N,N-二甲基甲酰胺

二甲基甲酰胺简称DMF。为甲酸的羟基被二甲胺基取代而生成的化合物,分子式HCON(CH3)2。是一种无色 透明高沸点液体,具有淡的胺味,相对密度0.9445(25℃)。熔点-61℃。沸点152.8℃。闪点57.78℃。蒸 气密度2.51。蒸气压0.49kpa(3.7mmHg25℃)。自燃点445℃。蒸气与空气混合物爆炸极限2.2～15.2 % 。遇明火、高热可引起燃烧爆炸。能与浓硫酸、发烟硝酸剧烈反应甚至发生爆炸。能和水及大部分有机 溶剂互溶。它是化学反应的常用溶剂。纯二甲基甲酰胺是没有气味的，但工业级或变质的二甲基甲酰胺 则有鱼腥味，因其含有二甲基胺的不纯物。名称来源是由于它是甲酰胺（甲酸的酰胺）的二甲基取代物 ，而二个甲基都位于N（氮）原子上。二甲基甲酰胺是高沸点的极性(亲水性)非质子性溶剂，能促进SN2 反应机构的进行。 二甲基甲酰胺是利用蚁酸和二甲基胺制造的。二甲基甲酰胺在强碱如氢氧化钠或强 酸如盐酸或硫酸的存在下是不稳定的（尤其在高温下），并水解为蚁酸与二甲基胺。
在空气中和加热至沸时均很稳定,当温度高于350℃时即失水，生成一氧化碳和二甲胺。N,N-二甲基甲酰 胺是很好的非质子极性溶剂，能溶解多数有机物和无机物，与水、醇、醚、醛、酮、酯、卤代烃和芳烃 等均能混溶。
N,N-二甲基甲酰胺分子中带正电荷的一端被甲基包围，形成空间阻碍，使负离子不 能接近，而只缔合正离子。裸露的负离子的活性比溶剂化的负离子活性大得多。许多离子型反应在N,N- 二甲基甲酰胺中要比在一般的质子溶剂中更易进行，例如，在室温下羧酸盐与卤代烃在N,N－二甲基甲 酰胺中反应，能生成高产率的酯,特别适合于立体位阻酯的合成。 DMF与多数有机溶剂和水可任意混合，对有机和无机化合物的溶解性能较好。 N，N-二甲基甲酰胺含有少量水分。常压蒸馏时有些分解，产生二甲胺和一氧化碳。在有酸或碱存在时 ，分解加快。所以加入固体氢氧化钾（钠）在室温放置数小时后，即有部分分解。因此，最常用硫酸钙 、硫酸镁、氧化钡、硅胶或分子筛干燥，然后减压蒸馏，收集76℃/4800Pa(36mmHg)的馏分。其中如含 水较多时，可加入其1/10体积的苯，在常压及80℃以下蒸去水和苯，然后再用无水硫酸镁或氧化钡干燥 ，最后进行减压蒸馏。纯化后的N，N-二甲基甲酰胺要避光贮存。 N，N-二甲基甲酰胺中如有游离胺存在，可用2，4二硝基氟苯产生颜色来检查。 二甲基甲酰胺对多种高聚物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等均为良好的溶剂，可用于聚丙烯 腈纤维等合成纤维的湿纺丝、聚氨酯的合成；用于塑料制膜；也可作去除油漆的脱漆剂；它还能溶解某 些低溶解度的颜料，使颜料带有染料的特点。二甲基甲酰胺用于芳烃抽提以及用于从碳四馏分中分离回 收丁二烯和从碳五馏分中分离回收异戊二烯，还可用作从石蜡中分离非烃成分的有效试剂。它对间苯二 甲酸和对苯二甲酸的溶解性有良好的选择性：间苯二甲酸在二甲基甲酰胺中的溶解度大于对苯二甲酸， 在二甲酸甲酰胺中进行溶剂萃取或部分结晶，可将两者分离。在石油化学工业中，二甲基甲酰胺可作为 气体吸收剂，用来分离和精制气体。在聚氨酯行业中作为洗涤固化剂，主要用于湿法合成革生产；在腈 纶行业中作为溶剂，主要用于腈纶的干法纺丝生产；在电子行业作为镀锡零部件的淬火及电路板的清洗 等；其它行业包括危险气体的载体、药品结晶用溶剂、粘合剂等。在有机反应中，二甲基甲酰胺不但广 泛用作反应的溶剂，也是有机合成的重要中间体。农药工业中可用来生产杀虫脒；医药工业中可用于合 成碘胺嘧啶、强力霉素、可的松、维生素B6、碘苷、驱蛲净、噻嘧啶、N-甲酰溶肉瘤素、抗瘤氨酸、甲 氧芳芥、卞氮芥、环己亚硝脲、呋氟脲嘧啶、止血环酸、倍分美松、甲地孕酮、胆维他、扑尔敏、磺胺 类药品的生产。二甲基甲酰胺在加氢、脱氢、脱水和脱卤化氢的反应中具有催化作用，使反应温度降低 ，产品纯度提高。 二甲基甲酰胺主要用作一低挥发性的溶剂。二甲基甲酰胺被用于丙烯纤维及塑料 的制造上。在制药工业中，它也用于制造杀虫剂、接着剂、人造皮革、纤维、软片及表面涂装等。
