DMF（N,N-二甲基甲酰胺）是有机合成中使用最广泛的溶剂之一，又称为万能溶剂。在合成中，DMF不仅可以作为反应试剂，如部分醛基的引入反应；也可以作为催化剂，如二氯亚砜或草酰氯参与的氯代反应；此外，DMF也是一种比较常用的有机溶剂，具有良好的溶解能力，且是一种熔点低、沸点高的极性非质子溶剂，因此在合成中的应用还是比较广泛的。
DMF的应用
1.溶剂作用:
DMF是具有较高极性的溶剂，能够溶解众多有机化合物，尤其是那些具有极性的。它具有良好的溶解能力，可以有效地溶解多种无机盐、金属化合物及有机化合物，如氨基酸、醛、酮、酸、糖等。因此，在有机合成领域，DMF常被用作溶剂，以促进底物的溶解和反应的加速。
同时，DMF也是一种非常好的缓冲溶剂，可以抑制酸碱催化反应的发生，使得反应的条件更加稳定。此外，DMF还可以调节反应的温度，由于它具有较高的沸点(153℃)，可在高温下稳定存在，保持反应体系的稳定性。
2.催化剂活化:
DMF可以作为催化剂的活化剂。许多催化剂需要在DMF中进行预处理才能达到催化反应所需的活性，例如，钯催化的重氮甲烷与胺之间的偶联反应，常需要将催化剂与反应物在DMF中共热处理，以激活催化剂并推动反应的进行。
3.质子化反应参与:
DMF在反应中可以起到质子化剂的作用。由于DMF分子中带有两个甲酰胺基上的亚甲基碳和氢可以通过中间的硫酰基氯(SOCI2)来接DEm同反应。DMF在此反应中会质子化，形成了亚甲基碳带正电荷的离子，进而参与反应，加快反应速率。
4.增溶剂作用:
由于DMF是极性溶剂，对一些非极性或不溶于水的有机物质具有良好的增溶作用。在反应过程中如果需要将一些不溶物质溶解于水中，可以将DMF作为辅助溶剂，帮助这些物质溶解。
5.中间体参与:
在某些有机合成反应中，DMF可以作为反应的中间体参与。例如，DMF可以通过催化脱氢反应生成氰化氢(HCN)，进而参与氰化反应。又如，DMF可以与碱金属发生反应，形成相应的碱金属盐，并参与反应形成产物。
总之，DMF在有机反应中扮演着多个重要角色，如溶剂作用、催化剂活化、质子化反应参与、增溶剂作用、中间体参与等。这些作用有助于提高反应效率、促进反应进程以及改善反应产物的选择性。在实际操作中，根据具体的反应条件和要求，可以选择合适的DMF用量和使用方式，以达到最佳的反应效果。
合成方法
《Sustainable Electrosynthesis of N,N-Dimethylformamide via Relay Catalysis on Synergistic Active Sites》这篇文章介绍了一种利用中继催化技术，通过电催化共氧化甲醇和二甲胺（DMA）来高效合成二甲基甲酰胺（DMF）的方法。该技术利用了WO₂和NiOOH/Ni复合催化剂的协同作用，其中WO₂选择性促进DMA氧化生成强吸附的(CH₃)₂N*，而NiOOH则促进甲醇氧化生成弱吸附的*CHO。通过在WO₂-NiOOH界面实现快速的C-N偶联反应，有效降低了C-N偶联的能量壁垒，从而提高了DMF的选择性和产率。
工业生产和电催化路线示意图
DMF作为溶剂的后处理
DMF作为反应溶剂的后处理方法，通常有以下几种：
①当底物易于萃取时，建议将反应混合物倾倒入水中，随后使用EA进行萃取。合并的有机相用水洗一次，（如果DMF量大，建议洗一次），用饱和食盐水洗一次，DMF几乎可完全除净。
不太建议用DCM进行萃取，因为DCM溶解性较好，易把DMF也萃取出来，有些时候即使用水洗，然后再用盐水洗，旋转蒸发后仍可能发现DMF有残留。因此需要根据具体情况做出判断。
②如果产物的溶解度很差，且水溶性也不溶解，可以考虑向反应体系内加一定量的水以促使产物析出，然后过滤来收集产物，建议对滤饼进行至少两次的水洗以确保纯度。
③对于那些既不易被萃取又具有良好水溶性的的产物，可能需要将DMF完全蒸发掉，然后进行柱色谱分离。如果反应中使用了无机碱，建议先过滤去除无机碱，再进行DMF的蒸发。
有观点认为，在旋转蒸发过程中可以通过水蒸气带走DMF，据说这种方法效果很好。
DMF的潜在安全危害
1.DMF在酸存在下的潜在安全危害
DMF在酸存在下水解得到甲胺（Me2NH）和甲酸（HCO2H），已被用作Me2NH的“原位”来源以产生各种化学物质转换。然而，在酸性，尤其是强酸条件下，DMF的水解可能带来负面影响，因为甲酸可以进一步分解，释放出不可冷凝的气体，例如一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2）。在化学转化过程中常用的各种催化剂存在时，甲酸的分解反应可能会迅速而剧烈地发生。
三氧化二硫（SO3）/DMF络合物作为磺化试剂已被广泛应用，并已用于大规模N-硫酸化。但是，有报道指出，一瓶SO3/DMF复合物在储存过程中发生了爆炸。尽管未能确定确切的原因，但推测可能是SO3与水反应生成硫酸（H2SO4），硫酸随后水解DMF以释放CO和其他分解产物，SO3/DMF复合物样品的DSC评估表明，当实验在空气气氛下进行时，分别在114℃和228C这二个节点有着显著的放热发生。值得注意的是，与SO3/DMF复合物的热不稳定性相关的潜在安全危害未得到充分认识，这一事实表明主要供应商的安全数据表（SDS）中尚未明确规定潜在的爆炸危险。
2.DMF在碱存在下的潜在安全危害
在强碱性条件下，如氢氧化钾（KOH)，氢氧化钠（NaOH)或氢化钙（CaH2)存在下在环境温度下长时间静置，则纯DMF明显分解。在强碱存在下DMF的分解释放的Me2NH已被用作Me2NH的原位来源以实现各种化学转化。采用氢氧化物辅助分解DMF作为Me2NH的原位来源，用Me2NH取代芳基氟化物和氯化物的亲核芳香族反应已经被广泛报道。
氢化钠（NaH）作为一种碱，因其易于处理和储存，且通常提供可预测的反应性和高原子效率，已被广泛用于促进各种化学转化。DMF是NaH使用环境中最常用的溶剂之一，因为它具有溶解有机和无机化合物的互补物理性质。研究表明，在DMF中，NaH的作用不仅仅是作为碱，还充当氢原子的来源。与NaH/DMF的热不稳定性相关的危害在扩大规模时风险更大，因为随着反应体积的增加，热量的移除能力会急剧下降。（具体案例见：Chem.Eng, News,1982,60(28),5.)
在DMF溶剂中，还有其他具有潜在危险的试剂，包括盐酸、硫酸、磷酸；氢化锂、氢化钠、氢化钙、醇钾；NBS、NCS、氯气、溴水；mCPBA、高锰酸钾、高氯酸；硼氢化钠、硼烷等。
