ไตรทิลคลอไรด์ถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นกลุ่มป้องกันในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะสำหรับแอลกอฮอล์ มันทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิลเพื่อก่อตัวไตรทิลเอเทอร์ ซึ่งเสถียรภายใต้สภาวะปฏิกิริยาต่างๆ แต่สามารถกำจัดได้ง่ายภายใต้สภาวะกรดอ่อน คุณสมบัตินี้ทำให้มีคุณค่ากในการสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อน เช่น นิวคลีโอไทด์และคาร์โบไฮเดรต ซึ่งต้องการการป้องกันกลุ่มไฮดรอกซิลแบบเลือกสรร

ในการสังเคราะห์เปปไทด์ ไตรทิลคลอไรด์ถูกใช้เพื่อป้องกันกลุ่มไทออลของกรดอะมิโนซิสเทอีน ป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ระหว่างการประกอบโซ่เปปไทด์ สิ่งนี้ช่วยรับประกันความสมบูรณ์และความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์เปปไทด์สุดท้าย

นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการเตรียมไตรทิลแรดิคอล ซึ่งมีความสำคัญในการศึกษาอิเล็กตรอนสปินเรโซแนนซ์ (ESR) สเปกโทรสโกปี แรดิคอลเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสปินเลเบลที่เสถียรสำหรับการตรวจสอบพลศาสตร์โมเลกุลและปฏิสัมพันธ์ในระบบเคมีและชีวภาพ

ในวิทยาศาสตร์วัสดุ ไตรทิลคลอไรด์ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์โพลิเมอร์และเดนดริเมอร์ ซึ่งความสามารถในการก่อพันธะเสถียรและการกำจัดป้องกันหลังจากนั้นมีบทบาทสำคัญในการสร้างโครงสร้างมาโครโมเลกุลที่กำหนดอย่างชัดเจน

โดยรวม ความหลากหลายในการป้องกัน การกำจัดป้องกัน และการเป็นสารตั้งต้นทำให้เป็นรีเอเจนต์ที่มีคุณค่าในสาขาต่างๆ ของเคมีและวิทยาศาสตร์วัสดุ