N,N-Diméthylformamide

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N,N-Diméthylformamide
Dimethylformamide-2D-skeletal.svg   Dimethylformamide-3D-vdW.png
Structure du diméthylformamide
Identification
Nom IUPAC N,N-Diméthylformamide
Synonymes

DMF
N,N-Diméthylméthanamine

No CAS 68-12-2
No EINECS 200-679-5
DrugBank DB01844
PubChem 6228
ChEBI 17741
SMILES
InChI
Apparence liquide incolore à jaune, d'odeur caractéristique[1].
Propriétés chimiques
Formule brute C3H7NO  [Isomères]
Masse molaire[3] 73,0938 ± 0,0034 g/mol
C 49,3 %, H 9,65 %, N 19,16 %, O 21,89 %,
Moment dipolaire 3,86 D (25 °C)
Diamètre moléculaire 0,595 nm [2]
Propriétés physiques
fusion −61 °C [1]
ébullition 153 °C [1]
Paramètre de solubilité δ 24,8 MPa1/2 (25 °C)[4];
11,5 cal1/2·cm-3/2[5]
Miscibilité dans l'eau : miscible[1]
Masse volumique
d'auto-inflammation 445 °C[1]
Point d’éclair 58 °C (coupelle fermée)[1]
Limites d’explosivité dans l’air 2,215,2 %vol [7]
Pression de vapeur saturante 3,77 mbar à 20 °C
6,5 mbar à 30 °C
23 mbar à 50 °C
45 mbar à 65 °C [7]
Viscosité dynamique 0,92 cP à 20 °C
Thermochimie
ΔfH0liquide -239,4 kJ·mol-1 [8]
Δfus 8,950 kJ·K-1·mol-1 à −60,3 °C [8]
Δvap 47,75 kJ·K-1·mol-1 à 25 °C [8]
Cp 146,05 J·K-1·mol-1 à 25 °C [8]
PCI -1 941,6 kJ·mol-1 [8]
Propriétés électroniques
Bande interdite
Constante dielectrique 36,70
Précautions
Directive 67/548/EEC[7]
Toxique
T



Transport[7]
30
   2265   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SGH[11]
SGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
Danger
H312, H319, H332, H360D,
Classification du CIRC
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme[10]
Écotoxicologie
LogP -1,01 [7]
Seuil de l’odorat bas : 0,47 ppm
haut : 100 ppm[12]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le N,N-diméthylformamide ou DMF est un solvant courant en chimie organique de formule HCO-N(CH3)2

Ce liquide incolore est miscible à l'eau et à la majorité des liquides organiques. C'est un solvant aprotique polaire à haut point de fusion/ébullition utilisé couramment pour les réactions chimiques. Le DMF est un amide dérivé de l'acide formique et de la diméthylamine. Il facilite les réactions de SN2 notamment.

Il peut être synthétisé à partir de l'acide formique et de la diméthylamine. Il n'est pas stable en présence de base forte comme la soude (hydroxyde de sodium) ou d'acide fort comme l'acide sulfurique, ou encore l'acide chlorhydrique. À haute température, il se décompose en acide formique et dimethylamine. Le DMF pur est inodore tandis qu'il acquiert souvent une odeur de poisson lors de sa dégradation, en raison de la présence de diméthylamine.

Structure et propriétés[modifier | modifier le code]

Du fait de la contribution de 2 formes de résonance possibles l'indice de liaison de la liaison carbonyle C=O est diminuée, tandis que celui de la liaison carbone-azote est augmenté. Ainsi, le spectre IR du DMF laisse apparaître une bande plus basse (de fréquence 1 675 cm-1[13]) que celle d'un groupement carbonyle (C=O) non substitué. Aussi, à cause du caractère partiellement double de la liaison C-N, la rotation autour de son axe est gênée, et lente. Les deux méthyles ne sont donc pas équivalents en spectroscopie RMN (faisant apparaître 2 singulets de 3 protons, au lieu d'un seul singulet de 6 protons).

