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FORMAMIDE DE DIMÉTHYLE
Le diméthylformamide est un solvant organique pour les résines vinyliques et l'acétylène, le butadiène et les gaz acides. Il a provoqué une dermatite de contact chez un technicien d'un fabricant de résine époxy et peut provoquer des bouffées de chaleur induites par l'alcool chez les sujets exposés.
Le diméthylformamide est un composé organique de formule (CH3) 2NC (O) H. Communément abrégé en DMF (bien que ce sigle soit parfois utilisé pour le diméthylfurane ou le diméthyl fumarate), ce liquide incolore est miscible à l'eau et à la majorité des liquides organiques. Le DMF est un solvant courant pour les réactions chimiques. Le diméthylformamide est inodore, mais les échantillons de qualité technique ou dégradés dégagent souvent une odeur de poisson due à l'impureté de la diméthylamine. Les impuretés de dégradation de la diméthylamine peuvent être éliminées par barbotage d'échantillons dégradés avec un gaz inerte tel que l'argon ou par sonication des échantillons sous pression réduite. Comme son nom l'indique, il s'agit d'un dérivé du formamide, l'amide de l'acide formique. Le DMF est un solvant aprotique polaire (hydrophile) avec un point d'ébullition élevé. Il facilite les réactions qui suivent des mécanismes polaires, tels que les réactions SN2.
Applications / utilisations:
• Traitement chimique agricole
• Fibres
• HTF - traitement pharmaceutique
• Traitement du pétrole ou du gaz
• Traitement des polymères
• Solvants de procédé
• Raffinage
• Textile
INCI: Diméthyl Formamide
Formule chimique: C3H7NO
N ° CAS: 68-12-2
No CE: 200-679-5
SYNONYMES:
KS-00000UCQ; CTK2F2910; DMF; KSC352S1B; Tox21_300039; ANW-13584; N, N-Diméthylformamide, qualité ACS; CHEMBL268291; WLN: VHN1 & 1; KSC352S1B; Dynasolve 100 (Sel / Mélange); STL6264197G 01; 191-EP1441224A2; Q409298; bmse000709; AKOS000121096; FT-0629532; FT-0629533; FT-0639029; FT-0696040; D0939; D0722; Dwumetyloformamid; EINECS 200-679-5; Code chimique EINECS 200-679-5; AI 3611200ide Code
APPELLATIONS COMMERCIALES:
Diméthylformamide; Formamide, N, N-diméthyl- (8CI, 9CI); N, N-Diméthylformamide; DMFA; DMF (amide); DMF; Formamide, N, N-diméthyl- (8CI, 9CI); N, N-Diméthylformamide ; N-Formyldiméthylamine
NOMS IUPAC:
Diméthylformamide; N, N-Diméthylformamide; N, N-diméthylformamide, DMF, Diméthylamide d'acide formique; N, N-dimétilformamide; DMF, Diméthylamide d'acide formique
AUTRES IDENTIFIANTS:
114057-15-7; 15175-63-0; 15175-77-6; 33513-42-7; 616-001-00-X; 33513-42-7
Diméthylformamide:
Principalement utilisé dans l'industrie du nettoyage comme solvant, il a été largement utilisé comme additif ou intermédiaire. Il est également utilisé dans la production d'adhésifs, de cuirs synthétiques, de fibres, de films et de revêtements de surface.
Le diméthylformamide est un liquide incolore ou légèrement jaune avec un point d'ébullition de 153 ° C et une pression de vapeur de 380 Pa à 20 ° C. Il est librement soluble dans l'eau et soluble dans les alcools, l'acétone et le benzène. Le diméthylformamide est utilisé comme solvant, catalyseur et absorbant de gaz. Réagit violemment avec l'acide sulfurique concentré, l'acide nitrique fumant et peut même exploser. Le diméthylformamide pur est inodore, mais le diméthylformamide de qualité industrielle ou modifié a une odeur de poisson car il contient des impuretés de diméthylamine. Le diméthylformamide est instable (notamment à haute température) en présence d'une base forte telle que l'hydroxyde de sodium ou un acide fort tel que l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique, et est hydrolysé en acide formique et en diméthylamine.
Liquide transparent, incolore à jaune clair, hygroscopique, mobile avec une légère odeur caractéristique d'ammoniaque. Une concentration seuil d'odeur déterminée expérimentalement de 100 ppmv a été rapportée par Leonardos et al. (1969).
Poids moléculaire: 73,095 g / mol
Gravité spécifique: 0,9445
Point de fusion: -61 ° C
Point d'ébullition: 153 ° C
Point d'éclair: 57,7 ° C
Description du produit:
Un liquide clair et toxique considéré comme un solvant universel car miscible à l'eau et aux solvants organiques. Le diméthylformamide (DMF) dissout la plupart des résines naturelles et synthétiques et, avec la chaleur et le temps, le DMF ramollira même l'époxy. Il est souvent utilisé dans les systèmes de chromatographie liquide en tant qu'intermédiaire de gradient entre les solvants polaires et non polaires. Le DMF est également utilisé dans certaines formulations commerciales de décapage de peinture.
Le diméthylformamide (DMF) est un liquide hygroscopique clair, incolore avec une légère odeur d'amine. Les propriétés de solvant du DMF sont particulièrement intéressantes en raison de la constante diélectrique élevée, de la nature aprotique du solvant, de sa large gamme de liquides et de sa faible volatilité. Il est fréquemment utilisé pour des réactions chimiques et d'autres applications, qui nécessitent un pouvoir de solvabilité élevé. Le produit est connu comme un solvant universel.
Le diméthylformamide (DMF) est un excellent solvant aprotique polaire qui est miscible à l'eau et à la plupart des autres solvants organiques. Il est utilisé dans diverses applications industrielles.
Le DMF est un liquide clair à point d'ébullition élevé. Le DMF est considéré comme biodégradable, mais il est toxique par inhalation ou adsorption cutanée. Le DMF est produit par réaction de diméthylamine et de monoxyde de carbone (procédé en une seule étape).
