2-Bromo-5-nitropyrazine ถูกใช้หลักๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารกลางที่หลากหลายสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าต่อการพัฒนายา ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญที่ใช้งานได้หลากหลาย (APIs) กลุ่มบรอมและไนโตรที่ทำปฏิกิริยาได้ของสารนี้ทำให้เหมาะสำหรับปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก ซึ่งช่วยให้สามารถนำกลุ่มฟังก์ชันที่หลากหลายมาใช้ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตรและสีย้อม ซึ่งโครงสร้างของมันช่วยในการสร้างสารประกอบที่มีคุณสมบัติทางชีวภาพหรือคุณสมบัติสีเฉพาะ บทบาทของมันในการวิจัยและพัฒนาก็สำคัญเช่นกัน โดยเฉพาะในการศึกษเคมีเฮเทอโรไซคลิกและการออกแบบโมเลกุลใหม่ที่มีศักยภาพในการบำบัดหรือการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม