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碳酸二甲酯是一种低毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，是一种重要的有机合成中间体，具有多种反应性能。以下是一些碳酸二甲酯的主要用途：
在化学合成中，碳酸二甲酯被用作甲基化剂和羰基化剂，用于农药除草剂的制备，合成各种氨基甲酸酯类农药，如西维因等；有机合成中间体，如苯甲醚、苯二甲醚、烷基芳胺、对称二氨基脲、肼基甲酸甲酯等；以及用于制氨基恶唑烷酮、环丙沙星、β-酮羧酸酯类医药中间体等。
在生产中，碳酸二甲酯可替代传统使用的有毒原料产品光气、硫酸二甲酯和甲基氯等。
在非光气法合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、异氰酸酯及烯丙基二甘醇碳酸酯中，碳酸二甲酯也被广泛应用。
碳酸二甲酯还是一种优良的溶剂，可用于溶解和稀释多种有机物和高分子化合物，如涂料、油漆、胶水、树脂、药物和染料。
碳酸二甲酯可用作汽油、柴油的添加剂、制冷机机油及溶剂等。
在电池制造领域，碳酸二甲酯广泛用作锂离子电池电解液溶剂。
在污水处理厂的污泥脱水过程和造纸、煤炭浮选、印刷、染料等行业的废水处理中，碳酸二甲酯可以作为阳离子絮凝剂使用。
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