1-乙氧羰基咪唑（CAS 19213-72-0，分子式 C₆H₈N₂O₂）是乙氧羰基连接到咪唑 1 位氮上的活性羰基化合物，结构上可写成 Im-C(=O)-OCH₂CH₃。该化合物与醇反应时，并不是简单地将乙氧基替换为醇的烷氧基，而是发生乙氧羰基的转移：醇中的羟基亲核进攻羰基碳，咪唑环作为离去基团脱除，生成乙基烷基碳酸酯 R-O-C(=O)-OCH₂CH₃ 和游离咪唑。该转化在合成上被广泛用于不对称碳酸酯的制备和羟基化合物的乙氧羰基化，其反应条件比氯甲酸乙酯体系温和且副产物容易去除。
反应原理与选择性来源
乙氧羰基咪唑的羰基两侧分别连接乙氧基和咪唑氮原子。与普通羧酸酯不同，羰基-咪唑之间的 C-N 键具有较高的离去活性。醇在碱性条件下形成烷氧负离子，烷氧负离子进攻羰基碳，形成四面体加成中间体。中间体消除哪一种基团取决于离去基团的碱性：乙氧基负离子对应的乙醇 pKa 约为 16，而咪唑的共轭酸 pKa 约为 7。咪唑基离去所需能量明显低于乙氧基，因此反应优先断裂 C-N 键，而不是 C-O 键。最终羰基重新形成，乙氧基保留在羰基上，醇的烷氧基进入羰基，生成不对称碳酸酯。
反应式如下：
C₆H₈N₂O₂ + ROH → R-O-C(=O)-OCH₂CH₃ + C₃H₄N₂
这一过程属于活性 N-酰基咪唑的亲核取代。体系中必须严格控制水分，否则水会与底物发生水解，导致乙氧羰基咪唑分解为乙醇、二氧化碳和咪唑。
催化剂与碱的选择
醇的烷氧负离子是实际亲核物种。对于普通脂肪伯醇，使用催化量的 4-二甲氨基吡啶（DMAP）并加入三乙胺即可获得良好结果。DMAP 作为亲核催化剂可先与乙氧羰基咪唑形成活化的 N-酰基吡啶鎓中间体，使羰基亲电性显著增强，随后被醇进攻。三乙胺的作用是辅助醇去质子化并中和反应中形成的微量酸性物种。
对于仲醇、位阻较大的醇以及酚类底物，仅靠 DMAP 催化活性不足。此时应改用更强碱或预先生成醇盐/酚盐。具体做法包括：使用无水碳酸钾、碳酸铯、1,8-二氮杂双环5.4.0十一碳-7-烯（DBU）作为碱性介质，或在无水条件下直接使用醇钠、酚钠。酚类底物由于亲核性较弱，通常需要先将酚与 NaH 或 K₂CO₃ 在 DMF 中混合形成酚盐，再与 1-乙氧羰基咪唑反应，产率更高。
催化剂的常用用量为底物醇摩尔数的 0.05～0.2 当量 DMAP，以及 1.0～1.5 当量的三乙胺或 DBU。若使用无机碱，则加入 1.5～2.0 当量的无水 K₂CO₃。
溶剂与投料比例
反应在无水非质子溶剂中进行。四氢呋喃（THF）适用于大多数脂肪醇，二氯甲烷适合低温反应，乙腈适合中等温度反应。对于酚类和极性较大的多元醇，推荐使用 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或乙腈，以提高溶解度并加速反应。所用溶剂必须预先干燥，避免体系混入水。
醇与 1-乙氧羰基咪唑的摩尔比以 1 : 1.1～1.3 为宜，采用活性试剂稍过量保证醇完全转化。醇不宜过量太多，尤其对于易挥发的甲醇、乙醇，过量的醇可能进一步与产物发生乙氧基交换，生成对称碳酸酯，从而降低不对称产物的纯度。DMAP 和三乙胺的用量按醇为 1.0 当量计算时，分别取 0.1 当量和 1.0～1.5 当量。
温度与反应时间
加料操作通常在冰浴下完成。将醇、碱、催化剂溶于无水溶剂后，缓慢滴加 1-乙氧羰基咪唑的溶液。脂肪伯醇在 0～25 ℃ 下即可反应，通常 1～4 小时完成。仲醇因空间位阻较大，需要升温至 40～60 ℃ 并延长反应至 6～8 小时。酚类底物一般需要在 60～80 ℃ 下搅拌 6～12 小时。
反应进程可用薄层色谱监测，观察到醇的原料点消失即可停止。对于吸热较慢的体系，加热时间延长至 12 小时也不会导致明显副反应，因为碳酸酯产物在弱碱环境中相对稳定。
后处理与产物纯化
反应结束后，先减压蒸除四氢呋喃或乙腈等低沸点溶剂。残留物用乙酸乙酯或二氯甲烷溶解，依次用 0.1 mol/L 稀盐酸洗涤、去离子水洗涤、饱和氯化钠溶液洗涤。稀盐酸可将游离咪唑转化为咪唑盐酸盐并萃取至水相，从而与碳酸酯产物分离。有机相经无水硫酸钠干燥后，减压浓缩即得乙基烷基碳酸酯产物。若产物沸点较高或热敏，可采用硅胶柱层析纯化，洗脱剂常用石油醚与乙酸乙酯的混合体系。
对于含有多个羟基的底物，通过控制 1-乙氧羰基咪唑的用量，可以使单羟基发生选择性的乙氧羰基化，保留其余羟基不参与反应。该策略在糖化学和核苷类似物修饰中具有实用价值。
与普通酯交换的条件差异
普通羧酸酯与醇的酯交换需要较长加热时间和强酸或强碱催化，例如对甲苯磺酸或醇钠，并通过蒸出乙醇推动平衡。而 1-乙氧羰基咪唑与醇的反应条件明显更温和，原因在于咪唑基是预活化离去基团，C-N 键断裂释放出咪唑后，反应接近完全。该反应不需要加入大量强酸，也不需要蒸馏副产物乙醇。若误用强酸性条件，咪唑氮原子会发生质子化，反而降低羰基-咪唑键的反应活性，并可能引发副反应，因此操作中应避免使用质子强酸。
在目标产物为 1-烷氧羰基咪唑的场合，不能采用上述醇与 1-乙氧羰基咪唑直接反应的方法，因为离去位点固定在羰基-咪唑键上。制备 1-烷氧羰基咪唑的标准路线是使羰基二咪唑与相应醇在无水条件下反应。可见，明确底物中咪唑的离去性质对选择反应路线至关重要。
工艺操作典型示例
取干燥的 Schlenk 瓶，在氮气保护下加入 10 mmol 无水脂肪伯醇、0.1 mmol DMAP、10 mmol 三乙胺和 20 mL 无水 THF。冰浴冷却至 0 ℃，缓慢滴加 11 mmol 1-乙氧羰基咪唑溶于 10 mL 无水 THF 的溶液。滴加完毕后，撤去冰浴，在 25 ℃ 搅拌 2 小时，薄层色谱显示醇消失后，减压除去溶剂。残渣用乙酸乙酯溶解，经 0.1 mol/L 盐酸洗涤、水洗、饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩后得到乙基烷基碳酸酯产品。将反应规模扩大至 100 g 时，保持醇与试剂的摩尔比不变，滴加时间延长至 1 小时以上，并控制内温不超过 30 ℃。
该体系的优势在于条件稳定、重复性好、后处理简单，且无需使用光气或氯甲酸乙酯等腐蚀性试剂，是实验室和精细化学品制备中常用的乙氧羰基转移方法。