Il principio di reazione dell'anidride tetracloroftalica si basa sul forte effetto di elettronattrazione- dell'atomo di cloro sull'anello benzenico, che rende il gruppo dell'anidride più suscettibile alle reazioni di sostituzione nucleofila. L'atomo di cloro nella sua molecola può partecipare a reazioni di polimerizzazione attraverso un meccanismo di radicali liberi, mentre il gruppo di anidride può subire reazioni di esterificazione/ammidazione con alcoli/ammine. Questo composto può subire decarbossilazione ad alte temperature per generare derivati del tetraclorobenzene.
La struttura unica di questa anidride la rende un monomero di alta-qualità per la sintesi di polimeri come le poliimmidi e può anche fungere da elemento fondamentale per gli intermedi dei coloranti. A livello industriale, viene tipicamente prodotto utilizzando il processo di clorazione diretta dell'anidride ftalica, che richiede un controllo rigoroso della temperatura e della portata del gas di cloro.
Il principio alla base del suo utilizzo come intermedio nella sintesi organica risiede nell'elevata reattività del suo anello di anidride, che subisce facilmente reazioni di apertura dell'anello-con nucleofili (come ammine, alcoli e idrossilammine) per generare derivati come ammidi, esteri e acidi. Allo stesso tempo, l'atomo di cloro sull'anello benzenico può partecipare a reazioni di sostituzione nucleofila o di accoppiamento, rendendolo un importante intermedio nella sintesi di coloranti (come pigmenti di ftalocianina e coloranti a base di tallio-), pesticidi (come ftalati di riso) e prodotti farmaceutici.
