二甲基甲酰胺
| 二甲基甲酰胺 |
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中文名: N,N-二甲基甲酰胺 外文名: N,N-Dimethylformamide（DMF） 化學式: C3H7NO 分子量: 73.09 CAS登錄號: 68-12-2 EINECS登錄號: 200-679-5 熔 點: -61 ℃ 沸 點: 153 ℃ 水溶性: 易溶 密 度: 0.945 g/cm³ 外 觀: 無色透明或淡黃色液體 閃 點: 58 ℃ 應 用: 用作分析試劑，乙烯樹脂、乙炔的溶劑或者化工原料 安全性描述: S45；S53 危險性符號: T 危險性描述: R20/21；R36；R61 UN危險貨物編號: 2265 |
N,N-二甲基甲酰胺是一種有機化合物，分子式為C3H7NO，為無色透明液體。既是一種用途極廣的化工原料，也是一種用途很廣的優良的溶劑。除鹵代烴以外能與水及多數有機溶劑任意混合，對多種有機化合物和無機化合物均有良好的溶解能力。[1]
目錄
編號系統
MDL號：MFCD00003284
RTECS號：LQ2100000
BRN號：605365
物性數據
1.性狀：無色透明或淡黃色液體，有魚腥味。
2.熔點（℃）：-61
3.沸點（℃）：153
4.相對密度（水=1）：0.945
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.51
6.飽和蒸氣壓（kPa）：0.5（25℃）
7.燃燒熱（kJ/mol）：-1921
8.臨界溫度（℃）：374
9.臨界壓力（MPa）：4.48
10.辛醇/水分配係數：-0.87
11.閃點（℃）：58（OC）
12.引燃溫度（℃）：445
13.爆炸上限（%）：15.2
14.爆炸下限（%）：2.2
15.溶解性：與水混溶，可混溶於多數有機溶劑。
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（ºC）：445
20.蒸發熱（kJ/mol,25ºC）：47.545
21.蒸發熱（kJ/mol,100ºC）：43.585
22.蒸發熱（kJ/mol,b.p.）：38.368
23.熔化熱（kJ/mol）：16.165
24.燃燒熱（kJ/mol）：1915.46
25.比熱容（kJ/(kg·K),25ºC,定壓）：2.14
26.電導率（S/m）：
27.熱導率（W/(m·K),20ºC）：0.16579
毒理學數據
1.急性毒性
LD50：4000mg/kg（大鼠經口）；4720mg/kg（兔經皮）
LC50：9400mg/m3（小鼠吸入，2h）
2.刺激性 家兔經眼：100%，重度刺激（用水沖洗）
3.亞急性與慢性毒性 大鼠吸入2500毫克每立方米，每天6h，共5d，16隻中有8~10隻死亡，屍解可見肝臟和肺臟損傷。
生態學數據
1.生態毒性
LC50：1430mg/L（96h）（黑頭呆魚）；10000~13000mg/L（96h）（虹鱒魚）
2 非生物降解性：空氣中，當羥基自由基濃度為
個/cm3時，降解半衰期為22h（理論）。
分子結構數據
1、摩爾折射率：19.85
2、摩爾體積（cm3/mol）：82.6
3、等張比容（90.2K）：186
4、表面張力（dyne/cm）：25.7
5、介電常數（F/m）：36.7
6、偶極距（D）：3.86（1D=3.33×10-30C·m）
7、極化率（10-24 cm3）：7.87
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值（XlogP）：-1
2、氫鍵供體數量：0
3、氫鍵受體數量：1
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、拓撲分子極性表面積（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、確定原子立構中心數量：0
11、不確定原子立構中心數量：0
12、確定化學鍵立構中心數量：0
13、不確定化學鍵立構中心數量：0
14、共價鍵單元數量：1
性質與穩定性
1.為非質子型極性溶劑，對多種有機化合物和無機化合物均有良好的溶解能力，在無鹼、酸、水存在下，具有良好的化學穩定性。
