Диметилформамид

N,N-Диметилформамид
Общие
Систематическое наименование	N,N-Диметилформамид
Сокращения	ДМФА
Традиционные названия	(CH3)2NC(O)H
Эмпирическая формула	C3H7NO
Молярная масса	73.09 г/моль
Физические свойства
Плотность вещества	0,9445 г/см³
Состояние (ст. усл.)	вязкая прозрачная жидость
Динамическая вязкость (ст. усл.)	0,795 Па·с (при 20 °C)
Термические свойства
Температура плавления	-61 °C
Температура кипения	153 °C
Температура вспышки	59 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	148,37 Дж/(моль·К)
Энтальпия (ст. усл.)	192 кДж/моль
Удельная теплота парообразования	42,3 Дж/кг
Химические свойства
Растворимость в воде	∞ г/100 мл
Растворимость в в спирте	∞ г/100 мл
Структура
Дипольный момент	3,82 Дебай
Классификация
номер CAS	68-12-2
Токсикология
ЛД50	4,2 (мыши) мг/кг

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

и Bouveault^[1]

• 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

Ссылки

1. ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Bouveault_aldehyde_synthesis