３分でわかる化学物質DMEとDMFの違いは？構造・極性・用途など比較解説

化学物質のDMEとDMFの違いは？
DME（ジメチルエーテル）とDMF（ジメチルホルムアミド）は略称が酷似しており、有機溶剤として利用可能という共通点もありますが、別の化学物質です。
本記事では、DMEとDMFの違いをわかりやすく解説します。

１．DME(ジメチルエーテル)とDMF(ジメチルホルムアミド)

表1はDMEとDMFを比較したものです。
DMEはエーテル類、DMFはアミド類に属する全くの別の化学物質です。

【表1　DMEとDMFの比較】

まず、両者には沸点に大差があります。
DMEは沸点が－24℃であり、常温・常圧では気体です。このためDMEは溶剤としては加圧下で液体の状態で利用されます。この点が、使用後の除去が簡単というDMEの最大の特徴にもつながります。
他方、DMFは153℃という高い沸点を有しています。このため使用後の完全除去にやや難があります。

また、DMEは極性小でDMFは極性大と対照的です。ただ極性小のDMEにも水との一定の親和性があります。この点は、後述の通り、抽出溶剤として有効です。
DMFの最大の特徴は、通常の溶剤には不溶な極性物質の溶解力が非常に高い点です。これも後述します。
なおDMEでは可燃性が高い、DMFでは毒性があるという点にご注意ください。

２．抽出溶剤としてのDMEの特性

DMEは特徴である揮発性・低残留性に加えて水との一定の親和性も有するため、油分と水分の両者を含む固形原料から油分を抽出する際には、既存溶剤のヘキサン（沸点69℃で、水との親和性無し）より有利です。表2をご覧ください。

【表2　油分と水分の両者を含む固形原料からの油分抽出】

溶剤	ヘキサン	DME
水存在下の抽出	困難	可能
油分抽出前の水分除去	必要	不要
油分と溶剤との分離	時間を要す	容易

ヘキサンでは、固形原料中に水分が含まれていると油分と接触できないため、油分を抽出する前に水分を除去（乾燥）する必要があります。
一方、DMEでは水分除去なしで直接抽出することが可能です。微細藻類等に含まれる油分を回収する際に、この特性が有効だと報告されています。詳しく知りたい方は下記別コラムもご参照ください。

３．DMFの高溶解力

DMFが高い溶解力を持つ事例を以下に紹介します。

（1）ポリアクリロニトリルの溶解

図1に示す構造の「ポリアクリロニトリル」というポリマーがあります。「PAN」の略称で知られる高極性のポリマーであり、炭素繊維の原料として使用されています。
このポリアクリロニトリルは難溶性ポリマーでもありますが、DMFはこれを溶解することが出来ます^1）。

【図1　ポリアクリロニトリル】

（2）塩化リチウムの溶解

無機塩は水以外の溶媒にはほとんど溶解しません。塩化リチウム LiClはその代表格の無機塩です。
この塩化リチウムに対し、表3に示すように、DMFは有機溶剤の中でメタノールやエタノールを大きくしのぐ高い溶解力を示します^2）。
このためDMFにはLiイオン電池用電解液の溶媒として使える可能性もあります^3）。

【表3　塩化リチウムの溶解度】

溶媒	溶解度（g/100g溶媒,25℃）
水	83.0
メタノール	0.7
エタノール	0.1
DMF	3.8

DMEとDMFは、以上のような各々の特異な溶解力を念頭に置いて、識別していただければと思います。

（日本アイアール株式会社　特許調査部　N・A）

《引用文献、参考文献》

1) Polymer Handbook 4th Edition, Wiley(2003)
2) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 105th edition, CRC Press(2024）
3) 若松英彰ら, 「DMFを溶媒とするLiイオン電池用高濃度電解液中のLiイオン溶媒和構造とその電気化学特性」, 溶液化学シンポジウム講演要旨集39, 43(2016)

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