Dimethylformamide (DMF) là một chất lỏng trong suốt, không màu, hút ẩm và có mùi amin nhẹ. Các tính chất dung môi của DMF đặc biệt hấp dẫn vì hằng số điện môi cao, bản chất aprotic của dung môi, phạm vi chất lỏng rộng và độ bay hơi thấp. Nó thường được sử dụng cho các phản ứng hóa học và các ứng dụng khác, đòi hỏi khả năng hòa tan cao. Sản phẩm được biết đến như một dung môi đa năng.
 |
| Hóa chất Dimethylformamide (DMF) |
Giới thiệu Dimethylformamide (DMF)
Dimethylformamide (DMF) là dung môi phân cực, tan trong nước, bay hơi chậm, nhiệt độ sôi cao, sẵn sàng hòa tan khí và nhiều chất vô cơ và hữu cơ khác, có hằng số điện môi cao.
Dimethylformamide (DMF) là một chất lỏng ưa nước, trong suốt, có mùi đặc trưng, màu nhạt. Nó tan trong nước, cồn, ether, ketone, ester, hydrocarbon mạch vòng. Nó chỉ tan một phần hoặc không tan trong hydrocarbon mạch thẳng.
Tính chất của Dung môi DMF
Ở nhiệt độ tối hạn, dung môi Dung môi DMF ít bị thủy phân. Tuy nhiên, nếu thêm acid hoặc bazơ sẽ làm tăng sự thủy phân của Dimethylformamide (DMF) tạo ra acid formic và dimethylamine.
- Độ tinh khiết: 99.99%
- Công thức phân tử: C3H7NO
- Khối lượng phân tử: 73.09g/mol
- Ngoại quan: Chất lỏng không màu
- Tỉ trọng: 0.944g/cm3
- Nhiệt độ đông đặc: -61°C
- Tính tan trong nước: Tan vô hạn
- Áp suất hơi: 0.3 kPa (ở 20°C)
- Độ nhớt: 0.92cp (ở 20°C)
Sản xuất Dimethylformamide (DMF)
DMF lần đầu tiên được điều chế vào năm 1893 bởi nhà hóa học người Pháp Albert Verley (8 tháng 1 năm 1867 - 27 tháng 11 năm 1959), bằng cách chưng cất một hỗn hợp của dimetylamin hydroclorua và kali fomat.
DMF được điều chế bằng cách kết hợp metyl fomat và đimetylamin hoặc bằng phản ứng của đimetylamin với cacbon monoxit.
Mặc dù hiện nay không thực tế, nhưng DMF có thể được điều chế từ carbon dioxide siêu tới hạn bằng cách sử dụng các chất xúc tác dựa trên ruthenium.
Sử dụng DMF một cách tuyệt vời
- Khả năng hòa tan cao của polyacrylonitrile trong DMF, cùng với khả năng trộn lẫn tốt của DMF trong nước khiến DMF trở thành dung môi được ưa chuộng để sản xuất sợi acrylic. Ngoài ra, việc kéo sợi của chất đàn hồi dựa trên polyurethane được thực hiện từ các dung dịch dựa trên DMF.
- Một ứng dụng quan trọng khác là việc sử dụng DMF làm dung môi cho các lớp phủ gốc polyurethane trên da và vải da nhân tạo.
- Các polyme như polyvinylclorua, copolyme vinylclorua- vinylaxetat và một số polyamit cũng dễ dàng hòa tan trong DMF. DMF cũng được sử dụng trong các công thức gốc epoxy.
- Ngành công nghiệp dược phẩm sử dụng DMF làm dung môi phản ứng và kết tinh vì các thông số khả năng hòa tan đặc biệt của nó.
- Trong công nghiệp hóa dầu, DMF được sử dụng để tinh chế axetylen từ etylen và butadien từ các dòng C4. Cũng để tách các chất thơm, có thể dễ dàng hòa tan bằng DMF khỏi các hydrocacbon béo. Những chất béo đó được sử dụng trong dầu bôi trơn.
- Do tính hòa tan cao của SO2 trong DMF, các dòng khí thải đốt cháy từ nhiên liệu có chứa lưu huỳnh cao có thể được làm sạch bằng cách thu hồi CO2.
- Các chất trợ dung còn lại vô cơ và hữu cơ có khả năng hòa tan cao trong DMF; do đó dung môi này được sử dụng làm chất tẩy rửa, chẳng hạn để làm sạch các bộ phận đóng hộp nhúng nóng. DMF cũng được sử dụng làm dung môi tẩy sơn công nghiệp.
