N,N-Diméthylformamide

équation[6] : $\rho =0.89615/0.23478^{(1+(1-T/649.6)^{0.28091})}$
Masse volumique du liquide en kmol·m^-3 et température en kelvins, de 212,72 à 649,6 K.
Valeurs calculées :
0,9445 g·cm^-3 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	ρ (kmol·m^-3)	ρ (g·cm^-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 (kmol·m^-3)	ρ (g·cm^-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

T° d'auto-inflammation

445 °C[1]

Point d’éclair

58 °C (coupelle fermée)[1]

Limites d’explosivité dans l’air

2,2–15,2 %vol[7]

Pression de vapeur saturante

3,77 mbar à 20 °C
6,5 mbar à 30 °C
23 mbar à 50 °C
45 mbar à 65 °C[7]

équation[6] : $P_{vs}=exp(82.762+{\frac {-7955.5}{T}}+(-8.8038)\times ln(T)+(4.2431E-6)\times T^{2})$
Pression en pascals et température en kelvins, de 212,72 à 649,6 K.
Valeurs calculées :
542,29 Pa à 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	1 428,25
329,22	56,07	3 053,51
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

Viscosité dynamique

0,92 mPa s à 20 °C

Thermochimie

Δ_fH⁰_liquide

−239,4 kJ mol⁻¹[8]

Δ_fusH°

8,950 kJ mol⁻¹ à −60,3 °C[8]

Δ_vapH°

47,75 kJ mol⁻¹ à 25 °C[8]

C_p

146,05 J K⁻¹ mol⁻¹ à 25 °C[8]

équation[6] : $C_{P}=(147900)+(-106.00)\times T+(0.38400)\times T^{2}$
Capacité thermique du liquide en J·kmol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 273,82 à 466,44 K.
Valeurs calculées :
150,431 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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	2 384
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

équation[9] : $C_{P}=(29.310)+(2.0837E-1)\times T+(1.0912E-4)\times T^{2}+(-2.1506E-7)\times T^{3}+(7.2177E-11)\times T^{4}$
Capacité thermique du gaz en J mol^-1 K^-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
96,006 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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	1 786
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	2 395
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 $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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
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	1 052,85	219 203	2 999
1 370	1 096,85	220 851	3 021
1 413	1 139,85	222 604	3 045
1 456	1 182,85	224 587	3 073
1 500	1 226,85	226 954	3 105

PCI

−1 941,6 kJ mol⁻¹[8]

Propriétés électroniques

Bande interdite

Constante dielectrique

36,70

Précautions

SGH[10]

Danger

H312, H319, H332 et H360D

30
2265

Classification du CIRC

Groupe 2A : Cancérogène probable pour l'Homme[11]

Écotoxicologie

LogP

−1,01[7]

Seuil de l’odorat

bas : 0,47 ppm
haut : 100 ppm[12]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Ce liquide incolore est miscible à l'eau et à la majorité des liquides organiques. C'est un solvant aprotique polaire à haut point de fusion/ébullition utilisé couramment pour les réactions chimiques. Le DMF est un amide dérivé de l'acide formique et de la diméthylamine. Il facilite les réactions de S_N2 notamment.

Il peut être synthétisé à partir de l'acide formique et de la diméthylamine. Il n'est pas stable en présence de base forte comme la soude (hydroxyde de sodium) ou d'acide fort comme l'acide sulfurique, ou encore l'acide chlorhydrique. À haute température, il se décompose en acide formique et diméthylamine. Le DMF pur est inodore tandis qu'il acquiert souvent une odeur de poisson lors de sa dégradation, en raison de la présence de diméthylamine.

Structure et propriétés

Du fait de la contribution de deux formes de résonance possibles, l'indice de liaison de la liaison carbonyle C=O est diminuée, tandis que celui de la liaison carbone-azote est augmenté. Ainsi, le spectre infrarouge du DMF laisse apparaître une bande plus basse (de fréquence 1 675 cm⁻¹[13]) que celle d'un groupe carbonyle (C=O) non substitué. Aussi, à cause du caractère partiellement double de la liaison C-N, la rotation autour de son axe est gênée, et lente. Les deux méthyles ne sont donc pas équivalents en spectroscopie RMN (faisant apparaître deux singulets de trois protons, au lieu d'un seul singulet de six protons).

Applications

On utilise tout d'abord le DMF en tant que solvant, en raison de son haut point d'ébullition. Il est aussi utilisé dans la production de fibres acryliques et de plastiques. On l'utilise également afin de coupler des peptides dans l'industrie pharmaceutique, dans la production de pesticides, colles, cuirs synthétiques, fibres, films, et revêtements[14].

Les deux formes de résonance du DMF.

Le DMF est un réactif pour la synthèse des aldéhydes de Bouveault, ainsi que dans la réaction de Vilsmeier-Haack, une des méthodes les plus employées dans la formation d'aldéhydes aromatiques. Le DMF pénètre beaucoup de matières plastiques et les fait gonfler. Il est donc fréquemment utilisé comme composant des dissolvants de peintures.

