综述：关于1,1’-羰基二咪唑合成用途的系统性综述

时间：2026年3月7日

来源：Tetrahedron

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1,1'-羰基二咪唑（CDI）是羧酸活化常用试剂，可生成酰胺、酯、醛等，并作为羰基供体、脱水剂和脱羧剂。本文系统综述了1960-2025年间CDI在有机合成中的应用，包括活化羧酸/羟基、形成Imidazole衍生物及温和脱羧机制等，强调其高效、安全及工业适用性。

Susheela Rodda | Dharani Shree Mandhiram | Pradeep Murali | Durgambigai Balasubramanian | Thangaraj Devadoss

活性药物成分中心，Karpagam高等教育学院，Pollachi Main Road，Eachanari Post，Coimbatore，Tamil Nadu-641021，印度

摘要：

1,1'-羰基二咪唑是用于激活羧酸基团的最常用的试剂之一。被激活的羧酸基团可以转化为多种官能团，包括酰胺、酯、醛、羟基酸和咪唑。此外，它还充当羰基供体、脱水剂、脱羧剂、咪唑供体和羟基活化剂。本文综述了1960年至2025年间1,1'-羰基二咪唑在有机合成中的合成应用，并讨论了相关化学转化的机制（如适用）。

引言

1,1'-羰基二咪唑（N,N'-羰基二咪唑）是一种用于从羧酸制备羧酸衍生物的羧基活化剂[1]。1,1'-羰基二咪唑的化学结构如图1所示。其IUPAC名称和缩写分别为di(1H-咪唑-1-基)甲酮（CDI）。它也常被称为羰基二咪唑。图1展示了CDI的合成路线。该反应需在无水分条件下进行[2, 3]。出于安全考虑，合成CDI时可以使用三光气代替光气。由于CDI中的羰基碳具有高度亲电性，因此CDI对水分敏感。CDI的水解会产生二氧化碳和两分子咪唑（见图2）[4, 5]。CDI价格低廉且安全，其副产物（二氧化碳和咪唑）易于分离，这些特性使其在工业合成中具有吸引力[6]。与其他羧基活化剂类似，1,1'-羰基二咪唑也被用于多种合成应用，如作为羰基来源、脱水剂、咪唑来源、羟基活化剂和脱羧剂。本文重点介绍了1960年至2025年间CDI在有机合成中的合成应用及其相关机制。

羰基二咪唑的合成应用

以下部分将详细讨论1,1'-羰基二咪唑的合成应用。

脱羧剂

通常情况下，脱羧反应需要在较高温度（>150°C）和酸或碱的存在下进行，但使用1,1'-羰基二咪唑时，脱羧反应可以在室温下完成（见图34）[61]。这种方法能获得较高的脱羧产物产率。Lafrance等人展示了在二元羧酸（马来酸和环戊烷-1,1-二羧酸）中同时实现脱羧和羧基活化[61]。

咪唑供体

1997年，Totleben等人发现，当活化的醇（苄基醇或烯丙基醇）在THF中回流条件下与1,1'-羰基二咪唑反应时，醇的OH基团会被1,1'-羰基二咪唑的咪唑取代，产率介于26%到95%之间（见图36）[62]；而非活化的醇则生成羰基咪唑衍生物[62]。Njar（2000年）还研究了醇和酚反应生成咪唑衍生物的方法[62]。