5-(Pyrimidin-2-yl)thiophene-2-boronic acid ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีที่มีความซับซ้อน โดยเฉพาะในปฏิกิริยา Suzuki-Miyaura coupling ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในโมเลกุลอินทรีย์ สารนี้มีบทบาทสำคัญในการผลิตสารออกฤทธิ์ทางยาและวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ เช่น OLEDs และสารกึ่งตัวนำ นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาสารเคมีสำหรับการวิจัยทางเภสัชวิทยาและชีววิทยาโมเลกุล เพื่อศึกษากลไกการทำงานของสารต่างๆ ในร่างกาย