ใช้เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมสารประกอบฟอสโฟเนตที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ ใช้ในการสังเคราะห์ยาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง เนื่องจากสามารถเลียนแบบเอสเตอร์ฟอสเฟตในเส้นทางเมแทบอลิซึม นิยมใช้ในปฏิกิริยา Horner-Wadsworth-Emmons เพื่อสร้างอัลเคนคอนจูเกต ซึ่งมีความสำคัญในเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์ โดยเฉพาะเซรีนไฮโดรเลสและเอนไซม์ถ่ายโอนฟอสโฟรีลอื่นๆ กลุ่มไนโตรเบนซิลช่วยให้ตรวจจับได้ง่ายและอาจใช้ในการกระตุ้นด้วยแสงในกลยุทธ์โปรดรัก