5-(2-Tolyl)thiophene-2-boronic acid ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม Suzuki-Miyaura เพื่อสร้างสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน ทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์ สารเคมีเกษตร และวัสดุขั้นสูง กลุ่ม boronic acid ช่วยให้การจับคู่ที่มีประสิทธิภาพกับ aryl halides ทำให้มีคุณค่ามากในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน

นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในการพัฒนาวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เช่น โพลิเมอร์และโมเลกุลขนาดเล็กสำหรับ OLEDs และสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ เนื่องจากโครงสร้างที่มีไทโอฟีนซึ่งมีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ดี จึงเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โฟโตโวลตาอิกส์ และสาขาอื่นๆ

ความเสถียรและ reactivity ของสารนี้ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในเคมียารักษาเพื่อการออกแบบยาตัวสมัคร นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาการนำไปใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความเฉพาะเจาะจงสูง เช่น การสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาและวัสดุที่มีโครงสร้างพิเศษสำหรับการใช้งานในสาขาต่างๆ ของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี