N,N-二甲基甲酰胺
結構式
| 物競編號 | 01F6 |
|---|---|
| 分子式 | C3H7NO |
| 分子量 | 73 |
| 標簽 |
二(er)甲基甲酰(xian)胺, 甲酰二(er)甲胺, 二甲(jia)替甲(jia)酰胺, N-甲(jia) 酰二甲(jia)胺；, Dimethylformamide, Dormyl dimethylamine, DMF, DMFA, N-Formyldimethylamine, 脂肪族含氮化合物(wu) |
編號系統
CAS號：68-12-2
MDL號：MFCD00003284
EINECS號：200-679-5
RTECS號：LQ2100000
BRN號：605365
PubChem號：24893883
物性數據
1.性狀：無色透明或淡黃色液體，有魚腥味。[1]
2.熔點（℃）：-61[2]
3.沸點（℃）：153[3]
4.相對密度（水=1）：0.95[4]
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.51[5]
6.飽和蒸氣壓（kPa）：0.5（25℃）[6]
7.燃燒熱（kJ/mol）：-1921[7]
8.臨界溫度（℃）：374[8]
9.臨界壓力（MPa）：4.48[9]
10.辛醇/水分配系數：-0.87[10]
11.閃點（℃）：58（OC）[11]
12.引燃溫度（℃）：445[12]
13.爆炸上限（%）：15.2[13]
14.爆炸下限（%）：2.2[14]
15.溶解性：與水混溶，可混溶于多數有機溶劑。[15]
16.折射率（25oC）：1.42817
17.黏度（mPa·s,25oC）：0.802
18.比(bi)旋光度(du)（o）：0.94
19.燃點（oC）：445
20.蒸發熱（KJ/mol,25oC）：47.545
21.蒸發熱（KJ/mol,100oC）：43.585
22.蒸發熱（KJ/mol,b.p.）：38.368
23.熔(rong)化熱（KJ/mol）：16.165
24.燃燒熱(re)（KJ/mol）：1915.46
25.比熱容（KJ/(kg·K),25oC,定壓）：2.14
26.電導率（S/m）：6×10-8
27.熱導率(lv)（W/(m·K),20oC）：0.16579
毒理學數據
1.急性毒性[16]
LD50：4000mg/kg（大鼠經(jing)口）；4720mg/kg（兔經(jing)皮(pi)）
LC50：9400mg/m3（小鼠吸入，2h）
2.刺激性[17] 家兔(tu)經眼：100%，重(zhong)度刺激（用(yong)水沖(chong)洗）
3.亞急性與慢性毒性[18] 大鼠吸入2500mg/m3，每天6h，共5d，16只中有8~10只死亡(wang)，尸解可(ke)見(jian)肝臟(zang)和(he)肺臟(zang)損傷。
生態學數據
1.生態毒性[19]
LC50：1430mg/L（96h）（黑(hei)頭呆魚）；10000~13000mg/L（96h）（虹鱒魚）
2.生物降解性 暫(zan)無資料
3.非生物降解性[20] 空氣中，當羥基自由基濃度為5.00×105個/cm3時，降解半衰期為22h（理論）。
分子結構數據
1、摩(mo)爾折(zhe)射率(lv)：19.85
2、摩爾體積（cm3/mol）：82.6
3、等張比容（90.2K）：186
4、表面張力（dyne/cm）：25.7
5、介電常數（F/m）：36.7
6、偶極距（D）：3.86（1D=3.33×10-30C·m）
7、極化率（10-24cm3）：7.87
計算化學數據
1、疏(shu)水(shui)參數計算(suan)參考(kao)值（XlogP）：-1
2、氫鍵供體數量：0
3、氫(qing)鍵受體數量(liang)：1
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、拓撲(pu)分子(zi)極性表面積（TPSA）：20.3
6、重原子數量：5
7、表面電荷：0
8、復雜(za)度：33.9
9、同位素原子數(shu)量：0
10、確(que)定原子立構中心(xin)數量：0
11、不確定原子立(li)構中心(xin)數量：0
12、確(que)定化學鍵(jian)立構(gou)中心數量(liang)：0
13、不(bu)確(que)定化學鍵立(li)構中(zhong)心數(shu)量：0
14、共價鍵(jian)單元數量：1
性質與穩定性
1.為(wei)非質子型極性溶劑，對多種(zhong)有(you)機(ji)化(hua)(hua)合(he)物和無機(ji)化(hua)(hua)合(he)物均(jun)有(you)良好(hao)的(de)溶解(jie)能(neng)力，在無堿、酸、水存在下，具有(you)良好(hao)的(de)化(hua)(hua)學穩定性。
