二甲基甲酰胺：性质、制备及安全参数详解
二甲基甲酰胺：性质、制备及安全参数详解
二甲基甲酰胺（DMF）是一种重要的极性非质子有机溶剂，广泛应用于化学、化工等领域。本文将详细介绍DMF的物理性质、化学性质、制备方法及其安全参数，帮助读者全面了解这种重要化学品。
二甲基甲酰胺
二甲基甲酰胺（DMF），更准确地说是 N,N-二甲基甲酸，是一种甲酸酰胺。DMF 用作极性非质子有机溶剂。
物理参数 | 值 |
|---|---|
摩尔质量 | 73.10 g/mol |
体液密度 | 0.95 克/厘米³ (20 °C) |
熔点 | −61 °C |
沸点 | 153℃ |
蒸汽压力 | - 3.77 hPa（20 °C） - 6.75 hPa（30 °C） - 12.8 hPa（40 °C） - 22.9 hPa（50 °C） |
溶解度 | 与水和许多有机溶剂混溶 |
偶极矩 | 3.82(8)D (1.3 10cm) |
折射率 | 1.4305 (20°C) |
制作
DMF的大规模生产有两种不同的方法，根据一步法和两步法，在一步法合成中，二甲胺与一氧化碳在高温高压下直接反应生成DMF。 反应在催化剂（乙醇钠）的帮助下在液相中进行：
( C H 3 ) 2 N H + C O ⟶ ( C H 3 ) 2 N − C H O
在两步合成中，二甲胺与甲酸甲酯反应，生成甲醇作为副产物：
( C H 3 ) 2 N H + H C O O C H 3 ⟶ ( C H 3 ) 2 N − C H O + C H 3 O H
两种合成均以高收率进行，且未形成大量副产物。 在这两种情况下，产品都通过多级蒸馏进行后处理。
属性
物理性质
DMF 是一种无色至淡黄色的非挥发性液体，可与水和许多有机溶剂混合。 在常压下，该化合物的沸点为 153 °C。蒸气压函数由 log10(P) = A−(B/(T+C))（P 以巴为单位，T 以 K 为单位）得出，其中 A = 3.93068，B = 1337.716 和 C = −82.648 im温度范围从 303 K 到 363 K。下表给出了重要的热力学量：
汽化焓的温度依赖性可以根据简化的 Watson方程ΔVH=A (1−Tr) 计算，其中 A = 59.3545 kJ/mol，n = 0.381 和 Tc = 647.0 K 在 213 K 和 647 K 之间的温度范围内。
该化合物在 97 °C 时与正庚烷以 5 质量％的含量形成共沸混合物，在 134 °C 与乙苯以 15 质量％的含量形成共沸混合物。 不与水、甲醇、乙醇、苯、甲苯和乙腈形成共沸物。
化学性质
酰胺在光和热下分解为二甲胺和一氧化碳。水溶液耐水解。 添加酸或碱会催化分解为甲酸和二甲胺。 作为溶剂，该化合物对许多物质都不是惰性的。 与氢化钠、四氢硼酸钠、叠氮化锂、钠、亚硫酰氯和三乙基铝等物质发生剧烈反应。 它还与卤代烃如四氯化碳反应。
安全参数
二甲基甲酸形成易燃的蒸气-空气混合物。 该化合物的闪点为 58°C。 爆炸范围在爆炸下限 (LEL) 的 2.2% (70 g/m³) 和爆炸上限 (UEL) 的 16% (500 g/m³) 之间。 这导致 51 °C 的最高爆炸点。 xxx爆炸压力为 7.2 巴。 极限间隙宽度确定为 1.02 mm。 这导致分配到爆炸组 IIA。 着火温度为 440 °C。 因此，该物质属于温度等级 T2。
本文原文来自vibaike.com