สารนี้ถูกนำมาใช้หลักในการวิจัยและพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในเคมียาเพื่อการออกแบบและปรับปรุงยาตัวสมัคร โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะ ส่วนของโบรโมไพริมิดีนช่วยให้สามารถทำการปรับแต่งเพิ่มเติมได้ ทำให้เป็นส่วนประกอบที่หลากหลายในการสร้างตัวแทนบำบัดที่มีศักยภาพ มักถูกนำไปใช้ในการพัฒนายับยั้งคินาส ซึ่งมีความสำคัญในการรักษาโรคเช่นมะเร็งและโรคอักเสบ นอกจากนี้ ส่วนของไธโอโมรโฟลีนยังช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเภสัชจลนศาสตร์ของโมเลกุลยา เช่น ละลายน้ำและความเสถียรทางเมแทบอลิซึม