2-Thienylmagnesium bromide ใช้ในสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะรีเอเจนต์กรีญาร์ด (Grignard reagent) ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการก่อตัวของพันธะคาร์บอน-คาร์บอน โดยเฉพาะในการผลิตอนุพันธ์ไธโอฟีน (thiophene derivatives) อนุพันธ์เหล่านี้มีความสำคัญในเภสัชกรรม สารเคมีเกษตร และวิทยาศาสตร์วัสดุ ใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อน รวมถึงส่วนประกอบยาสำคัญ (active pharmaceutical ingredients: APIs) และวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ (organic electronic materials) รีเอเจนต์นี้ยังใช้ในการเตรียมสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก (heterocyclic compounds) ซึ่งมีความสำคัญในการค้นพบและพัฒนายา (drug discovery and development) ความตอบสนองของมันต่อเอเลคโทรไฟล์ต่างๆ (electrophiles) ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในการสร้างโครงสร้างอินทรีย์ที่หลากหลาย (diverse organic frameworks)