- Khả năng hòa tan cao của các chất vô cơ cũng dẫn đến việc ứng dụng DMF trong sản xuất tụ điện cao thế.
- DMF cũng được sử dụng làm chất mang cho mực và thuốc nhuộm trong các ứng dụng in và nhuộm sợi khác nhau.
- DMF được sử dụng rộng rãi như một dung môi, thuốc thử và chất xúc tác trong hóa học hữu cơ tổng hợp.
 |
| Dung môi Dimethylformamide (DMF) |
Ứng dụng chi tiết của Dimethylformamide (DMF)
Dung môi cho ngành nhựa:
- Polyacrylonitrile
- Dung dịch Polyacrylonitrile trong Dimethylformamide (DMF) có nồng độ tương đối cao và độ nhớt của dung dịch thích hợp dùng trong đánh sợi. Do nhiệt độ sôi thấp do đó có thể thu hồi, tinh chế và tái sử dụng. Lượng nhỏ dung môi không tinh khiết (DMF và acid formic) sẽ ảnh hưởng đáng kể đến độ nhớt của dung dịch đánh sợi và ảnh hưởng đến độ trắng và độ bền của sợi.
- Dimethylformamide DMF được dùng rộng rãi trong đánh sợi khô.
Sơn Polyurethane:
- Dimethylformamide (DMF) được dùng làm dung môi cho sơn PU, trong quá trình đông tụ PU được hòa tan bằng DMF tinh khiết.
- Nếu là sơn quét dung dịch sẽ được pha loãng bằng các chất pha loãng thích hợp.
Sơn nylon:
- Làm tăng tính co dãn của sơn nylon.
Dung môi cho vecni cách điện:
- Do Dimethylformamide (DMF) có nhiệt độ sôi cao và khả năng hòa tan tốt nên rất thích hợp cho sản xuất vecni cách điện có nhựa polyamide, nhựa PU. Các vecni này cực kỳ kháng nhiệt và chống ăn mòn.
Chất làm sạch khí:
- Vì Dimethylformamide (DMF) là một dung môi hòa tan mạnh các loại Hydrocarbon và khí xác định. Nó được dùng để lấy đi: Khí Acetylene từ hơi khí Ethylene; Butadiene; HCL, H2S và SO2 khỏi hỗn hợp khí CO.
Chất trích ly:
- Dùng Dimethylformamide (DMF) và hỗn hợp dung môi có DMF để tinh chế dịch trích các Hydrocarbon thơm.
- Nó cũng được dùng để ly trích các hợp chất hữu cơ, các sản phẩm tự nhiên, các chất tinh khiết từ hỗn hợp.
Dung môi cho điện giải:
- Vì Dimethylformamide (DMF) tinh khiết có hằng số điện môi cao nên nó có thể hòa tan nhiều loại muối, duy trì dung dịch có độ nhớt thấp trong giới hạn nhiệt độ rộng, điều này cực kỳ có ích cho điện phân.
Các ứng dụng khác:
- Được dùng để sản xuất sợi và nhựa acrylic.
- Được sử dụng để tạo nối peptide trong dược phẩm và trong sản xuất thuốc trừ sâu.
- Dùng trong sản xuất các chất kết dính, tạo màng như thuộc da, sợi, sơn phủ
- Dùng làm thuốc thử trong tổng hợp aldehyd Bouveault và trong phản ứng Vilsmeier Haack - một phương pháp để tổng hợp aldehyd khác
- Chất xúc tác trong các phản ứng tổng hợp Acyl Halide đặc biệt là các Alcyl Chloride từ các acid carboxylic và Oxalyl hay Thionyl Chloride.
- DMF có khả năng thâm nhập vào hầu hết các loại nhựa và làm cho nó dộp lên, vì vậy nó còn được dùng trong việc tổng hợp các peptide pha rắn và trong chất tẩy sơn.
- Được sử dụng như một dung môi để thu hồi các olefin như 1,3-butadiene thông qua việc chưng cất.
- Là nguyên liệu quan trọng trong việc sản xuất solvent dyes (tinh màu). Nó được dùng trong suốt quá trình phản ứng.
- Khí acetylene tinh khiết không thể được nén và lưu trữ một mình do khả năng nổ cao, cho nên người ta mới hòa tan khí acetylen trong DMF và lưu trữ trong các bình chữa kim loại.