n,n-二甲基甲酰胺
結構式
| 物競編号 | 01f6 |
|---|---|
| 分子式 | c3h7no |
| 分子量 | 73 |
| 标簽 |
二甲基甲酰胺, 甲酰二甲胺, 二甲替甲酰胺, n-甲 酰二甲胺；, dimethylformamide, dormyl dimethylamine, dmf, dmfa, n-formyldimethylamine, 脂肪族含氮化合物 |
編号系統
cas号：68-12-2
mdl号：mfcd00003284
einecs号：200-679-5
rtecs号：lq2100000
brn号：605365
pubchem号：24893883
物性數據
1.性狀 ：無色透明或淡黃色液體，有魚腥味 。[1]
2.熔點（℃）：-61[2]
3.沸點（℃）：153[3]
4.相對密度（水=1）：0.95[4]
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.51[5]
6.飽和蒸氣壓（kpa）：0.5（25℃）[6]
7.燃燒熱（kj/mol）：-1921[7]
8.臨界溫度（℃）：374[8]
9.臨界壓力（mpa）：4.48[9]
10.辛醇/水分配系數：-0.87[10]
11.閃點（℃）：58（oc）[11]
12.引燃溫度（℃）：445[12]
13.爆炸上限（%）：15.2[13]
14.爆炸下限（%）：2.2[14]
15.溶解性：與水混溶，可混溶於多數有機溶劑。[15]
16.折射率（25ºc）：1.42817
17.黏度（mpa·s,25ºc）：0.802
18.比旋光度（º）：0.94
19.燃點(diǎn)（ºc）：445
20.蒸發(fā)熱(rè)（kj/mol,25ºc）：47.545
21.蒸發(fā)熱(rè)（kj/mol,100ºc）：43.585
22.蒸發(fā)熱(rè)（kj/mol,b.p.）：38.368
23.熔化熱(rè)（kj/mol）：16.165
24.燃燒(shāo)熱(rè)（kj/mol）：1915.46
25.比熱(rè)容（kj/(kg·k),25ºc,定壓(yā)）：2.14
26.電導率（s/m）：6×10-8
27.熱(rè)導(dǎo)率（w/(m·k),20ºc）：0.16579
毒理學數據
1.急性毒性[16]
ld50：4000mg/kg（大鼠經(jīng)口）；4720mg/kg（兔經(jīng)皮）
lc50：9400mg/m3（小鼠吸入 ，2h）
2.刺激性[17] 家兔經眼：100%，重度刺激（用水沖洗）
3.亞急性與慢性毒性[18] 大鼠吸入2500mg/m3，每天6h，共5d，16隻中有8~10隻死亡 ，屍解可見肝髒和肺髒損傷。
生态學數據
1.生态毒性[19]
lc50：1430mg/l（96h）（黑頭(tóu)呆魚(yú)）；10000~13000mg/l（96h）（虹鳟魚(yú)）
2.生物降解性 暫無資料
3.非生物降解性[20] 空氣中，當羟基自由基濃度爲5.00×105個/cm3時 ，降解半衰期爲22h（理論）。
分子結構數據
1、摩爾(ěr)折射率：19.85
2、摩爾體積（cm3/mol）：82.6
3、等張(zhāng)比容（90.2k）：186
4、表面張(zhāng)力（dyne/cm）：25.7
5、介電(diàn)常數(shù)（f/m）：36.7
6、偶極距（d）：3.86（1d=3.33×10-30c·m）
7、極化率（10-24cm3）：7.87
計算化學數據
1、疏水參(cān)數計(jì)算參(cān)考值（xlogp）：-1
2、氫鍵供體數量 ：0
3、氫鍵受體數量 ：1
4、可旋轉化學鍵(jiàn)數(shù)量 ：0
5、拓撲分子極(jí)性表面積(jī)（tpsa）：20.3
6、重原子數量：5
7、表面電荷 ：0
8、複雜度：33.9
9、同位素原子數量：0
10、確(què)定原子立構(gòu)中心數量：0
11、不確(què)定原子立構(gòu)中心數量：0
12、確(què)定化學鍵立構(gòu)中心數量 ：0
