N,N-Диметилформамид
| N,N-Диметилформамид | |
 |
|
 |
|
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | N,N-Диметилформамид |
| Сокращения | ДМФА |
| Традиционные названия | (CH3)2NC(O)H |
| Эмпирическая формула | C3H7NO |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | вязкая прозрачная жидость |
| Молярная масса | 73.09 г/моль |
| Плотность | 0,9445 г/см³ |
| 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 образования (ст. усл.) | 192 кДж/моль |
| Удельная теплота испарения | 42,3 Дж/кг |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | ∞ |
| Растворимость в в спирте | ∞ |
| Структура | |
| Дипольный момент | 3,82 Д |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 68-12-2 |
| Безопасность | |
| ЛД50 | 4,2 (мыши) мг/кг |
N,N-Диметилформамид (Диметилформамид, сокр. 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.
Содержание |
Структура и свойства [править]
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 таковой 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 растворителей 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 равна 36,71.
Получение [править]
- 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 [править]
Диметилформамид-сырец, содержащий незначительные количества влаги, диметиламина, формиата диметиламмония и монометилформамида, очищают вакуумной ректификацией. Примеси воды и муравьиной кислоты удаляются также перемешиванием или встряхиванием с гидроксидом калия и последующей перегонкой над BaO или CaO.
Применение [править]
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
- как растворитель при реставрации художественных произведений изобразительного искусства, как выполненных в технике темперной, так и масляной живописи.
- для получения альдегидов по Вильсмаеру:
и Буво:
- для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области
- в кислотно-основном титровании слабых кислот в неводных средах (в качестве среды)
Безопасность [править]
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 [править]
Предполагается, что ДМФА является канцерогеном, также ему приписывают появление врождённых патологий. Для проведения многих реакций он может быть заменён диметилсульфоксидом. Раздражает слизистые оболочки глаз. ПДК N,N-диметилформамида — 10 мг/м³.
Литература [править]
- Якушкин М. И., Котов В. И. Справочник нефтехимика / Под ред. С. К. Огородникова. — Л., 1978. — Т. 2. — С. 295—297.
- Гордон А., Форд Р. Спутник химика / Пер. с англ. Розенберга Е. Л., Коппель С. И.. — М.: Мир, 1976. — 544 с.
