二甲胺(Dimethylamine、N-methyl等)又稱N-甲基甲胺、氨基二甲烷,它是氨分子中兩個氫原子被兩個甲基取代,是一種仲胺。其分子式為C2H7N或(CH3)2NH,摩爾質量45.08g/摩爾,在常溫下為氣體,蒸氣壓下以液體形式存在,低濃度時有魚腥味,高濃度時有氨味,易溶于水,溶于乙醇、乙醚。二甲胺中的氮在化學反應中能夠對外提供孤對電子,所以二甲胺有堿性,能與無機酸生成鹽,可發生烷基化、?;磻?/a>,也能與亞硝酸反應。
二甲胺在醫藥領域中可用于生產抗組胺藥(苯海拉明)、抗生素(二甲胺四環素)等藥物。在工業領域,二甲胺既可以作為化工原料,也可以作為助劑。作為原料,它可以用于生產染料、電鍍添加劑、洗潔精、汽油穩定劑、浮選劑、抗氧化劑等,作橡膠助劑可用于促進硫化、穩定膠乳等。在農業領域,二甲胺被用作植物殺菌劑、除草劑、殺蟲劑及酸性氣體吸收劑等。二甲胺主要通過甲醇與氨在高溫、加壓下反應得到甲胺、二甲胺與三甲胺的混合物,再經精餾所得。
二甲胺易燃,可與空氣混合能形成爆炸性混合物。此外,它還有毒,對眼、皮膚、粘膜有較強的刺激作用,高濃度吸入可損傷肺部。眼內濺入40%二甲胺水溶液可引起眼灼傷、畏光、流淚、眼瞼紅腫等癥狀。中毒需對癥處理,并及時就醫。
理化性質
物理性質
二甲胺為無色液體或氣體,常溫下為氣體,低濃度時有魚腥味,高濃度時有氨味,易溶于水,溶于乙醇、乙醚。它的分子式為C2H7N或(CH3)2NH,摩爾質量45.08g/摩爾,相對密度為0.68,相對蒸汽密度為1.6,熔點92.2℃,沸點7.0℃,臨界溫度為164.5℃,臨界壓力為5.31MPa,脂水分配系數(logP)為-0.38。25℃時,二甲胺的蒸氣壓為203kPa,pKb為3.27。
二甲胺在空氣中的爆炸極限是2.8%~14.4%(體積),閃點為-20°C(閉口杯),其自燃溫度為400℃。
化學性質
堿性與成鹽
由路易斯酸堿理論知,二甲胺中的氮在化學反應中能夠對外提供孤對電子,故二甲胺有堿性。從誘導效應看,二甲胺比甲胺多了一個供電子的甲基,所以堿性比甲胺強。由于三甲胺存在三個甲基,體積較大、容易阻礙氮原子上的孤對電子與質子結合,故其堿性最弱。
二甲胺有堿性,能與無機酸生成易溶于水的鹽類。例如,二甲胺與鹽酸反應生成二甲胺半胱胺:
烷基化反應
二甲胺與烷基化試劑(如鹵代烷或醇)作用時,二甲胺中氮上的氫原子可以被烷基取代,發生烷基化反應。該反應屬于親核取代歷程,二甲胺為親核試劑。例如,二甲胺與溴甲烷反應:
酰基化反應
二甲胺與酰基化試劑(如酰氯或酸酐)反應,使氮上的氫原子被?;〈?a href="/hebeideji/2322565722441752258.html">酰胺。該反應屬于親核取代反應歷程,二甲胺為親核試劑。例如,二甲胺與乙酰氯反應:
與亞硝酸反應
二甲胺中的氮上存在氫,所以能與亞硝酸反應,生成不溶于稀酸的N-亞硝基二甲胺(黃色油珠)。將N-亞硝基二甲胺與稀鹽酸和氯化亞錫處理時,又生成原來的二甲胺。這一性質可以用來分離和提純二甲胺。
應用
醫藥
二甲胺在醫藥領域中主要用作藥物合成的中間體,它可用于生產抗組胺藥(苯海拉明)、抗生素(二甲胺四環素)等藥物。其中,二甲胺四環素為化學半合成四環素類抗生素,僅在C-7位上增加一個二甲氨基,它對四環素類、芐青霉素類及其它半合成青霉素耐藥的金葡菌、化膿性鏈球菌、糞腸球菌和大腸桿菌等仍有效。
工業
二甲胺為重要化工原料,可用作染料、電鍍添加劑、洗潔精、汽油穩定劑、浮選劑、抗氧化劑等的原料。在橡膠工業中,二甲胺可用作橡膠硫化促進劑的原料,有助于降低硫化溫度、改善硫化膠的物理機械性能等。例如,40%二甲胺水溶液與二硫化碳和15%液堿縮合得二甲基二硫代氨基甲酸鈉(一種硫化促進劑)。
二甲胺還能作為膠乳穩定劑,主要用于天然和合成膠乳調節pH值,中和酸性物質,防止膠乳的酸性凝聚,并能殺滅細菌以防止細菌對膠粒表面蛋白質的破壞。二甲胺就是丁腈膠乳常用的有效穩定劑。皮革用生石灰脫毛時,可用二甲胺硫酸鹽作促進劑。此外,二甲胺也能用于鎂和鋅的測定、氯化苦和空氣中CS2的檢測等。
農業