13、不確(què)定化學鍵立構(gòu)中心數量：0
14、共價(jià)鍵單(dān)元數量：1
性質與穩定性
1.爲非質子型極性溶劑，對(duì)多種有機(jī)化合物和無機(jī)化合物均有良好的溶解能力，在無堿 、酸 、水存在下，具有良好的化學穩定性 。
2.化學性質 ：在無酸、堿(jiǎn)、水存在下，即使加熱到沸點(diǎn)也是比較穩定的。在酸的作用下分解成甲酸和二甲胺鹽 ，而在堿(jiǎn)的作用下則分解成甲酸鹽和二甲胺。
3.受紫外線作用分解成二甲胺與甲醛，加熱到350℃左右分解成二甲胺與一氧化碳。與鹽酸形成比較穩定的等摩爾的加合物，其熔點爲40℃，沸點爲110℃。與so3也能形成結晶性加合物，其熔點爲138℃，沸點爲145℃，dmf-so3可作爲緩和的磺化劑和化劑使用。與pocl3、cocl2、socl2等形成的加合物可在電子密度高的芳香環上引入cho基（vilsmeier反應）。p2o5在室溫下不溶於(yú)n,n-二甲基甲酰胺，但在40℃以上形成穩定的絡合物後，在室溫即能溶解 ，而不發生沉澱。在金屬鈉存在下加熱時發生激烈反應並(bìng)放出氫氣。與三乙基鋁在0℃也能發生激烈反應 。也能與grignard試劑反應 。與酰氯及酸酐發生反應時生成二甲酰胺的衍生物 。
4.屬低毒類。動物試驗證明 ，連續投給大量的n,n-二甲基甲酰胺時，引起體重減輕，並(bìng)阻礙(ài)造血機能。對眼、皮膚、黏膜有強烈的刺激作用，其液體或蒸氣被皮膚吸收後還能引起肝髒障礙(ài) 。吸入高濃度的蒸氣能引起急性中毒，主要症狀爲嚴重刺激、全身痙攣、疼痛性便秘和惡心 、嘔吐等。慢性中毒除有皮膚、黏膜刺激外，尚有惡心、嘔吐、胸悶 、頭痛、全身不适 、食欲減少 、胃痛、便秘、肝大和肝功能變化、尿膽素原和尿膽素亦可增加。使用時要求平均蒸氣濃度在29.9mg/m3以下，59.8mg/m3時即出現中毒症狀（傷害中樞神經)。大鼠和小鼠的經口毒性ld50爲3000~7000mg/kg。嗅覺阈濃度0.14mg/m3，tj 36-79規定車間空氣中高容許濃度爲10mg/m3。
5.穩定性[21] 穩定
6.禁配物[22] 強氧化劑、酰基氯、氯仿、強還原劑、鹵素、氯代烴、濃、發煙硝酸
7.聚合危害[23] 不聚合
貯存方法
儲存注意事項[24] 儲存於陰涼、通風的庫房 。庫溫不宜超過37℃。遠離火種、熱源。保持容器密封。應與氧化劑、還原劑 、鹵素等分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易産生火花的機械設備和工具。儲區應備有洩漏應急處理設備和合适的收容材料。
合成方法
自從1899年用甲酸與二甲胺反應首次合成二甲基甲酰胺以後，發展瞭(le)以不同原料合成二甲基甲酰胺的工藝方法 ，如二甲胺-一氧化碳法、甲酰胺-二甲胺法、氰氫酸-甲醇法、乙腈-甲醇法、甲酸甲酯-二甲胺法、三氯乙醛-二甲胺法等等 。但目前國外的工業化生産(chǎn)仍以二甲胺-一氧化碳法爲主 。
1、甲酸甲酯-二甲胺法：由甲酸與甲醇酯化生成甲酸甲酯，然後(hòu)與二甲胺氣相反應生成二甲基甲酰胺，再經蒸餾回收甲醇和未反應的甲酸甲酯後(hòu)進行減(jiǎn)壓精餾制得成品。
2、二甲胺-一氧化碳法：由二甲胺與一氧化碳在甲醇鈉作用下，直接反應而得 。反應條件是1.5-2.5mpa和110-150℃。粗品經(jīng)精餾(liú)制得成品。
3、由一氧化碳和甲醇在高壓和80-100℃溫度下經(jīng)羰基合成得甲酸甲酯 ，然後(hòu)再與二甲胺反應生成二甲基甲酰胺 ，精餾後(hòu)得到成品 。
4、三氯乙醛法：由三氯乙醛與(yǔ)二甲胺反應(yīng)而得 。
将氯仿與0.52份的三氯乙醛加入反應釜，冷卻至30℃以下 ，通入氣态的二甲胺，同時将其佘0.78份的三氯乙醛滴入反應釜 ，進行反應 。反應結束後進行蒸餾操作 ，當(dāng)精餾塔塔頂(dǐng)溫度爲58-64℃時的餾分爲氯仿，64-150℃的餾分爲氯仿與二甲基甲酰胺的混合物，将此混合液進行減壓蒸餾得粗品二甲基甲酰胺，然後将粗晶再進行精餾，即得成品。
消耗定額（kg/t):二甲胺（40%）2372；三氯乙醛（95%）2543。
