N,N-Диметилформамид: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
])
м -stub
Строка 26: Строка 26:




'''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|диметиламина]], в чистом виде практически без запаха.
'''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>-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.
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.
[[Изображение:DMF resonances.png|thumb|left|400px|Две резонансные формы ДМФА]]<br clear=left/>
[[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|диметиламином]] и [[угарный газ|угарным газом]] в [[метанол|метаноле]] (100-150 °С, 2,5-20 МПа ) в присутствии CH<sub>3</sub>ONa или [[карбонилы металлов|карбонилов металлов]]
* 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|метилформиата]] с диметиламином (80-120 °С и 0,1-0,4 МПа)
* 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 °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
::: 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|монометилформамида]], очищают вакуумной ректификацией.
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|полимеров]]
* 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|ацетонитрилом]], является часто употребляемым растворителем в спектроскопии [[ЭПР]]
* наряду с [[ацетонитрил]]ом, является часто употребляемым растворителем в спектроскопии [[ЭПР]]
* для получения альдегидов по Вильсмаеру
* для получения альдегидов по Вильсмаеру
[[Изображение:Vilsmeier Haack Reaction Scheme.png|center|500px|Реакция Вильсмаера]]
[[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>
[[Изображение:Bouveault_Aldehyde_Synthesis_Scheme.png|center|500px]]
[[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 °С. В лабораторных условиях данная проблема решается использованием бань со льдом. В опытных производствах сообщалось о нескольких инцидентах при использовании данных реагентов.
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|канцерогеном]], 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|диметилсульфоксидом]].
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<sup>3</sup>
Раздражает слизистые оболочки глаз. [[ПДК]] 10 мг/м³


== Литература ==
== Литература ==
1. Якушкин М. И., Котов В. И., в кн.: Справочник нефтехимика, под ред. С. К. Огородникова, т. 2, Л., 1978, с. 295-97
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
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
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
Рег. номер EINECS 200-679-5
SMILES
InChI
RTECS LQ2100000
ChEBI 17741
Номер ООН 2265
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 4,2 (мыши)
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 2: Для воспламенения необходим некоторый нагрев или относительно высокая температура воздуха (например, дизельное топливо). Температура вспышки между 38 °C (100 °F) и 93 °C (200 °F)Опасность для здоровья 2: Интенсивное или продолжительное, но не хроническое воздействие может привести к временной потере трудоспособности или возможным остаточным повреждениям (например, диэтиловый эфир)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствует
2
2
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада 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.

Две резонансные формы ДМФА


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

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
Реакция Вильсмаера
Реакция Вильсмаера

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

  1. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbookCRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Bouveault_aldehyde_synthesis