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{{Dieser Artikel|behandelt ein Amid der Ameisensäure. Für das ebenfalls mit DMF abgekürzte Dimethylfumarat siehe [[Fumarsäuredimethylester]].}}
{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Dimethylformamide.svg|150px|Strukturformel von Dimethylformamid]]
| Andere Namen = * ''N'',''N''-Dimethylmethanamid
* ''N'',''N''-Dimethylformamid
* Ameisensäuredimethylamid
* DMF
| Summenformel = C3H7NO
| CAS = {{CASRN|68-12-2}}
| EG-Nummer = 200-679-5
| ECHA-ID = 100.000.617
| PubChem = 6228
| ChemSpider = 5993
| DrugBank = DB01844
| Beschreibung = farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit schwach aminartigem Geruch<ref name="GESTIS" /><ref name="roempp">{{RömppOnline|ID=RD-04-01717|Name=Dimethylformamid|Abruf=2012-08-01}}</ref>
| Molare Masse = 73,10 g·[[mol]]−1
| Aggregat = flüssig<ref name="GESTIS" />
| Dichte = 0,95 g·cm−3 (20 °C)<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=N,N-Dimethylformamid|ZVG=12220|CAS=68-12-2|Abruf=2026-01-02}}</ref>
| Schmelzpunkt = −61 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS" />
| Siedepunkt = 153 °C<ref name="GESTIS" />
| Dampfdruck = * 3,77 h[[Pascal (Einheit)|Pa]] (20 °C)<ref name="GESTIS" />
* 6,75 hPa (30 °C)<ref name="GESTIS" />
* 12,8 hPa (40 °C)<ref name="GESTIS" />
* 22,9 hPa (50 °C)<ref name="GESTIS" />
| Löslichkeit = mischbar mit Wasser und vielen organischen Lösungsmitteln<ref name="roempp" />
| Dipolmoment = 3,82(8) [[Debye|D]]<ref name="CRC90_9_55">{{CRC Handbook|Auflage=90|Titel=Dipole Moments|Kapitel=9|Startseite=55}}</ref> (1,3 · 10−29 [[Coulomb|C]] · [[Meter|m]])
| Brechungsindex = 1,4305 (20 °C)<ref name="CRC90_3_198">{{CRC Handbook|Auflage=90|Titel=Physical Constants of Organic Compounds|Kapitel=3|Startseite=198}}</ref>
| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.000.617|Name=N,N-dimethylformamide|Abruf=2016-02-01}}
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|02|08|07}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|226|312+332|319|360D}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|210|280|303+361+353|304+340+312|305+351+338|308+313}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
| REACH = {{REACH|ECHA-ID=100.000.617|Artikel57=c|Abruf=2014-07-16}}
| MAK = * [[Deutsche Forschungsgemeinschaft|DFG]]: 5 μl·m−3 bzw. 15 mg·m−3<ref name="GESTIS" />
* Schweiz: 5 μl·m−3 bzw. 15 mg·m−3<ref>{{SUVA-MAK |Name=Dimethylformamid (DMF) |CAS-Nummer=68-12-2 |Abruf=2019-09-26}}</ref>
| Standardbildungsenthalpie = −239,3 kJ/mol<ref name="CRC90_5_24">{{CRC Handbook|Auflage=90|Titel=Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances|Kapitel=5|Startseite=24}}</ref>
}}

'''Dimethylformamid''' ('''DMF'''), genauer '''''N'',''N''-Dimethylformamid''', ist ein [[Säureamide|Amid]] der [[Ameisensäure]]. DMF wird als polares, [[Lösungsmittel#Aprotische Lösungsmittel|aprotisches]], organisches [[Lösungsmittel]] eingesetzt.

Die Verwendung als Lösungsmittel für [[Polyacrylnitril]], das dessen Verwendung als Kunstfaser ermöglichte (Orlon, Dralon u. a.), wurde 1941 von [[Herbert Rein]] bei IG Farben und 1944 unabhängig bei [[E. I. du Pont de Nemours and Company|DuPont]] in den USA entdeckt.

