ไพรีมีดีน-2-ซัลโฟนิลฟลูออไรด์ ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์และเคมีเภสัชกรรมในฐานะสารตั้งต้นที่ทำปฏิกิริยาได้ เป็นส่วนประกอบหลักในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์และโปรตีน กลุ่มซัลโฟนิลฟลูออไรด์มีความทำปฏิกิริยาสูง ทำให้มีคุณค่าในการปรับเปลี่ยนแบบโคเวเลนต์ของโมเลกุลทางชีวภาพ ซึ่งมีประโยชน์ในการค้นพบยาและการวิจัยโปรเตโอมิกส์ นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมสารเคมีเกษตรและโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ เนื่องจากสามารถนำกลุ่มฟังก์ชันเข้าไปในโครงสร้างที่ซับซ้อน การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ศาสตร์วัสดุศาสตร์ โดยใช้ในการออกแบบโพลิเมอร์ขั้นสูงและสารเคลือบผิว