二甲基甲酰胺是Bouveault醛合成反应及Vilsmeier-Haack反应（另一有用的醛类合成反应）的试剂。 在核磁共振光谱中，二甲基甲酰胺的甲基上的质子形成二个单峰，因为在核磁共振的时间尺度中，羰基 碳-氮键的旋转速率很慢。羰基碳-氮键的键级大于一，而酰胺碳-氧键的键级则小于二。酰胺的红外线 光谱中，C=O带通常在小于1700cm-1处，因其C=O键因为从氮供给氧的电子密度而减弱。
二甲基甲酰胺会渗透大部分的塑料并使其膨胀，故常用作油漆清除剂的成分之一。
二甲基甲酰胺也被成为“万能溶剂”，但也有其局限性。沸点高，154℃，作为很多高分子材料的溶剂 是比较合适的，在有机合成中要慎重选择，经常会碰到溶剂脱不净。另外它可以与水混溶，简单的回收 溶剂方法是很难脱水的，不惜成本的时候，可以用水洗掉，在小试的时候就要考虑大生产的可行性。需 要核算一下成本和废水治理方案。

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)可由CO与(CH3)2NH直接合成，称为一步法，即以甲醇钠作为催化剂，将CO与(CH3)2NH在120℃、1.8MPa下合成而得。

急性毒性：LD50：400 mg/kg(大鼠经口)；5000 mg/kg(兔经皮)。LC50：9400 mg/m3，2 h(小鼠吸入)。 人吸入30～60 ppm，出现消化道症状，肝功可异常，有黄疸，尿胆原增加，蛋白尿；人吸入10～20 ppm(有时30 ppm)，头痛，食欲不振，恶心，肝功能和心电图正常。
亚急性和慢性毒性：大鼠吸入2500 mg/m3,6 h/d，5 d，80%死亡，肝肺有病变；人吸入5.1～49 mg/m3×3年，出现神经衰弱症候群，血压偏低，肝功能变化。
代谢：N,N-二甲基甲酰胺（DMF）经各种途径吸收后，主要由肝内代谢，排泄较快，主要靶器官为肝脏 ，肾脏也有一定损害。主要经肝内微粒体混合功能氧化酶进行脱甲基化作用，脱去一个甲基，代谢产物 为一甲基甲酰胺和甲酰胺，代谢迅速；甲酰胺在血中滞留稍长，进而代谢为甲酸和氨排出。部分二甲基 甲酰胺以原形物从尿和呼气排出。
健康危害：
对眼、皮肤和呼吸道有刺激作用。蒸气可引起眼、上呼吸道轻、中度刺激症状。污染皮 肤可致轻、重不等的灼伤，皮肤起皱，肤色发白，伴有灼痛感，严重者可使皮肤胀肿，剧烈灼痛。污染 眼引起灼痛、流泪、结膜充血；严重者可引起角膜坏死。
胃肠道症状：患者常有食欲不振、恶心、 呕吐、腹部不适及便秘等，少数病例有中上腹痛。
肝脏：急性中毒时肝脏损害常较为突出，患者有 明显乏力，右上腹胀痛，不适，出现黄疸，肝脏逐渐肿大，有压痛，常规肝功能检查示异常，其中血清 转氨酶升高较明显。病变一般不严重，经治疗可逐步减轻，数周内病情可完全恢复。
严重急性中毒 ：表现为重症中毒性肝病，职业性中毒为少见，接触高浓度，尤其是皮肤污染严重，未及时彻底洗清者 ，应警惕发生严重中毒。 处理原则：
脱离现场，脱去被污染衣物，皮肤污染时立即用清水冲洗。
无特效解毒药，主要保 护肝脏。
对症治疗，如出血性胃肠炎。
重度中毒者可应用肾上腺糖皮质激素。