Utilisations et applications pour les industries du diméthylformamide:
• Pharma
• Traitement de l'eau
• Gaz de pétrole
• Nettoyage
• Revêtements et construction
• Alimentation et nutrition
• Cosmétiques
• Polymères
• Caoutchouc
Les usages:
N, N-diméthylformami
de (DMF) est un liquide clair qui a été largement utilisé dans les industries comme solvant, additif ou intermédiaire en raison de sa miscibilité étendue avec l'eau et les solvants organiques les plus courants.
1. Le diméthylformamide est principalement utilisé comme solvant industriel. Les solutions de diméthylformamide sont utilisées pour traiter les fibres de polymère, les films et les revêtements de surface; pour permettre un filage facile des fibres acryliques; pour produire des émaux métalliques et comme milieu de cristallisation dans l'industrie pharmaceutique.
2. Le DMF peut également être utilisé pour la formylation avec des réactifs alkyllithium ou de Grignard.
3. Il est utilisé comme réactif dans la synthèse d'aldéhyde de Bouveault et également dans la réaction de Vilsmeier-Haack. Il agit comme un catalyseur dans la synthèse des chlorures d'acyle. Il est utilisé pour séparer et raffiner le brut du gaz oléfinique. Le DMF avec le chlorure de méthylène agit comme un dissolvant de vernis ou de laques. Il est également utilisé dans la fabrication d'adhésifs, de fibres et de films.
4. Le N, N-Diméthylformamide (DMF) est un solvant à faible taux d'évaporation, utile pour préparer des solutions avec une variété de composés organiques hydrophobes utilisés dans les applications de biologie moléculaire.
5. Le N, N-diméthylformamide a été utilisé pour solubiliser les cristaux de MTT dans les analyses de viabilité cellulaire. Il a également été utilisé dans l'analyse de l'activité de la feruloyl estérase dans des moisissures présentant une activité élevée de l'enzyme.
6. La consommation mondiale de DMF en 2001 était d'environ 285 000 tonnes métriques et la plus grande partie était utilisée comme solvant industriel.
Méthodes de production:
La production industrielle de N, N-diméthylformamide (DMF) se fait par trois procédés distincts (Eberling 1980). La diméthylamine dans le méthanol est mise à réagir avec du monoxyde de carbone en présence de méthylate de sodium ou de métal carbonyle à 110-150 ° C et sous haute pression. En variante, le formiate de méthyle est produit à partir de monoxyde de carbone et de méthanol sous haute pression à 60-100 ° C en présence de méthylate de sodium. Le formiate de méthyle résultant est distillé puis mis à réagir avec de la diméthylamine à 80-100 ° C et à basse pression. Le troisième procédé implique la réaction du dioxyde de carbone, de l'hydrogène et de la diméthylamine en présence de composés de métaux de transition halogénés pour donner du DMF.
Préparation:
Deux procédés sont utilisés commercialement pour produire du diméthylformamide. Dans le procédé direct ou en une étape, la diméthylamine et le monoxyde de carbone réagissent à 100 ° C et 200 psia en présence d'un catalyseur de méthylate de sodium pour produire du diméthylformamide. Le catalyseur homogène est séparé du DMF brut, qui est ensuite raffiné en produit final. Dans le procédé indirect, le formiate de méthyle est isolé, puis mis à réagir avec de la diméthylamine pour former du DMF. Pour obtenir du formiate de méthyle, deux méthodes peuvent être utilisées: la déshydrogénation du méthanol et l'estérification de l'acide formique.
La solubilité élevée du polyacrylonitrile dans le DMF, associée à la bonne miscibilité du DMF dans l'eau, fait du DMF le solvant préféré pour la production de fibres acryliques. Le filage des élastomères à base de polyuréthane est également réalisé à partir de solutions à base de DMF.
Une autre application importante est l'utilisation du DMF comme solvant pour les revêtements à base de polyuréthane sur le cuir et les tissus en cuir artificiel.
Des polymères comme le polychlorure de vinyle, les copolymères de chlorure de vinyle-acétate de vinyle et certains polyamides sont également facilement dissous dans le DMF. Le DMF est également utilisé dans les formulations à base d'époxy.
L'industrie pharmaceutique utilise le DMF comme solvant de réaction et de cristallisation en raison de ses paramètres de solvabilité exceptionnels.
Dans l'industrie pétrochimique, le DMF est utilisé pour la purification de l'acétylène à partir d'éthylène et du butadiène à partir de flux C4. Également pour la séparation des aromatiques, qui peuvent être facilement dissous par le DMF à partir d'hydrocarbures aliphatiques. Ces aliphatiques sont utilisés dans les huiles lubrifiantes.
En raison de la solubilité élevée du SO2 dans le DMF, les flux de combustion d'échappement des carburants à forte teneur en soufre peuvent être purifiés avec du CO2 récupéré.
Les flux résiduels à base inorganique et organique sont hautement solubles dans le DMF; par conséquent, ce solvant est utilisé comme nettoyant, par exemple pour nettoyer les pièces étamées à chaud. Le DMF est également utilisé comme décapant de peinture industriel.
Cette forte solubilité des substances inorganiques conduit également à l'application du DMF dans la production de condensateurs haute tension.
Le DMF est également utilisé comme support pour les encres et les colorants dans diverses applications d'impression et de teinture des fibres.
Le DMF est largement utilisé comme solvant, réactif et catalyseur dans la chimie organique synthétique.
Structure et propriétés:
Comme pour la plupart des amides, la preuve spectroscopique indique un caractère de double liaison partielle pour les liaisons C-N et C-O. Ainsi, le spectre infrarouge montre une fréquence d'étirement C = O à seulement 1675 cm-1, alors qu'une cétone absorberait près de 1700 cm-1.
Le DMF est un exemple classique de molécule fluxionnelle.
Le spectre RMN 1H à température ambiante montre deux signaux méthyle, indiquant une rotation gênée autour de la liaison (O) C-N. À des températures proches de 100 ° C, le spectre RMN à 500 MHz de ce composé ne montre qu'un seul signal pour les groupes méthyle.
