工业上高浓度异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及与异戊二烯共聚生产丁基橡胶。异丁烯与异丁烷进行烷基化反应，可生产高辛烷值烷基化汽油，与甲醇反应所得甲基叔丁基醚是优良的汽油添加剂。也适用于作芳烃的烷基化原料，或经氧化、氨化等操作生产的精细化学品。异丁烯的衍生物2-特丁基对甲酚与2-硝基-5-氯苯胺重氮化物偶合，然后还原可得2,3'特丁基-2'羟基-5'-甲基苯基-5-氯苯并三唑，是良好的紫外线吸收剂。还有邻-特丁基苯酚经硝化可得2-特丁基-4,6-二硝基苯酚，它是农用除草剂。

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