L-Homophenylalanine tert-Butyl Ester Hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์และสารกลางทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของ L-homophenylalanine ซึ่งช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่ควบคุมได้ในการก่อตัวพันธะเปปไทด์ สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ความผิดปกติทางระบบประสาท เนื่องจากอนุพันธ์ของ homophenylalanine เป็นที่รู้จักว่ามีปฏิสัมพันธ์กับระบบสารสื่อประสาท นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาการยับยั้งเอนไซม์และการจับกับตัวรับ ซึ่งช่วยในการค้นพบตัวแทนบำบัดใหม่ๆ กลุ่มเอสเตอร์ tert-butyl ของมันให้ความเสถียรภาพระหว่างการสังเคราะห์ ทำให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่เชื่อถือได้ในเคมีอินทรีย์และเคมีทางการแพทย์