Le DMF est miscible à l'eau. La pression de vapeur à 20 ° C est de 3,5 hPa. Une constante de la loi de Henry de 7,47 × 10−5 hPa m3 mol − 1 peut être dprovenant d'une constante d'équilibre déterminée expérimentalement à 25 ° C. Le coefficient de partage log POW est mesuré à −0,85. La densité du DMF (0,95 g cm − 3 à 20 ° C) étant similaire à celle de l'eau, une flottation ou une stratification significative dans les eaux de surface en cas de pertes accidentelles n'est pas attendue.
Réactions:
Le DMF est hydrolysé par des acides et des bases forts, en particulier à des températures élevées. Avec l'hydroxyde de sodium, le DMF se transforme en formiate et en diméthylamine. Le DMF subit une décarbonylation près de son point d'ébullition pour donner de la diméthylamine. La distillation est donc conduite sous pression réduite à des températures plus basses.
Dans l'une de ses principales utilisations en synthèse organique, le DMF était un réactif de la réaction de Vilsmeier – Haack, qui est utilisé pour formyler des composés aromatiques. Le processus implique la conversion initiale du DMF en un ion chloroiminium, [(CH3) 2N = CH (Cl)] +, connu sous le nom de réactif de Vilsmeier, qui attaque les arènes.
Les composés d'organolithium et les réactifs de Grignard réagissent avec le DMF pour donner des aldéhydes après hydrolyse dans une réaction nommée d'après Bouveault.
Le diméthylformamide forme des adduits 1: 1 avec une variété d'acides de Lewis tels que l'acide mou I2 et l'acide phénol dur. Il est classé comme une base de Lewis dure et ses paramètres de base du modèle ECW sont EB = 2,19 et CB = 1,31. [17] Sa force relative de donneur vis-à-vis d'une série d'acides, par rapport à d'autres bases de Lewis, peut être illustrée par des graphiques C-B.
Production:
Le DMF a été préparé pour la première fois en 1893 par le chimiste français Albert Verley (8 janvier 1867 - 27 novembre 1959), en distillant un mélange de chlorhydrate de diméthylamine et de formiate de potassium.
Le DMF est préparé en combinant du formiate de méthyle et de la diméthylamine ou par réaction de la diméthylamine avec du monoxyde de carbone.
Bien qu'actuellement peu pratique, le DMF peut être préparé à partir de dioxyde de carbone supercritique en utilisant des catalyseurs à base de ruthénium.
Applications:
Le DMF est principalement utilisé comme solvant à faible taux d'évaporation. Le DMF est utilisé dans la production de fibres acryliques et de plastiques. Il est également utilisé comme solvant dans le couplage peptidique pour les produits pharmaceutiques, dans le développement et la production de pesticides, et dans la fabrication d'adhésifs, de cuirs synthétiques, de fibres, de films et de revêtements de surface.
• Il est utilisé comme réactif dans la synthèse d'aldéhyde de Bouveault et dans la réaction de Vilsmeier-Haack, une autre méthode utile de formation d'aldéhydes.
• C'est un solvant courant dans la réaction de Heck.
• C'est également un catalyseur couramment utilisé dans la synthèse d'halogénures d'acyle, en particulier la synthèse de chlorures d'acyle à partir d'acides carboxyliques à l'aide de chlorure d'oxalyle ou de thionyle. Le mécanisme catalytique entraîne la formation réversible d'un chlorure d'imidoyle:
Me2NC (O) H + (COCl) 2 → CO + CO2 + [Me2N = CHCl] Cl
• L'intermédiaire iminium réagit avec l'acide carboxylique, en extrayant un oxyde et en régénérant le catalyseur DMF.
• Le DMF pénètre dans la plupart des plastiques et les fait gonfler. En raison de cette propriété, le DMF convient à la synthèse de peptides en phase solide et en tant que composant de décapants pour peinture.
• Le DMF est utilisé comme solvant pour récupérer des oléfines telles que le 1,3-butadiène par distillation extractive.
• Il est également utilisé dans la fabrication de colorants à base de solvants en tant que matière première importante. Il est consommé pendant la réaction.
• Le gaz acétylène pur ne peut pas être comprimé et stocké sans risque d'explosion. L'acétylène industriel est comprimé en toute sécurité en présence de diméthylformamide, qui forme une solution concentrée sûre. Le boîtier est également rempli d'agamassan, ce qui le rend sûr à transporter et à utiliser.
Bonnes utilisations:
En tant que réactif bon marché et courant, le DMF a de nombreuses utilisations dans un laboratoire de recherche.
• Le DMF est efficace pour séparer et suspendre les nanotubes de carbone, et est recommandé par le NIST pour une utilisation dans la spectroscopie proche infrarouge de tels.
• Le DMF peut être utilisé comme standard dans la spectroscopie RMN du proton permettant une détermination quantitative d'un composé inconnu.
• Dans la synthèse de composés organométalliques, il est utilisé comme source de ligands de monoxyde de carbone.
• Le DMF est un solvant couramment utilisé dans l'électrofilage.
• Le DMF est couramment utilisé dans la synthèse solvothermique des ossatures métal-organique.
• Le DMF-d7 en présence d'une quantité catalytique de KOt-Bu sous chauffage par micro-ondes est un réactif de deutération d'hydrocarbures polyaromatiques.
Utilisations industrielles:
La capacité de production mondiale de DMF est d'environ 225 x 103 tonnes par an. L'application principale du DMF est comme solvant dans les procédés industriels, en particulier pour les polymères polaires tels que le polychlorure de vinyle, le polyacrylonitrile et les polyuréthanes. Les solutions DMF de polymères de poids moléculaire élevé sont transformées en fibres, films, revêtements de surface et cuirs synthétiques. Puisque les sels peuvent être dissous et dissociés dans le DMF, les solutions sont utilisées dans les condensateurs électrolytiques et certains procédés électrolytiques.
