A reação do anidrido ftálico com a uréia para formar a ftalimida envolve um processo de duas etapas:

Etapa 1:Formação de Ácido Ftálico
O anidrido ftálico reage com a água para formar ácido ftálico. Esta reacção é tipicamente realizada aquecendo uma mistura de anidrido ftálico e água na presença de um catalisador tal como ácido sulfúrico. O esquema de reação é o seguinte:

C₆H₄(CO)₂O + H₂O → C₆H₄(CO)₂OH

Etapa 2:Ciclização com Uréia
O ácido ftálico então sofre ciclização com uréia para formar ftalimida. Esta etapa envolve o aquecimento de uma mistura de ácido ftálico e ureia a temperaturas elevadas, normalmente em torno de 180-200°C. Durante esse processo, a água é eliminada e o átomo de nitrogênio da uréia ataca o grupo carbonila do ácido ftálico, levando à formação de uma estrutura imida cíclica. O esquema de reação é o seguinte:

C₆H₄(CO)₂OH + NH₂CONH₂ → C₆H₄(CO)₂NH + H₂O + NH₃

O produto final, ftalimida, é obtido como um sólido cristalino branco ou amarelo claro. É insolúvel em água, mas solúvel em solventes orgânicos como álcool, acetona e clorofórmio. A ftalimida é um intermediário importante na síntese de vários corantes, produtos farmacêuticos e outros compostos orgânicos.