2.化學性質：在無酸、鹼、水存在下，即使加熱到沸點也是比較穩定的。在酸的作用下分解成甲酸和二甲胺鹽，而在鹼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，其熔點為40℃，沸點為110℃。與三氧化硫也能形成結晶性加合物，其熔點為138℃，沸點為145℃，DMF-SO3可作為緩和的磺化劑和硫酸化劑使用。五氧化二磷在室溫下不溶於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，並阻礙造血機能。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臟障礙。吸入高濃度的蒸氣能引起急性中毒，主要症狀為嚴重刺激、全身痙攣、疼痛性便秘和噁心、嘔吐等。慢性中毒除有皮膚、黏膜刺激外，尚有噁心、嘔吐、胸悶、頭痛、全身不適、食慾減少、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29.9毫克每立方米以下，59.8毫克每立方米時即出現中毒症狀（傷害中樞神經)。大鼠和小鼠的經口毒性LD50為3000~7000mg/kg。嗅覺閾濃度0.14毫克每立方米，TJ 36-79規定車間空氣中最高容許濃度為10毫克每立方米。
5.穩定性：穩定
6.禁配物：強氧化劑、酰基氯、氯仿、強還原劑、鹵素、氯代烴、濃硫酸、發煙硝酸。
7.聚合危害：不聚合
貯存方法
儲存注意事項 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。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
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，發展了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產仍以二甲胺-一氧化碳法為主。
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進行減壓精餾製得成品。
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℃。粗品經精餾製得成品。
3、由一氧化碳和甲醇在高壓和80-100℃溫度下經羰基合成得甲酸甲酯，然後再與二甲胺反應生成二甲基甲酰胺，精餾後得到成品。
4、三氯乙醛法：由三氯乙醛與二甲胺反應而得。
將氯仿與0.52份的三氯乙醛加入反應釜，冷卻至30℃以下，通入氣態的二甲胺，同時將其佘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，當精餾塔塔頂溫度為58-64℃時的餾分為氯仿，64-150℃的餾分為氯仿與二甲基甲酰胺的混合物，將此混合液進行減壓蒸餾得粗品二甲基甲酰胺，然後將粗晶再進行精餾，即得成品。
精製方法：要得到高純度產品，可使用乾燥劑與蒸餾並用的方法。首先加入1/10體積的苯，常壓下進行共沸蒸餾以除去水。再按下列方法精製：
① 加入無水硫酸鎂（25g/L）乾燥，減壓下2~2.67KPa蒸餾。
② 加入粉狀氧化鋇，攪動後傾出液體，減壓蒸餾。
③ 加入氧化鋁粉末（50g/L，500~600℃燒成），混合搖動，減壓下（0.67~1.33KPa）蒸餾。
④ 加入三苯基氯硅烷（5~10g/L），120~140℃加熱24小時後減壓（0.67KPa）蒸餾。
5.以工業品二甲基甲酰胺為原料，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，可加適量顆粒氫氧化鉀，不進搖動並充分靜置分層，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的試劑級苯進行常壓精餾，當氣相溫度達130℃時，在殘液中加入適量五氧化二磷，加蓋振盪3.5h，靜置後濾去固體，然後在充氮條件下用氫氧化鉀脫水，再在乾燥氮氣保護下減壓精餾，收集中間餾分，即得高純度產品。
6.二甲胺與二氧化碳在甲醇鈉催化下加壓合成或二甲胺與甲酸甲酯氣相反應製得,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、聚酰胺等均為良好的溶劑，可用於聚丙烯腈纖維等合成纖維的濕紡絲、聚氨酯的合成；用於塑料制膜；也可作去除油漆的脫漆劑；它還能溶解某些低溶解度的顏料，使顏料帶有染料的特點。二甲基甲酰胺用於芳烴抽提以及用於從碳四餾分中分離回收丁二烯和從碳五餾分中分離回收異戊二烯，還可用作從石蠟中分離非烴成分的有效試劑。
2.它對間苯二甲酸和對苯二甲酸的溶解性有良好的選擇性：間苯二甲酸在二甲基甲酰胺中的溶解度大於對苯二甲酸，在二甲酸甲酰胺中進行溶劑萃取或部分結晶，可將兩者分離。在石油化學工業中，二甲基甲酰胺可作為氣體吸收劑，用來分離和精製氣體。
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產殺蟲脒。
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（最高使用溫度50℃，溶劑為甲醇），分離分析C2-C5烴，並能分離正、異丁烯及順、反丁烯。農藥殘留量分析。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、聚酰胺等均為優良溶劑。可用於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製；人造革的生產中用作溶劑；在農藥上用來合成殺蟲劑；醫藥工業中可用於合成碘胺嘧啶、強力黴素、可的松、維生素B6、碘苷、驅蟯淨、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。並用於有機合成。