Synthèse chimique:
Le N, N-diméthylformamide est principalement produit dans une réaction en une seule étape entre la diméthylamine et le monoxyde de carbone sous pression à des températures élevées et en présence de catalyseurs basiques tels que le méthylate de sodium. Le produit brut contient du méthanol et du N, N-diméthylformamide avec une pureté accrue(jusqu'à 99,9%) est obtenu par distillations multiples. En variante, il peut être produit par un procédé en deux étapes dans lequel le formiate de méthyle est préparé séparément et, dans une seconde étape, réagit avec la diméthylamine dans des conditions similaires à celles décrites pour la réaction en une seule étape. Aucun catalyseur n'est impliqué dans le processus.
Sécurité:
Les réactions comprenant l'utilisation d'hydrure de sodium dans le DMF comme solvant sont quelque peu dangereuses; Des décompositions exothermiques ont été signalées à des températures aussi basses que 26 ° C. À l'échelle du laboratoire, tout emballement thermique est (généralement) rapidement remarqué et maîtrisé avec un bain de glace et cela reste une combinaison populaire de réactifs. A l'échelle d'une usine pilote, en revanche, plusieurs accidents ont été signalés.
Le 20 juin 2018, l'Agence danoise de protection de l'environnement a publié un article sur l'utilisation du DMF dans les squishies. La densité du composé dans le jouet a entraîné le retrait de tous les squish du marché danois. Il a été recommandé de jeter tous les squishies avec les ordures ménagères.
Toxicité:
La DL50 aiguë (orale, rats et souris) est de 2,2–7,55 g / kg.
Le diméthylformamide (DMF) est un liquide hygroscopique clair, incolore avec une légère odeur d'amine. Les propriétés de solvant du diméthylformamide sont particulièrement intéressantes en raison de la constante diélectrique élevée, de la nature aprotique du solvant, de sa large gamme de liquides et de sa faible volatilité. Il est fréquemment utilisé pour des réactions chimiques et d'autres applications, qui nécessitent un pouvoir de solvabilité élevé. Le produit est connu comme un solvant universel. La forte solubilité du polyacrylonitrile dans le diméthylformamide, ainsi que la bonne miscibilité du diméthylformamide dans l'eau, font du diméthylformamide le solvant préféré pour la production de fibres acryliques. Le filage d'élastomères à base de polyuréthane est également effectué à partir de solutions à base de diméthylformamide.Une autre application importante est l'utilisation de diméthylformamide comme solvant pour les revêtements à base de polyuréthane sur le cuir et les tissus de cuir artificiel.Polymères comme le polychlorure de vinyle, les copolymères de chlorure de vinyle-acétate de vinyle et certains polyamides sont également facilement dissous dans le diméthylformamide. Le diméthylformamide est également utilisé dans les formulations à base d'époxy.
L'industrie pharmaceutique utilise le diméthylformamide comme solvant de réaction et de cristallisation en raison de ses paramètres de solvabilité exceptionnels.Dans l'industrie pétrochimique, le diméthylformamide est utilisé pour la purification de l'acétylène à partir de l'éthylène et du butadiène à partir des flux C4. Également pour la séparation des aromatiques, qui peuvent être facilement dissous par le diméthylformamide à partir d'hydrocarbures aliphatiques. Ces aliphatiques sont utilisés dans les huiles lubrifiantes.En raison de la solubilité élevée du SO2 dans le diméthylformamide, les flux de combustion des gaz d'échappement des carburants à forte teneur en soufre peuvent être purifiés avec récupération du CO2.Les flux résiduels à base inorganique et organique sont très solubles dans le diméthylformamide; c'est pourquoi ce solvant est utilisé comme nettoyant, par exemple pour nettoyer les pièces étamées à chaud.Diméthylformamide est également utilisé comme décapant de peinture industriel.Cette forte solubilité des substances inorganiques conduit également à l'application de diméthylformamide dans la production de condensateurs haute tension .Le diméthylformamide est également utilisé comme support pour les encres et les colorants dans diverses applications d'impression et de teinture des fibres.Le diméthylformamide est largement utilisé comme solvant, réactif et catalyseur dans la chimie organique synthétique.
La production industrielle de diméthylformamide se fait via trois procédés distincts. Le diméthyle dans le méthanol est mis à réagir avec du monoxyde de carbone en présence de méthylate de sodium ou de carbonyles métalliques à 110-150 ° C et sous haute pression. En variante, le formiate de méthyle est produit à partir de monoxyde de carbone et de méthanol sous haute pression à 60-100 ° C en présence de méthylate de sodium. Le formiate de méthyle résultant est distillé puis mis à réagir avec de la diméthylamine à 80-100 ° C et à basse pression. Le troisième procédé implique la réaction du dioxyde de carbone, de l'hydrogène et de la diméthylamine en présence de composés de métaux de transition halogénés pour donner du diméthylformamide.
Deux procédés sont utilisés commercialement pour produire du diméthylformamide. Dans le procédé direct ou en une étape, la diméthylamine et le monoxyde de carbone réagissent à 100 ° C et 200 psia en présence d'un catalyseur de méthylate de sodium pour produire du diméthylformamide. Le catalyseur homogène est séparé du diméthylformamide brut, qui est ensuite raffiné en produit final. Dans le processus indirect, le formiate de méthyle est isolé, puis mis à réagir avec de la diméthylamine pour former du diméthylformamide. Pour obtenir le formiate de méthyle, deux méthodes peuvent être utilisées: la déshydrogénation du méthanol et l'estérification de l'acide formique.
Le diméthylformamide est principalement produit dans une réaction en une seule étape entre la diméthylamine et le monoxyde de carbone sous pression à des températures élevées et en présence de catalyseurs basiques tels que le méthylate de sodium. Le produit brut contient du méthanol et du diméthylformamide avec une pureté accrue (jusqu'à 99,9%) est obtenu par de multiples distillations. Alternativement, il peut être prproduit par un procédé en deux étapes dans lequel le formiate de méthyle est préparé séparément et, dans une seconde étape, réagit avec la diméthylamine dans des conditions similaires à celles décrites pour la réaction en une seule étape. Aucun catalyseur n'est impliqué dans le processus. La capacité de production mondiale de diméthylformamide est d'environ 225 x 103 tonnes par an. L'application principale du diméthylformamide est comme solvant dans les procédés industriels, en particulier pour les polymères polaires tels que le polychlorure de vinyle, le polyacrylonitrile et les polyuréthanes.Les solutions de diméthylformamide de polymères de haut poids moléculaire sont transformées en fibres, films, revêtements de surface et cuirs synthétiques. dissous et dissociés dans le diméthylformamide, les solutions sont utilisées dans les condensateurs électrolytiques et certains procédés électrolytiques.