2.化(hua)學性(xing)質：在(zai)無酸、堿、水存在(zai)下，即使加(jia)熱到沸點也是比較穩定(ding)的。在(zai)酸的作用下分解成(cheng)甲(jia)(jia)酸和二甲(jia)(jia)胺鹽，而(er)在(zai)堿的作用下則分解成(cheng)甲(jia)(jia)酸鹽和二甲(jia)(jia)胺。
3.受紫外線作(zuo)用分解成二(er)甲(jia)胺與(yu)甲(jia)醛，加(jia)(jia)熱(re)到(dao)350℃左右分解成二(er)甲(jia)胺與(yu)一氧(yang)化碳。與(yu)鹽(yan)酸(suan)形成比較穩(wen)定的(de)(de)等摩爾(er)的(de)(de)加(jia)(jia)合物(wu)，其(qi)熔(rong)點(dian)為(wei)(wei)40℃，沸點(dian)為(wei)(wei)110℃。與(yu)SO3也能形成結晶性加(jia)(jia)合物(wu)，其(qi)熔(rong)點(dian)為(wei)(wei)138℃，沸點(dian)為(wei)(wei)145℃，DMF-SO3可作(zuo)為(wei)(wei)緩和的(de)(de)磺化劑和硫酸(suan)化劑使用。與(yu)POCl3、COCl2、SOCl2等形成的(de)(de)加(jia)(jia)合物(wu)可在(zai)(zai)電子密度(du)高的(de)(de)芳香環上(shang)引入(ru)CHO基(ji)（Vilsmeier反(fan)應(ying)）。P2O5在(zai)(zai)室溫下不溶于N,N-二(er)甲(jia)基(ji)甲(jia)酰胺，但在(zai)(zai)40℃以上(shang)形成穩(wen)定的(de)(de)絡合物(wu)后，在(zai)(zai)室溫即能溶解，而不發(fa)生(sheng)(sheng)沉淀(dian)。在(zai)(zai)金屬鈉存(cun)在(zai)(zai)下加(jia)(jia)熱(re)時發(fa)生(sheng)(sheng)激(ji)烈反(fan)應(ying)并放出氫氣。與(yu)三(san)乙基(ji)鋁在(zai)(zai)0℃也能發(fa)生(sheng)(sheng)激(ji)烈反(fan)應(ying)。也能與(yu)Grignard試劑反(fan)應(ying)。與(yu)酰氯(lv)及酸(suan)酐(gan)發(fa)生(sheng)(sheng)反(fan)應(ying)時生(sheng)(sheng)成二(er)甲(jia)酰胺的(de)(de)衍生(sheng)(sheng)物(wu)。
4.屬低(di)毒類。動物試驗(yan)證(zheng)明，連續投給大(da)量的N,N-二(er)甲基(ji)甲酰(xian)胺(an)時(shi)，引起(qi)體重(zhong)(zhong)減(jian)(jian)輕，并阻礙造血(xue)機(ji)能(neng)(neng)。對(dui)眼、皮膚、黏膜有強烈的刺激作用(yong)，其液體或蒸(zheng)氣被皮膚吸收(shou)后還能(neng)(neng)引起(qi)肝臟障礙。吸入高濃度的蒸(zheng)氣能(neng)(neng)引起(qi)急(ji)性(xing)中(zhong)(zhong)毒，主(zhu)要癥狀為嚴重(zhong)(zhong)刺激、全身痙攣(luan)、疼痛(tong)性(xing)便(bian)秘和(he)(he)惡(e)心、嘔(ou)(ou)吐(tu)等。慢性(xing)中(zhong)(zhong)毒除有皮膚、黏膜刺激外(wai)，尚(shang)有惡(e)心、嘔(ou)(ou)吐(tu)、胸悶、頭痛(tong)、全身不(bu)適、食欲減(jian)(jian)少、胃痛(tong)、便(bian)秘、肝大(da)和(he)(he)肝功能(neng)(neng)變化、尿膽(dan)素(su)原和(he)(he)尿膽(dan)素(su)亦可增加。使(shi)用(yong)時(shi)要求平(ping)均蒸(zheng)氣濃度在(zai)29.9mg/m3以下(xia)，59.8mg/m3時(shi)即出現中(zhong)(zhong)毒癥狀（傷害中(zhong)(zhong)樞神經)。大(da)鼠和(he)(he)小鼠的經口毒性(xing)LD50為3000~7000mg/kg。嗅覺閾濃度0.14mg/m3，TJ 36-79規定車間空氣中(zhong)(zhong)高容許濃度為10mg/m3。
5.穩定性[21] 穩定
6.禁配物[22] 強(qiang)氧化劑、酰(xian)基(ji)氯、氯仿、強(qiang)還原劑、鹵(lu)素、氯代烴、濃硫酸、發煙硝(xiao)酸
7.聚合危害[23] 不聚合(he)
