El CDI puede ser preparado directamente por reacción del fosgeno con cuatro equivalentes de imidazol en condiciones anhidras.
Un precursor alternativo, el 1-(trimetilsilil)imidazol, requiere más esfuerzo preparativo sin ventajas correspondientes.
Generalmente, esta reacción tiene un rendimiento alto y aplicaciones muy amplias (aunque la formación de éster cuando el reactivo ácido tiene un protón α relativamente ácido es problemática, puesto que puede darse condensación C-C, aunque esto puede ser una reacción deseable).name="staab1" /> Una reacción similar que involucra a los tioles y selenoles puede conducir a los ésteres correspondientes.
El equilibrio se desplaza mejor en favor del anhídrido utilizando un ácido en razón 2:1, que forma una sal insoluble con el imidazol, tal como el ácido tricloroacético o el trifluoroacético (con lo que elimina el imidazol libre de la reacción).
Y estos pueden luego ser sometidos a la reacción de Wittig para formar cetonas o aldehídos α,β-insaturados.
El grupo imidazol puede ser reducido también por LiAlH4 para formar aldehídos a partir del ácido carboxílico (en vez de aminas o alcoholes).
La bromación y yodación dan los mejores resultados, aunque esta reacción no conserva la estereoquímica del alcohol.