背景及概述^[1]

N－二甲基甲酰胺簡稱DMF，為甲酸的羥基被二甲胺基取代而生成的化合物。DMF為無色的高沸點液體，在空氣中和加熱至沸時均很穩(wěn)定，當溫度高于350℃時即失水，生成一氧化碳和二甲胺。DMF是很好的非質(zhì)子極性溶劑，能溶解多數(shù)有機物和無機物，與水、醇、醚、醛、酮、酯、鹵代烴和芳烴等均能混溶。DMF分子中帶正電荷的一端被甲基包圍，形成空間阻礙，使負離子不能接近，而只締合正離子。

DMF對多種高聚物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等均有良好的溶劑性能，廣泛用于塑料制膜、油漆、纖維等工業(yè)；也可做除去油漆的脫漆劑。它能溶解某些低溶解度的顏料，使顏料帶有染料的特點。N，N-二甲基甲酰胺還可用作從石蠟中分離非烴成分的有效試劑。

制備^[2]

DMF可由CO與(CH3)2NH直接合成，稱為一步法，即以甲醇鈉作為催化劑，將CO與(CH3)2NH在120℃、1.8MPa下合成而得。

為一步法合成DMF的工藝流程簡圖。由于反應過程中放出大量的熱量，必須用一臺換熱器(循環(huán)冷卻器)將反應熱取走。通過換熱器中的循環(huán)量與產(chǎn)品量之比約為40∶1，從反應器底部引出一部分反應物料(其中DMF質(zhì)量濃度為97%)進入蒸發(fā)器。經(jīng)過蒸發(fā)器濃縮后，料液中鹽的含量增加而析出，通過過濾機將鹽分除去。從蒸發(fā)器頂部出來的是溫度為180℃的蒸汽(其中DMF質(zhì)量濃度為95%)進入初餾塔進行初步分離。初餾塔頂部輕組分返回反應器循環(huán)使用，底部物料進入精餾塔精餾得產(chǎn)品。該流程目前存在的缺點有：①在換熱器(循環(huán)冷卻器)及換熱器與反應器間的連接管內(nèi)經(jīng)常被結晶物堵塞，2～3d就得清洗換熱器一次，40d左右就得停止生產(chǎn)，清洗反應系統(tǒng)一次。造成設備生產(chǎn)能力下降、物料流失、能耗增加，同時工人的勞動強度大。②清洗時產(chǎn)生的大量廢水被排入環(huán)境，對周圍環(huán)境造成很大的污染。③反應物在蒸發(fā)器中，由于蒸發(fā)溫度高，一小部分DMF轉(zhuǎn)化為重組分，使產(chǎn)品率下降，生產(chǎn)成本上升。

應用^[3]

DMF是一種沸點高、凝固點低、化學和熱穩(wěn)定性好的優(yōu)良有機溶劑，與水、醚、酯、氯化烴、芳烴等能以任何比例完全互溶，且可以提高許多化學反應速度。因此，DMF具有十分廣闊的應用領域。由于DMF較強的溶解能力，在膠片及纖維生產(chǎn)中可作為重要溶劑。另外，在涂料、印刷油墨及粘合劑配方中可用作助溶劑。如采用以DMF為溶劑的腈綸干法紡絲工藝生產(chǎn)出的腈綸，具有疏水性好、覆蓋力強、質(zhì)地柔軟、毛感強等特點。在濕法聚酯合成革生產(chǎn)中，DMF可作為聚氨酯樹脂的洗滌固化劑。而用于皮革染色時，可使皮革色度均勻，不褪色。又如，將某些聚酰胺加入DMF溶液中，可用于涂布各種延伸性或絲狀基質(zhì)材料。在染料中作溶劑，用于合成纖維染色，可提高勻染性等。

此外，DMF還可用作載體的溶劑。如以DMF與三氟化硼(BF3)作用形成一種聚合晶體，使BF3由氣體變成固體而便于運輸。作為一種選擇性溶劑，DMF可用于各種烴類和無機氣體的選擇性吸收分離。如使用DMF洗滌乙烯去除其中的乙炔，從而將乙烯提純。DMF用于C4和C5餾分的萃取蒸餾時，當使用沸點介于DMF和待分離烴沸點之間的烴類稀釋劑時，萃取蒸餾塔和洗滌塔再沸器溫度均可降低。DMF也可用于酯和醚的分離，即將DMF與其它高沸點溶劑并用，可將乙酸乙酯從乙醇-水的二元或三元共沸物中分離出來。作為選擇性溶劑用于選擇性溶劑的萃取，DMF可用于石油加工等許多領域的萃取工藝。如：在潤滑油原料精制過程中，DMF能有效地將非鏈烷烴從鏈烷烴中萃取分離出去；在間苯二甲酸和對苯二甲酸等性質(zhì)相似、很難分離的多元羧酸物系中，用DMF溶劑萃取或分步重結晶，都可較容易地使之分離開來；DMF還可將三聚氰酸從含有尿素、縮二脲和三聚氰酸的酰胺粗品中萃取出來，另外，DMF還可用于從石油餾分中萃取分離酸類，從鋁皂中分離脂肪酸等。

主要參考資料

[1] 來源：中國大百科全書（化學卷）

[2] N，N-二甲基甲酰胺的清潔生產(chǎn)工藝

[3] N，N-二甲基甲酰胺的生產(chǎn)技術與市場分析