N , N- Dimetyloformamid

N , N- Dimetyloformamid
Dimetyloformamid-2D-skeletal.svg Dimetyloformamid-3D-vdW.png
Struktura dimetyloformamidu.
Identyfikacja
Nazwa IUPAC N , N- Dimetyloformamid
Synonimy

DMF
N , N- dimetylometanamid

N O CAS 68-12-2
N O ECHA 100 000 617
N O WE 200-679-5
DrugBank DB01844
PubChem 6228
ChEBI 17741
UŚMIECHY CN (C) C = O
PubChem , widok 3D
InChI InChI: widok 3D
InChI = 1S / C3H7NO / c1-4 (2) 3-5 / h3H, 1-2H3
Wygląd bezbarwna do żółtej ciecz o charakterystycznym zapachu
Właściwości chemiczne
Brute formula C 3 H 7 N O   [Izomery]
Masa cząsteczkowa 73,0938 ± 0,0034  g / mol
C 49,3%, H 9,65%, N 19,16%, O 21,89%,
Moment dwubiegunowy 3,86 D ( 25  ° C )
Średnica molekularna 0,595  nm
Właściwości fizyczne
T ° fuzji -61  ° C
* Temperatura wrzenia 153  ° C
Parametr rozpuszczalności δ 24,8  MPa 1/2 ( 25  ° C );

11,5  cal 1/2 · cm -3/2

Mieszalność w wodzie: mieszalny
Masa objętościowa

równanie:
Gęstość cieczy w kmol · m -3 i temperatura w kelwinach od 212,72 do 649,6 K.
Obliczone wartości:
0,9445 g · cm -3 przy 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

Wykres P = f (T)

Temperatura samozapłonu 445  ° C
Temperatura zapłonu 58  ° C (zamknięty tygiel)
Granice wybuchowości w powietrzu 2,2 - 15,2  % obj
Nasycenie prężności par 3,77  mbar przy 20  ° C
6,5  mbar przy 30  ° C
23  mbar przy 50  ° C
45  mbar przy 65  ° C

równanie:
Ciśnienie w paskalach i temperatura w kelwinach od 212,72 do 649,6 K.
Obliczone wartości:
542,29 Pa przy 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,
P = f (T)
Lepkość dynamiczna 0,92  mPa s przy 20  ° C
Termochemia
Δ f H 0 ciecz −239,4  kJ mol −1
Δ fus H ° 8,950  kJ mol -1 do -60,3  ° C
Δ vap H ° 47,75  kJ mol -1 w 25  ° C
C p 146,05  J K -1  mol -1 w 25  ° C

równanie:
Pojemność cieplna cieczy w J kmol -1 K -1 i temperatura w Kelwinach od 273,82 do 466,44 K.
Obliczone wartości:
150,431 J mol -1 K -1 przy 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
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 p
C p
376 102,85 162,332 2 221,
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 2 289,
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

P = f (T)

równanie:
Pojemność cieplna gazu w J mol -1 K -1 i temperatura w Kelwinach od 200 do 1500 K.
Obliczone wartości:
96,006 J · mol -1 · K -1 przy 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
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 p
C p
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
1 110 836,85 210,494 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 1052,85 219,203 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
Właściwości elektroniczne
Zakazany zespół
Stała dielektryczna 36,70
Środki ostrożności
SGH
SGH07: Toksyczny, drażniący, uczulający, narkotycznySGH08: Uczulający, mutagenny, rakotwórczy, działający szkodliwie na rozrodczość
Niebezpieczeństwo H312, H319, H332, H360D, H312  : Działa szkodliwie w kontakcie ze skórą
H319  : Działa drażniąco na oczy
H332  : Działa szkodliwie przez drogi oddechowe
H360D  : Może działać szkodliwie na dziecko w łonie matki .
NFPA 704

Symbol NFPA 704

2 2 0
Transport
30
   2265   
Kod Kemlera:
30  : łatwopalny materiał ciekły (temperatura zapłonu od 23  do  60  ° C , łącznie z wartościami granicznymi) lub łatwopalny materiał ciekły lub stały w stanie stopionym o temperaturze zapłonu powyżej 60  ° C , podgrzany do temperatury równej lub wyższej niż jego temperatura zapłonu lub ciecz samonagrzewająca się
Numer UN  :
2265  : N, N-DIMETYLFORMAMID
Klasa:
3
Etykieta: 3  : Ciecze łatwopalne Pakowanie: Grupa pakowania III  : materiały niskiego zagrożenia.
Piktogram ADR 3



Klasyfikacja IARC
Grupa 2A: Prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi
Ekotoksykologia
LogP −1.01
Próg zapachu niska: 0,47  ppm
wysoka: 100  ppm
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej.

N , N -dimetyloformamid lub DMF jest rozpuszczalnikiem strumień w chemii organicznej o wzorze HCO-N (CH 3 ) 2,

Ta bezbarwna ciecz miesza się z wodą i większością cieczy organicznych. Jest to polarny rozpuszczalnik aprotonowy o wysokiej temperaturze topnienia / wrzenia, powszechnie stosowany w reakcjach chemicznych. DMF to amid pochodzący z kwasu mrówkowego i dimetyloaminy . Szczególnie ułatwia reakcje S N 2 .

Można go syntetyzować z kwasu mrówkowego i dimetyloaminy. Nie jest stabilny w obecności mocnej zasady, takiej jak soda ( wodorotlenek sodu ) lub mocnego kwasu, takiego jak kwas siarkowy lub kwas solny . W wysokiej temperaturze rozkłada się na kwas mrówkowy i dimetyloaminę. Czysty DMF jest bezwonny, podczas gdy po degradacji często nabiera rybiego zapachu z powodu obecności dimetyloaminy .

