三氟甲烷磺酰氯可用作医药中间体，如制备白藜芦醇三甲醚，白藜芦醇三甲醚是很多抗菌药、减肥药、抗癌药物以及辅助剂的重要合成原料。例如制备具有抗癌作用的H-PGDS抑制剂、Rho-激酶抑制剂、KSP抑制剂、CSF-1R抑制剂、肾素抑制剂等。三氟甲烷磺酰氯可由三氟甲磺酸与氯化亚砜反应制备。
1）由三氟甲基磺酰氯制备三氟甲基磺酰氟。三氟甲基磺酰氟是一种重要的有机中间体，可用于制备三氟甲基磺酸、三氟甲基磺酸盐、二(三氟甲基磺酰)亚胺盐等重要有机化合物，也是许多医药化合物、有机催化剂的合成不可缺少的基本原料。作为一种重要的精细化工中间体，国内外对三氟甲基磺酰氟需求量很大，正日益成为精细化工中间体领域的热点产品。
2）制备双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐，包括以下步骤：将苯甲基胺溶于有机溶剂中，与三氟甲基磺酰氯或三氟甲基磺酰氟进行磺酰胺反应，得到苯甲基双三氟甲基磺酰氨，再经还原得到双三氟甲基磺酰氨；将所得的双三氟甲基磺酰氨，在无水溶剂条件下，与树脂锂进行离子交换得到最终产物双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐；该方法原料廉价易得，反应步骤简单，产率高，几乎无污染，无刻薄和危险的反应条件，产品易提纯，适合于国内大量生产化。
室温下，将1mol的三氟甲磺酸加入1L的二氯甲烷中，搅拌并缓慢滴加0.5mol的氯化亚砜，控制时间55min滴加完毕，室温搅拌反应12小时，将反应体系浓缩得粗品三氟甲烷磺酰氯，无需纯化。