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咪唑是一種十分重要的精細化工的原料和中間體，它有著廣泛的用途。咪唑不僅存在于核糖酸和脫氧核糖核酸中嘌呤氨基酸中，也存在于氨基酸中，同時又是許多農藥，酶抑制劑，藥物和精細化學品的有效結構成份，所以咪唑及其衍生物一直是研究的熱點。由于咪唑及其衍生物的咪唑環中含有兩個氮原子，可以做為溫和的電子給予體，所以在過渡金屬有機化學中咪唑也是最常用的官能團之一。
N-甲基咪唑即1-甲基咪唑，主要用作有機合成中間體，離子液體和樹脂固化劑、粘合劑等，如脫氧核糖核酸的合成和羥乙酰化催化劑以及用于澆注、粘結和玻璃鋼等領域。因此，優化N-甲基咪唑的合成工藝有很好應用價值和現實意義。目前，關于N-甲基咪唑的制備方法研究主要集中于1，2-二羰基化合物合成法、Van Leusen合成法、Phillips合成法、Wohl-Marckwald合成法、Witting合成法及N-甲基化合成法6種方式。
醛與氨的縮合成環反應應用十分廣泛，但目前生產N-甲基咪唑仍以傳統的間歇反應釜和蒸餾為主，反應過程為多步滴加原料、間隙釜式反應，反應周期長達24-36小時左右、一次反應乙二醛轉化率僅為59％左右，生產過程會產生較多的焦狀廢液和廢水。
總之，釜式液相反應制備N-甲基咪唑，工序多、周期長、收率低及能耗大。咪唑取代法分為兩步合成N-甲基咪唑，第一步首先合成咪唑，然后咪唑在堿性條件下與碘甲烷反應，生成N-甲基咪唑。咪唑取代法相對于一步環合法工藝較長，能耗高，污水量大，使用價格較高的碘甲烷，使生產成本偏高。
N-甲基咪唑是合成醫藥中間體的重要原料，用于制備洛沙坦、硝唑芬酮、1-甲基咪唑-5- 甲酰氯鹽酸鹽及鹽酸萘甲咪唑等；在農藥領域中，被廣泛的用于合成殺菌劑以及植物促生長劑，例如：N-甲基咪唑作為陽離子母體發生季銨化反應合成咪唑類的離子液體；此外N-甲基咪唑還被用于環氧樹脂等其他樹脂的固化劑、膠黏劑等；N-甲基咪唑在澆注與玻璃鋼領域也有著很大的應用。
如有研究通過DMF縮醛和N-甲基咪唑在一鍋法中制備釓布醇，釓布醇是一種用于核自旋斷層成像的含釓造影劑，并且自2000年以來在德國于適應證“顱和脊椎磁共振斷層成像中的對比放大”中得到批準。過使用諸如氫氧化鋰或N 甲基咪唑的弱堿，這種方法的優勢在于高生產能力而無需分離和中間純化中間體。在所述方法中，可以有利地回收鋰鹽并隨后再次供回生產循環。
與現有技術方法相比，廢物產生是更有利的，因為所有的步驟在一“鍋”中進行，從而省去母液的后處理、濾器裝置的清理等。通過在釓絡合之前精確地測定配體含量，可以成功地避免廢水中的釓，因為可以所有金屬被布醇配體絡合的方式來調節釓的量。所述方法可以用攪拌器和過濾裝置進行管理。僅用水進行中間體清理，無需干燥，并且可以直接進行后續的制備。這確保最優的設備使用，并允許半連續操作。
此外，還可用于制備離子液體油田水用緩蝕劑，以N-甲基咪唑為起始原料，通過兩步法合成的咪唑型離子液體為緩釋主劑、添加幾種其他化合物作為輔助緩釋劑的合成油田注水復配型緩蝕劑。該方法可按如下步驟依次進行：
(1)在一定溫度，將N-甲基咪唑和溴代正丁烷或芐氯混合攪拌下反應，反應數小時后，洗滌、除去未反應的物質，得到N-甲基咪唑的鹵化物。
(2)將步驟(1)所得產物與選用化合物混合，加入溶劑，一定溫度攪拌反應一段時間后，反應溶液經萃取、洗滌、脫掉溶劑處理后得到各個目標產物。
(3)將步驟(2)所得產物與烏洛托品、OP-10、碘化鉀、硫脲按照一定比例復配即得到緩蝕效率極高的緩蝕劑。本發明所需原料簡單易得，操作過程簡便、安全，反應時間短，成本低，產率高，緩蝕性能強，適于工業規模化生產，具有較強的實用性。
方法1：以乙二醛、甲胺、氨水、多聚甲醛為原料，“一鍋法”合成N-甲基咪唑：
稱取多聚甲醛12.0 g ( 0.4 mol) 加入到250 mL 三口燒瓶中，依次加入25%的氨水30.0 mL( 0.4 mol)和40%的甲胺47.0 mL( 0.4 mol) ，室溫劇烈攪拌。然后將40%的乙二醛50.0 mL ( 0.4 mol) 通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加到反應器中。為防止滴加的過程中溫度劇烈上升，實驗過程中采用水浴控制其反應溫度。
滴加完后，將其溫度保持在某個溫度反應若干小時，然后每反應一段時間后取樣測定其折光率，與N-甲基咪唑的標準折光率曲線比較，得出其含量以及轉化率。當轉化率達到實驗要求后，進行減壓蒸餾，直至基本無水份蒸出，再加入50.0 mL 的共沸劑環己烷精制N-甲基咪唑。先常壓蒸餾至樣品無水帶出時，將環己烷蒸出，再進行減壓蒸餾，得到無色液體，稱重并計算出其最終產率。
方法2：一種N-甲基咪唑的連續化制備方法，以Hβ分子篩為催化劑，在管式反應器中，含有氨水與甲胺的混氨，和含有甲醛與乙二醛的混醛進行氣相催化反應，所得反應產物經精餾分離得到N-甲基咪唑。具體步驟是：
(1)在管式反應器中加入Hβ分子篩催化劑，將原料混氨和混醛加熱汽化之后連續通入管式反應器中，氣相催化反應生成的混合氣體經冷凝后得到N-甲基咪唑粗產品；
(2)步驟(1)得到的N-甲基咪唑粗產品加入減壓側線精餾塔精餾分離，控制減壓側線精餾塔壓力為0.20MPa，減壓側線精餾塔側線出料為含量≥99.0wt％的N-甲基咪唑，減壓側線精餾塔塔頂得到純度在99.0wt％以上的水，減壓側線精餾塔塔底出料為含有微量N-甲基咪唑的高沸點混合物；
(3)將減壓側線精餾塔塔頂得到的純度在99.0wt％以上的水加入精餾塔，經精餾分離，精餾塔塔頂得到混氨和混醛的水溶液作為原料循環使用，精餾塔塔底出料為水。
[1] 張平, 湯琳, 張婷, 等. N-甲基咪唑合成工藝研究[J]. 安徽科技學院學報, 2016 (2016 年 02): 71-75.
[2] CN201610181460.8一種N-甲基咪唑的連續化制備方法
[3] CN201180027353.5通過DMF縮醛和N-甲基咪唑在一鍋法中制備釓布醇
[4] CN201410703935.6一種離子液體油田水用緩蝕劑的制備方法