2-咪唑烷酮及其主要衍生物具有酸堿兩性，因此常以咪唑為配體進行合成的金屬配合物，被廣泛應用于有機合成方面。在我國精細化工產品行業的發展中，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，同時在化學分析領域中，其也是一種可以廣泛地用于作分子探針和化學發光材料

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晶中分離純化的方法，可以直接得到目標產物2-咪唑烷酮，且終2-咪唑烷酮的產率為70%。雖然此方法綠色環保，但是該反應體系反應步驟復雜，且后續提純及其處理成本較高，不利于應用到工業化生產中。

在紡織工業中，2-咪唑烷酮還可作為織物抗皺整理劑和抗撕裂整理劑，賦予織物持久的抗皺性能和抗撕裂強度。