== Herstellung ==
Die großtechnische Herstellung von DMF erfolgt auf zwei verschiedenen Wegen, nach einem einstufigen und einem zweistufigen Prozess.
Bei der einstufigen [[Synthese (Chemie)|Synthese]] wird [[Dimethylamin]] mit [[Kohlenmonoxid]] bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck direkt zu DMF umgesetzt. Die Reaktion wird in der Flüssigphase mit Hilfe eines Katalysators ([[Natriumethanolat]]) durchgeführt:

:<math>\mathrm{(CH_3)_2NH + CO \longrightarrow (CH_3)_2N{-}CHO}</math>

Bei der zweistufigen Synthese wird die Umsetzung von [[Dimethylamin]] mit [[Ameisensäuremethylester]] durchgeführt, es entsteht [[Methanol]] als Kuppelprodukt:

:<math>\mathrm{(CH_3)_2NH + HCOOCH_3 \longrightarrow (CH_3)_2N{-}CHO + CH_3OH}</math>

Beide Synthesen verlaufen mit hohen Ausbeuten ohne die Bildung nennenswerter Nebenprodukte. Die Produktaufarbeitung erfolgt in beiden Fällen durch mehrstufige Destillation.

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
DMF ist eine farblose bis gelbliche, schwerflüchtige Flüssigkeit, die sich mit Wasser und vielen organischen Lösungsmitteln mischt.<ref name="roempp" /> Bei Normaldruck siedet die Verbindung bei 153 °C. Die [[Dampfdruck]]funktion ergibt sich nach [[Antoine-Gleichung|Antoine]] entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,93068, B = 1337,716 und C = −82,648 im Temperaturbereich von 303 K bis 363 K.<ref>Gopal, R.; Rizvi, S.A.: ''Vapour Pressures of Some Mono- and Di-Alkyl Substituted Aliphatic Amides at Different Temperatures'' in J. Indian Chem. Soc. 45 (1968) 13–16.</ref>
Wichtige thermodynamische Größen werden in der folgenden Tabelle gegeben:
{| class="wikitable"
|+Zusammenstellung der wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften
|- class="hintergrundfarbe6"
! width="30%"| Eigenschaft
! width="10%"| Typ
! width="30%"| Wert [Einheit]
! width="30%"| Bemerkungen
|-
| [[Standardbildungsenthalpie]]
| ΔfH0liquid
| −239,4 kJ·mol−1<ref name="Vasil'eva">Vasil'eva, T.F.; Zhil'tsova, E.N.; Vvedenskii, A.A.: '' Enthalpies of combustion of NN-dimethylformamide and NN-dimethylacetamide'' in Russ. J. Phys. Chem. (Engl. Transl.) 46 (1972) 315.</ref>
| als Flüssigkeit
|-
| [[Verbrennungsenthalpie]]
| ΔcH0liquid
| −1941,6 kJ·mol−1<ref name="Vasil'eva" />
| als Flüssigkeit
|-
| [[Wärmekapazität]]
| cp
| 148,16 J·mol−1·K−1 (25 °C)<ref name="Kolker">Kolker, A.M.; Kulikov, M.V.; Krestov, Al.G.: ''Volumes and heat capacities of binary non-aqueous mixtures. Part 2. The systems acetonitrile-N,N-dimethylformamide and acetonitrile-hexamethylphosphoric triamide'' in [[Thermochim. Acta]] 211 (1992) 73–84.</ref> 2,03 J·g−1·K−1 (25 °C)
| als Flüssigkeit
|-
| [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|Kritische Temperatur]]
| Tc
| 649,6 K<ref name="Teja">Teja, A.S.; Anselme, M.J.: ''The critical properties of thermally stable and unstable fluids. I. 1985 results'' in AIChE Symp. Ser., 1990, 86, 279, 115–121.</ref>
|
|-
| [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|Kritische Dichte]]
| ρc
| 3,82 mol·l−1<ref name="Teja" />
|
|-
| [[Verdampfungsenthalpie]]
| ΔVH0 ΔVH
| 46,7 kJ·mol−1<ref name="Panneerselvam">Panneerselvam, K.; Antony, M.P.; Srinivasan, T.G.; Vasudeva Rao, P.R.: ''Enthalpies of vaporization of N,N-dialkyl monamides at 298.15 K'' in [[Thermochimica Acta]] 495 (2009) 1–4, [[doi:10.1016/j.tca.2009.05.007]].</ref> 39,409 kJ·mol−1<ref name="Yaws7" />
| am Siedepunkt
|-
| [[Schmelzenthalpie]]
| ΔFH
| 8,95 kJ·mol−1<ref name="Smirnova">Smirnova, N.N.; Tsvetkova, L.Ya.; Bykova, T.A.; Marcus, Yizhak: ''Thermodynamic properties of N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide'' in [[J. Chem. Thermodyn.]] 39 (2007) 1508–1513, [[doi:10.1016/j.jct.2007.02.009]].</ref>
|
|}

