4-(Tributylstannyl)quinoline ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาคุปปลิง (Stille coupling) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ใช้ในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนระหว่างสารประกอบอินทรีย์ที่มีกลุ่มสแตนนัน (stannane) กับสารประกอบที่มีกลุ่มฮาโลเจนหรือกลุ่มทริฟเลต (triflate) สารนี้มีประโยชน์ในการสังเคราะห์สารประกอบควิโนลีนที่มีโครงสร้างซับซ้อน ซึ่งมักพบในสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ยารักษาโรค และวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ ๆ โดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพหรือลดผลข้างเคียงของยา