TRIAMIDAS DEL ACIDO N-FENILFOSFORICO, PROCEDIMIENTO DE OBTENCION Y SU UTILIZACION COMO AGENTE DE REGULACION O DE INHIBICION DE LA HIDROLISIS ENZIMATICA DE LA UREA.

Triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico de la fórmula general (I):

**(Ver fórmula)** en la que: X es oxígeno o azufre, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 con independencia entre sí significan hidrógeno, alquilo/heteroalquilo C 1-C 8, alquenilo/heteroalquenilo C2-C8, alquinilo/heteroalquinilo C2-C8, cicloalquilo/heterocicloalquilo C3-C8, cicloalquenilo/heterocicloalquenilo C3-C8, arilo C6-C10/heteroarilo C5-C10, aralquilo, heteroarilalquilo, alcarilo, alcaheteroarilo, alcoxi, ariloxi, hetariloxi, alquiltio, ariltio, hetariltio, acilo, aroílo, hetaroílo, aciloxi, aroiloxi, hetaroiloxi, alcoxicarbonilo, ariloxicarbonilo, hetariloxicarbonilo, alquilsulfonilo, flúor, cloro, bromo, yodo, ciano, nitro, sulfo, carbonilo, carboxi, carbamoílo, sulfamoílo, dos restos R contiguos pueden unirse entre sí mediante una cadena alquileno o alquenileno formando un anillo de 5- 6 eslabones, eventualmente aromático, que pueden contener uno o más heteroátomos, por ejemplo oxígeno, nitrógeno o azufre, los restos R 1 -R 4 a título individual y con independencia entre sí pueden estar sustituidos por uno o varios de los grupos antes, por ejemplo por amino, alquilamino, dialquilamino, hidroxi o mercapto, así como las sales, tautómeros y complejos metálicos de los compuestos de la fórmula general (I), que tienen un efecto inhibidor de la ureasa

Triamidas del ácido N-fenilfosfórico, procedimiento de obtención y su utilización como agente de regulación o de inhibición de la hidrólisis enzimática de la urea.

La presente invención se refiere a nuevas triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico, a procedimientos para su obtención, a composiciones que las contienen y al uso de estas triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico o de las composiciones que las contienen como agente regulador o inhibidor de la hidrólisis enzimática de la urea (catalizada por la ureasa) (incluso en combinación con agentes limitadores de la nitrificación) para evitar las pérdidas de nitrógeno durante la aplicación de abonos basados en la urea, así como agente reductor de la concentración de amoníaco en los establos del ganado debida a la práctica imposibilidad de hidrólisis de la urea y como aditivo de la urea de los piensos dentro del marco de la nutrición animal, en especial de los rumiantes. La invención se refiere también a composiciones de fertilizantes, que contienen triamidas del ácido N-fenilfosfórico y un abono basado en la urea.

La urea es un producto de metabolismo originariamente biógeno, que por acción de la enzima ureasa se descompone en amoníaco y dióxido de carbono. La reacción de modo extraordinariamente rápido y efectivo, siendo la causa de las pérdidas de N durante la aplicación de fertilizantes basados en la urea. Estas pérdidas son especialmente elevadas cuando el suelo no dispone de suficiente potencia de absorción para fijar el amoníaco liberado en forma de iones amonio. Por este motivo se pierden cada año cantidades considerables de nitrógeno, que engrosan la contaminación medioambiental y, por otro lado, conllevan un mayor consumo de abonos.

Además, cuando las condiciones climáticas son desfavorables y/o cuando la aplicación se realiza sobre suelos ligeros, pueden formarse espontáneamente concentraciones elevadas de amoníaco en el suelo, que influyen negativamente en la germinación y el crecimiento de las plantas jóvenes.

Dado que urea es el abono nitrogenado de mayor contenido porcentual de N y, con gran diferencia, el abono nitrogenado mundialmente dominante, se comprende fácilmente que se estén buscando soluciones viables para reducir las pérdidas de N achacables a la ureasa. Para lograr este objetivo se han propuesto múltiples soluciones. En este contexto cabe mencionar el revestimiento ácido de los granulados de urea con el fin de poder capturar el amoníaco liberado y transformarlo en una sal, o el recubrimiento con sustancias que ralenticen la liberación de la urea y, de este modo, se pueda "neutralizar" sin problemas el amoníaco formado.

Además, la hidrólisis de la urea catalizada por la ureasa provoca, debido a la descomposición de la urea que se halla en los excrementos sólidos y sobre todo líquidos de los establos de ganado, una contaminación amoniacal en algunos casos notable, que, prescindiendo de las molestias olfativas cuando la concentración es alta, influyen negativamente en el desarrollo y el crecimiento de los animales.

