Jump to content

Диметилформамид

(Перенаправлено с N,N-диметилформамида )
Диметилформамид
Скелетная формула диметилформамида с добавлением одного явного водорода
Модель диметилформамида в виде шарика и стержня.
Ball and stick model of dimethylformamide
Модель заполнения пространства диметилформамидом
Spacefill model of dimethylformamide
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
N , N -Диметилформамид [ 2 ]
Другие имена
Диметилформамид
N , N -Диметилметанамид [ 1 ]
ДМФ
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
3DMeet
605365
КЭБ
ХЭМБЛ
ХимическийПаук
Лекарственный Банк
Информационная карта ECHA 100.000.617 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 200-679-5
КЕГГ
МеШ Диметилформамид
номер РТЭКС
  • LQ2100000
НЕКОТОРЫЙ
Число 2265
Характеристики
C3H7NC3H7NO
Молярная масса 73.095  g·mol −1
Появление Бесцветная жидкость
Запах Без запаха, рыбный, если нечистый
Плотность 0,948 г/мл
Температура плавления -61 ° C (-78 ° F; 212 К)
Точка кипения 153 ° С (307 ° F; 426 К)
смешивается
войти P −0.829
Давление пара 516 Ну
Кислотность ( pKa ) -0,3 (для сопряженной кислоты) (H 2 O) [ 3 ]
УФ-видимое излучение макс .) 270 нм
Поглощение 1.00
1,4305 (при 20 °С)
Вязкость 0,92 мПа·с (при 20 °C)
Структура
3,86 Д
Термохимия
146,05 Дж/(К моль)
−239,4 ± 1,2 кДж/моль
-1,9416 ± 0,0012 МДж/моль
Опасности
СГС Маркировка :
GHS02: Легковоспламеняющиеся GHS07: Восклицательный знак GHS08: Опасность для здоровья
Опасность
Х226 , Х312 , Х319 , Х332 , Х360
П280 , П305+П351+П338 , П308+П313
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания 58 ° С (136 ° F; 331 К)
445 ° С (833 ° F, 718 К)
Взрывоопасные пределы 2.2–15.2%
30 мг/м 3 (ДВА)
Летальная доза или концентрация (LD, LC):
  • 1,5 г/кг (кролик, кожный)
  • 2,8 г/кг (крыса, перорально)
  • 3,7 г/кг (мыши, перорально)
  • 3,5 г/кг (крыса, перорально)
3092 частей на миллион (мышь, 2 часа ) [ 5 ]
5000 частей на миллион (крыса, 6 ч) [ 5 ]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
ПЭЛ (допустимо)
СВВ 10 частей на миллион (30 мг/м 3 ) [кожа] [ 4 ]
РЕЛ (рекомендуется)
СВВ 10 частей на миллион (30 мг/м 3 ) [кожа] [ 4 ]
IDLH (Непосредственная опасность)
500 частей на миллион [ 4 ]
Родственные соединения
Родственные алканамиды
Родственные соединения
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Диметилформамид органическое соединение с химической формулой H C O N (CH 3 ) 2 . Его структура HC(=O)-N( -CH 3 ) 2 . Эта бесцветная жидкость , обычно называемая ДМФ (хотя этот инициализм иногда используется для обозначения диметилфурана или диметилфумарата ), смешивается с водой и большинством органических жидкостей. ДМФ является распространенным растворителем для химических реакций . Диметилформамид не имеет запаха, однако технические или разложившиеся образцы часто имеют рыбный запах из-за примеси диметиламина . Примеси, образующиеся в результате разложения диметиламина, можно удалить путем барботирования образцов инертным газом, например аргоном , или путем обработки образцов ультразвуком при пониженном давлении. Как следует из названия, он структурно связан с формамидом , имеющим две метильные группы вместо двух атомов водорода. ДМФ — полярный ( гидрофильный ) апротонный растворитель с высокой температурой кипения . Он облегчает реакции, которые следуют полярным механизмам, такие как реакции S N 2 .

