ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ สารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในงานวิจัยเภสัชภัณฑ์ มักใช้ในการพัฒนายาที่มีฐาน quinoline ซึ่งมีประโยชน์ในการรักษาโรคมาลาเรีย มะเร็ง และโรคอื่นๆ กลุ่ม tert-butyl ให้ความเสถียรและช่วยปกป้องกลุ่มฟังก์ชันในกระบวนการสังเคราะห์หลายขั้นตอน นอกจากนี้ โมเลกุล chloroquinoline มีคุณค่าต่อการสร้างสารที่มีศักยภาพต้านจุลินทรีย์และต้านการอักเสบ นักวิจัยยังนำมาใช้ในการศึกษาการยับยั้งเอนไซม์และกิจกรรมการจับกับตัวรับ