N-(5-Bromopentyl)phthalimide ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมสารประกอบเภสัชภัณฑ์ต่างๆ และสารเคมีพิเศษ โครงสร้างโซ่บรอโมอัลคิลทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นผ่านปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก มักใช้ในการสังเคราะห์เอมีน เนื่องจากกลุ่มพทาลิไมด์สามารถถูกกำจัดออกได้ง่ายเพื่อให้ได้เอมีนปฐมภูมิ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนาโพลิเมอร์และวิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับโพลิเมอร์ที่ถูกฟังก์ชันนาไลซ์หรือสารเชื่อมขวาง ความหลากหลายในการทำปฏิกิริยาเคมีทำให้เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการวิจัยและกระบวนการอุตสาหกรรม