N,N-Диметилформамид: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Dodonov (обсуждение | вклад) м +cat |
м согласно MediaWiki:Recommendations for mobile friendly articles on Wikimedia wikis и Википедия:Оформление статей (обс.) для обеспечения Википедия:Доступность по запросу |
||
(не показаны 124 промежуточные версии 79 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{не путать|Диметилфумарат|Диметилфумаратом (ДМФ)}} |
|||
<table width="300" border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right"> |
|||
{{не путать|Диметилфталат|Диметилфталатом (ДМФ)}} |
|||
<caption><font size="+1">'''Свойства'''</font></caption> |
|||
{{Вещество |
|||
<tr colspan=2 align=center> |
|||
| картинка = Dimethylformamide-2D-skeletal.svg |
|||
| картинка3D = DMF-3D-balls.png |
|||
| изображение = |
|||
| наименование = N,N-Диметилформамид |
|||
| сокращения = DMF, ДМФА |
|||
| традиционные названия = Диметилформамид |
|||
| хим. формула = C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>NO |
|||
| рац. формула = (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>NC(O)H |
|||
| молярная масса = 73.09 |
|||
| темп. плавления = -61 |
|||
| темп. кипения = 153 |
|||
| темп. вспышки = 59 |
|||
| плотность = 0,9445 |
|||
| состояние = прозрачная жидкость |
|||
| динамическая вязкость = 0,92 мПа·с (20 °C) |
|||
| кинематическая вязкость = |
|||
| теплоёмкость = 148,37 |
|||
| энтальпия образования = 192 |
|||
| удельная теплота парообразования = 42,3 |
|||
| растворимость = ∞ |
|||
| вещество1 = спирте |
|||
| растворимость1 = ∞ |
|||
| дипольный момент = 3,82 |
|||
| диапазон прозрачности = <!-- число-число, в нм --> |
|||
| показатель преломления = 1,43 |
|||
| угол Брюстера = <!-- число, в ° --> |
|||
| CAS = 68-12-2 |
|||
| ЛД50 = 4,2 мг/кг (мыши, перорально) |
|||
| NFPA 704 = {{NFPA 704 |
|||
| опасность для здоровья = 2 |
|||
| огнеопасность = 2 |
|||
| реакционноспособность = 0 |
|||
| прочее = |
|||
}} |
|||
}} |
|||
'''N,N-Диметилформамид''' (Диметилформамид, ДМФА, DMF) — [[органическое соединение]] с формулой (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>NC(O)H. Бесцветная довольно вязкая жидкость со слабым специфическим «рыбным» запахом из-за наличия продукта разложения — [[диметиламин]]а. В чистом виде запаха практически не имеет. |
|||
== Структура и свойства == |
|||
<!-- INSERT PICTURE HERE --> |
|||
Благодаря наличию двух [[резонансная форма|резонансных форм]] в диметилформамиде [[порядок связи]] С=O уменьшен, а С-N увеличен. Так в [[инфракрасная спектроскопия|инфракрасном спектре]] наблюдается понижение частоты [[карбонильная группа|карбонильной группы]] (1675 см<sup>−1</sup>) по сравнению с таковой для свободной. Также благодаря частично двойному характеру связи азот-углерод, при комнатной температуре заторможено вращение вокруг неё в [[шкала времени|шкале времени]] [[Протонный магнитный резонанс|ПМР]]. При этом наблюдается два сигнала (синглеты) метильной группы интенсивностью 3 протона δ 2.97 и 2.88, вместо одного синглета 6 протонов. |
|||
[[Файл:DMF resonances.png|thumb|left|400px|Две резонансные формы ДМФА]]{{-|left}} |
|||
ДМФА смешивается с большинством органических [[растворитель|растворителей]] за исключением [[углеводороды|углеводородов]]. Часто используемый растворитель для проведения химических реакций и очистки веществ [[перекристаллизация|перекристаллизацией]] благодаря высокой растворяющей способности как для органических соединений, так и для некоторых неорганических [[соль|солей]]. |
|||
</tr><tr> |
|||
ДМФА является полярным [[протонный растворитель|апротонным растворителем]] с высокой точкой кипения. Он способствует прохождению реакций с полярным механизмом, таких как S<sub>N</sub>2 реакций. Неустойчив к действию сильных [[кислота|кислот]] и [[Основание (химия)|оснований]], что приводит к [[гидролиз]]у, особенно при высоких температурах. |
|||
<th colspan="2" align=center bgcolor="#FFDEAD"> |
|||
Диэлектрическая проницаемость равна 36,71. |
|||
== Получение == |
|||
'''Основные''' |
|||
* по реакции между [[диметиламин]]ом и [[угарный газ|угарным газом]] в [[метанол]]е (100—150 °C, 2,5-20 МПа) в присутствии [[метилат натрия|метилата натрия]] или [[карбонилы металлов|карбонилов металлов]]: |
