ไทโกลิลคลอไรด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารอะซิเลติงเอเจนต์ โดยเฉพาะในการเตรียมเอสเทอร์และอะไมด์ มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบชีวภาพต่างๆ รวมถึงผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติและสารกลางยา นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคมีเฉพาะทางและสารเคมีเกษตร โดยใช้ปฏิกิริยาของมันกับแอลกอฮอล์และอะมีนเพื่อสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน การประยุกต์ใช้ยังขยายไปยังห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่