2-Azabicyclo[2.1.1]hexane-2-sulfonyl chloride ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารตัวแทนซัลโฟนิลเลชันอันหลากหลายสำหรับการนำกลุ่ม 2-azabicyclo[2.1.1]hexane-2-sulfonyl เข้าสู่นิวคลีโอไฟล์ต่างๆ เช่น อะมีนเพื่อสร้างซัลโฟนาไมด์ โครงสร้างบิไซคลิกที่แข็งแรงของมันให้ความเสถียรและปฏิกิริยาที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้เหมาะสำหรับการสร้างสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนและถูกจำกัดโครงสร้าง สารเคมีนี้มักใช้ในการเตรียมซัลโฟนาไมด์ ซึ่งมีคุณค่าต่อเคมีทางเภสัชกรรมในการพัฒนายาเภสัชที่มีคุณสมบัติต้านแบคทีเรีย ต้านไวรัส หรือต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตรและสารเคมีละเอียดอื่นๆ โดยกลุ่มซัลโฟนิลมีบทบาทสำคัญในการเสริมกิจกรรมทางชีวภาพหรือปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ โดยสามารถใช้ปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์หรือสร้างสารเคลือบพิเศษ