El producto de carbonato de dimetilo puede usarse como sustituto tradicional de los materiales tóxicos fosgeno, sulfato de dimetilo y cloruro de metilo, etc. Puede usarse para la síntesis de policarbonato, carbonato de difenilo, isocianato y éster de carbonato de diglicol de alilo; también puede usarse para la síntesis de diversos tipos de pesticidas de carbamato como carbarilo, etc.; también puede usarse como intermediario de síntesis orgánica como anisol, dimetoxibenceno, aminas aril alquiladas, urea de diamina simétrica, carbazato de metilo y así sucesivamente; en la industria farmacéutica, puede usarse para fabricar amino oxazolidinona, ciprofloxacina, ácido β-keto clase ésteres intermedios farmacéuticos. Además, puede usarse como aditivos de gasolina, diesel, el aceite del refrigerador y el solvente. El carbonato de dimetilo se utiliza como disolvente en la síntesis orgánica y se considera como sustituto de disolvente como la cetona metílico, el acetato de tert-butilo y el paraclorobenzotrifluoruro. Está involucrado como intermediario en la preparación de difenilcarbonato, que a su vez se utiliza como una materia prima clave para la síntesis de Bisfenol-A-policarbonato. También se utiliza como un agente metilante "verde" implicado en la metilación de anilina, fenoles y ácidos carboxílicos. Puede usarse como aditivo de combustible debido a su alto contenido de oxígeno. También encuentra aplicaciones relacionadas con supercondensadores y baterías de litio. Sustituto ambientalmente benigno para el sulfato de dimetilo, q.v., y los haluros de metilo en las reacciones de metilación y para el fosgeno, q.v., en las reacciones de meticarbonilación.
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