ใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารตัวทำให้เกิดซัลโฟนิเลชัน (sulfonylating agent) ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมซัลโฟนาไมด์ (sulfonamides) และเอสเตอร์ซัลโฟเนต (sulfonate esters) ความตอบสนองของสารนี้ทำให้มีคุณค่าต่อการนำหมู่ 2,6-ไดเมทอกซิเบนซีนซัลโฟนิล (DMS) เข้ามา ซึ่งทำหน้าที่เป็นหมู่ป้องกันสำหรับอะมีน (amine protecting group) เนื่องจากมีความเสถียรภายใต้สภาวายต่างๆ ในการเกิดปฏิกิริยา อะมีนที่ถูกป้องกันด้วย DMS มีประโยชน์อย่างยิ่งในการสังเคราะห์เพปไทด์และการสังเคราะห์หลายขั้นตอนอื่นๆ ที่ต้องการการถอดหมู่ป้องกันแบบเลือกสรร

นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร ซึ่งการฟังก์ชันนาลิเซชันที่ควบคุมได้ของสารประกอบที่มีไนโตรเจนเป็นสิ่งสำคัญ คุณสมบัติด้าน steric และ electronic ของสารนี้ช่วยเพิ่มความเลือกสรรในการเกิดปฏิกิริยาซัลโฟนิเลชัน ทำให้ได้ผลผลิตและความบริสุทธิ์ที่ดีขึ้นในการประกอบโมเลกุลที่ซับซ้อน

สำหรับการถอดหมู่ป้องกัน DMS มักทำโดยการโจมตีจากนิวคลีโอไฟล์ เช่น ไทโอฟีนอลหรือโซเดียมซัลไฟด์ ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ เพื่อให้เกิดการคัดเลือกเฉพาะเจาะจงในกระบวนการสังเคราะห์