Las pérdidas de N por la hidrólisis de la urea catalizada por la ureasa y por la nitrificación pueden situarse hasta en un 50% en condiciones desfavorables, en especial en los climas tropicales y subtropicales. Para minimizar estas pérdidas potenciales se recomienda aplicar los fertilizantes de forma repartida, según el consumo, pero esto acarrea gastos adicionales al agricultor resultantes de los trabajos de la aplicación repetida y de la mayor cantidad utilizada.

Las posibilidades de limitación de las pérdidas de nitrógeno consisten en impedir específicamente la hidrólisis de la urea catalizada por la ureasa y, por otro lado, impedir la nitrificación. En el primer caso, el uso de las sustancias que conducen a la inhibición de la ureasa parece muy prometedor, ya que, además de la aplicación para fines de fertilización, obviamente también es posible la aplicación para minimizar la concentración (carga) de amoníaco en los establos de ganado o minimizar su adición a la urea del pienso.

El uso de inhibidores de ureasa es una posibilidad eficaz de ralentizar notablemente la hidrólisis enzimática de la urea, que en condiciones normales transcurre con una velocidad extrema. Con el retraso de esta reacción enzimática, la urea del abono puede penetrar, sin haberse descompuesto, en capas más profundas del terreno.

De este modo prácticamente se descartan las pérdidas de amoníaco debidas al potencial de absorción de las capas situadas encima, a diferencia de lo que ocurre en la superficie del terreno. Por otro lado, de este modo se consigue aplicar sin pérdidas la urea y los abonos basados en la urea sobre terrenos ligeros.

En los establos de ganado, gracias a la adición de un inhibidor de ureasa, se puede limitar de modo eficaz la emisión de amoníaco del estiércol y de los extremos de los animales.

Desde el punto de vista del almacenaje y aplicación de abonos orgánicos sin pérdidas y, por tanto, sin contaminación ambiental, como son el estiércol o el purín, el uso de inhibidores de ureasa, eventualmente en combinación con inhibidores de nitrificación, constituye también una medida recomendable para aumentar la eficacia del abono y, por tanto, del abonado con estiércol procedente de la propia explotación agrícola.

Ya es sabido que, en especial para la nutrición de rumiantes, la alimentación del ganado con piensos ricos en proteínas y, por ello, favorecedores de su desarrollo, constituye para algunos ganaderos un problema económico, pero en algunas regiones del planeta, debido a las condiciones climáticas, se convierte en un problema insoluble a lo largo de todo el año. Desde el punto de vista actual, no se debe intentar la sustitución de la albúmina vegetal por harina animal en la alimentación de los rumiantes por razones de política sanitaria. Para afrontar esta situación se plantea la sustitución parcial de la nutrición vegetal de los animales, rica en proteínas de gran valor, por los llamados "compuestos nitrogenados no proteicos" (compuestos NPN). Aquí es donde podría intervenir la urea, si se consigue controlar la hidrólisis de la urea, catalizada por la catalizada, que tiene lugar en la panza de los animales, de tal manera que las cantidades de amoníaco liberadas se transformen inmediatamente en proteína microbiana por acción de los microorganismos presentes y, por consiguiente, no se produzcan efectos tóxicos. Para ello se requiere igualmente el uso de inhibidores apropiados de ureasa.

Por la bibliografía técnica se sabe que determinados compuestos orgánicos, pero también inorgánicos, son capaces de inhibir la hidrólisis de la urea catalizada por la ureasa (véase S. Kiss, M. Simihäian, Improving Efficiency of Urea Fertilizers by Inhibition of Soil Urease Activity, Kluwer Academic Publishers, 2002).

Con el descubrimiento de las diamidas de ésteres de ácido fosfórico (DD 122 177) se han encontrado compuestos que constituyen inhibidores de ureasa extraordinariamente eficaces. Tiene una eficacia similar una serie de derivados de la triamida del ácido fosfórico, incluidos los compuestos básicos (véase p.ej. US 4,540,428, US 4,676,822, US 4,696,693, US 4,537,614, US 4,517,004, EP 0 119 487), de los que hasta ahora se ha comercializado como único exponente la triamida del ácido N-(n-butil)tiofosfórico (NBTPT) (IMC AGRICO Corp., nombre comercial Agrotain®).

