4-Cyclobutylbromo(benzene-d4) ใช้หลักในการวิจัยและพัฒนา โดยเฉพาะในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ สารนี้ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าตในการเตรียมโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในงานวิจัยเภสัชกรรมที่ซึ่งสารประกอบที่ติดฉลากด้วยดีเทอเรียมมีความสำคัญสำหรับการติดตามและทำความเข้าใจเส้นทางเมแทบอลิซึม โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนแบบเลือกเฉพาะได้ ทำให้มีประโยชน์ในการสังเคราะห์สารประกอบใหม่ที่มีศักยภาพในการรักษา นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการพัฒนาวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติเฉพาะ โดยใช้ประโยชน์จากส่วนประกอบ cyclobutyl และ benzene ที่ deuterated ที่ไม่เหมือนใคร