在合成中，DMF不僅可以作為反應(yīng)試劑，如部分醛基的引入反應(yīng)；也可以作為催化劑，如二氯亞砜或草酰氯參與的氯代反應(yīng)；同時DMF也是一種比較常用的有機(jī)溶劑，其溶解性比較好，且是一種熔點低、沸點高的極性非質(zhì)子溶劑，因此在合成中的應(yīng)用還是比較廣泛的。
DMF的應(yīng)用
DMF作為催化劑
二氯亞砜或草酰氯參與的氯代反應(yīng)，經(jīng)常會加入催化劑DMF。
二氯亞砜的氯代反應(yīng)可以不加催化劑DMF，但是有些底物可能會反應(yīng)的很慢，甚至不反應(yīng)，即使在加熱或回流時也反應(yīng)的很慢。當(dāng)加入催化量的DMF后，反應(yīng)就很容易進(jìn)行。
反應(yīng)溶劑可為DCM, Tol, dioxane, DCE, THF, 氯仿等，或二氯亞砜直接做反應(yīng)溶劑。
草酰氯的氯代反應(yīng)，如羧酸制備酰氯的反應(yīng)，必須要加入催化劑DMF，不加幾乎不反應(yīng)。
部分羧酸制備酰氯的反應(yīng)現(xiàn)象：羧酸置于無水溶劑中，加入草酰氯，這時無氣泡冒出；當(dāng)向體系內(nèi)加入一滴催化劑DMF后，可以明顯地觀察到氣泡的劇烈釋放，且反應(yīng)液逐漸從渾濁變?yōu)槌吻?，?dāng)溶液澄清后，氣泡會停止釋放。
注意事項：由上面的反應(yīng)現(xiàn)象可知：草酰氯和DMF組合制備酰氯時，會有氣泡放出，因此當(dāng)反應(yīng)投料量比較大時，盡量控好溫度，且草酰氯盡量滴加到攪拌狀態(tài)下的反應(yīng)體系內(nèi)，以防氣體的急劇釋放造成沖料，甚至噴濺。同時盡量選擇大一些的反應(yīng)瓶，反應(yīng)液最好不要超過瓶子體積的一半。
二氯亞砜或草酰氯做氯代反應(yīng)，DMF為催化劑，可能會出現(xiàn)一些副產(chǎn)物；會不會出現(xiàn)副產(chǎn)物及副產(chǎn)物出現(xiàn)的比例均與底物結(jié)構(gòu)、反應(yīng)溫度有關(guān)。
在某些長時間加熱的氯代反應(yīng)中，副產(chǎn)物出現(xiàn)的概率比較大，且隨著加熱時間的增長，副產(chǎn)物比例可能會逐漸增大。
其實很多氯代反應(yīng)是沒必要加熱的，要學(xué)會用審視的態(tài)度看待文獻(xiàn)。
當(dāng)?shù)孜镏羞€有甲基酮時，可能會出現(xiàn)羥醛縮合的副產(chǎn)物。
醛基的引入反應(yīng)
觀察DMF的結(jié)構(gòu)，它可以看作是一個醛基和二甲胺基組成的化合物，在某些條件下可以提供一個醛基。
如DMF與金屬試劑反應(yīng)引入醛基，維爾斯邁爾—哈克（Vilsmeier-Haack）反應(yīng)引入醛基等。
部分富電子環(huán)羧酸做酰氯時，加DMF催化，環(huán)上可能會上一個醛基。
DMF作為溶劑
DMF是一種比較常用的有機(jī)溶劑，其溶解性比較好；且DMF是一種熔點低、沸點高的極性非質(zhì)子溶劑，使用的溫度區(qū)間比較廣。
DMF作為一種典型的極性非質(zhì)子溶劑，能促進(jìn)SN2反應(yīng)的進(jìn)行，因此DMF常作為SN2反應(yīng)的首選溶劑之一。
DMF在無酸、堿及水時具有較好的熱穩(wěn)定；在加熱狀態(tài)下，酸、堿會致使DMF的分解，生成二甲胺和一氧化碳；分解速率有限，若不影響反應(yīng)，不必去理會。但是DMF分解產(chǎn)生的二甲胺可能會影響某些SN2反應(yīng)，進(jìn)而生成二甲胺取代的副產(chǎn)物，畢竟二甲胺的親核性還算比較強(qiáng)。
解決辦法：如果副產(chǎn)物占比比較小，一般不用去理會；如果副產(chǎn)物占比達(dá)到10%以上，建議更換溶劑，如：DMSO，DMA，NMP，ACN，THF等。
Mitsunobu反應(yīng)用DMF作溶劑，當(dāng)?shù)孜锷嫌胁睍r，當(dāng)心會出現(xiàn)DMF和伯氨脫水成亞胺的副產(chǎn)物，特別是當(dāng)DIAD和三苯基磷多加時。
酸做酰氯時，底物溶解度很差(說白了就是部分雜環(huán)化合物)，可以用DMF作為助溶劑的，換句話講就是DMF可以和主溶劑按照一定體積比配合使用。建議先小試一下，底物結(jié)構(gòu)不同，差異性很大。
注意點：這種搭配一般不建議長時間加熱，最好不加熱，且氯代試劑最好按照當(dāng)量使用(如1當(dāng)量或1.5當(dāng)量)。監(jiān)測酸反應(yīng)完全后，零度下向反應(yīng)體系內(nèi)加入親核試劑和適量的堿；也就是做酰氯及酰氯和親核試劑反應(yīng)兩步一鍋法做。