|||
:: <math>\mathsf{CH_3OH + CO + (CH_3)_2NH \xrightarrow{t}(CH_3)_2NC(O)H + CH_3OH}</math> |
|||
</th> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>Название</td> |
|||
<td>N,N-Диметилформамид</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Химическая формула]]</td> |
|||
<td>[[?]]</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Внешний вид]]</td> |
|||
<td>?</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<th colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"> |
|||
* реакцией [[метилформиат]]а с диметиламином (80-120 °C и 0,1-0,4 МПа): |
|||
'''Физические''' |
|||
:: <math>\mathsf{HCOOCH_3 + (CH_3)_2NH \xrightarrow{t}(CH_3)_2NC(O)H + CH_3OH}</math> |
|||
</th> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Молекулярный вес]]</td> |
|||
<td>? [[Атомная еденица массы|amu]]</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Температура плавления]]</td> |
|||
<td>(-61 [[Градус Цельсия|°C]])</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Температура кипения]]</td> |
|||
<td>(153 [[Градус Цельсия|°C]])</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Плотность вещества|Плотность]]</td> |
|||
<td>0,9445 ×10<sup>3</sup> [[Килограмм|kg]]/[[метр|m]]<sup>3</sup></td> |
|||
</tr><tr> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Диэлектрическая проницаемость]]</td> |
|||
<td>36,71 [[ед]]</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
</tr><tr> |
|||
<td>[[Растворимость в воде, г/100 г H2O]]</td> |
|||
<td>[[?]]</td> |
|||
</tr><tr> |
|||
<th colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"> |
|||
</table> |
|||
* реакцией [[муравьиная кислота|муравьиной кислоты]] с диметиламином: |
|||
[[Category:Амиды]] |
|||
:: <math>\mathsf{HCOOH + HN(CH_3)_2 \xrightarrow{40^oC} HCOOH*HN(CH_3)_2}</math> |
|||
:: <math>\mathsf{HCOOH*HN(CH_3)_2 \xrightarrow{120^oC} (CH_3)_2NC(O)H + H_2O}</math> |
|||
== Очистка == |
|||
Диметилформамид-сырец, содержащий незначительные количества влаги, [[диметиламин]]а, [[Диметиламмония формиат|формиата диметиламмония]] и [[монометилформамид]]а, очищают [[ректификация|вакуумной ректификацией]]. |
|||
Примеси воды и [[Муравьиная кислота|муравьиной кислоты]] удаляются также перемешиванием или встряхиванием с [[Калия гидроксид|гидроксидом калия]] и последующей [[Перегонка|перегонкой]] над [[Бария оксид|BaO]] или [[Кальция оксид|CaO]]. |
|||
== Применение == |
|||
* как растворитель при производстве полиакрилонитрильного волокна ([[нитрон]]а), и других [[полимер]]ов |
|||
* для растворения красителей при крашении кожи, бумаги, древесины, [[вискоза|вискозы]] и др. |
|||
* для [[абсорбция|абсорбции]] [[хлороводород|HCl]], [[сернистый газ|SO<sub>2</sub>]] и других кислотных газов |
|||
* наряду с [[ацетонитрил]]ом, является часто употребляемым растворителем в спектроскопии [[Электронный парамагнитный резонанс|ЭПР]] |
|||
* как растворитель при реставрации художественных произведений изобразительного искусства, как выполненных в технике темперной, так и масляной живописи. |
|||
* для получения [[альдегиды|альдегидов]] по Вильсмаеру: |
|||
[[Файл:Vilsmeier Haack Reaction Scheme.png|center|500px|Реакция Вильсмаера]] |
|||
и Буво: |
|||
[[Файл:Bouveault Aldehyde Synthesis Scheme.png|center|500px]] |
|||
* 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 [[гидрид натрия|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. |
|||
При острой и хронической интоксикации повреждаются ЦНС, сердечно-сосудистая система, печень, почки, происходят изменения крови<ref name="ПДК-7-1963">{{публикация|книга |автор=Одошашвили |автор имя=Д. Г. |часть=К вопросу о гигиенической оценке загрязнения диметилформамидом атмосферного воздуха |заглавие=Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений |вид=ежегодник |ответственный=Ред.: Рязанов В. А |место=М. |издательство=Государственное издательство медицинской литературы |год=1963 |выпуск=7 |страницы=52–65 | страниц=127 |тираж=2000}}</ref> |
|||
Предполагается, что ДМФА является [[канцероген]]ом, также ему приписывают появление [[врождённая патология|врождённых патологий]]. Для проведения многих реакций он может быть заменён [[диметилсульфоксид]]ом. |
