含水的螯合铁组合物的制作方法

专利名称：含水的螯合铁组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含水的螯合铁组合物。
已知在广泛的农作物和园艺作物中、特别是在碱性和钙质土壤中螯合铁例如乙二胺-N，N’-双(2-羟基苯基乙酸)合铁(Fe-EDDHA)和乙二胺-N，N’-双(2-羟基-4-甲基苯基乙酸)合铁(Fe-EDDHMA)是治疗缺铁症的有效试剂。
过去，在施于土壤之前将Fe-EDDHA与Fe-EDDHMA粉末或(微小)颗粒溶解于灌溉水中。然而，这两种化合物都具有在水中溶解度低的缺点；由于扬尘以及它们在水的存在下容易结块或者成团，这种粉末形式特别难于处理。因此难以制备这些化合物的水溶液。尝试制备这种溶液会导致大量粘性物质在混合容器中沉淀，除非在向水中添加固体Fe-EDDHA或Fe-EDDHMA的同时连续地强烈搅拌容器的内容物。当希望将该化合物溶于灌溉水中时通过搅拌来帮助溶解是困难的，这将引起特殊的问题。
通过制备这些化合物的水溶液以直接施于土壤来解决该问题的努力还不是特别成功，因为即使充分搅拌也不可能获得Fe-EDDHA浓度大于约30％w/v或者Fe-EDDHMA浓度大于约20％w/v的溶液。
因为市售的Fe-EDDHA与Fe-EDDHMA螯合物本身仅有大约6重量％铁并且通常包含大量盐例如硫酸钠或氯化钠以及副产物，所以30％w/v或者约25wt％Fe-EDDHA水溶液的铁浓度仅仅为大约1.8g/100ml水(即18g/l)，并且20％w/v或约15wt％Fe-EDDHMA水溶液的铁浓度仅仅为大约1.2g/100ml水(即12g/l)。
这些水溶液的铁含量低、该溶液制备困难以及与固态Fe-EDDHA和Fe-EDDHMA螯合物(即使在颗粒化之后，颗粒化本身就是昂贵的工艺)的农业应用相关的问题都会限制那些本来用于治疗土壤缺铁症的有效试剂由于螯合铁水溶液与使用粉末或(微小)颗粒形式的螯合铁相比具有优势，例如较易处理(通过在使用前简单地用水稀释该液体制剂)以及防止使用固态制剂时引起的扬尘，因此在本领域需要具有高铁(螯合物)含量的水溶液。优选地应当尽可能浓缩该水溶液，因为螯合铁水溶液的运输成本的增加不应损害制备干燥的固态螯合铁时节约的干燥成本。所述水溶液优选应当具有实用的储藏稳定性或者货架寿命。
EP-A-0 334 630公开了用于治疗土壤缺铁症的组合物，其包含螯合铁化合物和农业上可接受的有机溶剂(优选多元醇如乙二醇或者所述多元醇的醚如2-乙氧基乙醇)。实施例1的含有Fe-EDDHA的组合物的铁浓度为42g/l或大约3wt％。
然而出于环境和健康考虑，通过用有机溶剂改善螯合铁的水溶性从而增加溶液中螯合铁含量的方法并不总是令人满意的。例如，2-乙氧基乙醇被认为具有致畸性质。
WO-A-99/08982公开了易于分送给植物的高浓度的可溶解的螯合铁组合物。该水溶液的特征在于具有高pH值(优选大于12)，并包含通过至少一个具有多羟基的配体(如酒石酸或甘露醇)螯合的溶解的铁离子。
然而，使用较大量的多羟基化合物也并不总是令人满意的，因为这会增加成本。此外，碱性高的溶液具有腐蚀性并且这是不需要的。另外，实施例5的含有Fe-EDDHA的组合物的铁浓度仅为大约至多1wt％。
因此，本领域需要不具有上述缺点的含水组合物。本发明提供了一种具有高浓度可溶性螯合铁的组合物，并且能够容易地将其分配给土壤。其可避免使用有机溶剂并且不需要使用高pH值的具有多羟基的配体。
本发明的组合物基本上包含水、螯合铁和具有式RC(O)NH2的化合物(其中R代表NH2或C1-C8烷基)。
附带提及的是ES-A-2 110 894公开了一种包含完全与EDDHA螯合的铁、完全与EDTA螯合的锰、完全与EDTA螯合的锌、游离氨基酸和尿素的液体肥料。该肥料用于减轻蔬菜的缺绿病。
