Tos-PEG9-Tos ใช้เป็นสารเชื่อมโยงในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี โดยเฉพาะในด้านการปรับเปลี่ยนโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น โปรตีนหรือเปปไทด์ เนื่องจากมีกลุ่ม Tosyl ที่สามารถทำปฏิกิริยาได้ดีกับกลุ่มฟังก์ชันต่าง ๆ ในโมเลกุลเป้าหมาย นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการ PEGylation ซึ่งเป็นการเพิ่มความเสถียรและความละลายน้ำของโมเลกุลชีวภาพ เช่น ยาหรือวัคซีน ทำให้มีประสิทธิภาพในการรักษาที่ดีขึ้นและลดการถูกทำลายโดยระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย นอกจากนี้ยังพบการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีและการพัฒนาวัสดุชีวภาพอีกด้วย