Production

Il est produit par la réaction de la diméthylamine et du monoxyde de carbone à basses pression et température en conditions catalytiques^{[réf. nécessaire]}.

Précautions

La réaction entre l'hydrure de sodium et le DMF est quelque peu dangereuse^{[réf. nécessaire]} ; dès 26 °C, on observe une décomposition exothermique. En laboratoire, tout dégagement de chaleur est (en principe) rapidement compensé et mis sous contrôle par un bain de glace et ceci reste une combinaison de réactifs courante. On a recensé plusieurs accidents.

Toxicité

Le DMF a été corrélé au cancer chez l'humain^{[réf. nécessaire]}, et on le suppose à l'origine de défauts de naissance. Dans certains secteurs de l'industrie, les femmes sont écartées de l'utilisation du DMF. Pour beaucoup de réactions, il peut être remplacé par le DMSO (diméthylsulfoxyde), le DMAC (diméthylacétamide) ou la NMP (N-méthyl-2-pyrrolidone). Attention cependant : la NMP a récemment été classée reprotoxique par l'European Chemicals Bureau (en)[15]. D'après le Centre international de recherche sur le cancer (International Agency for Research on Cancer, IARC), le DMF pourrait être une substance cancérigène, bien que l'agence de protection de l'environnement ne le considère pas comme un risque de cancer.

Codes de classement

ICSC : 0457 04
PGCH : 0226

Notes et références

N, N - DIMETHYLFORMAMIDE, Fiches internationales de sécurité chimique .
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1).
(en) Christian Reichardt, Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry, Wiley-VCH, 2003, 3^e éd., 629 p. (ISBN 3-527-30618-8), p. 66.
(en) Șerban Moldoveanu, Sample preparation in chromatography, Amsterdam/Boston, Elsevier, 2002, 930 p. (ISBN 0-444-50394-3), p. 258.
(en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50.
Entrée « Dimethyl formamide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 1 octobre 2009 (JavaScript nécessaire).
(en) « Formamide, N,N-dimethyl- », sur NIST/WebBook (consulté le 1^er octobre 2009).
(en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8).
Numéro index 616-001-00-X dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008).
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Évaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 2A : Cancérogène probable pour l'Homme », sur monographs.iarc.fr, CIRC, 10 octobre 2019 (consulté le 10 octobre 2019).
« Dimethylformamide », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009).
Spectral Database for Organic Compounds, « Dimethylformamide »^{(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)} (consulté le 27 janvier 2007).
Redlich, C ; Beckett, W. S. ; Sparer, J. ; Barwick, K. W. ; Riely, C. A. ; Miller, H. ; Sigal, S. L. ; Shalat, S. L. et Cullen, M. R. (1988), Liver disease associated with occupational exposure to the solvent dimethylformamide, Ann. Intern. Med., 108:680-686, PMID 3358569.
http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/ Taper le numéro CAS 872-50-4 dans le champ de recherche.

Voir aussi

Articles connexes

solvant

Liens externes

(en) Dimethylformamide usage on Organic Syntheses
(en) Concise International Chemical Assessment Document 31: N,N-Dimethylformamide
(en) Material Safety Data Sheet for DMF
(en) DMF Chronic Toxicity Summary [PDF]
INRS, Fiche

Portail de la chimie

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[ICSC-1] N, N - DIMETHYLFORMAMIDE, Fiches internationales de sécurité chimique .

[2] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[3] (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1).

[4] (en) Christian Reichardt, Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry, Wiley-VCH, 2003, 3^e éd., 629 p. (ISBN 3-527-30618-8), p. 66.

[5] (en) Șerban Moldoveanu, Sample preparation in chromatography, Amsterdam/Boston, Elsevier, 2002, 930 p. (ISBN 0-444-50394-3), p. 258.

[Perry’s-6] (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50.

[GESTIS-7] Entrée « Dimethyl formamide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 1 octobre 2009 (JavaScript nécessaire).

[NIST-8] (en) « Formamide, N,N-dimethyl- », sur NIST/WebBook (consulté le 1^er octobre 2009).

[9] (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8).

[10] Numéro index 616-001-00-X dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008).

[11] IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Évaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 2A : Cancérogène probable pour l'Homme », sur monographs.iarc.fr, CIRC, 10 octobre 2019 (consulté le 10 octobre 2019).

[12] « Dimethylformamide », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009).

[SDBS-13] Spectral Database for Organic Compounds, « Dimethylformamide »^{(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)} (consulté le 27 janvier 2007).

[14] Redlich, C ; Beckett, W. S. ; Sparer, J. ; Barwick, K. W. ; Riely, C. A. ; Miller, H. ; Sigal, S. L. ; Shalat, S. L. et Cullen, M. R. (1988), Liver disease associated with occupational exposure to the solvent dimethylformamide, Ann. Intern. Med., 108:680-686, PMID 3358569.

[15] ttp://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/ Taper le numéro CAS 872-50-4 dans le champ de recherche.