二甲胺在農業領域中用作植物殺菌劑、除草劑、殺蟲劑及酸性氣體吸收劑,可生產二甲基甲酰胺(DMF)和生產綠麥隆、福美雙、滅草隆等農藥產品。其中DMF是由二甲胺與一氧化碳在甲醇鈉甲醇催化劑存在的狀態下,加壓直接合成,它是一種很強的有機溶劑,能用于聚丙烯抽絲和丁二烯抽提,也可用作農藥、醫藥和染料的中間體。
制備方式
工業上由甲醇與氨在高溫、加壓下得到甲胺、二甲胺與三甲胺的混合物,再經精餾得二甲胺。
二甲胺也可由氯乙烷與氨作用制得,反應式為:
毒性
中毒來源
二甲胺存在于多種食物和植物中,如蔬菜、蜜餞、腌咸菜、魚和魚制品等,它還是動物糞便中的揮發性物質。在橡膠制品中,二甲胺是含有二甲氨基的硫化促進劑分解后的產物。此外,在生產染料、電鍍添加劑、洗滌劑、汽油穩定劑、浮選劑和抗氧化劑等化學物質時,二甲胺可能會通過多種廢物流排放到環境中。
中毒途徑
二甲胺屬中等毒類,對眼、皮膚、粘膜有較強的刺激作用,高濃度吸入可損傷肺部。液態甲胺類(包括一甲胺、二甲胺和三甲胺)化合物有強刺激及腐蝕作用,可引起眼及皮膚化學性灼傷。氣態二甲胺可經呼吸道吸入,溶液可經皮膚吸收,鹽類可因誤服發生中毒。
毒理數據
大鼠經口的半數致死量(LD50)為698mg/kg,吸入二甲胺蒸氣2小時的半數死亡的濃度(LC50)為70mg/m3。
中毒表現
眼內濺入40%二甲胺水溶液可引起眼灼傷、畏光、流淚、眼瞼紅腫、結膜充血、角膜水腫及淺層潰瘍,癥狀可持續1~2周。長期接觸低濃度甲胺類化合物,可感到眼、鼻、咽喉干燥和不適。
急救
吸入二甲胺時,需迅速撤離現場至空氣新鮮處,保持呼吸道通暢。保持安靜,休息,半直立體位,并及時給予醫療護理。如呼吸困難,應給予輸氧,必要時進行人工呼吸。如呼吸、心跳停止,應立即進行心肺復蘇術并及時就醫。密切接觸者即使無癥狀,亦應觀察24~48h。
皮膚接觸二甲胺,應立即脫去被污染的衣物,用大量流動清水徹底沖洗至少15min。凍傷時用大量清水沖洗,不要脫去衣服并及時就醫。眼睛接觸,立即分開眼瞼,用流動清水或生理鹽水徹底沖洗5~10min并及時就醫。
安全事宜
GHS分類
H220(65.96%):危險易燃氣體
H224(47.15%):危險甲類液體
H280(28.14%):含壓氣體加熱時,存在爆炸的風險
H302(46.98%):吞咽有害
H314(46.98%):嚴重腐蝕或刺激皮膚,并損傷眼睛
H315(66.5%):引起皮膚刺激
H318(88.47%):嚴重損傷眼睛
H332(99.39%):吸入有害
H335(100%):可能引起呼吸道刺激
H411(13.11%):對水生生物有害,影響持久
H412(28.58%):對水生生物有害,影響持久
應對措施
防護
生產設備應密閉,防止跑、冒、漏,車間通風良好,工作人員工作時應穿工作服,以防止皮膚反復或長時間與液體接觸。戴防護眼鏡,以防止眼的接觸。必要時戴防毒面具。工作服如被弄濕,立即脫去,以避免燃燒危險。如使用二甲胺液體,應備置安全信號指示器和洗眼劑。
消防
二甲胺易燃,可與空氣混合能形成爆炸性混合物。燃燒時,二甲胺分解生成含氮氧化物有毒煙霧,對大氣具有較大的污染。消防人員須佩戴空氣呼吸器、穿全身防火防毒服,站在上風向滅火。切斷氣源,如對周圍環境無危險,讓火自行燃燒完全。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴霧狀水保持容器冷卻,但避免該物質與水接觸。噴水保持火場冷卻,直至滅火結束。可用抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳滅火劑及霧狀水滅火。
貯存
液體二甲胺用玻璃瓶或鐵桶盛裝,氣體二甲胺用耐壓鋼瓶盛裝,防止機械性損壞。最好使用露天或附建的倉庫,在戶外存放。氣體的室內倉庫須是陰涼、通風良好的地方,遠離容易起火地點。密封保存,與氧化劑隔開。水溶液的室內倉庫須是標準的甲類液體專用倉庫,并保證不與汞接觸。要避光,避免與爆炸物或氧化物接觸。
運輸
運輸時,氣體的容器上須標有“易燃氣體”標記,并不得載有乘客;水溶液的容器上須標有“易燃液體”標記。運輸時容器嚴防倒放。
參考資料 >
Dimethylamine .pubchem.2024-06-04
二甲胺.國際化學品安全卡.2024-06-04