กรด 4-(2-คลอโรฟีนิล)-4-ออกโซบิวเทนโออิก ถูกใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบเภสัชกรรมต่างๆ โครงสร้างของมันซึ่งมีทั้งกลุ่มคลอโรฟีนิลและหมู่กรดคาร์บอกซิลิก ทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการพัฒนายา โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปยังภาวะทางระบบประสาทและการอักเสบ มันมักถูกใช้ในการสังเคราะห์อนุพันธ์เบนโซไดอะซีปีน ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นยาลดความวิตกกังวล ยานอนหลับ และยาคลายกล้ามเนื้อ นอกจากนี้ กลุ่มคาร์บอนิลที่ทำปฏิกิริยาได้ของมันอนุญาตให้มีการปรับเปลี่ยนทางเคมีเพิ่มเติม ทำให้สามารถสร้างโมเลกุลที่หลากหลายที่มีการประยุกต์ใช้ทางบำบัดที่เป็นไปได้ ในงานวิจัย มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการศึกษาความสัมพันธ์โครงสร้าง-กิจกรรมในการออกแบบยา ช่วยในการค้นพบสารประกอบชีวกิจกรรมใหม่ๆ