精制方法：n,n-二甲基甲酰胺常含有水、、伯胺、仲胺等雜質，並(bìng)能與2分子水形成hcon(ch3)2·2h2o。要得到高純度産(chǎn)品，可使用幹燥劑與蒸餾並(bìng)用的方法。首先加入1/10體積的，常壓下進行共沸蒸餾以除去水。再按下列方法精制 ：
① 加入無水鎂(25g/l)幹(gàn)燥 ，減(jiǎn)壓下2~2.67kpa蒸餾。
② 加入粉狀氧化鋇(bèi) ，攪動(dòng)後傾出液體，減壓蒸餾。
③ 加入氧化鋁粉末（50g/l，500~600℃燒成），混合搖動(dòng) ，減(jiǎn)壓下（0.67~1.33kpa）蒸餾。
④ 加入三基氯矽(guī)烷（5~10g/l），120~140℃加熱24小時後(hòu)減壓（0.67kpa）蒸餾。
由以上方法所得産品電導率：(1) (0.9~1.5)×10-7 s/m；(2) (0.4~1.0)×10-7 s/m；(3) (0.3~0.9)×10-7 s/m；(4) (0.2~0.5)×10-7 s/m。
5.以工業品二甲基甲酰胺爲原料，經提純而得試劑二甲基甲酰胺。工業品中若含有少量水，可以通過4a分子篩除去。若水分含量較高，可加适量顆粒氫氧化鉀，不進搖動並(bìng)充分靜置分層 ，分去含有甲酸等雜質的水層後 ，加入二甲基甲酰胺體積1/5的試劑級進行常壓精餾，當氣相溫度達130℃時，在殘(cán)液中加入适量五氧化二磷，加蓋振蕩3.5h，靜置後濾去固體，然後在充氮條件下用氫氧化鉀脫水，再在幹燥氮氣保護下減壓精餾，收集中間餾分，即得高純度産品 。
6.二甲胺與二氧化碳在甲醇鈉(nà)催化下加壓合成或二甲胺與甲酸甲酯氣(qì)相反應制得,也可由二甲胺與三氯乙醛反應而得。
用途
1.二甲基甲酰胺對多種高聚物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈 、聚酰胺等均爲良好的溶劑，可用於(yú)聚丙烯腈纖維等合成纖維的濕紡絲、聚氨酯的合成；用於(yú)塑料制膜；也可作去除油漆的脫漆劑；它還能溶解某些低溶解度的顔料，使顔料帶有染料的特點。二甲基甲酰胺用於(yú)芳烴抽提以及用於(yú)從(cóng)碳四餾分中分離回收丁二烯和從(cóng)碳五餾分中分離回收異戊二烯，還可用作從(cóng)石蠟中分離非烴成分的有效試劑。
2.它對(duì)間二甲酸和對(duì)二甲酸的溶解性有良好的選擇性：間二甲酸在二甲基甲酰胺中的溶解度大於(yú)對(duì)二甲酸，在二甲酸甲酰胺中進行溶劑萃取或部分結晶，可将兩者分離。在石油化學工業中，二甲基甲酰胺可作爲氣體吸收劑，用來分離和精制氣體。
3.在有機反應中，二甲基甲酰胺不但廣泛用作反應的溶劑，也是有機合成的重要中間體。農藥工業中可用來生産(chǎn)殺蟲(chóng)脒。
4.非水溶液滴定用試劑，乙烯樹脂和乙炔的溶劑，有機合成，光度測定，氣相色譜固定液（高使用溫度50℃，溶劑爲甲醇），分離分析c2-c5烴，並(bìng)能分離正 、異丁烯]及順 、反丁烯。農藥殘(cán)留量分析。有機合成。肽的合成。照相工業用。
5.一種用途極廣的優良溶劑及化工原料。對多種聚合物如聚乙烯 、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等均爲優良溶劑。可用於(yú)聚丙烯腈纖維等合成纖維的濕法紡絲；聚氨酯的合成；除油漆的脫漆劑；乙炔的選擇性吸收和丁二烯的分離精制；人造革的生産(chǎn)中用作溶劑；在農藥上用來合成殺蟲劑；醫藥工業中可用於(yú)合成碘胺嘧啶、強力黴素 、可的松 、維生素b6、碘苷、驅蛲淨 、噻嘧啶 、n-甲酰溶肉瘤素 、抗瘤氨酸、甲氧芳芥、卞氮芥、環己亞硝脲 、呋氟脲嘧啶、止血環酸、倍分美松、甲地孕酮、膽維他、撲爾敏等等。
6.用作液相色譜中的溶劑和有機改性劑，薄層色譜分析用萃取劑和展開劑，乙烯樹脂和乙炔的溶劑，以及非水溶劑滴定的溶劑。並(bìng)用於(yú)有機合成。
7.主要用作工業溶劑，醫藥工業上用於生産、激素，也用於制造殺蟲脒。[25]
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