La toxicité aiguë du diméthylformamide est faible par inhalation, ingestion et contact avec la peau.Le contact avec le diméthylformamide liquide peut provoquer une irritation des yeux et de la peau.Le diméthylformamide est un excellent solvant pour de nombreuses matières toxiques qui ne sont généralement pas absorbées et peuvent augmenter le risque de ces substances par contact avec la peau. L'exposition à des concentrations élevées de diméthylformamide peut entraîner des lésions hépatiques et d'autres effets systémiques. Le diméthylformamide est répertorié par le CIRC dans le groupe 2B («cancérogène possible pour l'homme»). Il n'est pas classé comme «cancérogène sélectionné» selon les critères de la norme de laboratoire de l'OSHA. Aucun effet significatif sur la reproduction n'a été observé dans les tests sur les animaux. Une exposition répétée au diméthylformamide peut endommager le foie, les reins et le système cardiovasculaire.Le diméthylformamide est un liquide combustible (cote NFPA = 2). Les vapeurs sont plus lourdes que l'air et peuvent se propager jusqu'à la source d'inflammation et provoquer un retour de flamme. La vapeur de DMF forme des mélanges explosifs avec l'air à des concentrations de 2,2 à 15,2% (en volume). Le dioxyde de carbone ou des extincteurs à poudre chimique doivent être utilisés pour lutter contre les incendies de diméthylformamide.
Une exposition professionnelle chronique au diméthylformamide par inhalation a eu des effets sur le foie et des troubles digestifs chez les travailleurs. Des effets sur le foie ont également été rapportés chez des animaux exposés par inhalation. La concentration de référence (RfC) pour le diméthylformamide est de 0,03 milligramme par mètre cube (mg / m3) sur la base de troubles digestifs et de changements hépatiques minimes suggérant des anomalies hépatiques chez l'homme. une exposition continue par inhalation de la population humaine (y compris les sous-groupes sensibles), qui est susceptible d'être sans risque appréciable d'effets néfastes non cancéreux au cours de la vie. Ce n'est pas un estimateur direct du risque, mais plutôt un point de référence pour évaluer les effets potentiels. À des expositions de plus en plus élevées que la RfC, le potentiel d'effets néfastes sur la santé augmente. Une exposition à vie au-dessus de la RfC n'implique pas nécessairement qu'un effet indésirable sur la santé se produirait nécessairement.L'EPA a une confiance moyenne dans l'étude sur laquelle la RfC était basée parce que, bien qu'il s'agisse d'une étude humaine avec la LOAEL la plus faible, la population exposée était importante et bien définie. , et par rapport aux témoins, les concentrations ne sont pas bien caractérisées et la durée d'exposition est relativement courte; confiance moyenne dans la base de données car, bien qu'il existe plusieurs études de toxicité pour le développement par inhalation, il n'y a pas de données sur la toxicité pour la reproduction; et, par conséquent, confiance moyenne dans le RfC. L'EPA a calculé une dose de référence provisoire (RfD) de 0,1 milligramme par kilogramme de poids corporel par jour (mg / kg / j) pour le diméthylformamide sur la base des effets hépatiques chez le rat. mais il n'apparaît pas sur IRIS.
Une seule étude est disponible sur les effets du diméthylformamide sur la reproduction chez l'homme.Cette étude a rapporté une augmentation du taux d'avortement spontané chez les femmes enceintes exposées professionnellement au diméthylformamide. Cependant, ces résultats ne peuvent être attribués uniquement au diméthylformamide, car ces femmes ont été exposées à un certain nombre de produits chimiques supplémentaires. Le diméthylformamide est embryotoxique chez les animaux; une efficacité d'implantation réduite, une diminution du poids moyen du fœtus et une augmentation des avortements ont été rapportées chez des rats exposés par inhalation. Chez les lapins exposés au diméthylformamide par gavage (placement expérimental du produit chimique dans l'estomac), une diminution du poids moyen du fœtus et une augmentation du pourcentage de fœtus vivants mal formés par portée et une augmentation du pourcentage de portées avec des fœtus mal formés ont été observées dans le groupe recevant la dose élevée. Des études humaines ont suggéré une association possible entre l'exposition au diméthylformamide et le cancer des testicules, mais d'autres études n'ont pas permis de confirmer cette relation.Les études animales n'ont pas signalé d'augmentation des tumeurs dues à l'exposition par inhalation au diméthylformamide.L'EPA n'a pas classé le diméthylformamide en fonction de sa cancérogénicité diméthylformamide (DMF ) est un solvant organique largement utilisé dans des industries telles que le cuir synthétique, les fibres et les films, et induit une toxicité hépatique et une cancérogenèse.
Malgré une série de rapports expérimentaux et cliniques sur l'insuffisance hépatique induite par le diméthylformamide, le mécanisme de la toxicité n'est pas encore clair. Cette étude a cherché à savoir si le diméthylformamide associé à une faible dose d'hépatotoxique augmentait l'hépatotoxicité et, dans l'affirmative, sur quelle base mécaniste.
