Reaktionsprincippet for tetrachlorphthalsyreanhydrid er baseret på chloratomets stærke elektron-tilbagetrækningseffekt på benzenringen, hvilket gør anhydridgruppen mere modtagelig for nukleofile substitutionsreaktioner. Kloratomet i dets molekyle kan deltage i polymerisationsreaktioner via en fri radikalmekanisme, mens anhydridgruppen kan gennemgå esterificerings-/amideringsreaktioner med alkoholer/aminer. Denne forbindelse kan gennemgå decarboxylering ved høje temperaturer for at generere tetrachlorbenzenderivater.
Den unikke struktur af dette anhydrid gør det til en monomer af høj-kvalitet til syntetisering af polymerer såsom polyimider, og det kan også tjene som en vigtig byggesten for farvestofmellemprodukter. Industrielt fremstilles det typisk ved hjælp af den direkte chloreringsproces af phthalsyreanhydrid, hvilket kræver streng kontrol af temperatur og chlorgasstrømningshastighed.
Princippet bag dets brug som et mellemprodukt i organisk syntese ligger i den høje reaktivitet af dens anhydridring, som let gennemgår ringåbningsreaktioner med nukleofiler (såsom aminer, alkoholer og hydroxylaminer) for at generere derivater såsom amider, estere og syrer. Samtidig kan chloratomet på benzenringen deltage i nukleofile substitutions- eller koblingsreaktioner, hvilket gør det til et vigtigt mellemprodukt i syntesen af farvestoffer (såsom phthalocyaninpigmenter og thallium-baserede farvestoffer), pesticider (såsom risblastphthalater) og farmaceutiske produkter.