貯存方法
儲存注意事項[24] 儲存于陰涼、通風的庫房。庫溫不宜超過37℃。遠離火種、熱源。保持容器密封。應與氧化劑、還原劑、鹵素等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
合成方法
自從1899年用甲(jia)(jia)酸與二(er)(er)甲(jia)(jia)胺(an)(an)(an)(an)(an)反應首次合成二(er)(er)甲(jia)(jia)基(ji)甲(jia)(jia)酰(xian)胺(an)(an)(an)(an)(an)以(yi)后，發展(zhan)了(le)以(yi)不同原料合成二(er)(er)甲(jia)(jia)基(ji)甲(jia)(jia)酰(xian)胺(an)(an)(an)(an)(an)的工藝方法(fa)(fa)(fa)，如二(er)(er)甲(jia)(jia)胺(an)(an)(an)(an)(an)-一氧化(hua)碳法(fa)(fa)(fa)、甲(jia)(jia)酰(xian)胺(an)(an)(an)(an)(an)-二(er)(er)甲(jia)(jia)胺(an)(an)(an)(an)(an)法(fa)(fa)(fa)、氰氫(qing)酸-甲(jia)(jia)醇法(fa)(fa)(fa)、乙腈-甲(jia)(jia)醇法(fa)(fa)(fa)、甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酯-二(er)(er)甲(jia)(jia)胺(an)(an)(an)(an)(an)法(fa)(fa)(fa)、三氯乙醛-二(er)(er)甲(jia)(jia)胺(an)(an)(an)(an)(an)法(fa)(fa)(fa)等等。但目前國外的工業化(hua)生產仍以(yi)二(er)(er)甲(jia)(jia)胺(an)(an)(an)(an)(an)-一氧化(hua)碳法(fa)(fa)(fa)為主。
1、甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)酯(zhi)(zhi)-二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)胺法：由甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)與甲(jia)(jia)(jia)醇酯(zhi)(zhi)化生成甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)酯(zhi)(zhi)，然后與二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)胺氣相反(fan)應(ying)生成二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)甲(jia)(jia)(jia)酰胺，再經蒸(zheng)餾回(hui)收甲(jia)(jia)(jia)醇和未反(fan)應(ying)的甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)酯(zhi)(zhi)后進(jin)行減壓精(jing)餾制得成品(pin)。
2、二甲(jia)胺-一氧化(hua)(hua)碳法：由二甲(jia)胺與(yu)一氧化(hua)(hua)碳在甲(jia)醇鈉作用下(xia)，直接反(fan)應而(er)得。反(fan)應條(tiao)件(jian)是1.5-2.5MPa和(he)110-150℃。粗品(pin)經精餾制得成品(pin)。
3、由一(yi)氧化碳和甲(jia)醇在(zai)高壓和80-100℃溫度下經羰基合成得甲(jia)酸甲(jia)酯，然(ran)后再與二甲(jia)胺反應生成二甲(jia)基甲(jia)酰胺，精(jing)餾后得到成品。
4、三氯乙(yi)醛法：由三氯乙(yi)醛與二甲(jia)胺(an)反(fan)應而(er)得(de)。
將(jiang)(jiang)氯(lv)(lv)仿與0.52份(fen)的(de)三(san)氯(lv)(lv)乙(yi)醛(quan)加(jia)入反(fan)應(ying)(ying)釜(fu)，冷(leng)卻至(zhi)30℃以(yi)下，通(tong)入氣(qi)態的(de)二甲(jia)(jia)胺，同時(shi)將(jiang)(jiang)其佘0.78份(fen)的(de)三(san)氯(lv)(lv)乙(yi)醛(quan)滴入反(fan)應(ying)(ying)釜(fu)，進(jin)(jin)行反(fan)應(ying)(ying)。反(fan)應(ying)(ying)結束后進(jin)(jin)行蒸餾操作，當精餾塔(ta)塔(ta)頂溫度為58-64℃時(shi)的(de)餾分為氯(lv)(lv)仿，64-150℃的(de)餾分為氯(lv)(lv)仿與二甲(jia)(jia)基(ji)甲(jia)(jia)酰胺的(de)混(hun)合(he)(he)物，將(jiang)(jiang)此混(hun)合(he)(he)液進(jin)(jin)行減壓蒸餾得粗(cu)(cu)品二甲(jia)(jia)基(ji)甲(jia)(jia)酰胺，然后將(jiang)(jiang)粗(cu)(cu)晶再進(jin)(jin)行精餾，即得成品。