Le traitement des rats avec soit du diméthylformamide (50-500 mg / kg / jour, pendant 3 jours) soit une seule faible dose de CCl (4) (0,2 ml / kg) seul a provoqué de légères augmentations des transaminases plasmatiques et des activités de la lactate déshydrogénase. Cependant, le traitement combinatoire du diméthylformamide avec CCl (4) a considérablement augmenté les changements biochimiques sanguins.L'histopathologie a confirmé la synergie dans l'hépatotoxicité.De plus, DMF + CCl (4) a provoqué le clivage du PARP et l'activation de la caspase-3, mais a diminué le niveau de Bcl-xL , qui ont tous confirmé l'apoptose des hépatocytes. De manière constante, le traitement DMF + CCl (4) a considérablement augmenté la peroxydation lipidique. En revanche, le traitement du diméthylformamide en association avec le lipopolysaccharide, l'acétaminophène ou la d-galactosamine n'a entraîné aucune hépatotoxicité accrue. Compte tenu du lien entre le dysfonctionnement du réticulum endoplasmique (ER) et la mort cellulaire, la réponse au stress ER a été surveillée après un traitement au diméthylformamide et / ou CCl (4). Alors que le traitement par le diméthylformamide ou le CCl (4) seul a légèrement modifié les niveaux d'expression des protéines régulées par le glucose 78 et 94 et de la eIF2alpha kinase localisée ER phosphorylée de type PKR, un traitement concomitant avec le diméthylformamide et le CCl (4) les a induits de manière synergique avec des augmentations dans la protéine 78 régulée par le glucose et les ARNm des protéines homologues C / EBP. Ces résultats démontrent que le traitement par diméthylformamide en association avec CCl (4) augmente de manière synergique la mort des hépatocytes, ce qui peut être associé à l'induction d'un stress sévère aux ER.
Le diméthylformamide a atteint un niveau moyen de 2,8 ug / L dans le sang des sujets exposés à 21 ppm de vapeur pendant 4 heures et était indétectable 4 heures après l'exposition; le métabolite, le méthylformamide, se situait en moyenne entre 1 et 2 mg / L dans le sang et ce taux a été maintenu pendant au moins 4 heures après l'exposition. Des concentrations sanguines maximales d'environ 14 et 8 ug / L ont été observées pour le diméthylformamide et le méthylformamide, respectivement, à 0 et 3 heures, après une exposition de 4 heures à 87 ppm de vapeur. Des expositions quotidiennes répétées à 21 ppm de diméthylformamide n'ont pas entraîné d'accumulation du produit chimique ou de son métabolite dans le sang. Diméthylformamide et méthylformamide
Huit sujets de sexe masculin en bonne santé ont été exposés à de la vapeur de diméthylformamide (DMF) à une concentration de 8,79 + ou - 0,33 ppm pendant 6 heures par jour pendant 5 jours consécutifs. Toute l'urine évacuée par les sujets a été recueillie depuis le début de la première exposition jusqu'à 24 heures après la fin de la dernière exposition et chaque échantillon a été analysé pour le monométhylformamide. Le monométhylformamide a été rapidement éliminé de l'organisme, les valeurs urinaires atteignant un pic dans les quelques heures suivant la fin de chaque période d'exposition. La moyenne de l'échantillon de 7 heures (fin d'exposition) était de 4,74 mg / mL. La quantité de N-méthylformamide récupérée dans l'urine ne représente que 2 à 6% de la dose de diméthylformamide inhalée. Une partie substantielle d'une dose absorbée de DMF est excrétée inchangée dans le souffle expiré.
La concentration urinaire de N-méthylformamide est probablement le meilleur indice de l'exposant travailleur diméthylformamide.Diméthylformamide est connu que le diméthylformamide est métabolisé chez l'homme par N-déméthylation séquentielle en méthylformamide et formamide, qui sont largement éliminés dans un solvant industriel. Les solutions de diméthylformamide sont utilisées pour traiter les fibres de polymère, les films et les revêtements de surface; pour permettre un filage facile des fibres acryliques; pour produire des émaux métalliques et comme milieu de cristallisation dans l'industrie pharmaceutique, le diméthylformamide est utilisé comme solvant industriel et dans la production de fibres, de films et de revêtements de surface. Il a été observé qu'une exposition aiguë (à court terme) au diméthylformamide endommage le foie chez les animaux et chez l'homme. Les symptômes d'une exposition aiguë chez l'homme comprennent des douleurs abdominales, des nausées, des vomissements, une jaunisse, une intolérance à l'alcool et des éruptions cutanées. Une exposition professionnelle chronique (à long terme) au diméthylformamide par inhalation a eu des effets sur le foie et des troubles digestifs chez les travailleurs. Des études humaines ont suggéré une association possible entre l'exposition au diméthylformamide et le cancer des testicules, mais d'autres études n'ont pas réussi à confirmer cette relation. L'EPA n'a pas classé le diméthylformamide en ce qui concerne sa cancérogénicité.
Cette action promulgue des normes de performance pour les fuites d'équipement de composés organiques volatils (COV) dans l'industrie de la fabrication de produits chimiques organiques synthétiques (SOCMI). L'effet prévu de ces normes est d'exiger que toutes les unités de processus SOCMI nouvellement construites, modifiées et reconstruites utilisent le système le mieux démontré de réduction continue des émissions pour les fuites de COV dans les équipements, compte tenu des coûts, de l'impact sur la santé et de l'environnement et des besoins énergétiques.
DiLe méthylformamide est produit, en tant que produit intermédiaire ou final, par des unités de traitement couvertes par cette sous-partie. La règle modèle de l'article 8 (d) oblige les fabricants, les importateurs et les transformateurs de substances chimiques et de mélanges énumérés à soumettre à l'EPA des copies et des listes d'études non publiées sur la santé et la sécurité. Le diméthylformamide est inclus sur cette liste. La détermination d'un métabolite du diméthylformamide, le diméthylformamide, dans l'urine des travailleurs exposés a été recommandée comme guide pour la surveillance de l'exposition des travailleurs. La fluctuation du taux d'excrétion de ce métabolite nécessite que les dosages du méthylformamide soient effectués sur des échantillons d'urine de 24 heures. L'excrétion urinaire sur 24 heures de 50 mg ou moins de méthylformamide correspond à une exposition professionnelle à 20 ppm de vapeur de diméthylformamide.L'exposition au diméthylformamide à une concentration atmosphérique de 3500 ppm est considérée comme immédiatement dangereuse pour la vie ou la santé.Diméthylformamide le solvant, dans l’intermédiaire pharmaceutique, dans les fibres acryliques et dans les plastiques, peut entraîner son rejet dans l’environnement par divers flux de déchets. S'il est rejeté dans l'air, une pression de vapeur de 3,87 mm Hg à 25 ° C indique que le diméthylformamide existera uniquement sous forme de vapeur dans l'atmosphère. Le diméthylformamide en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement; la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 20 heures. Le diméthylformamide contient des chromophores qui absorbent à des longueurs d'onde> 290 nm et, par conséquent, peuvent être sensibles à la photolyse directe par la lumière du soleil. S'il est rejeté dans le sol, le diméthylformamide devrait avoir une mobilité très élevée basée sur un Koc estimé de 1. La volatilisation à partir de surfaces de sol humides devrait être un processus de devenir important basé sur une constante de la loi d'Henry de 7,39X10-8 atm-m3 / mole Le diméthylformamide peut se volatiliser à partir des surfaces sèches du sol en fonction de sa pression de vapeur.
