N,N-Диметилформамид: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Latitude (обсуждение | вклад) ]) |
Fibonachi (обсуждение | вклад) м -stub |
||
Строка 26: | Строка 26: | ||
'''N,N-Диметилформамид''' (Диметилформамид, ДМФА) |
'''N,N-Диметилформамид''' (Диметилформамид, ДМФА) — 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 практически без запаха. |
||
== Структура и свойства == |
== Структура и свойства == |
||
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> |
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 такой для свободной. Также благодаря частично двойному характеру связи азот-углерод, при комнатной температуре заторможено вращение вокруг неё в [[шкала времени|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. |
||
[[ |
[[Файл:DMF resonances.png|thumb|left|400px|Две резонансные формы ДМФА]]<br clear=left /> |
||
ДМФА смешивается с большинством органических раствориетелей 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 частично для неорганических [[соль|солей]]. |
ДМФА смешивается с большинством органических раствориетелей 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 частично для неорганических [[соль|солей]]. |
||
ДМФА является [[протонный растворитель|полярным 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|оснований]], что приводит к гидролизу, особенно при высоких температурах. |
ДМФА является [[протонный растворитель|полярным 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|оснований]], что приводит к гидролизу, особенно при высоких температурах. |
||
Диэлектрическая проницаемость = 36,71 |
Диэлектрическая проницаемость = 36,71 |
||
== Получение == |
== Получение == |
||
* по реакции между [[диметиламин |
* по реакции между [[диметиламин]]ом и [[угарный газ|угарным газом]] в [[метанол]]е (100—150 °C, 2,5-20 МПа) в присутствии CH<sub>3</sub>ONa или [[карбонилы металлов|карбонилов металлов]] |
||
* реакцией [[метилформиат |
* реакцией [[метилформиат]]а с диметиламином (80-120 °C и 0,1-0,4 МПа) |
||
* реакцией [[муравьиная кислота|муравьиной кислоты]] с диметиламином |
* реакцией [[муравьиная кислота|муравьиной кислоты]] с диметиламином |
||
:::HCOOH + HN(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub> →(40 |
::: HCOOH + HN(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub> →(40 °C) HCOOH*HN(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub> →(120 °C) (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>NC(O)H + H<sub>2</sub>O |
||
== Очистка == |
== Очистка == |
||
Диметилформамид-сырец, содержащий незначительные количества влаги, диметиламина, формиата диметиламмония и [[монометилформамид |
Диметилформамид-сырец, содержащий незначительные количества влаги, диметиламина, формиата диметиламмония и [[монометилформамид]]а, очищают вакуумной ректификацией. |
||
== Применение == |
== Применение == |
||
ДМФА применяется |
ДМФА применяется |
||
*как растворитель при производстве полиакрилонитрильного волокна ([[нитрон]]а), и других [[полимер |
* 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 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 |
* для [[абсорбция|абсорбции]] [[хлороводород|HCl]], [[сернистый газ|SO<sub>2</sub>]] и других кислотных газов |
||
* наряду с [[ацетонитрил |
* наряду с [[ацетонитрил]]ом, является часто употребляемым растворителем в спектроскопии [[ЭПР]] |
||
* для получения альдегидов по Вильсмаеру |
* для получения альдегидов по Вильсмаеру |
||
[[ |
[[Файл:Vilsmeier Haack Reaction Scheme.png|center|500px|Реакция Вильсмаера]] |
||
и Bouveault<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Bouveault_aldehyde_synthesis</ref> |
и Bouveault<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Bouveault_aldehyde_synthesis</ref> |
||
[[ |
[[Файл:Bouveault_Aldehyde_Synthesis_Scheme.png|center|500px]] |
||
* для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области |
* для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области |
||
== Безопасность == |
== Безопасность == |
||
Реакция с использованием [[гидрид натрия|гидрида натрия]] в ДМФА отчасти опасна. Сообщалось об экзотермическом разложении выше 26 |
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 == |
== Токсичность == |
||
Предполагается, что ДМФА является [[канцероген |
Предполагается, что ДМФА является [[канцероген]]ом, также ему приписывают появление [[врождённая патология|врождённых патологий]]. Женщины не допускаются для проведения процессов связанных с использованием ДМФА. Для проведения многих реакций он может быть заменён [[диметилсульфоксид]]ом. |
||
Раздражает слизистые оболочки глаз. [[ПДК]] 10 мг/м |
Раздражает слизистые оболочки глаз. [[ПДК]] 10 мг/м³ |
||
== Литература == |
== Литература == |
||
1. Якушкин М. И., Котов В. И., в кн.: Справочник нефтехимика, под ред. С. |
1. Якушкин М. И., Котов В. И., в кн.: Справочник нефтехимика, под ред. С. К. Огородникова, т. 2, Л., 1978, с. 295-97 |
||
== Ссылки == |
== Ссылки == |
||
<references/> |
<references/> |
||
{{organic-compound-stub}} |
|||
[[Категория:Амиды]] |
[[Категория:Амиды]] |
Версия от 21:22, 13 сентября 2009
N,N-Диметилформамид | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
N,N-Диметилформамид | ||
Сокращения | ДМФА | ||
Традиционные названия | (CH3)2NC(O)H | ||
Хим. формула | C3H7NO | ||
Физические свойства | |||
Состояние | вязкая прозрачная жидость | ||
Молярная масса | 73.09 г/моль | ||
Плотность | 0,9445 г/см³ | ||
Динамическая вязкость | 0,795 Па·с | ||
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 в спирте | ∞ | ||
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 (мыши) | ||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
N,N-Диметилформамид (Диметилформамид, 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.
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 такой 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 раствориетелей 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 = 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
- HCOOH + HN(CH3)2 →(40 °C) HCOOH*HN(CH3)2 →(120 °C) (CH3)2NC(O)H + H2O
Очистка
Диметилформамид-сырец, содержащий незначительные количества влаги, диметиламина, формиата диметиламмония и монометилформамида, очищают вакуумной ректификацией.
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
- для получения альдегидов по Вильсмаеру
и Bouveault[2]
- для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области
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
Предполагается, что ДМФА является канцерогеном, также ему приписывают появление врождённых патологий. Женщины не допускаются для проведения процессов связанных с использованием ДМФА. Для проведения многих реакций он может быть заменён диметилсульфоксидом. Раздражает слизистые оболочки глаз. ПДК 10 мг/м³
Литература
1. Якушкин М. И., Котов В. И., в кн.: Справочник нефтехимика, под ред. С. К. Огородникова, т. 2, Л., 1978, с. 295-97
Ссылки
- ↑ David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Bouveault_aldehyde_synthesis