|||
Раздражает [[Слизистая оболочка|слизистые оболочки]] глаз. [[ПДК]] в воздухе рабочей зоны N,N-диметилформамида — 10 мг/м³. |
|||
== Примечания == |
|||
{{примечания}} |
|||
== Литература == |
|||
* {{публикация|книга|автор=Якушкин |автор имя=М. И. |автор2=Котов |автор2 имя=В. И.|заглавие=Справочник нефтехимика|ответственный=Под ред. С. К. Огородникова|место=Л.|год=1978|том=2|страницы=295—297 |ref=Якушкин и Котов}} |
|||
* {{публикация|книга|автор=Гордон |автор имя=А. |автор2=Форд |автор2 имя=Р.|заглавие=Спутник химика|ответственный=Пер. с англ. Е. Л. Розенберга, С. И. Коппель |место=М.|издательство=Мир|год=1976|страниц=544 |ref=Гордон и Форд}} |
|||
* {{публикация|книга |заглавие = Новый справочник химика и технолога |подзаголовок=Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы |ответственный=Гл. ред. А. В. Москвин |место=СПб. |издательство= АНО НПО «Профессионал» |год=2004 |страниц= 1142 |ISBN 5-98371-025-7 |ref= Москвин (Справ.) }} |
|||
[[Категория:Амиды карбоновых кислот]] |
|||
[[Категория:Растворители]] |
|||
[[Категория:Продукция основного органического синтеза]] |
|||
[[Категория:Соединения азота по алфавиту]] |
Текущая версия от 18:31, 28 февраля 2023
N,N-Диметилформамид | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
N,N-Диметилформамид | ||
Сокращения | DMF, ДМФА | ||
Традиционные названия | Диметилформамид | ||
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 и 9,13 эВ[1] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | -61 °C | ||
• кипения | 153 °C | ||
• вспышки | 59 °C | ||
Пределы взрываемости | 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 | |||
Растворимость | |||
• в воде | ∞ | ||
• в спирте | ∞ | ||
Оптические свойства | |||
Показатель преломления | 1,43 | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 3,82 Д | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 68-12-2 | ||
PubChem | 6228 | ||
Рег. номер EINECS | 200-679-5 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | LQ2100000 | ||
ChEBI | 17741 | ||
Номер ООН | 2265 | ||
ChemSpider | 5993 | ||
Безопасность | |||
ЛД50 | 4,2 мг/кг (мыши, перорально) | ||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
N,N-Диметилформамид (Диметилформамид, ДМФА, DMF) — 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 запаха практически не имеет.
Структура и свойства
[править | править код]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 для некоторых 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
[править | править код]- по реакции между диметиламином и угарным газом в метаноле (100—150 °C, 2,5-20 МПа) в присутствии метилата натрия или карбонилов металлов:
- реакцией метилформиата с диметиламином (80-120 °C и 0,1-0,4 МПа):
- реакцией муравьиной кислоты с диметиламином:
Очистка
[править | править код]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
[править | править код]- 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
[править | править код]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
[править | править код]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.
При острой и хронической интоксикации повреждаются ЦНС, сердечно-сосудистая система, печень, почки, происходят изменения крови[2]
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.
Примечания
[править | править код]- ↑ David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ Одошашвили, Д. Г. К вопросу о гигиенической оценке загрязнения диметилформамидом атмосферного воздуха // Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений : ежегодник / Ред.: Рязанов В. А. — М. : Государственное издательство медицинской литературы, 1963. — Вып. 7. — С. 52–65. — 127 с. — 2000 экз.
Литература
[править | править код]- Якушкин, М. И. Справочник нефтехимика / М. И. Якушкин, В. И. Котов. — Л., 1978. — Т. 2. — С. 295—297.
- Гордон, А. Спутник химика / А. Гордон, Р. Форд. — М. : Мир, 1976. — 544 с.
- Новый справочник химика и технолога : Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / Гл. ред. А. В. Москвин. — СПб. : АНО НПО «Профессионал», 2004. — 1142 с.