En utilisant le test japonais MITI, 4,4% de la DBO théorique ont été atteints en 2 semaines, cependant, 100% du diméthylformamide a été biodégradé en 9 jours en utilisant un test de dépérissement en rivière. Ces résultats indiquent que la biodégradation peut être un processus de devenir environnemental important. S'il est rejeté dans l'eau, le diméthylformamide ne devrait pas s'adsorber sur les solides en suspension et les sédiments d'après le Koc estimé. La volatilisation à partir de la surface de l'eau ne devrait pas être un processus de devenir important basé sur la constante de la loi de Henry de ce composé. Des FBC de 0,3 à 1,2, chez la carpe, suggèrent que la bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible. L'hydrolyse ne devrait pas être un processus de devenir environnemental important puisque les constantes de vitesse d'hydrolyse neutres pour les amides sont <10-9 / s dans des conditions environnementales (pH 5 à 9). L'exposition professionnelle au diméthylformamide peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où le diméthylformamide est produit ou utilisé.Les données de surveillance indiquent que la population générale peut être exposée au diméthylformamide par inhalation de l'air ambiant et par contact cutané avec des produits de consommation contenant diméthylformamide. La production et l'utilisation du diméthylformamide comme solvant, dans les produits pharmaceutiques, dans les fibres acryliques et dans les plastiques, peuvent entraîner son rejet dans l'environnement par le biais de divers flux de déchets (SRC).
Sur la base d'un schéma de classification, une valeur Koc estimée de 1 (SRC), déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure (2), indique que le diméthylformamide devrait avoir une très grande mobilité dans le sol (SRC). La volatilisation du diméthylformamide à partir de surfaces de sol humides ne devrait pas être un processus de devenir important (SRC) étant donné une constante de la loi d'Henry de 7,39X10-8 atm-m3 / mole (3). (SRC) basé sur une pression de vapeur de 3,87 mm Hg à 25 ° C (4) .Le diméthylformamide peut se biodégrader dans le sol sur la base des tests de dépérissement en rivière (100% en 6 jours) (5), cependant, en utilisant le MITI japonais test, seulement 4,4% de la DBO théorique ont été atteints en 2 semaines (6) .Les tests de dépérissement en rivière non acclimatés et acclimatés ont montré que le diméthylformamide à une concentration initiale de 30 mg / L a complètement disparu en 6 et 3 jours, respectivement. Cependant, 24 à 48 heures ont été nécessaires avant qu'une dégradation ne soit observée parmi les échantillons non acclimatés. Le diméthylformamide, présent à 100 mg / L, a atteint 4,4% de sa DBO théorique en 2 semaines en utilisant un inoculum de boue activée à 30 mg / L au Japon. Test MITI.
Les données d'échantillonnage instantané aérobie pour le diméthylformamide dans l'eau de mer ont montré un taux de minéralisation de <3% en 24 heures pour une concentration initiale de 10 ug / L et 100 ug / L (3). Cependant, 20% de diméthylformamide à une concentration de 0,1 ug / L ont été minéralisés en 24 heures (3). Tous les échantillons ont été ajustés à des contrôles stérilisés. Les données des tests de dépistage aqueux ont démontré que le diméthylformamide était facilement éliminé par les installations de traitement des eaux usées lors de l'acclimatation (4). Eaux usées d'unL'opération de synthèse de polyimide à Kansas City, MO contenait du N, N-diméthylformamide à une concentration de 65 500 mg / L avant d'entrer dans un système de traitement biologique à l'échelle de laboratoire (5). À des débits d'alimentation de 90 lb / jour / 1000 pi3, l'effluent du réacteur biologique contenait du N, N-diméthylformamide à une concentration <10 mg / L (5). La concentration de diméthylformamide dans les boues du réacteur n'a pas été documentée.La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur du diméthylformamide avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement a été estimée à 1,8X10-11 cm3 / molécule-s à 25 ° C ( SRC) en utilisant une méthode d'estimation de structure (1). Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 20 heures à une concentration atmosphérique de 5X10 + 5 radicaux hydroxyles par cm3 (1). L'hydrolyse ne devrait pas être un processus de devenir environnemental important car les constantes de vitesse d'hydrolyse neutres pour les amides sont <10-9 / s dans des conditions environnementales (pH 5 à 9) (2) .Le diméthylformamide contient des chromophores qui absorbent à des longueurs d'onde> 290 nm ( 3) et, par conséquent, peuvent être sensibles à la photolyse directe par la lumière du soleil (SRC).
Le diméthylformamide est stable. Le diméthylformamide est hygroscopique et absorbe facilement l'eau d'une atmosphère humide et doit donc être conservé sous azote sec. Le diméthylformamide de haute pureté, requis pour les fibres acryliques, est mieux stocké dans des réservoirs en aluminium. La dose de diméthylformamide ne change pas à la lumière ou à l'oxygène et ne polymérise pas spontanément. Des températures> 350 ° C peuvent entraîner une décomposition pour former de la diméthylamine et du dioxyde de carbone, la pression se développant dans des récipients fermés.Le diméthylformamide est métabolisé par le cytochrome microsomal p-450 en principalement du diméthylformamide, qui se décompose en diméthylformamide. Cependant, le mécanisme détaillé de sa toxicité reste incertain. Nous avons étudié le métabolisme et la toxicité du diméthylformamide en utilisant le modèle de foie perfusé isolé. Du diméthylformamide a été ajouté au perfusat de recirculation du foie de rat perfusé isolé à des concentrations de 0, 10 et 25 mM. Des échantillons ont été collectés à partir de la veine cave inférieure à 0, 30, 45, 60, 75 et 90 minutes après l'addition du diméthylformamide. Les métabolites du diméthylformamide ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse (GC).
