N-(4-Nitrophenyl)-3-oxobutyramide ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารตั้งต้นสำหรับการเตรียมเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรต่างๆ มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสารที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก โครงสร้างที่มีทั้งกลุ่มไนโตรและคาร์บอนิลทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลซับซ้อน นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ โดยเฉพาะในสาขาเคมียารักษาโรค การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี ซึ่งความตอบสนองของสารช่วยในการก่อตัวของสารแต่งสีที่มีคุณสมบัติเฉพาะ