Fmoc-Phe(3-NO2)-OH ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (SPPS) สารนี้ทำหน้าที่เป็นบล็อกสร้างกรดอะมิโนที่ได้รับการป้องกัน โดยที่กลุ่ม Fmoc ให้การป้องกันชั่วคราวแก่กลุ่มอะมิโนระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ กลุ่มไนโตรบนวงแหวนฟีนิลสามารถนำไปใช้ในการดัดแปลงทางเคมีเพิ่มเติมหรือเป็นตัวตรวจสอบทางสเปกโทรสโกปีเนื่องจากคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่โดดเด่น สารนี้มีคุณค่าในการผลิตเปปไทด์ที่มีคุณสมบัติหรือโครงสร้างเฉพาะเจาะจง มักใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษาการโต้ตอบของเปปไทด์ กิจกรรมของเอนไซม์ หรือเป็นสารกลางในการพัฒนายาโครงสร้างที่ไม่เหมือนใครช่วยให้สามารถรวมคุณสมบัติของไนโตรอะโรมาติกเข้าไปในเปปไทด์ ซึ่งมีประโยชน์ในการออกแบบโมเลกุลชีวภาพที่ใช้งานได้หรือตัวตรวจสอบสำหรับการศึกษาทางชีวเคมี