2-咪唑烷酮及其主要衍生物具有酸堿兩性，因此常以咪唑?yàn)榕潴w進(jìn)行合成的金屬配合物，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成方面。在我國精細(xì)化工產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展中，2-咪唑烷酮及其主要衍生物常常被廣泛地用作人造樹脂的固化劑，同時在化學(xué)分析領(lǐng)域中，其也是一種可以廣泛地用于作分子探針和化學(xué)發(fā)光材料

2-咪唑烷酮的穩(wěn)定性是其廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。該化合物在高溫、高壓、酸性和堿性環(huán)境下均能保持較好的穩(wěn)定性，這使得它能夠在多種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮作用。其結(jié)構(gòu)中的氮氧鍵較為穩(wěn)定，不易發(fā)生斷裂或重排，從而了其在各種條件下的結(jié)構(gòu)完整性。

合成方法
碳酸脂法：
碳酸酯法是以碳酸酯類化合物為羰基單元供體，目前許多研究者對此類工藝展開了研究， [8]研究人員以NH2SO3H 為催化劑，在2~6 MPa的反應(yīng)壓力條件下以EDA 與碳酸二甲酯（DMC）為原料合成2-咪唑烷酮，使用減壓蒸餾法在丙酮重結(jié)晶中分離純化的方法，可以直接得到目標(biāo)產(chǎn)物2-咪唑烷酮，且終2-咪唑烷酮的產(chǎn)率為70%。雖然此方法綠色環(huán)保，但是該反應(yīng)體系反應(yīng)步驟復(fù)雜，且后續(xù)提純及其處理成本較高，不利于應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中。

合成方法
光氣法：
光氣法主要是指以光氣為羰基供體，與原料EDA 進(jìn)行環(huán)化縮合反應(yīng)而生成2-咪唑烷酮，如反應(yīng)方程式圖1 所示。雖然光氣本身具有反應(yīng)活性高，時間相對較短、效果快、質(zhì)量好等多種優(yōu)點(diǎn)，但是由于其屬于一種具有劇毒性的物質(zhì)，且反應(yīng)時需要經(jīng)過高壓，操作安全系數(shù)相對較低。雖然傳統(tǒng)的固體光氣法克服了其中了其中一些傳統(tǒng)光氣法部分的不足，但這種方法得到的收率仍然較低，并且還有可能存在著對廢水、廢氣處理等各個方面的污染。


在醫(yī)藥工業(yè)中，2-咪唑烷酮是多種新型抗生素和抗血吸蟲病藥的重要中間體。例如，它可以作為美洛西林、阿洛西林等抗生素的合成原料，也可以作為第三代青霉素的基礎(chǔ)原料。這些抗生素在臨床上具有廣泛的應(yīng)用價值，能夠有效治療多種感染性疾病。
在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，2-咪唑烷酮及其衍生物也被認(rèn)為是一種廣泛利用于液-液萃取、蒸餾、溶劑洗滌等過程，不僅有助于提高在工業(yè)生產(chǎn)中的安全性和穩(wěn)定性，還有助于進(jìn)一步產(chǎn)品的質(zhì)量。。另外，咪唑酮類化合物也可作為緩蝕劑添加到金屬中抑制金屬的腐蝕。