Considerando más atentamente estas sustancias se pone de manifiesto que algunas son relativamente propensas a la hidrólisis, lo cual limita considerablemente sobre todo su período de acción y, por tanto, su aplicabilidad. Por otro lado, se obtienen en algunos casos con un rendimiento bajo o aplicando procedimientos de obtención costosos, de modo que no son viables desde el punto de vista económico. Debido a la propensión a la hidrólisis del NBTPT y de su inestabilidad en combinación con abonos basados en la urea, cuando este ingrediente activo se emplea en forma de formulación líquida, que inmediatamente antes de la aplicación del abono se mezcla con el fertilizante basado en la urea, resulta muy antieconómico. Es muy difícil conseguir un reparto homogéneo del ingrediente activo en los granulados de abono. Además, el NBTPT fracasa en las condiciones anaeróbicas del cultivo del arroz, es decir, precisamente en el caso en que se registran las mayores pérdidas de nitrógeno y emisiones de amoníaco, porque la formación del análogo oxigenado del NBTPT y por tanto del inhibidor de ureasa propiamente dicho no tiene lugar o dicha formación es muy lenta (ver Fertilizer...

1. Triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico de la fórmula general (I):

en la que:

X es oxígeno o azufre,

R¹, R², R³, R⁴ con independencia entre sí significan hidrógeno, alquilo/heteroalquilo C₁-C₈, alquenilo/heteroalque- nilo C₂-C₈, alquinilo/heteroalquinilo C₂-C₈, cicloalquilo/heterocicloalquilo C₃-C₈, cicloalquenilo/heterocicloalquenilo C₃-C₈, arilo C₆-C₁₀/heteroarilo C₅-C₁₀, aralquilo, heteroarilalquilo, alcarilo, alcaheteroarilo, alcoxi, ariloxi, hetariloxi, alquiltio, ariltio, hetariltio, acilo, aroílo, hetaroílo, aciloxi, aroiloxi, hetaroiloxi, alcoxicarbonilo, ariloxicarbonilo, hetariloxicarbonilo, alquilsulfonilo, flúor, cloro, bromo, yodo, ciano, nitro, sulfo, carbonilo, carboxi, carbamoílo, sulfamoílo,

dos restos R contiguos pueden unirse entre sí mediante una cadena alquileno o alquenileno formando un anillo de 5-6 eslabones, eventualmente aromático, que pueden contener uno o más heteroátomos, por ejemplo oxígeno, nitrógeno o azufre,

los restos R¹-R⁴ a título individual y con independencia entre sí pueden estar sustituidos por uno o varios de los grupos antes, por ejemplo por amino, alquilamino, dialquilamino, hidroxi o mercapto,

así como las sales, tautómeros y complejos metálicos de los compuestos de la fórmula general (I), que tienen un efecto inhibidor de la ureasa.

2. Triamida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según la reivindicación 1, en la fórmula (I) X es O y R², R³, R⁴, R⁵ son H.

3. Procedimiento para la obtención de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque

a₁) se hacen reaccionar las 2-nitroanilinas o sus clorhidratos con cloruro de fosforilo (POCl₃) o cloruro de tiofosforilo (PSCl₃), eventualmente en presencia de un disolvente orgánico y de una base terciaria, a una temperatura entre 0 y 150ºC, eventualmente en atmósfera de gas inerte, con arreglo a la ecuación (1) para obtener los dicloruros de amida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico del tipo (A), los compuestos (A), en los que X = S, pueden obtenerse como alternativa por sulfuración de los correspondientes derivados oxigenados,

o

a₂) se hace reaccionar el pentacloruro de fósforo (PCl₅) con una 2-nitroanilina, en una proporción aprox. equimolar, eventualmente en un disolvente orgánico inerte y eventualmente en atmósfera de gas inerte, entre 0 y 150ºC, con arreglo a la ecuación (2) para obtener los compuestos del tipo (B), que, eventualmente sin más aislamiento, se hacen reaccionar con una cantidad aprox. equimolar de ácido fórmico o agua para obtener los dicloruros de la amida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico del tipo (A), los compuestos (A), en los que X = S, pueden obtenerse por sulfuración de los correspondientes derivados oxigenados,

y después

b) se hacen reaccionar los compuestos de tipo (A) formados en los apartados a₁) o a₂) con amoníaco, eventualmente en un disolvente orgánico inerte, a una temperatura entre -80 y 30ºC con arreglo a la ecuación (3) para obtener el producto final deseado:

4. Composición caracterizada porque contiene por lo menos una triamida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 en una cantidad suficiente para inhibir la ureasa y eventualmente vehículos, diluyentes, cargas de relleno, auxiliares aceptables o compatibles o deseables desde el punto de vista agrícola y/o fisiológico y eventualmente otros ingredientes activos.

5. Composición según la reivindicación 4, caracterizada porque como ingrediente activo adicional contiene por lo menos un inhibidor de nitrificación en una cantidad eficaz para producir la inhibición de la nitrificación.

