1.硫酸二甲酯是农药、染料、医药、香料工业等有机合成中广泛应用的甲基化剂。用以制造甲酯、甲醚、甲胺等。是二甲基亚砜、咖啡因、可待因、安乃近、氨基吡啉、甲氧苄氨嘧啶、香草醛以及农药乙酰甲胺磷等的原料。用作芳香烃的溶剂、烷基化剂。
2.用作甲基化试剂、溶剂。用于医药、农药、染料、香料等有机合成。
3.用于制造染料及作为胺类和醇类的甲基化剂。
硫酸二甲酯 -用途
硫酸二甲酯最常用于对酚、胺和硫醇进行甲基化，反应通常以SN2机理进行，且DMS中第一个甲基转移的速度更快。尽管此类烷基化反应相对高效，硫酸二甲酯的价格也不昂贵，但它的高毒性极大限制了其应用。其他的甲基化试剂中，碘甲烷毒性较低但价格较贵，也可用于O-甲基化；碳酸二甲酯毒性更低，可用于N-甲基化。一般在选用甲基化剂时，需要综合考虑试剂的毒性及反应的效果。
用作测定煤焦油类的试剂，在有机合成中用作甲基取代剂，还可用作芳香族烃的溶剂。
O-甲基化
Me2SO4对酚的甲基化反应是其最广泛的应用。该反应对一些简单的醇也适用，比如硫酸二甲酯与叔丁醇反应，可将其转化为甲基叔丁基醚：
2(CH3)3COH+(CH3O)2SO2→2(CH3)3COCH3+H2SO4
醇盐也可被甲基化：
RO- Na+ +(CH3O)2SO2→ROCH3+Na(CH3)SO4
硫酸二甲酯对碳水化合物的O-甲基化是哈沃斯法（Haworth）测定糖环形结构的基础，一般反应在碱溶液中进行。另一种甲基化测定方法以碘甲烷-氧化银作试剂。
N-甲基化
Me2SO4与胺反应发生N-甲基化，可用于制备季铵盐或叔胺：
C6H5CH=NC4C9+(CH3O)2SO2→C6H5CH=N+ (CH3)C4C9+CH3OSO3?
含脂肪链的季铵盐可用作表面活性剂或纤维软化剂。与叔胺的反应为：p-CH3(C6H4)NH2+(CH3O)2SO2-(NaHCO3)→p-CH3(C6H4)N(CH3)2+Na(CH3)SO4
S-甲基化
硫酸二甲酯与硫醇盐的反应和与醇的反应类似，只是被甲基化的原子变为硫原子：
RS? Na+ +(CH3O)2SO2→RSCH3+Na(CH3)SO4
例如：
p-CH3C6H4SO2Na+(CH3O)2SO2→p-CH3C6H4SO2CH3+Na(CH3)SO4
该反应可用来制备硫酯：
RC(O)SH+(CH3O)2SO2→RC(O)S(CH3)+HOSO3CH3
其他用途
硫酸二甲酯可以对DNA中鸟嘌呤的咪唑环N7位甲基化，修饰后甲基化G与核糖之间的糖苷键变得不稳定，在碱性条件下与哌啶作用，磷酸二酯键断裂，产生两个DNA片段。该过程可用于测定碱基顺序，打断DNA链，等等。
此外，用硫酸二甲酯和酸处理DNA后，鸟嘌呤的N7与腺嘌呤的N3位都发生甲基化，处理后得到5'-DNA片段与核苷酸5'-羟基相连，3'-DNA片段与核苷酸3'-羟基相连的产物。这可看作对嘌呤碱基的特异反应。
硫酸二甲酯厂家的生产方式
硫酸二甲酯的合成方法很多,如钠盐法、无水硫酸与甲醇直接反应法、二甲醚与三氧化硫合成法、氯磺酸合成法、硫酸氢甲酯法等。但除二甲醚与三氧化硫合成法外,都存在着产品收率低,原材料消耗大、设备腐蚀严重等问题。
1.工业上主要采用二甲醚和三氧化硫反应来生产硫酸二甲酯。先由甲醇脱水得到二甲醚。再将25%发烟硫酸加热蒸出三氧化硫气体,用硫酸二甲酯喷淋吸收。吸收了三氧化硫的硫酸二甲酯与二甲醚气体在合成塔反应,即生成硫酸二甲酯。工业品硫酸二甲酯的纯度≥98%。
原料消耗定额:甲醇550kg/t、发烟硫酸(25%)3000kg/t。
将适量发烟硫酸压入蒸发罐中,加热使之温度逐渐上升。当升温至140℃时,三氧化硫开始放出。待发生完毕,将蒸发罐中的剩余硫酸取走,发生的三氧化硫通入酯化罐中。再将适量的转化剂加入醚化罐,以蒸汽加热使其升温至130～140℃。同时以一定流速通入甲醇,即产生二甲醚气体。经硫酸洗涤除去水分后,流入酯化罐中。在酯化罐中,三氧化硫和二甲醚反应,产生硫酸二甲酯粗品,反应温度控制在88～92℃。将粗品硫酸二甲酯送入蒸发釜,在110～140℃,真空度94.7KPa下蒸出硫酸二甲酯,再经冷凝后收集在精酯贮罐中。蒸馏残液加氨水中和,使之生成硫酸铵,压入贮罐,为回收的副产物,用作化肥。
2.用甲醇与硫酸反应,生成硫酸氢甲酯,然后继续与甲醇反应生成二甲醚气体,与三氧化硫作用生成硫酸二甲酯:
2.制法:
于装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应瓶中,加入氯磺酸200g(1.71mol),冰浴冷却至0℃,搅拌下慢慢滴加甲醇(2)54g(1.74mol)。加完后继续搅拌反应1h。加入无水氯化钙干燥。减压蒸馏,收集138～140℃/2.66kPa的馏分,得硫酸二甲酯(1)84～90g,收率80%～85%。