7.主要用作工業溶劑，醫藥工業上用於生產、激素，也用於製造殺蟲脒。
DMF經各種途徑吸收後，主要由肝內代謝，排泄較快，主要靶器官為肝臟，腎臟也有一定損害。主要經肝內微粒體混合功能氧化酶進行脫甲基化作用，脫去一個甲基，代謝產物為一甲基甲酰胺和甲酰胺，代謝迅速；甲酰胺在血中滯留稍長，進而代謝為甲酸和氨排出。部分二甲基甲酰胺以原形物從尿和呼氣排出。
健康危害
對眼、皮膚和呼吸道有刺激作用。蒸氣可引起眼、上呼吸道輕、中度刺激症狀。污染皮膚可致輕、重不等的灼傷，皮膚起皺，膚色發白，伴有灼痛感，嚴重者可使皮膚脹腫，劇烈灼痛。污染眼引起灼痛、流淚、結膜充血；嚴重者可引起角膜壞死。
胃腸道症狀
肝臟
急性中毒時肝臟損害常較為突出，患者有明顯乏力，右上腹脹痛，不適，出現黃疸，肝臟逐漸腫大，有壓痛，常規肝功能檢查示異常，其中血清轉氨酶升高較明顯。病變一般不嚴重，經治療可逐步減輕，數周內病情可完全恢復。
嚴重急性中毒
表現為重症中毒性肝病，職業性中毒為少見，接觸高濃度，尤其是皮膚污染嚴重，未及時徹底洗清者 ，應警惕發生嚴重中毒。
用途
主要用作工業原料或溶劑；醫藥工業上用於生產維生素、激素；製造殺蟲脒；非水溶液滴定溶劑；乙烯樹脂和乙炔的溶劑；氣相色譜固定液（最高使用溫度50℃，溶劑為甲醇）；分離分析C2～C5烴，正、異丁烯和順、反-2-丁烯；農藥殘留量分析等。
皮膚接觸：立即脫去污染的衣着，用大量流動清水沖洗20～30分鐘。如有不適感，就醫。如有不適感，就醫。
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗10～15分鐘。如有不適感，就醫。
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進行心肺復甦術。就醫。
食入：飲足量溫水，催吐。就醫。
（二）消防措施
危險特性：易燃，遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。能與濃硫酸、發煙硝酸猛烈反應，甚至發生爆炸。與鹵化物（如四氯化碳）能發生強烈反應。
滅火方法：用霧狀水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土滅火。
滅火注意事項及措施：消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上風向滅火。儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音，必須馬上撤離。
（三）泄漏應急處理
應急行動：消除所有點火源。根據液體流動和蒸氣擴散的影響區域劃定警戒區，無關人員從側風、上風向撤離至安全區。建議應急處理人員戴正壓自給式呼吸器，穿防靜電服。作業時使用的所有設備應接地。禁止接觸或跨越泄漏物。儘可能切斷泄漏源。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸收。使用潔淨的無火花工具收集吸收材料。大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容。用飛塵或石灰粉吸收大量液體。用抗溶性泡沫覆蓋，減少蒸發。噴水霧能減少蒸發，但不能降低泄漏物在受限制空間內的易燃性。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內。
（四）操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿化學防護服，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、還原劑、鹵素、酸接觸。充裝要控制流速，防止靜電積聚。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：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。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
（五）個體防護
生產過程密閉，全面通風，提供安全淋浴和洗眼設備；空氣中濃度超標時，佩戴過濾式防毒面具（半面罩）；戴化學安全防護眼鏡；穿化學防護服；戴橡膠手套；工作現場嚴禁吸煙；工作完畢，淋浴更衣。
（六）廢棄處置
廢棄物性質：危險廢物
廢棄處置方法：用焚燒法處置。與燃料混合後，再焚燒。焚燒爐排出的氮氧化物通過洗滌器除去。
廢棄注意事項：處置前應參閱國家和地方有關法規。把倒空的容器歸還廠商或在規定場所掩埋。
安全信息
危險運輸編碼：UN 2265 3/PG 3
安全標識：S45；S53
危險標識：R36；R61；R20/21