Структура и свойства

[ редактировать ]

Что касается большинства амидов , спектроскопические данные указывают на частичный характер двойной связи для связей C-N и CO-O. Таким образом, инфракрасный спектр показывает частоту растяжения C=O всего лишь 1675 см-1. −1 , тогда как кетон поглотит около 1700 см −1 . [ 6 ]

ДМФА является классическим примером флюкционной молекулы . [ 7 ]

Температура окружающей среды 1 Спектр ЯМР H показывает два сигнала метила, что указывает на затрудненное вращение вокруг связи (O)C-N. [ 6 ] При температуре около 100 °C спектр ЯМР этого соединения на частоте 500 МГц показывает только один сигнал метильных групп.

ДМФ смешивается с водой. [ 8 ] Давление пара при 20 °C составляет 3,5 гПа. [ 9 ] 7,47 × 10. закона Генри Константа −5 гПа·м 3 /моль можно вывести из экспериментально определенной константы равновесия при 25 ° C. [ 10 ] Коэффициент разделения log P OW измерен до -0,85. [ 11 ] Поскольку плотность ДМФА (0,95 г·см −3 и 20 °С [ 8 ] ) аналогичен воде, значительной флотации или расслоения в поверхностных водах при случайных потерях не ожидается.

Слева: две резонансные структуры ДМФ. Справа: иллюстрация, показывающая делокализацию.

ДМФ гидролизуется сильными кислотами и основаниями, особенно при повышенных температурах. С гидроксидом натрия ДМФ превращается в формиат и диметиламин. ДМФ подвергается декарбонилированию вблизи точки кипения с образованием диметиламина. Поэтому дистилляцию проводят при пониженном давлении и более низких температурах. [ 12 ]

В одном из своих основных применений в органическом синтезе ДМФ является реагентом реакции Вильсмайера-Хаака , который используется для формилирования ароматических соединений. [ 13 ] [ 14 ] Процесс включает первоначальное преобразование ДМФ в ион хлориминия [(CH 3 ) 2 N=CH(Cl)] + , известный как реактив Вильсмайера , [ 15 ] который атакует арены.

Литийорганические соединения и реактивы Гриньяра реагируют с ДМФ с образованием альдегидов после гидролиза в реакции, называемой синтезом альдегидов Буво . [ 16 ]

1:1 Диметилформамид образует аддукты с различными кислотами Льюиса, такими как мягкая кислота I 2 и твердая кислота фенол . Он классифицируется как жесткое основание Льюиса его модели ECW , а базовые параметры составляют EB = 2,19 и CB = 1,31. [ 17 ] Его относительная донорная сила по отношению к ряду кислот по сравнению с другими основаниями Льюиса может быть проиллюстрирована графиками CB . [ 18 ] [ 19 ]

Производство

[ редактировать ]

ДМФ был впервые получен в 1893 году французским химиком Альбертом Верли (8 января 1867 – 27 ноября 1959) путем перегонки смеси гидрохлорида диметиламина и формиата калия. [ 20 ]

ДМФ получают соединением метилформиата и диметиламина или реакцией диметиламина с окисью углерода . [ 21 ]

Хотя в настоящее время это непрактично, ДМФ можно получить из сверхкритического диоксида углерода с использованием катализаторов на основе рутения . [ 22 ]

Приложения

[ редактировать ]

Основное применение ДМФ — в качестве растворителя с низкой скоростью испарения. ДМФ используется в производстве акриловых волокон и пластмасс . Он также используется в качестве растворителя при связывании пептидов в фармацевтических препаратах, при разработке и производстве пестицидов , а также в производстве клеев , синтетической кожи , волокон, пленок и поверхностных покрытий. [ 8 ]

Как дешевый и распространенный реагент, ДМФ имеет множество применений в исследовательских лабораториях.

