吡咯烷酮(2)与N-,C-和卤素亲电试剂的反应在4位发生,得到偶氮化合物(3)-(5),'亚甲基Meldrum's'衍生物(12)和卤代基导数(16)–(18)。偶氮化合物(5)的还原裂解提供了通往4-氨基吡咯烷酮(7)的便利途径,其可以被重氮化并与2-萘酚偶联。Meldrum衍生物(12)与碱的分解会导致丙二酸酯(13)和(14)以及丙烯酸酯(15))。当在[ 2 H 4 ]甲醇中用[ 2 H 3 ]甲醇盐处理卤代化合物(16)-(18)时,会在5位发生氘交换:5-阴离子被认为是中间体。在用三苯基膦处理时,发生4-溴和4-碘衍生物(17)和(18)的原脱卤作用。