N,N-Диметилформамид

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
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	CN(C)C=O
InChI	InChI=1S/C3H7NO/c1-4(2)3-5/h3H,1-2H3 ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N
RTECS	LQ2100000
ChEBI	17741
Номер ООН	2265
ChemSpider	5993
Безопасность
ЛД50	4,2 (мыши)
NFPA 704	2 2 0
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.

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 S_N2 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 °С, 2,5-20 МПа ) в присутствии CH₃ONa или карбонилов металлов
• реакцией метилформиата с диметиламином (80-120 °С 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

Реакция Вильсмаера

и Bouveault

• для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области

Безопасность

Реакция с использованием 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.

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