Les changements du taux de consommation d'oxygène par le diméthylformamide ont été suivis pendant la perfusion. Les activités enzymatiques (aspartique aminotransférase: AST, alanine aminotransférase: ALT et lactique déshydrogénase: LDH) dans le perfusat ont été surveillées pour voir si le diméthylformamide provoquait une hépatotoxicité. Au fur et à mesure que la perfusion progressait, la concentration de diméthylformamide dans le perfusat diminuait, mais le niveau de diméthylformamide augmentait jusqu'à un maximum de 1,16 mM. Le taux de consommation d'oxygène a augmenté à des concentrations de diméthylformamide de 10 mM et 25 mM. Cependant, lorsqu'un inhibiteur connu du cytochrome P-450, SKF 525A (300 uM), a été utilisé pour prétraiter le perfusat avant l'ajout du diméthylformamide, le taux de consommation d'oxygène a été significativement inhibé, indiquant que le système du cytochrome P-450 était responsable de la conversion du diméthylformamide en NMF. Lors de l'addition du diméthylformamide, les activités des enzymes AST, ALT et LDH ont été augmentées de manière significative en fonction du temps et de la dose. Cependant, après un prétraitement avec SKF 525A, leurs rejets ont été inhibés.
Le diméthylformamide, DMF, est un liquide hygroscopique clair, incolore avec une légère odeur d'amine. Les propriétés de solvant du DMF sont particulièrement intéressantes en raison de la constante diélectrique élevée, de la nature aprotique du solvant, de sa large gamme de liquides et de sa faible volatilité. Il est fréquemment utilisé pour des réactions chimiques et d'autres applications, qui nécessitent un pouvoir de solvabilité élevé. Le produit est connu comme un solvant universel.
Stockage et manutention:
Le diméthylformamide n'a pratiquement aucun effet corrosif sur les métaux ordinaires à l'exception du cuivre et de ses alliages.
Le diméthylformamide peut être stocké dans des cuves en acier inoxydable ou en aluminium.
Les joints doivent de préférence être constitués de polytétrafluoréthylène (PTFE), de polyéthylène ou de polypropylène haute densité.
Le diméthylformamide est hygroscopique et il est conseillé de le stocker sous azote. Des informations techniques supplémentaires peuvent être obtenues sur demande.
Le diméthylformamide étant très facilement absorbé par la peau, il est conseillé au personnel de porter des masques et des gants en polyéthylène. Un appareil respiratoire indépendant doit être porté à l'intérieur des réservoirs qui ont contenu du diméthylformamide.
Les personnes sensibles aux maladies de la peau ou aux troubles hépatiques et gastriques ne doivent pas être exposées au diméthylformamide.
En cas de déversement accidentel d'une petite quantité de substance, celle-ci peut être diluée avec de l'eau et éliminée sans aucun danger pour les stations d'épuration.
Si la quantité déversée est importante, le produit doit être récupéré par pompage, puis détruit par incinération ou par absorption dans une substance appropriée pour une élimination ultérieure conformément à la législation en vigueur.
Principales propriétés chimiques:
Formation de complexes:
Complexes de diméthylformamide avec un certain nombre de substances, dont les suivantes: S03, P205, POCl3, HCI, BF3 sels métalliques: CoCl2, NiCl2, FeCl3, SnCl4
Stabilité:
Réactions de décomposition, qui peuvent être violentes avec le sodium métallique, certains hydrocarbures halogénés, les nitrates inorganiques (en particulier le nitrate de magnésium), le triéthylaluminium, le brome et le permanganate de potassium.
Une décomposition en diméthylamine et formaldéhyde peut se produire à la suite de l'irradiation UV.
Hydrolyse:
Légère tendance à l'hydrolyse en solution aqueuse et à température élevée. La vitesse d'hydrolyse augmente en présence d'acides ou d'alcalis (formation d'acide formique et de diméthylamine).
Principales applications:
La solubilité élevée du polyacrylonitrile dans le DMF, associée à la bonne miscibilité du DMF dans l'eau, fait du DMF le solvant préféré pour la production de fibres acryliques. Le filage des élastomères à base de polyuréthane est également réalisé à partir de solutions à base de DMF.
Une autre application importante est l'utilisation du DMF comme solvant pour les revêtements à base de polyuréthane sur le cuir et les tissus en cuir artificiel.
Des polymères comme le polychlorure de vinyle, les copolymères de chlorure de vinyle-acétate de vinyle et certains polyamides sont également facilement dissous dans le DMF. Le DMF est également utilisé dans les formulations à base d'époxy.
L'industrie pharmaceutique utilise le DMF comme solvant de réaction et de cristallisation en raison de ses paramètres de solvabilité exceptionnels.
Dans l'industrie pétrochimique, le DMF est utilisé pour la purification de l'acétylène à partir d'éthylène et du butadiène à partir de flux C4. Également pour la séparation des aromatiques, qui peuvent être facilement dissous par le DMF à partir d'hydrocarbures aliphatiques. Ces aliphatiques sont utilisés dans les huiles lubrifiantes.
En raison de la solubilité élevée du SO2 dans le DMF, les flux de combustion d'échappement des carburants à forte teneur en soufre peuvent être purifiés avec du CO2 récupéré.
Les flux résiduels à base inorganique et organique sont hautement solubles dans le DMF; à cet effet, ce solvant est utilisé comme nettoyant, par exemple des pièces étamées à chaud. Le DMF est également utilisé comme décapant de peinture industriel.
Cette forte solubilité des substances inorganiques conduit également à l'application de DMF dans la production de condensateurs haute tension.
Le DMF est également utilisé comme support pour les encres et les colorants dans diverses applications d'impression et de teinture des fibres.
Le DMF est largement utilisé comme solvant, réactif et catalyseur dans la chimie organique synthétique.
