脲类结构（-NH-CO-NH-）广泛存在于药物、农药及功能材料中。传统合成法常使用光气或异氰酸酯，存在毒性大、官能团耐受性差等问题。羰基二咪唑（CDI） 作为温和的羰基化试剂，为脲的合成提供了安全高效的途径。

反应机理与特点

CDI法合成脲通常分两步进行：首先，胺与CDI发生亲核取代，生成活性的酰基咪唑中间体并释放一分子咪唑；随后，加入第二分子胺（可与第一分子相同或不同），进攻中间体的羰基碳，经四面体中间体后消除咪唑，生成脲类化合物。

该方法的关键优势在于：

• 条件温和，室温或加热即可反应，无需强碱

• 高选择性，可制备对称及非对称脲

• 副产物仅为咪唑，易分离

• 避免使用高毒性的光气或异氰酸酯

反应条件与影响因素

溶剂通常选用二氯甲烷、四氢呋喃或乙腈等非质子溶剂。反应顺序需注意：若制备非对称脲，常将CDI先与空间位阻较小的胺反应，再添加另一胺组分。当胺的活性较低时（如芳香胺），可适当升温或延长反应时间，必要时可加入催化量DBU等有机碱促进反应。

应用与注意事项

该方法在固相合成中尤为常用——树脂结合胺与CDI活化后，可与另一胺反应生成脲键，广泛用于多肽模拟物和杂环化合物的构建。实际应用中需控制反应体系的无水条件，防止CDI或活性中间体水解失活。

流程图如下：

图注： CDI首先活化一分子胺生成酰基咪唑中间体，该中间体可分离亦可原位使用。加入第二分子胺后，经四面体中间体重排，最终生成脲产物，并释放一分子咪唑。