4,4-dinitro-2,2-bipyridine N,N-dioxide ถูกนำมาใช้เป็นหลักในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์และวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนาลิแกนด์สำหรับเคมีเชิงประสาน โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้เหมาะสำหรับการสร้างโครงสร้างโลหะ-อินทรีย์ (MOFs) และวัสดุพรุนอื่นๆ ซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานในการเก็บก๊าซ การแยก และการเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจในการออกแบบวัสดุพลังงานสูงเนื่องจากกลุ่มไนโตรที่ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน ในงานวิจัย ยังถูกใช้เป็นหน่วยย่อยพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกใหม่ที่มีศักยภาพในการใช้งานทางเภสัชกรรมหรือเกษตรเคมี