Applications[modifier | modifier le code]

On utilise tout d'abord le DMF en tant que solvant, en raison de son haut point d'ébullition. Il est aussi utilisé dans la production de fibres acryliques et de plastiques. On l'utilise également afin de coupler des peptides dans l'industrie pharmaceutique, dans la production de pesticides, colles, cuirs synthétiques, fibres, films, et revêtements[14].

Les deux formes de résonance du DMF


Le DMF est un réactif pour la synthèse des aldéhydes de Bouveault, ainsi que dans la réaction de Vilsmeier-Haack, une des méthodes les plus employées dans la formation d'aldéhydes aromatiques. Le DMF pénètre beaucoup de matières plastiques et les fait gonfler. Il est donc fréquemment utilisé comme composant des dissolvants de peintures.

Production[modifier | modifier le code]

Il est produit par la réaction de la diméthylamine et du monoxyde de carbone à basses pression et température en conditions catalytiques[réf. nécessaire].

Précautions[modifier | modifier le code]

La réaction entre l'hydrure de sodium et le DMF est quelque peu dangereuse[réf. nécessaire] ; dès 26 °C, on observe une décomposition exothermique. En laboratoire, tout dégagement de chaleur est (en principe) rapidement compensée et mis sous contrôle par un bain de glace et ceci reste une combinaison de réactifs courante. On a recensé plusieurs accidents.

Toxicité[modifier | modifier le code]

Le DMF a été corrélé au cancer chez l'humain[réf. nécessaire], et on le suppose à l'origine de défauts de naissance. Dans certains secteurs de l'industrie, les femmes sont écartées de l'utilisation du DMF. Pour beaucoup de réactions, il peut être remplacé par le DMSO (Diméthylsulfoxyde), le DMAC (Diméthylacétamide) ou la NMP (N-méthyl-2-pyrrolidone). Attention cependant : le NMP a récemment été classé reprotoxique par l'European Chemical Bureau[15] . D'après l'IARC (International agency for research on cancer), le DMF pourrait être une substance cancérigène, bien que l'agence de protection de l'environnement ne le considère pas comme un risque de cancer.

Codes de classement[modifier | modifier le code]

  • ICSC : 0457 04
  • PGCH : 0226

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e et f N, N - DIMETHYLFORMAMIDE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, England, John Wiley & Sons Ltd,‎ 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. (en) Christian Reichardt, Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry, WILEY-VCH,‎ 2003, 3e éd., 629 p. (ISBN 3-527-30618-8), p. 66
  5. (en) Șerban Moldoveanu, Sample preparation in chromatography, Elsevier,‎ 2002, 930 p. (ISBN 0444503943), p. 258
  6. a, b et c (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill,‎ 1997, 7e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
  7. a, b, c, d et e Entrée de « Dimethyl formamide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 1 octobre 2009 (JavaScript nécessaire)
  8. a, b, c, d et e (en) « Formamide, N,N-dimethyl- » sur NIST/WebBook, consulté le 1 octobre 2009
  9. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,‎ 1996 (ISBN 0-88415-857-8)
  10. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Evaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 3 : Inclassables quant à leur cancérogénicité pour l'Homme », sur http://monographs.iarc.fr, CIRC,‎ 16 janvier 2009 (consulté le 22 août 2009)
  11. Numéro index 616-001-00-X dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  12. « Dimethylformamide », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)
  13. Spectral Database for Organic Compounds, Dimethylformamide, accessed 27 Jan 2007.
  14. Redlich, C; Beckett, W. S.; Sparer, J.; Barwick, K. W.; Riely, C. A.; Miller, H.; Sigal, S. L.; Shalat, S. L.; and Cullen, M. R.; 1988. Liver disease associated with occupational exposure to the solvent dimethylformamide. Ann. Intern. Med. 108:680-686. PMID 3358569
  15. http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/ taper le n°CAS 872-50-4 dans le champ de recherche

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]