3,3-dichloroazocan-2-one ใช้หลัก ๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตยาต่าง ๆ และสารเคมีทางการเกษตร โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการสร้างวงและการเกิดโพลิเมอร์ ทำให้มีคุณค่าในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารเคมีเฉพาะทาง รวมถึงสีย้อมและเม็ดสี เนื่องจากกลุ่มไดคลอโรและคาร์บอนิลที่ทำปฏิกิริยาได้ ในงานวิจัย ถูกใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ ๆ