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在石油化学工业中，二甲酰胺可作为气体吸收剂，用来分离和精制气体。在有机反应中，二甲酰胺不但广泛用作反应的溶剂，也是有机合成的重要中间体。工业中可用来生产；工业中可用于合成碘胺、强力、可的松、维生素B6、碘苷、驱蛲净、、N-甲酰、、、卞、、呋氟脲、止血环酸、倍分美松、甲地孕酮、胆维他、扑尔敏等等。二甲酰胺在加氢、脱氢、脱水和脱卤化氢的反应中具有催化作用，使反应温度降低，产品纯度提高。

DMF虽是“溶剂”，但也有其局限性。沸点高，约154℃。如果作为很多高分子材料的溶剂比较合适，但在有机合成中要慎重选择，容易碰到溶剂脱不净的情况。可以与水混溶，简单的回收溶剂方法是很难脱水。如果不考虑成本，可以直接用水清洗。

、皮肤和呼吸道有刺激作用。

侵入机体后，主要由肝内代谢，排泄较快，主要靶为，脏也有一定损害，属中等毒性。

DMF的毒性作用机制尚未完全明了，现在认为与其体内代谢过程有关。DMF其烃基化，生成N--酰胺（HMMF），HMMF部分脱羟分解成甲酰胺(NMF）和甲醛，NMF还可羟基化，然后再分解成甲酰胺 (F），还有少部分DMF以原形从尿中排出。实验表明，NMF毒性强于DNF及HMMF。NMF或HMMF生成N-氨基甲酰半胱氨酸（AMCC）过程中的活性中间产物（可能是异酸甲酯），具有亲电性，可以与蛋白质、DNA、RNA等大分子的亲核中心共价结合，造成机体损伤。