二甲基甲酰胺用作分析试剂和乙烯树脂、乙炔的溶剂，是优良的，用作聚氨酯、聚、聚氯乙烯的溶剂，亦用作萃取剂、和农药的原料。
二甲基甲酰胺对间苯二甲酸和对苯二甲酸的溶解性有良好的选择性：间苯二甲酸在二甲基甲酰胺中的溶解度大于对苯二甲酸，在二甲基甲酰胺中进行溶剂萃取或部分结晶，可将两者分离。在石油化学工业中，二甲基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，二甲基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。
二甲基甲酰胺主要用途：
1.二甲基甲酰胺用作乙烯基树脂和乙炔的分析试剂和溶剂。
2.二甲基甲酰胺是一种的。用作聚氨酯，聚和聚氯乙烯的溶剂。它还用作提取剂，药物和农药的原料。
3.二甲基甲酰胺不仅是一种广泛使用的化学原料，而且还是一种用途广泛的优良溶剂。可用于聚纤维，聚氨酯合成纤维等合成纤维的湿法纺丝；用于塑料薄膜；还可作为脱漆剂去除油漆；它也可以溶解一些低溶解度的颜料，使带有染料的颜料成为特种。
二甲基甲酰胺可用于萃取芳烃，还可用于从碳四馏分中分离和回收丁二烯，以及从碳五馏分中回收异戊二烯。它也可用作从石蜡中分离非烃类成分的有效试剂。
二甲基甲酰胺与多数和水可任意混合，对有机和无机化合物的溶解性能较好。N，N-二甲基甲酰胺含有少量水分。常压蒸馏时有些分解，产生二甲胺和一氧化碳。在有酸或碱存在时，分解加快。所以加入固体氢氧化钾（钠）在室温放置数小时后，即有部分分解。因此，常用、镁、氧化钡、硅胶或分子筛干燥，然后Chemicalbook减压蒸馏，收集76℃/4800Pa(36mmHg)的馏分。其中如含水较多时，可加入其1/10体积的苯，在常压及80℃以下蒸去水和苯，然后再用无水镁或氧化钡干燥，后进行减压蒸馏。纯化后的N，N-二甲基甲酰胺要避光贮存。N，N-二甲基甲酰胺中如有游离胺存在，可用2，4二硝基氟苯产生颜色来检查
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