预防措施：
生产过程尽可能密闭，加强局部吸风以及废气回收。设备维修时，应合理使用防毒口罩。应避免本 品与浓碱液接触，以免产生另一毒物——二甲胺。
危害分级（GB 5044—85）：Ⅲ级(中度危害)。 无色透明液体。 为极性惰性溶剂。除卤化烃以外能与水及多数有机溶剂任意混合。 是优良的有机溶剂，用作聚氨酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯的溶剂，亦用作萃取剂、医药和农药杀虫脒的原料 用作分析试剂和乙烯树脂、乙炔的溶剂 二甲基甲酰胺既是一种用途极广的化工原料，也是一种用途很广的优良的溶剂。二甲基甲酰胺对多种高聚物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等均为良好的溶剂，可用于聚丙烯腈纤维等合成纤维的湿纺丝、聚氨酯的合成；用于塑料制膜；也可作去除油漆的脱漆剂；它还能溶解某些低溶解度的颜料，使颜料带有染料的特点。二甲基甲酰胺用于芳烃抽提以及用于从碳四馏分中分离回收丁二烯和从碳五馏分中分离回收异戊二烯，还可用作从石蜡中分离非烃成分的有效试剂。它对间苯二甲酸和对苯二甲酸的溶解性有良好的选择性：间苯二甲酸在二甲基甲酰胺中的溶解度大于对苯二甲酸，在二甲酸甲酰胺中进行溶剂萃取或部分结晶，可将两者分离。在石油化学工业中，二甲基甲酰胺可作为气体吸收剂，用来分离和精制气体。在有机反应中，二甲基甲酰胺不但广泛用作反应的溶剂，也是有机合成的重要中间体。农药工业中可用来生产杀虫脒；医药工业中可用于合成碘胺嘧啶、强力霉素、可的松、维生素B6、碘苷、驱蛲净、噻嘧啶、N-甲酰溶肉瘤素、抗瘤氨酸、甲氧芳芥、卞氮芥、环己亚硝脲、呋氟脲嘧啶、止血环酸、倍分美松、甲地孕酮、胆维他、扑尔敏等等。二甲基甲酰胺在加氢、脱氢、脱水和脱卤化氢的反应中具有催化作用，使反应温度降低，产品纯度提高。 非水溶液滴定溶剂。乙烯树脂和乙炔的溶剂。光度测定。气相色谱固定液(最高使用温度50℃，溶剂为甲醇)，分离分析C2～C5烃，并能分离正、异丁烯和顺、反2丁烯。农药残留量分析。有机合成。肽的合成。照相工业用。 自从1899年用甲酸与二甲胺反应首次合成二甲基甲酰胺以后，发展了以不同原料合成二甲基甲酰胺的工艺方法，如二甲胺-一氧化碳法、甲酰胺-二甲胺法、氰氢酸-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。但目前国外的工业化生产仍以二甲胺-一氧化碳法为主。1.甲酸甲酯-二甲胺法由甲酸与甲醇酯化生成甲酸甲酯，然后与二甲胺气相反应生成二甲基甲酰胺，再经蒸馏回收甲醇和未反应的甲酸甲酯后进行减压精馏制得成品。2.二甲胺-一氧化碳法由二甲胺与一氧化碳在甲醇钠作用下，直接反应而得。反应条件是1.5-2.5MPa和110-150℃。粗品经精馏制得成品。3.由一氧化碳和甲醇在高压和80-100℃温度下经羰基合成得甲酸甲酯，然后再与二甲胺反应生成二甲基甲酰胺，精馏后得到成品。4.三氯乙醛法由三氯乙醛与二甲胺反应而得。 易燃液体 中毒 口服- 大鼠 LD50: 2800 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 3750 毫克/ 公斤 眼- 兔子 100 毫克 重度 与空气混合可爆 遇明火、高温、强氧化剂可燃;燃烧排放有毒氮氧化物烟雾 包装完整、轻装轻卸; 库房通风、远离明火、高温、与氧化剂、酸分开存放 泡沫、干粉、二氧化碳、砂土 TLV-TWA 10 PPM (30 毫克/ 立方米); STEL 20 PPM (60 毫克/ 立方米)