Struktura i właściwości

Ze względu na udział dwóch możliwych form rezonansu zmniejsza się wskaźnik wiązania wiązania karbonylowego C = O , a zwiększa się wiązanie węgiel-azot. Zatem widmo w podczerwieni DMF wykazuje niższe pasmo (o częstotliwości 1675  cm- 1 ) niż w przypadku niepodstawionej grupy karbonylowej (C = O). Ponadto, ze względu na częściowo podwójny charakter łącznika CN, obrót wokół jego osi jest utrudniony i powolny. Dlatego dwa metylu nie są równoważne w spektroskopii NMR (pokazując dwa singlety trzech protonów zamiast jednego singletu sześciu protonów).

Aplikacje

DMF jest najpierw używany jako rozpuszczalnik ze względu na jego wysoką temperaturę wrzenia. Znajduje również zastosowanie przy produkcji włókien akrylowych i tworzyw sztucznych. Jest również używany do łączenia peptydów w przemyśle farmaceutycznym , przy produkcji pestycydów , klejów , skór syntetycznych , włókien, folii i powłok.

DMF jest odczynnikiem do syntezy aldehydów Bouveault, a także w reakcji Vilsmeiera-Haacka , jednej z najczęściej stosowanych metod tworzenia aromatycznych aldehydów . DMF wnika do wielu tworzyw sztucznych i powoduje ich pęcznienie. Dlatego jest często używany jako składnik rozpuszczalników do farb.

Produkcja

Powstaje w wyniku reakcji dimetyloaminy i tlenku węgla pod niskim ciśnieniem i w temperaturze w warunkach katalitycznych .

Środki ostrożności

Reakcja pomiędzy wodorku z sodu i DMF dość niebezpieczne  ; od 26  ° C obserwuje się egzotermiczny rozkład . W laboratorium każde uwolnienie ciepła jest (w zasadzie) szybko kompensowane i kontrolowane przez łaźnię lodową i pozostaje to powszechna kombinacja odczynników. Zdarzyło się kilka wypadków.

Toksyczność

DMF został skorelowany z rakiem u ludzi i uważa się, że jest przyczyną wad wrodzonych. W niektórych sektorach przemysłu kobiety są wyłączone ze stosowania DKZ. W wielu reakcjach można go zastąpić DMSO ( dimetylosulfotlenek ), DMAC ( dimetyloacetamid ) lub NMP ( N -metylo-2-pirolidon ). Uważaj jednak: NMP został niedawno sklasyfikowany jako działający szkodliwie na rozrodczość przez Europejskie Biuro Chemikaliów  (en) . Według Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (International Agency for Research on Cancer, IARC) DMF może być substancją rakotwórczą, chociaż Agencja Ochrony Środowiska nie uważa go za ryzyko raka.

Kody klasyfikacyjne

Uwagi i odniesienia

  1. N, N - DIMETYLOFORMAMIDU , arkusz (e) danych bezpieczeństwa międzynarodowego programu Bezpieczeństwa Chemicznego , konsultowany 9 maja 2009 r.
  2. (w) Yitzhak Marcus, Właściwości rozpuszczalników , t.  4, Anglia, John Wiley & Sons,1999, 239  pkt. ( ISBN  0-471-98369-1 ).
  3. obliczona masa cząsteczkowa od „  atomowych jednostek masy elementów 2007  ” na www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (w) Christian Reichardt, Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry , Wiley-VCH,2003, 3 e  ed. , 629  s. ( ISBN  3-527-30618-8 ) , str.  66.
  5. (in) Serban Moldoveanu, Przygotowanie próbki w chromatografii , Amsterdam / Boston, Elsevier ,2002, 930  pkt. ( ISBN  0-444-50394-3 ) , str.  258.
  6. (en) Robert H. Perry i Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , str.  2-50.
  7. Wejście „Dimetyloformamid” w chemicznej bazy GESTIS IFA (niemiecki organ odpowiedzialny za bezpieczeństwo i higienę pracy) ( niemiecki , angielski ), dostęp 01 października 2009 (wymagany JavaScript) .
  8. (en) "Formamide, N, N-dimethyl-" , w NIST / WebBook (dostęp1 st październik 2009).
  9. (w) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams: Organie Compounds C8 do C28 , vol.  1, Huston, Teksas, Gulf Pub.,1996, 396,  str. ( ISBN  0-88415-857-8 ).
  10. Grupa robocza IARC ds. Oceny ryzyka rakotwórczego dla ludzi, „  Global Carcinogenicity Assessments for Humans, Group 2A: Probable Carcinogenic to Humans  ” , on monographs.iarc.fr , IARC,10 października 2019 r(dostęp 10 października 2019 ) .
  11. Numer indeksu 616-001-00-X w tabeli 3.1 załącznika VI do rozporządzenia WE nr 1272/2008 (16 grudnia 2008).
  12. „  Dimethylformamide  ”, pod adresem hazmap.nlm.nih.gov (dostęp: 14 listopada 2009 ) .
  13. Spectral Database for Organic Compounds, „  Dimethylformamide  ” ( ArchiwumWikiwixArchive.isGoogle • What to do? ) (Dostęp 27 stycznia 2007 ) .
  14. Redlich, C; Beckett, WS; Sparer, J .; Barwick, KW; Riely, CA; Miller, H.; Sigal, SL; Shalat, SL i Cullen, MR (1988), choroba wątroby związana z ekspozycją zawodową na rozpuszczalnik dimetyloformamid , Ann. Stażysta. Med. , 108: 680–686, PMID 3358569 .
  15. http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/ W polu wyszukiwania wpisz numer CAS 872-50-4.

Zobacz też

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne