2-Bromocyclopentane-1,3-dione ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีหลายชนิด โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและยา มันมีบทบาทสำคัญในการสร้างวงแหวนเคมีที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนายาและสารเคมีทางการเกษตร นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกลไกการเกิดปฏิกิริยาในห้องปฏิบัติการ เพื่อพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น