二甲苯是重要的重要有机化工原料，有邻、间、对三种异构体。
邻二甲苯主要用于制取邻苯二甲酸酐，它是制造多种染料和指示剂 (如酚酞) 的重要原料。
间二甲苯经硝化和还原后生成的4，6-二甲基-1，3-苯二胺是合成染料的中间体，间二甲苯还可以用做合成香料的原料 (如二甲苯麝香)。对二甲苯主要用于制造对苯二甲酸，它是合成聚酯纤维 (涤纶) 的重要原料。
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