4-氯咪唑[4,5-C]吡啶可作为有机合成中间体和医药中间体，可用于实验室研发过程和化工医药生产过程中。4-氯咪唑[4,5-C]吡啶中的咪唑环上的氮原子具有亲核性，可以在碱性条件下与碘代烷烃类化合物（例如碘乙烷、碘丙烷等）发生亲核取代反应生成相应的N-烷基化的咪唑衍生物，烷基化的产物在有机合成中具有重要的应用，可以用于构建复杂有机分子结构。在有机合成化学中，4-氯咪唑[4,5-C]吡啶主要用作有机合成中间体可用于吡啶并咪唑类衍生物的制备。例如有相关研究表明该物质可用于合成RNA 固相合成中的 3-脱氮腺苷亚磷酰。4-氯咪唑[4,5-C]吡啶结构中的氯原子具有较高的化学反应活性，这种反应活性源于氯原子容易受到亲核进攻从而发生脱氯衍生物化反应。这些反应在有机合成中非常有用，因为它们可以用来引入羟基或胺基基团可改变分子的性质和功能。这些产物可以进一步用于合成复杂的有机分子，包括药物、聚合物和其他有机化合物。