GB-A-1 307 828在实施例1中公开了一种除了螯合铁和尿素外还包含
GB-A-1 307 828在实施例1中公开了一种除了螯合铁和尿素外还包含磷酸盐和镁离子的含水肥料组合物。该文献中描述的组合物包含0～0.5wt％铁。
化学文摘115:28165z公开了一种具有EDTA螯合的Mn-Zn-Fe组合以及尿素的组合物，并描述了通过加入尿素而增加叶子对微量营养素组合物的吸收。
US 4,002,456涉及用于促进植物生长的试剂并且公开了一种N-甲基吡咯烷酮中的具有痕量元素的氯化物和硼酸的非水溶液，该溶液还包含甲酰胺或乙酰胺。该文献还描述了尿素、乙酰胺和甲酰胺促进植物对微量营养素的吸收。
DD-A-287 026公开了包含木质磺酸螯合的微量营养素的组合物。该文献不涉及包含螯合铁的组合物。
上述五篇文献不涉及构成本发明基础的问题，并且没有公开或提出根据本发明的组合物。
在本发明的上下文中，本申请的权利要求1中的短语“基本上包含”是指除了水、螯合铁和具有式RC(O)NH2的化合物，该组合物中拒绝引入任何组分，包含于螯合铁或具有式RC(O)NH2的化合物(市售的或制备后的)中的杂质或其他物质除外，它们是用于制备根据本发明的含水组合物的起始原料。
根据本发明使用的的螯合铁可以是任何单一的螯合铁或两种或更多种螯合铁的混合物。合适的螯合铁是市售可得的。合适的混合物包括Fe-EDDHA或Fe-EDDHMA与一种或多种其他螯合铁例如二亚乙基三胺五乙酸合铁(Fe-DTPA)、乙二胺四乙酸合铁(Fe-EDTA)或羟基乙二胺三乙酸合铁(Fe-HEDTA)的混合物。螯合铁优选包含Fe-EDDHA。
优选地R代表NH2或C1-C6烷基。更优选地该烷基是C1-C4烷基，甚至更优选C1-C2烷基。更优选地R代表NH2或甲基。最优选地R代表NH2基团。
在本发明的组合物中使用尿素(R是NH2)的优点在于尿素本身是通常使用任何等级的尿素。
一般地，根据本发明的具有式RC(O)NH2的化合物的用量(以该组合物的总重量为基准)为6～25重量％，优选8～25重量％，更优选10～25重量％，甚至更优选15～25重量％，最优选19～23重量％。
一般地，根据本发明组合物中存在的铁的量(以该组合物的总重量为基准)为1.5～3.5重量％，优选2.0～3.5重量％，并更优选大约3重量％。
根据本发明的典型的含水组合物基本上包含(以该组合物的总重量为基准)6～25重量％具有式RC(O)NH2的化合物和1.5～3.5重量％螯合铁形式的铁。
因而本发明的组合物充分地富集铁，以成为非常有用的治疗土壤缺铁症的治疗试剂。我们发现本发明的组合物在长时期内存储可保持稳定，例如下面详细描述的实施例1-3的组合物在超过9个月的存储期内可保持稳定，这意味着在此期间内没有目测观察到固体物质。
本发明的组合物可以通过如下方法制备首先将具有式RC(O)NH2的化合物溶于水中，然后加入固态的螯合铁并同时搅拌该水溶液；或者通过首先制备螯合铁在水中的浆料，然后加入具有式RC(O)NH2的化合物并同时搅拌。
通过以下实施例说明本发明。
实施例实施例1将10g尿素(纯级，ex Baker)溶于40g水中。向该尿素溶液中加入50g Fe-EDDHA(RexolinQ，ex Akzo Nobel chemicals)。剧烈搅拌该混合物10分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过9个月的时期内保持稳定。
实施例2
将15g尿素(纯级，ex Baker)溶于35g水中。向该尿素溶液中加入50g Fe-EDDHA(RexolinQ)。剧烈搅拌该混合物10分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过9个月的时期内保持稳定。
实施例3将20g尿素(纯级，ex Baker)溶于30g水中。向该尿素溶液中加入50g Fe-EDDHA(RexolinQ)。剧烈搅拌该混合物10分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过9个月的时期内保持稳定。
当采用Rexiron和Ferica(均来自ex Akzo Nobel Chemicals)代替RexolinQ时得到类似结果。
实施例4将200g尿素(工业级，ex BASF)溶于300g水中。向该尿素溶液中加入500g Fe-EDDHA(RexolinQ)。剧烈搅拌该混合物15分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过6个月的时期内保持稳定。
实施例5将20g乙酰胺(ex Baker)溶于30g水中。向该乙酰胺溶液中加入50gFe-EDDHA(RexolinQ)。剧烈搅拌该混合物10分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过1个月的时期内保持稳定。
实施例6将50g Fe-EDDHA(RexolinQ，ex Akzo Nobel Chemicals)悬浮在35g水中。向该混合物中加入15g尿素(纯级，ex Baker)。剧烈搅拌该混合物10分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过9个月的时期内保持稳定。
实施例7将50g Fe-EDDHA(RexolinQ，ex Akzo Nobel Chemicals)悬浮在30g水中。向该混合物中加入20g尿素(纯级，ex Baker)。剧烈搅拌该混合物10分钟。所得组合物是血红色的浓溶液，其具有3％(m/m)Fe-EDDHA形式的铁浓度。经目测确认该溶液于室温下可在超过9个月的时期内保持稳定。
权利要求
1.一种组合物，其基本上包含水、螯合铁和具有式RC(O)NH2的化合物，其中R代表NH2或C1-C8烷基。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于R代表NH2或C1-C6烷基。
3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于R代表NH2或甲基。
4.根据权利要求1-3中任一项的组合物，其特征在于所述螯合铁包含Fe-EDDHA。
5.根据权利要求1-4中任一项的组合物，其特征在于所述组合物中具有式RC(O)NH2的化合物的量以该组合物的总重量为基准是6～25重量％。
6.根据权利要求1-5中任一项的组合物，其特征在于所述组合物中具有式RC(O)NH2的化合物的量以该组合物的总重量为基准是8～25重量％。
7.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其特征在于所述组合物中铁的量以该组合物总重量为基准是1.5～3.5重量％。
8.一种制备如前述任一项权利要求的组合物的方法，其包括首先将具有式RC(O)NH2的化合物溶于水中，然后加入固态的螯合铁并同时搅拌该水溶液。
9.一种制备如前述任一项权利要求的组合物的方法，其包括首先制备螯合铁在水中的浆料，然后加入具有式RC(O)NH2的化合物并同时搅拌。
10.将如前述任一项权利要求的组合物用于治疗土壤缺铁症的用途。
全文摘要
本发明涉及一种含水的螯合铁组合物，其基本上包含水、螯合铁以及具有式RC(O)NH
文档编号C05D9/02GK1585730SQ02822680
公开日2005年2月23日 申请日期2002年11月1日 优先权日2001年11月14日
发明者A·M·赖希魏因 申请人:阿克佐诺贝尔股份有限公司