5-Chloroquinoline-3-carbonitrile ถูกนำมาใช้หลักๆ ในวงการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารตั้งต้นสำคัญสำหรับการพัฒนาโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาต่างๆ โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทโรไซคลิก ซึ่งมักถูกสำรวจเพื่อคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ นักวิจัยมักใช้มันในการสร้างสารประกอบที่มีฤทธิ์ต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างในการออกแบบวัสดุขั้นสูงและลิแกนด์สำหรับเคมีเชิงประสาน ซึ่งช่วยในการพัฒนาแคทาลิสต์และวัสดุฟังก์ชันนัล ความหลากหลายในการทำปฏิกิริยาเคมีทำให้มันเป็นส่วนประกอบสำคัญในเคมียารักษาและการวิจัยวิทยาศาสตร์วัสดุ