N , N- dimetylformamid

N , N- dimetylformamid
Struktur av dimetylformamid.
Identifikasjon
IUPAC-navn	N , N- dimetylformamid
Synonymer	DMF N , N- dimetylmetanamid
N o CAS	68-12-2
N o ECHA	100.000.617
N o EC	200-679-5
DrugBank	DB01844
PubChem	6228
ChEBI	17741
SMIL	CN (C) C = O PubChem , 3D-visning
InChI	InChI: 3D-visning InChI = 1S / C3H7NO / c1-4 (2) 3-5 / h3H, 1-2H3
Utseende	fargeløs til gul væske med en karakteristisk lukt
Kjemiske egenskaper
Brute formel	C 3 H 7 N O   [Isomerer]
Molarmasse	73,0938 ± 0,0034  g / mol C 49,3%, H 9,65%, N 19,16%, O 21,89%,
Dipolar øyeblikk	3,86 D ( 25  ° C )
Molekylær diameter	0,595  nm
Fysiske egenskaper
T ° fusjon	−61  ° C
T ° kokende	153  ° C
Løselighetsparameter δ	24,8  MPa 1/2 ( 25  ° C ); 11,5  kal 1/2 · cm -3/2
Blandbarhet	i vann: blandbar
Volumisk masse	ligning: ρ=0,89615/0.23478(1+(1-T/649,6)0,28091){\ displaystyle \ rho = 0.89615 / 0.23478 ^ {(1+ (1-T / 649.6) ^ {0.28091})}} Væsketetthet i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin, fra 212,72 til 649,6 K. Beregnede verdier: 0,9445 g · cm -3 ved 25 ° C. T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 212,72 −60.43 13.954 1.01997 241,85 −31.3 13.61093 0,99489 256,41 −16,74 13.43617 0.98212 270,97 −2.18 13.25903 0.96917 285,53 12.38 13.07935 0,95604 300,1 26,95 12.89697 0,9427 314,66 41,51 12.7117 0,92916 329,22 56,07 12.52334 0,91539 343,78 70,63 12.33164 0,90138 358,35 85.2 12.13635 0.88711 372,91 99,76 11.93718 0,87255 387,47 114,32 11,73377 0.85768 402.03 128,88 11.52575 0,84247 416,6 143,45 11.31266 0,8269 431,16 158.01 11.09398 0,81091 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 445,72 172,57 10.8691 0.79448 460,29 187,14 10.63727 0,77753 474,85 201,7 10.39762 0,76001 489,41 216,26 10.14904 0,74184 503,97 230,82 9.8902 0,72292 518,54 245,39 9.61937 0,70313 533.1 259,95 9.33431 0,68229 547,66 274,51 9.03201 0,66019 562,22 289,07 8.70827 0,63653 576,79 303,64 8.35695 0,61085 591,35 318.2 7.96837 0,58245 605,91 332,76 7.52583 0,5501 620,47 347,32 6.99543 0.51133 635.04 361,89 6.28443 0,45936 649,6 376,45 3.817 0,279
Selvantennelsestemperatur	445  ° C
Flammepunkt	58  ° C (lukket kopp)
Eksplosjonsgrenser i luft	2,2 - 15,2  % vol
Mettende damptrykk	3,77  mbar ved 20  ° C 6,5  mbar ved 30  ° C 23  mbar ved 50  ° C 45  mbar ved 65  ° C ligning: Pvs=exs(82 762+-7955.5T+(-8.8038)×likke(T)+(4.2431E-6)×T2){\ displaystyle P_ {vs} = exp (82.762 + {\ frac {-7955.5} {T}} + (- 8.8038) \ times ln (T) + (4.2431E-6) \ times T ^ {2})} Trykk i pascal og temperatur i Kelvins, fra 212,72 til 649,6 K. Beregnede verdier: 542,29 Pa ved 25 ° C. T (K) T (° C) P (Pa) 212,72 −60.43 0,195 241,85 −31.3 6.03 256,41 −16,74 24.08 270,97 −2.18 81.07 285,53 12.38 236,56 300,1 26,95 611,86 314,66 41,51 1428,25 329,22 56,07 3053.51 343,78 70,63 6,052,25 358,35 85.2 11 234,45 372,91 99,76 19,696.49 387,47 114,32 32,850.41 402.03 128,88 52.438,77 416,6 143,45 80,535.02 431,16 158.01 119,530.98 T (K) T (° C) P (Pa) 445,72 172,57 172 114,75 460,29 187,14 241 242,74 474,85 201,7 330 110.05 489,41 216,26 442,122.85 503,97 230,82 580,876.05 518,54 245,39 750 138,52 533.1 259,95 953,847.61 547,66 274,51 1.196.113,9 562,22 289,07 1 481 236,62 576,79 303,64 1 813 729,8 591,35 318.2 2 198 358,92 605,91 332,76 2.640.187,88 620,47 347,32 3.144.635,91 635.04 361,89 3,717,544.43 649,6 376,45 4 365 300
Dynamisk viskositet	0,92  mPa s ved 20  ° C
Termokjemi
Δ f H 0 væske	−239,4  kJ mol −1
Δ fus H °	8.950  kJ mol −1 til −60.3  ° C
Δ vap H °	47,75  kJ mol −1 ved 25  ° C
