HimMax

N,N-Диметилформамид ГОСТ 20289-74

HCON(CH3)2

N,N-Диметилформамид (Диметилформамид, сокр. ДМФА) — органическое соединение с формулой (CH3)2NC(O)H. Бесцветная довольно вязкая жидкость со слабым специфическим «рыбным» запахом из-за наличия продукта разложения — диметиламина. В чистом виде практически без запаха.

Общие
Систематическое наименование	N,N-Диметилформамид
Сокращения	DMFA, ДМФА
Хим. формула	C3H7NO
Рац. формула	(CH3)2NC(O)H
Физические свойства
Состояние	прозрачная жидкость
Молярная масса	73.09 г/моль
Плотность	0,9445 г/см³
Динамическая вязкость	0,92 мПа·с (20 °C)
Энергия ионизации	9,12±0,01 эВ
Термические свойства
Т. плав.	-61 °C
Т. кип.	153 °C
Т. всп.	59 °C
Пр. взрв.	2,2±0,1 об.%
Мол. теплоёмк.	148,37 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	192 кДж/моль
Удельная теплота испарения	42,3 Дж/кг
Давление пара	3±1 мм рт. ст.
Химические свойства
Растворимостьв воде	∞
Растворимость в в спирте	∞
Оптические свойства
Показатель преломления	1,43
Структура
Дипольный момент	3,82 Д

Структура и свойства

Бла­го­да­ря на­ли­чию двух ре­зо­нанс­ных форм в ди­ме­тил­фор­ма­ми­де по­ря­док связи С=O умень­шен, а С-N уве­ли­чен. Так в ин­фра­крас­ном спек­тре на­блю­да­ет­ся по­ни­же­ние ча­сто­ты кар­бо­ниль­ной груп­пы (1675 см⁻¹) по срав­не­нию с та­ко­вой для сво­бод­ной. Также бла­го­да­ря ча­стич­но двой­но­му ха­рак­те­ру связи азот-уг­ле­род, при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре за­тор­мо­же­но вра­ще­ние во­круг неё в шкале вре­ме­ни ПМР. При этом на­блю­да­ет­ся два сиг­на­ла (син­гле­ты) ме­тиль­ной груп­пы ин­тен­сив­но­стью 3 про­то­на δ 2.97 и 2.88, вме­сто од­но­го син­гле­та 6 протонов.

ДМФА сме­ши­ва­ет­ся с боль­шин­ством ор­га­ни­че­ских рас­тво­ри­те­лей за ис­клю­че­ни­ем уг­ле­во­до­ро­дов. Часто ис­поль­зу­е­мый рас­тво­ри­тель для про­ве­де­ния хи­ми­че­ских ре­ак­ций и очист­ки ве­ществ пе­ре­кри­стал­ли­за­ци­ей, бла­го­да­ря вы­со­кой рас­тво­ря­ю­щей спо­соб­но­сти как для ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний так и ча­стич­но для неор­га­ни­че­ских солей. ДМФА яв­ля­ет­ся по­ляр­ным апро­тон­ным рас­тво­ри­те­лем с вы­со­кой точ­кой ки­пе­ния. Он спо­соб­ству­ет про­хож­де­нию ре­ак­ций с по­ляр­ным ме­ха­низ­мом, таких как SN2 ре­ак­ций. Неустой­чив к дей­ствию силь­ных кис­лот и ос­но­ва­ний, что при­во­дит к гид­ро­ли­зу, осо­бен­но при вы­со­ких тем­пе­ра­ту­рах. Ди­элек­три­че­ская про­ни­ца­е­мость равна 36,71.

Получение

• по реакции между диметиламином и угарным газом в метаноле (100—150 °C, 2,5-20 МПа) в присутствии CH3ONa или карбонилов металлов:

• реакцией метилформиата с диметиламином (80-120 °C и 0,1-0,4 МПа):

• реакцией муравьиной кислоты с диметиламином:

Очистка

Ди­ме­тил­фор­ма­мид-сы­рец, со­дер­жа­щий незна­чи­тель­ные ко­ли­че­ства влаги, ди­ме­тил­ами­на, фор­ми­а­та ди­ме­тил­ам­мо­ния и мо­но­ме­тил­фор­ма­ми­да, очи­ща­ют ва­ку­ум­ной рек­ти­фи­ка­ци­ей. При­ме­си воды и му­ра­вьи­ной кис­ло­ты уда­ля­ют­ся также пе­ре­ме­ши­ва­ни­ем или встря­хи­ва­ни­ем с гид­рок­си­дом калия и по­сле­ду­ю­щей пе­ре­гон­кой над BaO или CaO.

Применение

ДМФА применяется

• как растворитель при производстве полиакрилонитрильного волокна (нитрона), и других полимеров
• для растворения красителей при крашении кожи, бумаги, древесины, вискозы и др.
• для абсорбции HCl, SO2 и других кислотных газов
• наряду с ацетонитрилом, является часто употребляемым растворителем в спектроскопии ЭПР
• как растворитель при реставрации художественных произведений изобразительного искусства, как выполненных в технике темперной, так и масляной живописи.
• для получения альдегидов по Вильсмаеру:

и Буво:

• для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области
• в кислотно-основном титровании слабых кислот в неводных средах (в качестве среды)
• в составе ИПП-8 для оказания первой помощи при поражении капельножидкими отравляющими веществами

Безопасность

Ре­ак­ция с ис­поль­зо­ва­ни­ем гид­ри­да на­трия в ДМФА от­ча­сти опас­на. Со­об­ща­лось об эк­зо­тер­ми­че­ском раз­ло­же­нии выше 26 °C. В ла­бо­ра­тор­ных усло­ви­ях дан­ная про­бле­ма ре­ша­ет­ся ис­поль­зо­ва­ни­ем бань со льдом. В опыт­ных про­из­вод­ствах со­об­ща­лось о несколь­ких ин­ци­ден­тах при ис­поль­зо­ва­нии дан­ных реагентов.

Токсичность

Об­ла­да­ет до­воль­но силь­ным раз­дра­жа­ю­щим дей­стви­ем на сли­зи­стые обо­лоч­ки и кож­ные по­кро­вы. Про­ни­кая в ор­га­низм, про­яв­ля­ет ре­з­ор­б­тив­ное дей­ствие: по­вре­жда­ет пе­чень и почки. Цен­траль­ную нерв­ную си­сте­му угне­та­ет слабо. Отрав­ле­ния воз­мож­ны в ре­зуль­та­те при­ё­ма ве­ще­ства внутрь и его вса­сы­ва­ния с по­верх­но­сти кожи. При­мер­ная смер­тель­ная доза 10 г. ДМФА раз­дра­жа­ет кожу и сли­зи­стые обо­лоч­ки, про­ни­ка­ет через непо­вре­ждён­ную кожу, про­яв­ля­ет об­ще­ток­си­че­ское и эм­бри­о­ток­си­че­ское воз­дей­ствие на ор­га­низм. Вы­зы­ва­ет по­ра­же­ние пе­че­ни, почек, сердца.

Пред­по­ла­га­ет­ся, что ДМФА яв­ля­ет­ся кан­це­ро­ге­ном, также ему при­пи­сы­ва­ют по­яв­ле­ние врож­дён­ных па­то­ло­гий. Для про­ве­де­ния мно­гих ре­ак­ций он может быть за­ме­нён ди­ме­тил­суль­фок­си­дом. Раз­дра­жа­ет сли­зи­стые обо­лоч­ки глаз. ПДК в воз­ду­хе ра­бо­чей зоны N,N-ди­ме­тил­фор­ма­ми­да — 10 мг/м³.