Безопасность

[ редактировать ]

Воздействие паров диметилформамида в некоторых случаях приводило к снижению толерантности к алкоголю и раздражению кожи. [ 30 ]

20 июня 2018 года Датское агентство по охране окружающей среды опубликовало статью об использовании ДМФ в производстве мягких продуктов . Из-за плотности соединения в игрушке все мягкие игрушки были удалены с датского рынка. Все сквиши рекомендовалось выбросить как бытовой мусор. [ 31 ]

Токсичность

[ редактировать ]

Острая ЛД50 (перорально, крысы и мыши) составляет 2,2–7,55 г/кг. [ 8 ] Были изучены опасности ДМФ. [ 32 ]

  1. ^ N , N -диметилметанамид , веб-термотаблицы NIST
  2. ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр. 841, 844. doi : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN  978-0-85404-182-4 . Традиционное название «формамид» сохраняется для HCO-NH 2 и является предпочтительным названием IUPAC. Замещение допускается в группе –NH 2 .
  3. ^ «Банк данных по опасным веществам (HSDB) - N,N-ДИМЕТИЛФОРМАМИД» .
  4. ^ Jump up to: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0226» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  5. ^ Jump up to: а б «Диметилформамид» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  6. ^ Jump up to: а б «Диметилформамид» . Спектральная база данных органических соединений . Япония: АИСТ . Проверено 28 июня 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ Х. С. Гутовский; Ч. Холм (1956). «Скорость процессов и спектры ядерного магнитного резонанса. II. Затрудненное внутреннее вращение амидов». Дж. Хим. Физ . 25 (6): 1228–1234. Бибкод : 1956ЖЧФ..25.1228Г . дои : 10.1063/1.1743184 .
  8. ^ Jump up to: а б с д Бипп, Х.; Кечка, Х. «Формамиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a12_001.pub2 . ISBN  978-3527306732 .
  9. ^ IPCS (Международная программа по химической безопасности) (1991). Критерии гигиены окружающей среды 114 «Диметилформамид» Программа ООН по окружающей среде, Международная организация труда, Всемирная организация здравоохранения; 1–124.
  10. ^ Тафт, РВ; Авраам, Миннесота; Доэрти, РМ; Камлет, MJ (1985). «Молекулярные свойства, определяющие растворимость органических неэлектролитов в воде». Природа . 313 (6001): 384–386. Бибкод : 1985Natur.313..384T . дои : 10.1038/313384a0 . S2CID   36740734 .
  11. ^ (BASF AG, отдел аналитики, неопубликованные данные, J-№ 124659/08, 27.11.1987)
  12. ^ Коминс, Дэниел Л.; Джозеф, Саджан П. (2001). «N,N-Диметилформамид». N , N -Диметилформамид . Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Джон Уайли и сыновья . дои : 10.1002/047084289x.rd335 . ISBN  9780470842898 .
  13. ^ Jump up to: а б Вильсмайер, Антон ; Хаак, Альбрехт (1927). «О действии галогенофосфора на алкилформанилиды. Новый метод получения вторичных и третичных п- алкиламинобензальдегидов» [О реакции галогенидов фосфора с алкилформанилидами. Новый метод получения вторичного и третичного п -алкиламинобензальдегида. Бер. Немецкий. Chem. Ges. A/B (на немецком языке). 60 (1): 119–122. дои : 10.1002/cber.19270600118 .
  14. ^ Jump up to: а б Мет-Кон, Отто; Стэнфорт, Стивен П. (1993). «Реакция Вильсмайера-Хаака». В Тросте, Барри М .; Хиткок, Клейтон Х. (ред.). Дополнения к CX π-Bonds, Часть 2 . Комплексный органический синтез: селективность, стратегия и эффективность в современной органической химии. Том. 2. Эльзевир . стр. 777–794. дои : 10.1016/B978-0-08-052349-1.00049-4 . ISBN  9780080405933 .
  15. ^ Джонс, Гурнос; Стэнфорт, Стивен П. (2000). «Реакция Вильсмайера неароматических соединений». Орг. Реагировать. 56 (2): 355–686. дои : 10.1002/0471264180.или056.02 .
  16. ^ Ван, Зеронг (2009). Комплексные органические реакции и реагенты . Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли. стр. 490–492. ISBN  9780471704508 .