Die Temperaturabhängigkeit der [[Verdampfungsenthalpie]] lässt sich entsprechend der vereinfachten Watsongleichung ΔVH=A·(1−Tr)n (ΔVH in kJ/mol, Tr =(T/Tc) reduzierte Temperatur) mit A = 59,3545 kJ/mol, n = 0,381 und Tc = 647,0 K im Temperaturbereich zwischen 213 K und 647 K beschreiben.<ref name="Yaws7">Carl L. Yaws, Marco A. Satyro: ''Thermophysical Properties of Chemicals and Hydrocarbons – Chapter 7: Enthalpy of Vaporation, Organic Compounds'', 1st Edition Elsevier 2008, ISBN 978-0-8155-1596-8, S. 316, [[doi:10.1016/B978-081551596-8.50012-2]].</ref>

Die Verbindung bildet [[azeotrop]] siedende Gemische mit [[n-Heptan|''n''-Heptan]] bei 97 °C bei einem Gehalt von 5 Ma% bzw. mit [[Ethylbenzol]] bei 134 °C mit einem Gehalt von 15 Ma%. Keine Azeotrope werden mit [[Wasser]], [[Methanol]], [[Ethanol]], [[Benzol]], [[Toluol]], und [[Acetonitril]] gebildet.<ref name="Smallwood">I. M. Smallwood: ''Handbook of organic solvent properties.'' Arnold, London 1996, ISBN 0-340-64578-4, S. 245–247.</ref>

=== Chemische Eigenschaften ===
Das Amid [[Zersetzung (Chemie)|zersetzt]] sich unter Licht und Hitzeeinwirkung zu [[Dimethylamin]] und [[Kohlenstoffmonoxid]].<ref>{{Cite book|title=Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis|last=Comins|first=Daniel L.|last2=Joseph|first2=Sajan P.|date=2001-01-01|publisher=John Wiley & Sons, Ltd|isbn=978-0-470-84289-8|language=en|doi=10.1002/047084289x.rd335}}</ref> Lösungen in Wasser sind hydrolysebeständig. Zusätze von Säuren oder Basen katalysieren den Zerfall in [[Ameisensäure]] und Dimethylamin.<ref name="roempp" /> Als Lösungsmittel ist die Verbindung gegenüber einer Reihe von Stoffen nicht inert. Mit Stoffen wie [[Natriumhydrid]], [[Natriumtetrahydroborat]], [[Lithiumazid]], [[Natrium]], [[Thionylchlorid]] und [[Triethylaluminium]] treten heftige Reaktionen ein. Es reagiert auch mit halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie [[Tetrachlorkohlenstoff]].<ref name="Bretherick">P.G. Urben; M.J. Pitt: ''Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards''. 6. Edition, Vol. 1, Butterworth/Heinemann 1999, ISBN 0-7506-3605-X, S. 131, 441.</ref>

