L-Homophenylalanine tert-Butyl Ester Hydrochloride ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์และสารกลางทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานในเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบชีวภาพและยารักษา กลุ่มเอสเทอร์เทอร์ต-บิวทิลให้การป้องกันสำหรับหมู่คาร์บอกซิลิกแอซิดระหว่างการสังเคราะห์เปปไทด์ ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาแบบเลือกสรร สารนี้ยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษายับยั้งเอนไซม์และลิแกนด์รีเซพเตอร์ ซึ่งช่วยส่งเสริมความก้าวหน้าในเคมียารักษา ความเสถียรและคุณสมบัติการเกิดปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นรีเอเจนต์ที่มีคุณค่าต่อการผลิตโมเลกุลซับซ้อนสำหรับการประยุกต์ใช้ทางการบำบัด นอกจากนี้ ยังใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและลดผลข้างเคียง รวมถึงการประยุกต์ใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษากลไกการทำงานของโมเลกุลทางชีวภาพ