N,N-Диметилацетамид
N,N-Диметилацетамид — органическое вещество, диметиламид уксусной кислоты.
Физические свойства
Представляет собой бесцветную гигроскопичную жидкость. Диметилацетамид смешивается с водой и органическими растворителями, хорошо растворяет непредельные алифатические углеводороды и многие неорганические соединения. С уксусной кислотой диметилацетамид образует азеотропную смесь (21,1 % масс. уксусной кислоты, т. кип. 170,8 °C).
Химические свойства
Диметилацетамид является очень слабым основанием, при этом основность возрастает в растворе уксусного ангидрида, в котором он может быть оттитрован 0,1 М раствором хлорной кислоты в уксусной кислоте.
Диметилацетамид подвергается гидролизу в кислой и щелочной среде, вступает в реакции алкоголиза и переацилирования.
C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + R O H → H + C H 3 C O O R + ( C H 3 ) 2 N H {displaystyle {mathsf {CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+ROH{xrightarrow {H^{+}}}CH_{3}COOR+(CH_{3})_{2}NH}}} C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + R C O O H → R C O N ( C H 3 ) 2 + C H 3 C O O H {displaystyle {mathsf {CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+RCOOH ightarrow RCON(CH_{3})_{2}+CH_{3}COOH}}}Получение
Промышленное получение диметилацетамида.
В промышленности диметилацетамид получают взаимодействием диметиламина:
- с уксусной кислотой
В первом процессе на первой стадии при 40 °C получают ацетат диметиламина, который затем дегидратируют в токе диметиламина при 135—140 °C.
- с уксусным ангидридом:
- со сложными эфирами уксусной кислоты:
Существует также парофазный метод синтеза, в котором используются водоотнимающие катализаторы (оксид алюминия и др.). Конверсия уксусной кислоты за один проход в таком синтезе составляет 95—99 %.
Лабораторные методы получения диметилацетамида.
Препаративные синтезы основаны на реакции диметиламина с уксусным ангидридом, ацетилхлоридом или кетеном.
C H 3 C O C l + ( C H 3 ) 2 N H → A l C l 3 C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + H C l {displaystyle {mathsf {CH_{3}COCl+(CH_{3})_{2}NH{xrightarrow {AlCl_{3}}}CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+HCl}}} H 2 C = C = O + ( C H 3 ) 2 N H → C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 {displaystyle {mathsf {H_{2}C=C=O+(CH_{3})_{2}NH ightarrow CH_{3}CON(CH_{3})_{2}}}}Взаимодействие метанола с ацетонитрилом приводит к образованию диметилацетамида:
2 C H 3 O H + C H 3 C N → C u C N C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + H 2 O {displaystyle {mathsf {2CH_{3}OH+CH_{3}CN{xrightarrow {CuCN}}CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+H_{2}O}}}Карбонилирование триметиламина также является методом получения диметилацетамида:
( C H 3 ) 3 N + C O → C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 {displaystyle {mathsf {(CH_{3})_{3}N+CO ightarrow CH_{3}CON(CH_{3})_{2}}}}Применяются также реакции переацилирования диметилформамида или гексаметапола:
H C O N ( C H 3 ) 2 + C H 3 C l → A l C l 3 C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + H C l {displaystyle {mathsf {HCON(CH_{3})_{2}+CH_{3}Cl{xrightarrow {AlCl_{3}}}CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+HCl}}} [ ( C H 3 ) 2 N ] 3 P O + C H 3 C O C l → A l C l 3 C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + [ ( C H 3 ) 2 N ] 2 P O C l {displaystyle {mathsf {[(CH_{3})_{2}N]_{3}PO+CH_{3}COCl{xrightarrow {AlCl_{3}}}CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+[(CH_{3})_{2}N]_{2}POCl}}} .Диметилацетамид можно получать по реакции диметиламина с метилацетатом при повышенных температуре и давлении в присутствии метилата натрия.
C H 3 C O O C H 3 + ( C H 3 ) 2 N H → C H 3 O N a C H 3 C O N ( C H 3 ) 2 + C H 3 O H {displaystyle {mathsf {CH_{3}COOCH_{3}+(CH_{3})_{2}NH{xrightarrow {CH_{3}ONa}}CH_{3}CON(CH_{3})_{2}+CH_{3}OH}}}Для очистки диметилацетамида его перемешивают с оксидом бария в течение нескольких дней, затем кипятят над оксидом бария в течение 1 часа, перегоняют при пониженном давлении и хранят над молекулярными ситами.
Применение
Диметилацетамид применяется в производстве синтетических волокон и плёнок, для выделения диенов и стирола из продуктов пиролиза нефтяных фракций. Также его используют как катализатор или реакционную среду в реакциях галогенирования, алкилирования и циклизации.
Токсичность
N,N-Диметилацетамид слаботоксичен ЛД50 = 4,2г/кг (мыши, перорально). При длительном контакте с кожей вызывает интоксикацию организма. ПДК для рабочей зоны составляет 1 мг/м3.