Nguyên lý phản ứng của anhydrit tetrachlorophthalic dựa trên tác dụng hút electron mạnh-của nguyên tử clo lên vòng benzen, khiến nhóm anhydrit dễ bị ảnh hưởng hơn bởi các phản ứng thay thế ái nhân. Nguyên tử clo trong phân tử của nó có thể tham gia phản ứng trùng hợp thông qua cơ chế gốc tự do, trong khi nhóm anhydrit có thể trải qua phản ứng este hóa/amid hóa với rượu/amin. Hợp chất này có thể trải qua quá trình khử carboxyl ở nhiệt độ cao để tạo ra các dẫn xuất tetrachlorobenzen.
Cấu trúc độc đáo của anhydrit này làm cho nó trở thành monome chất lượng cao-để tổng hợp các polyme như polyimide và nó cũng có thể đóng vai trò là khối xây dựng chính cho các chất trung gian thuốc nhuộm. Về mặt công nghiệp, nó thường được sản xuất bằng quy trình clo hóa trực tiếp anhydrit phthalic, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và tốc độ dòng khí clo.
Nguyên tắc đằng sau việc sử dụng nó làm chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ nằm ở khả năng phản ứng cao của vòng anhydrit, dễ dàng trải qua các phản ứng mở vòng-với nucleophile (chẳng hạn như amin, rượu và hydroxylamine) để tạo ra các dẫn xuất như amit, este và axit. Đồng thời, nguyên tử clo trên vòng benzen có thể tham gia vào các phản ứng thay thế hoặc ghép cặp ái nhân, làm cho nó trở thành chất trung gian quan trọng trong quá trình tổng hợp thuốc nhuộm (chẳng hạn như chất màu phthalocyanine và thuốc nhuộm dựa trên tali-), thuốc trừ sâu (chẳng hạn như phthalate vụ nổ lúa) và dược phẩm.