C s	146.05  J K −1  mol −1 ved 25  ° C ligning: VSP=(147900)+(-106.00)×T+(0.38400)×T2{\ displaystyle C_ {P} = (147900) + (- 106.00) \ times T + (0.38400) \ times T ^ {2}} Væskens termiske kapasitet i J kmol -1 K -1 og temperatur i Kelvin, fra 273,82 til 466,44 K. Beregnede verdier: 150,431 J mol -1 K -1 ved 25 ° C. T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 273,82 0,67 147,670 2,020 286 12.85 148,994 2,038 293 19.85 149.808 2,049 299 25,85 150.536 2.059 305 31.85 151,292 2,070 312 38,85 152.208 2,082 318 44,85 153 024 2,093 325 51,85 154.010 2 107 331 57,85 154,885 2 119 338 64,85 155,942 2.133 344 70,85 156 877 2 146 350 76,85 157 840 2.159 357 83,85 158,998 2 175 363 89,85 160.021 2 189 370 96,85 161 250 2 206 T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 376 102,85 162,332 2221 382 108,85 163,443 2 236 389 115,85 164 773 2 254 395 121,85 165,944 2,270 402 128,85 167,344 2289 408 134,85 168,574 2 306 415 141,85 170 044 2 326 421 147,85 171 335 2 344 427 153,85 172,652 2 362 434 160,85 174,225 2384 440 166,85 175,602 2 402 447 173,85 177 245 2 425 453 179,85 178,682 2,445 460 186,85 180 394 2,468 466,44 193,29 182 000 2,490 ligning: VSP=(29.310)+(2.0837E-1)×T+(1.0912E-4)×T2+(-2.1506E-7)×T3+(7.2177E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (29.310) + (2.0837E-1) \ times T + (1.0912E-4) \ times T ^ {2} + (- 2.1506E-7) \ times T ^ {3} + (7.2177E-11) \ times T ^ {4}} Varmekapasiteten til gassen i J mol -1 K -1 og temperatur i Kelvin, fra 200 til 1500 K. Beregnede verdier: 96,006 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C. T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 200 −73.15 73.744 1.009 286 12.85 93,281 1.276 330 56,85 103,083 1.410 373 99,85 112.450 1,538 416 142,85 121 555 1.663 460 186,85 130,549 1786 503 229,85 138,979 1.901 546 272,85 147 019 2,011 590 316,85 154.810 2 118 633 359,85 161.973 2.216 676 402,85 168,670 2 308 720 446,85 175.030 2395 763 489,85 180 756 2.473 806 532,85 185,998 2.545 850 576,85 190.867 2.611 T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 893 619,85 195 152 2,670 936 662,85 198 988 2,722 980 706,85 202 472 2,770 1.023 749,85 205 477 2.811 1.066 792,85 208 120 2.847 1110 836,85 210.494 2.880 1.153 879,85 212 540 2.908 1.196 922,85 214,368 2 933 1.240 966,85 216 075 2 956 1.283 1.009,85 217,649 2 978 1.326 1 052,85 219.203 2.999 1370 1096,85 220 851 3.021 1.413 1 139,85 222.604 3,045 1.456 1.182,85 224 587 3.073 1500 1 226,85 226.954 3 105
PCI	−1 941,6  kJ mol −1
Elektroniske egenskaper
Forbudt band
Dielektrisk konstant	36,70
Forholdsregler
SGH
Fare H312, H319, H332, H360D, H312  : Farlig ved hudkontakt H319  : Gir alvorlig øyeirritasjon H332  : Farlig ved innånding H360D  : Kan skade det ufødte barnet .
NFPA 704
2 2 0
Transportere
30    2265    Kemler-kode: 30  : brennbart flytende materiale (flammepunkt fra 23  til  60  ° C , inkludert grenseverdier) eller brennbart væske eller fast materiale i smeltet tilstand med et flammepunkt over 60  ° C , oppvarmet til en temperatur som er lik eller større enn flammepunkt, eller selv-oppvarming av væske UN  : 2265  : N, N-dimetylformamid klasse: 3 Etikett: 3  : Brennbare væsker Emballasje: Emballasje gruppe III  : substanser med liten fare.
IARC- klassifisering
Gruppe 2A: Sannsynlig kreftfremkallende for mennesker
Økotoksikologi
LogP	−1.01
Luktterskel	lav: 0,47  ppm høy: 100  ppm
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den N , N -dimetylformamid eller DMF er en løsningsmiddelstrøm i organisk kjemi med formelen HCO-N (CH 3 ) 2

Denne fargeløse væsken kan blandes med vann og de fleste organiske væsker. Det er et polært aprotisk løsningsmiddel med høyt smelte- / kokepunkt som ofte brukes til kjemiske reaksjoner. DMF er et amid avledet av maursyre og dimetylamin . Det forenkler reaksjoner av S N 2 i særdeleshet.

Det kan syntetiseres fra maursyre og dimetylamin. Det er ikke stabilt i nærvær av en sterk base som brus ( natriumhydroksid ) eller sterk syre som svovelsyre eller saltsyre . Ved høy temperatur nedbrytes den til maursyre og dimetylamin. Ren DMF er luktfri mens den ofte får en fiskeaktig lukt ved nedbrytning, på grunn av tilstedeværelsen av dimetylamin .

Struktur og egenskaper

På grunn av bidraget fra to mulige former for resonans reduseres bindingsindeksen for karbonylbindingen C = O , mens karbon-nitrogenbindingen økes. Dermed avslører det infrarøde spekteret av DMF et lavere bånd (med frekvens 1675  cm -1 ) enn det for en usubstituert karbonylgruppe (C = O). På grunn av CN-koblingens delvis doble natur hindres rotasjonen rundt aksen og langsom. De to metylene er derfor ikke ekvivalente i NMR-spektroskopi (viser to singletter av tre protoner , i stedet for en enkelt singlett med seks protoner).

applikasjoner

DMF brukes først som løsningsmiddel på grunn av det høye kokepunktet. Den brukes også til produksjon av akrylfibre og plast. Det brukes også til å koble peptider i farmasøytisk industri , i produksjonen av plantevernmidler , lim , syntetiske lær , fibre, filmer og belegg.

DMF er et reagens for syntese av Bouveault aldehyder , så vel som i Vilsmeier-Haack-reaksjonen , en av de mest brukte metodene i dannelsen av aromatiske aldehyder . DMF trenger gjennom mye plast og får dem til å svelle. Det er derfor ofte brukt som en komponent av malingsløsemidler

Produksjon

Den produseres ved omsetning av dimetylamin og karbonmonoksid ved lavt trykk og temperatur under katalytiske forhold .