消耗定額（kg/t):二甲胺（40%）2372；三(san)氯乙醛（95%）2543。
精制方法(fa)：N,N-二甲基(ji)甲酰胺常含有水、乙醇、伯胺、仲胺等雜質，并能與2分子(zi)水形(xing)成(cheng)HCON(CH3)2·2H2O。要(yao)得到高純度(du)產品，可使(shi)用干燥劑與蒸餾(liu)并用的方法(fa)。首先加入1/10體積的苯，常壓下進行共沸蒸餾(liu)以(yi)除去水。再按下列方法(fa)精制：
① 加(jia)入無水硫酸鎂(mei)(25g/L)干燥，減壓下2~2.67KPa蒸餾。
② 加(jia)入粉狀氧(yang)化鋇(bei)，攪動后(hou)傾出液(ye)體，減壓蒸餾(liu)。
③ 加(jia)入氧化(hua)鋁(lv)粉末(mo)（50g/L，500~600℃燒成(cheng)），混(hun)合(he)搖動，減(jian)壓下（0.67~1.33KPa）蒸餾。
④ 加(jia)入(ru)三苯基氯(lv)硅烷（5~10g/L），120~140℃加(jia)熱24小時(shi)后減(jian)壓（0.67KPa）蒸餾。
由以上方法所得產品電導率：(1) (0.9~1.5)×10-7 S/m；(2) (0.4~1.0)×10-7 S/m；(3) (0.3~0.9)×10-7 S/m；(4) (0.2~0.5)×10-7 S/m。
5.以(yi)工業品二(er)(er)甲(jia)基(ji)甲(jia)酰胺為原料，經提純(chun)(chun)而(er)得(de)試劑二(er)(er)甲(jia)基(ji)甲(jia)酰胺。工業品中(zhong)若(ruo)含(han)有(you)少量(liang)(liang)(liang)水，可以(yi)通過4A分(fen)(fen)子篩除去。若(ruo)水分(fen)(fen)含(han)量(liang)(liang)(liang)較高，可加(jia)適量(liang)(liang)(liang)顆粒氫(qing)氧化鉀，不進搖動并充(chong)分(fen)(fen)靜置(zhi)分(fen)(fen)層，分(fen)(fen)去含(han)有(you)甲(jia)酸等(deng)雜質的水層后，加(jia)入(ru)二(er)(er)甲(jia)基(ji)甲(jia)酰胺體積1/5的試劑級苯進行常壓精餾，當氣(qi)(qi)相溫度達130℃時，在殘液中(zhong)加(jia)入(ru)適量(liang)(liang)(liang)五氧化二(er)(er)磷，加(jia)蓋振(zhen)蕩3.5h，靜置(zhi)后濾去固體，然后在充(chong)氮條件下用氫(qing)氧化鉀脫水，再在干(gan)燥氮氣(qi)(qi)保(bao)護(hu)下減壓精餾，收集中(zhong)間餾分(fen)(fen)，即得(de)高純(chun)(chun)度產品。
6.二甲(jia)(jia)(jia)胺(an)與二氧(yang)化碳在甲(jia)(jia)(jia)醇鈉催(cui)化下加壓合(he)成或二甲(jia)(jia)(jia)胺(an)與甲(jia)(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)(jia)酯氣相反應制得,也(ye)可由二甲(jia)(jia)(jia)胺(an)與三氯乙(yi)醛反應而得。
用途
1.二(er)甲(jia)基甲(jia)酰(xian)胺對多種(zhong)高聚(ju)(ju)(ju)物如(ru)聚(ju)(ju)(ju)乙烯、聚(ju)(ju)(ju)氯乙烯、聚(ju)(ju)(ju)丙烯腈(jing)、聚(ju)(ju)(ju)酰(xian)胺等均為良好的(de)(de)溶劑，可用于(yu)聚(ju)(ju)(ju)丙烯腈(jing)纖(xian)維(wei)等合成纖(xian)維(wei)的(de)(de)濕紡(fang)絲、聚(ju)(ju)(ju)氨酯的(de)(de)合成；用于(yu)塑料(liao)制膜(mo)；也(ye)可作去除油(you)漆的(de)(de)脫漆劑；它還能(neng)溶解(jie)某(mou)些(xie)低溶解(jie)度的(de)(de)顏料(liao)，使顏料(liao)帶有染料(liao)的(de)(de)特點。二(er)甲(jia)基甲(jia)酰(xian)胺用于(yu)芳烴抽提以及用于(yu)從(cong)碳四餾分中分離回收丁二(er)烯和從(cong)碳五餾分中分離回收異戊二(er)烯，還可用作從(cong)石(shi)蠟中分離非烴成分的(de)(de)有效試(shi)劑。