  17. ^ Фогель Г.К.; Драго, РС (1996). «Модель ECW». Журнал химического образования . 73 (8): 701–707. Бибкод : 1996ЖЧЭд..73..701В . дои : 10.1021/ed073p701 .
  18. ^ Лоуренс, К. и Гал, Дж.Ф. Шкалы основности и сродства Льюиса, данные и измерения, (Wiley 2010), стр. 50–51, ISBN 978-0-470-74957-9
  19. ^ Крамер, Р.Э.; Бопп, Т.Т. (1977). «Графическое отображение энтальпий образования аддуктов кислот и оснований Льюиса». Журнал химического образования . 54 : 612–613. дои : 10.1021/ed054p612 . На графиках, показанных в этой статье, использовались более старые параметры. Улучшенные параметры E&C перечислены в модели ECW .
  20. ^ Верли, А. (1893). «Sur la préparation des amides en général» [О получении амидов вообще]. Бюллетень Химического общества Парижа . 3-я серия (на французском языке). 9 : 690–692. На стр. 692, Верли утверждает, что ДМФ получают по методике, аналогичной методике получения диметилацетамида (см. стр. 691), которая заключается в перегонке гидрохлорида диметиламина и формиата калия .
  21. ^ Вайссермель, К.; Арпе, Х.-Ж. (2003). Промышленная органическая химия: важное сырье и промежуточные продукты . Вайли-ВЧ. стр. 45–46. ISBN  3-527-30578-5 .
  22. ^ Уолтер Лейтнер; Филип Дж. Джессоп (1999). Химический синтез с использованием сверхкритических флюидов . Вайли-ВЧ. стр. 408–. ISBN  978-3-527-29605-7 . Проверено 27 июня 2011 г.
  23. ^ Буво, Луи (1904). «Способы образования и получения насыщенных альдегидов жирного ряда» [Методы получения насыщенных альдегидов алифатического ряда]. Бюллетень Парижского химического общества . 3-я серия (на французском языке). 31 : 1306–1322.
  24. ^ Буво, Луи (1904). «Новый общий синтетический метод получения альдегидов» . Бюллетень Парижского химического общества . 3-я серия (на французском языке). 31 : 1322–1327.
  25. ^ Ли, Цзе Джек (2014). «Синтез альдегидов Буво» . Реакции имени: сборник подробных механизмов и синтетических приложений (5-е изд.). Springer Science & Business Media . стр. 72–73. ISBN  978-3-319-03979-4 .
  26. ^ Острайх, Мартин, изд. (2009). Реакция Мизороки-Хека . Джон Уайли и сыновья . ISBN  9780470716069 .
  27. ^ Клейден, Дж. (2001). Органическая химия . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. стр. 276–296 . ISBN  0-19-850346-6 .
  28. ^ Анселл, М.Ф. в «Химии ацилгалогенидов»; С. Патай, редактор; Джон Уайли и сыновья: Лондон, 1972; стр. 35–68.
  29. ^ Хэддон, Р.; Иткис, М. (март 2008 г.). «3. Спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (БИК)» (pdf) . В Фреймане, С.; Хукер, С.; Миглер; К.; Арепалли, С. (ред.). Публикация 960-19. Проблемы измерения в одностенных углеродных нанотрубках . НИСТ. п. 20 . Проверено 28 июня 2012 г.
  30. ^ Лайл, Вашингтон; Спенс, ТВ; МакКиннели, WM; Дакерс, К. (1979). «Диметилформамид и непереносимость алкоголя» . Британский журнал промышленной медицины . 36 (1): 63–66. дои : 10.1136/oem.36.1.63 . ПМЦ   1008494 . ПМИД   444443 .
  31. ^ Магнус Лёфстедт. «Игрушки из пенопласта выделяют опасные химикаты (по-английски — Squishies, выделяющие опасные химикаты)» . Архивировано из оригинала 3 сентября 2021 г. Проверено 13 июня 2019 г.
  32. ^ Редлих, К.; Беккет, штат Вашингтон; Спарер, Дж.; Барвик, КВ; Рили, Калифорния; Миллер, Х.; Сигал, СЛ; Шалат, СЛ; Каллен, MR (1988). «Заболевание печени, связанное с профессиональным воздействием растворителя диметилформамида». Анналы внутренней медицины . 108 (5): 680–686. дои : 10.7326/0003-4819-108-5-680 . ПМИД   3358569 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: de4e37ca10caf3586ca43aa0d8d90b87__1715532420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/de/87/de4e37ca10caf3586ca43aa0d8d90b87.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Dimethylformamide - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)