4-bromothiazole-2-d ถูกใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะหน่วยย่อยก่อสร้างสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมสำหรับการพัฒนาส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) เนื่องจากโครงสร้างวงแหวนไทอะซอล ซึ่งเป็นโครงสร้างย่อยที่พบบ่อยในยาหลายชนิด การมีอะตอมโบรมีนทำให้เป็นสารกลางที่หลากหลายสำหรับการปรับแต่งเพิ่มเติมผ่านปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม เช่น การจับคู่แบบซูซูกิหรือบูชวาลด์-ฮาร์ทวิก นอกจากนี้ รูปแบบที่ถูก deuterated สามารถนำมาใช้ในการศึกษาการเผาผลาญและการพัฒนายาเพื่อติดตามพฤติกรรมของโมเลกุลในระบบชีวภาพ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการเผาผลาญยาและความเสถียร สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตรและวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยที่อนุพันธ์ของไทอะซอลเป็นที่รู้จักจากคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และแสงที่เป็นเอกลักษณ์