6. Composición según la reivindicación 5, caracterizada porque el inhibidor de nitrificación se elige entre los compuestos siguientes:

a) derivados de pirazol de la fórmula general (IV), o sales o complejos de los mismos:

en la que

R⁷, R⁸, R⁹ con independencia entre sí son hidrógeno, halógeno, alquilo C₁-C₈ o cicloalquilo C₃-C₈ y

A es el resto H

o el resto

en el que Y = H, Na, K, NH₄

o el resto

-CH₂-B, en el que B = (di)alquilamino,

o el resto

en el que R¹⁰, R¹¹ = H

o Cl y

R¹² = H o

en el que Z = alcoxi C₁-C₈, (alquil C₁-C₈)-amino, (aril C₆-C₁₀)-amino o el resto

en el que R¹³, R¹⁴ = H, alquilo C₁-C₈, alquilarilo C₇-C₁₈, arilo C₆-C₁₀ o los restos

en los que R¹⁵ = alquilo C₁-C₂₀, cicloalquilo C₃-C₈, arilo C₆-C₁₀ o alquilarilo formado por los grupos alquilo C₁-C₄ y arilo C₆-C₁₀; en los que X = oxígeno o azufre;

y en los que R₁₆ = alquilo C₁-C₄, cicloalquilo C₃-C₈, arilo C₆-C₁₀ o H, y los restos alquilo y arilo mencionados pueden estar sustituidos por restos iguales o por restos alquilsulfonilo C₁-C₄, alcoxi C₁-C₄, acilo C₁-C₄, halógeno, hidroxilo, trimetilsililo, amino, nitro, ciano, carbonilo, carboxilo o carboxi-alquilo C₁-C₅,

b) 1H-1,2,4-triazoles o sus sales o sus complejos,

c) dicianodiamida.

7. Composición de abono caracterizada porque contiene por lo menos un abono inorgánico y/u orgánico basado en la urea y por lo menos una triamida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 y/o una composición según una de las reivindicaciones de 4 a 6 o por lo menos una triamida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 y por lo menos un inhibidor de nitrificación definido en la reivindicación 6, que en cada caso contiene una cantidad suficiente para la inhibición de la ureasa y para la inhibición de la nitrificación.

8. Composición de abono según la reivindicación 7, caracterizada porque contiene por lo menos una triamida del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 en una cantidad del 0,001 al 10% en peso, porcentaje referido al peso del abono basado en la urea.

9. Composición de abono según la reivindicación 7, caracterizada porque contiene por lo menos uno de los inhibidores de nitrificación definidos en la reivindicación 6 en una cantidad del 0,01 al 10% en peso, porcentaje referido al peso del abono basado en la urea.

10. Uso de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 o de las composiciones según una de las reivindicaciones de 4 a 6 para la regulación extracorporal o para la inhibición de la hidrólisis de la urea catalizada por la ureasa.

11. Uso de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 o de las composiciones según una de las reivindicaciones de 4 a 6 para disminuir las pérdidas de nitrógeno en los abonados con urea o con fertilizantes basados en la urea.

12. Uso de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 o de las composiciones según una de las reivindicaciones de 4 a 6 para disminuir la concentración de amoníaco liberado por el estiércol o los excrementos de los animales en los establos de ganado.

13. Uso de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 o de las composiciones según una de las reivindicaciones de 4 a 6 para evitar los efectos tóxicos durante la administración de piensos de urea en el contexto de la nutrición animal.

14. Uso de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 o sus soluciones acuosas o sus formulaciones líquidas mediante una aplicación previa o posterior para la estabilización de los abonos ya aplicados o todavía por aplicar, basados en la urea.

15. Uso de las composiciones según una de las reivindicaciones de 4 a 6 para el abonado a través del agua de riego.

16. Uso de las triamidas del ácido N-(2-nitrofenil)fosfórico según una de las reivindicaciones 1 ó 2 o de la composición según la reivindicación 4 para la fabricación de un medicamento destinado a la profilaxis o a la terapia de trastornos o de enfermedades que se inducen o se favorecen directa o indirectamente con la actividad de la ureasa.

17. Uso según la reivindicación 16, en el que el trastorno o la enfermedad se elige entre la formación de costras sobre el catéter, las enfermedades gástricas e intestinales inflamatorias y ulcerosas, la urolitiasis, la pielonefritis, la nefrolitiasis, la encefalopatía por amoníaco, la encefalopatía hepática, el coma hepático, las infecciones de las vías urinarias y las infecciones gastrointestinales.

18. Uso según la reivindicación 17, en el que la infección gastrointestinal está causada por el Helicobacter pylori.