Forholdsregler

Reaksjonen mellom hydridet av natrium og DMF er noe farlig  ; fra 26  ° C observeres en eksoterm nedbrytning . I laboratoriet kompenseres (i prinsippet) enhver frigjøring av varme raskt og bringes under kontroll av et isbad, og dette er fortsatt en vanlig kombinasjon av reagenser. Det har skjedd flere ulykker.

Toksisitet

DMF har vært korrelert med kreft hos mennesker , og det antas å være årsaken til fødselsskader. I noen industrisektorer er kvinner ekskludert fra bruk av DMF. For mange reaksjoner kan den erstattes av DMSO ( dimetylsulfoksid ), DMAC ( dimetylacetamid ) eller NMP ( N- metyl-2-pyrrolidon ). Vær imidlertid forsiktig: NMP har nylig blitt klassifisert som reproduksjonstoksisk av European Chemicals Bureau  (en) . I følge International Agency for Research on Cancer (International Agency for Research on Cancer, IARC), kan DMF være kreftfremkallende, selv om Environmental Protection Agency ikke anser det som en kreftrisiko.

Klassifiseringskoder

• ICSC: 0457 04
• PGCH: 0226

Merknader og referanser

1. N, N - DIMETHYLFORMAMIDE , sikkerhetsdatablad (er) til det internasjonale programmet for kjemisk sikkerhet , konsultert 9. mai 2009.
2. (in) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , vol.  4, England, John Wiley & Sons,1999, 239  s. ( ISBN  0-471-98369-1 ).
3. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
4. (in) Christian Reichardt, løsningsmidler og løsningsmiddeleffekter i organisk kjemi , Wiley-VCH,2003, 3 e  ed. , 629  s. ( ISBN  3-527-30618-8 ) , s.  66.
5. (in) Serban Moldoveanu, Prøvepreparering i kromatografi , Amsterdam / Boston, Elsevier ,2002, 930  s. ( ISBN  0-444-50394-3 ) , s.  258.
6. (en) Robert H. Perry og Donald W. Green , Perrys Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50.
7. Oppføring "Dimethyl formamide" i den kjemiske databasen GESTIS fra IFA (tysk instans ansvarlig for arbeidsmiljø og helse) ( tysk , engelsk ), åpnet 1. oktober 2009 (JavaScript kreves) .
8. (en) "Formamid, N, N-dimethyl-" , på NIST / WebBook (åpnes1 st oktober 2009).
9. (i) Carl L. yaws, Handbook of Thermodynamic diagrammer: Organic Compounds C8 til C28 , vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-857-8 ).
10. IARC arbeidsgruppe for evaluering av kreftfremkallende risikoer for mennesker, “  Global Carcinogenicity Assessments for Humans, Group 2A: Probable Carcinogenic to Humans  ” , på monographs.iarc.fr , IARC,10. oktober 2019(åpnet 10. oktober 2019 ) .
11. Indeksnummer 616-001-00-X i tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008).
12. "  Dimethylformamide  ", på hazmap.nlm.nih.gov (åpnet 14. november 2009 ) .
13. Spektraldatabase for organiske forbindelser, “  Dimethylformamide  ” ( Arkiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Hva skal jeg gjøre? ) (Tilgang 27. januar 2007 ) .
14. Redlich, C; Beckett, WS; Sparer, J .; Barwick, KW; Riely, CA; Miller, H.; Sigal, SL; Shalat, SL og Cullen, MR (1988), Leversykdom assosiert med yrkeseksponering for løsningsmiddelet dimetylformamid , Ann. Turnuskandidat. Med. , 108: 680-686, PMID 3358569 .
15. http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/ Skriv CAS-nummer 872-50-4 i søkefeltet.

Se også

Relaterte artikler

• løsemiddel

Eksterne linker

• (no) Bruk av dimetylformamid på organiske synteser
• (en) Kortfattet internasjonalt kjemisk vurderingsdokument 31: N, N-dimetylformamid
• (en) Sikkerhetsdatablad for DMF
• (en) Sammendrag av kronisk toksisitet for DMF [PDF]
• INRS, ark