5-(Bromomethyl)-2-methylpyrimidine ใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการเตรียมสารประกอบเภสัชกรรมต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนาส่วนผสมยาสำคัญ (APIs) เนื่องจากมีกลุ่มโบรโมเมทิลที่ทำปฏิกิริยาได้ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการฟังก์ชันนาไลเซชันเพิ่มเติม สารนี้ยังถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตร โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสร้างสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์และการสร้างวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติเฉพาะ โครงสร้างแกนไพรีมีดีนของมันจำเป็นต่อการออกแบบอนุโลมนิวคลีโอไซด์ ซึ่งมีความสำคัญในการพัฒนายาต้านไวรัสและยารักษามะเร็ง