入氨气进行反应，继而分离纯化得到最终产物NBPT。 以三乙胺作为缚酸剂，增加了分离难度和对三乙胺回收利用的繁琐程 序和设备，同时增大了氨气的使用量，对生产造成了资源浪费，对环 境也造成一定程度的污染。以WO2010045895、US5955630、 US208287709等为代表的专利，虽然也采用了上述方法来制备，但反 应过程中并没有加入其他的有机缚酸剂，部分烷基胺或氨充当了反应 物和缚酸剂的双重角色，增加了原料使用量，副产物较多，对最终产 物的分离和纯化造成一定的难度，同时还要对生成的烷基胺盐酸盐用 碱液处理，回收烷基胺，增加了反应设备，提高了生产成本，缩小了 利润空间，不利于工业化大生产。

（三）发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的使用有机胺作为缚酸剂，产 物难于分离纯化的缺点，旨在提供一种新的N-正丁基硫代磷酰三胺的 合成方法，该方法原料价廉易得，路线简单、条件温和、收率高、纯 度好。

本发明的化学反应式如下：

本发明所采用的技术方案是：

一种N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)的合成方法，所述的方法包 括以下步骤：（1）以硫代磷酰氯为原料，在有机溶剂中，-40~20℃条 件下（优选-5～0℃条件下），滴加一正丁胺、无机碱的水溶液，滴加 完毕后，保温-40~20℃（优选-5～0℃）反应，跟踪检测至反应完全， 反应液A静置分层，除去水层得有机相A，所述的硫代磷酰氯、一 正丁胺、无机碱的物质的量之比为1:(1.0～1.5):(0.5～1.2)；（2） -40~20℃温度下（优选-5～0℃温度下），向有机相A中通入氨气，通 毕后，跟踪检测反应完毕，所得反应液B经过后处理，制得所述N- 正丁基硫代磷酰三胺，所述硫代磷酰氯与氨气的物质的量之比为1: 4.0～6.0。

所述步骤（1）中，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、 碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾或氢氧化钙，优选氢氧化钠或氢氧化钾。

所述无机碱的水溶液的质量百分浓度为5-40%，优选为30%。

本发明所述步骤（1）中，所述的硫代磷酰氯、一正丁胺、无机 碱、氨气的物质的量之比优选为1:(1.05～1.1):(1.0～1.1):(4.2～4.4)。

所述步骤（1）中，所述的有机溶剂为：二氯甲烷、二氯乙烷、 三氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、4-甲基-2-戊酮或甲苯，优选为二氯 甲烷。