2.它對(dui)間(jian)苯二(er)甲(jia)(jia)酸和對(dui)苯二(er)甲(jia)(jia)酸的(de)溶解性(xing)有(you)良(liang)好的(de)選(xuan)擇性(xing)：間(jian)苯二(er)甲(jia)(jia)酸在二(er)甲(jia)(jia)基甲(jia)(jia)酰(xian)胺(an)中(zhong)(zhong)的(de)溶解度大(da)于(yu)對(dui)苯二(er)甲(jia)(jia)酸，在二(er)甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酰(xian)胺(an)中(zhong)(zhong)進行溶劑(ji)萃取或部分(fen)(fen)結晶，可(ke)將兩者分(fen)(fen)離。在石油化學工業中(zhong)(zhong)，二(er)甲(jia)(jia)基甲(jia)(jia)酰(xian)胺(an)可(ke)作(zuo)為(wei)氣體吸(xi)收劑(ji)，用(yong)來分(fen)(fen)離和精制氣體。
3.在(zai)有(you)(you)機反(fan)應中(zhong)，二甲基(ji)甲酰胺不(bu)但廣泛(fan)用作(zuo)反(fan)應的溶劑，也是有(you)(you)機合(he)成(cheng)的重要中(zhong)間體。農藥工(gong)業中(zhong)可用來生產殺蟲脒。
4.非水溶液滴定用(yong)試(shi)劑(ji)(ji)，乙(yi)烯樹脂(zhi)和(he)乙(yi)炔的溶劑(ji)(ji)，有機(ji)合(he)成(cheng)(cheng)，光(guang)度測定，氣相色譜(pu)固定液（高使用(yong)溫度50℃，溶劑(ji)(ji)為甲醇），分(fen)離分(fen)析C2-C5烴，并能分(fen)離正、異丁(ding)烯]及順(shun)、反丁(ding)烯。農藥殘留量分(fen)析。有機(ji)合(he)成(cheng)(cheng)。肽的合(he)成(cheng)(cheng)。照相工(gong)業用(yong)。
5.一種用(yong)途極(ji)廣的(de)優良溶(rong)劑(ji)(ji)及化(hua)工(gong)原(yuan)料。對多種聚合物如聚乙(yi)(yi)烯、聚氯乙(yi)(yi)烯、聚丙烯腈、聚酰胺等(deng)(deng)均為優良溶(rong)劑(ji)(ji)。可(ke)(ke)(ke)用(yong)于(yu)聚丙烯腈纖(xian)維(wei)等(deng)(deng)合成纖(xian)維(wei)的(de)濕(shi)法紡絲；聚氨酯(zhi)的(de)合成；除油漆的(de)脫(tuo)漆劑(ji)(ji)；乙(yi)(yi)炔的(de)選擇(ze)性吸收和丁二烯的(de)分離精(jing)制(zhi)；人造(zao)革的(de)生產中(zhong)用(yong)作溶(rong)劑(ji)(ji)；在農藥上用(yong)來合成殺蟲劑(ji)(ji)；醫(yi)藥工(gong)業中(zhong)可(ke)(ke)(ke)用(yong)于(yu)合成碘(dian)(dian)胺嘧(mi)啶、強(qiang)力(li)霉素、可(ke)(ke)(ke)的(de)松、維(wei)生素B6、碘(dian)(dian)苷、驅蟯(rao)凈、噻嘧(mi)啶、N-甲(jia)酰溶(rong)肉瘤素、抗瘤氨酸、甲(jia)氧芳芥(jie)(jie)、卞氮芥(jie)(jie)、環己亞硝脲、呋氟脲嘧(mi)啶、止血(xue)環酸、倍分美松、甲(jia)地(di)孕酮、膽維(wei)他(ta)、撲爾敏等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
6.用作液相色(se)譜(pu)(pu)中的溶(rong)(rong)劑和有機改性劑，薄層色(se)譜(pu)(pu)分析用萃取劑和展開劑，乙(yi)烯(xi)樹脂和乙(yi)炔的溶(rong)(rong)劑，以及(ji)非(fei)水溶(rong)(rong)劑滴定的溶(rong)(rong)劑。并用于(yu)有機合成。
7.主要用作工業溶劑，醫藥工業上用于生產、激素，也用于制造殺蟲脒。[25]
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