5-Chloro-4-hydrazinylpyrimidine ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านการสังเคราะห์สารเคมี โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เนื่องจากโครงสร้างของมันมีความสามารถในการทำปฏิกิริยาได้หลากหลาย ทำให้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งมักพบในยาต้านมะเร็งและยาต้านไวรัส นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการศึกษาวิจัยทางเคมีเพื่อพัฒนาสารเคมีใหม่ๆ ที่มีศักยภาพในการรักษาโรคต่างๆ รวมถึงการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเพื่อผลิตยาที่มีประสิทธิภาพสูง