== Verwendung ==
* DMF dient als Lösungsmittel für eine Vielzahl fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe, für Polymere, wie beispielsweise [[Polyacrylnitril]], [[Polyvinylchlorid|PVC]], [[Polyamide]], [[Polyurethan]]e, [[Epoxidharz]]e, [[Ethin]]<ref>Crystal Baus: [https://thermalprocessing.com/wp-content/uploads/uploads/assets/PDF/Articles/2013_Fall/0913_ALD.pdf ''Benefits of Chemical Acetylene Dissolved in DMF as Used in Vacuum Carburizing of Gears.''] In: ''Thermal Processing'', Herbst 2013, S. 40–42 (PDF).</ref> sowie für [[Cellulose]] und deren [[Derivat (Chemie)|Derivate]].
* DMF dient als Katalysator bei der Herstellung von Säurechloriden aus Carbonsäuren und Oxalylchlorid.
* DMF wird im Labor, da polar [[aprotisch]], bei Reaktionen mit polaren [[Übergangszustand|Übergangszuständen]] gerne als Lösemittel verwendet. Bei [[Nukleophile Substitution|nukleophilen Substitutionen]] können gegenüber z. B. Methanol drastische Geschwindigkeitserhöhungen verzeichnet werden.
* DMF dient in der [[Technische Chemie|chemischen Technik]] als [[Extraktionsmittel]] zur Abtrennung von [[Benzol]], [[Ethin]], [[1,3-Butadien]].
* DMF ist ein Zusatzstoff zu [[Kerosin]], es dient als [[Katalysator]] für dessen [[Verbrennung (Chemie)|Verbrennung]]
* DMF ist ein Zwischenprodukt in der Synthese von [[Acetale]]n, [[Aldehyd]]en, [[Carbonsäureester]]n und [[Nitril]]en
* Aus DMF und [[Phosphoroxychlorid]] lässt sich das [[Vilsmeier-Haack-Reaktion|Vilsmeier-Haack-Reagenz]] herstellen, das zur [[Formylierung]] von [[Aromaten]] und zur Chlorierung von [[Carbonsäuren]] dient.
* DMF wird als Reagenz zur Synthese von Aldehyden mittels [[Bouveault-Aldehyd-Synthese]] verwendet.
*DMF-d7 wird als Lösungsmittel in der [[NMR-Spektroskopie]] verwendet.

[[Datei:Gedeutereerd dimethylformamide.png|mini|150px|Deuteriertes Dimethylformamid (DMF-''d7'')]]

== Sicherheitshinweise ==
=== Sicherheitstechnische Kenngrößen ===
Dimethylformamid bildet entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen [[Flammpunkt]] von 58 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Der [[Explosionsgrenze|Explosionsbereich]] liegt zwischen 2,2 Vol.‑% (70 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 16 Vol.‑% (500 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG).<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes">E. Brandes, W. Möller: ''Sicherheitstechnische Kenngrößen.'' Band 1: ''Brennbare Flüssigkeiten und Gase.'' Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003.</ref> Hier ergibt sich ein oberer Explosionspunkt von 51 °C.<ref name="GESTIS" /> Der maximale Explosionsdruck beträgt 7,2 bar.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Die [[Grenzspaltweite]] wurde mit 1,02 mm bestimmt.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Es resultiert damit eine Zuordnung in die [[Explosionsgruppe]] IIA.<ref name="Brandes" /> Die [[Zündtemperatur]] beträgt 440 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Der Stoff fällt somit in die [[Temperaturklasse]] T2.

=== Gesundheitliche Gefahren ===
Sowohl nach akuter, als auch nach chronischer Einwirkung, kann es zu einer Leberzellschädigung kommen. Histologisch zeigen sich dann mikrovesikuläre Fetteinlagerungen ([[Fettleber]]) und Veränderungen des Lebergewebes ohne ausgeprägte Entzündungen.

DMF ist in Anlage 6 zu Nummer 30 des Anhangs XVII der [[Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH)|REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006]] als fortpflanzungsgefährdend der Kategorie 2 gelistet.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Dimethylformamide|Dimethylformamid}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4149977-3|LCCN=sh/91/5517|NDL=01116454}}

[[Kategorie:Formamid]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 30]]
[[Kategorie:N,N-Dialkylamid]]

Dimethylformamid - Versionsgeschichte

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