Fmoc-Phe(3-F)-OH ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นวิธีการที่นิยมใช้ในการสร้างเปปไทด์ในห้องปฏิบัติการ สารนี้ทำหน้าที่เป็นหน่วยสร้าง (building block) สำหรับการเพิ่มกรดอะมิโนฟีนิลอะลานีน (Phe) ที่ถูกดัดแปลงด้วยหมู่ฟลูออรีน (3-F) เข้าไปในสายเปปไทด์ หมู่ Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ที่อยู่ในโมเลกุลช่วยในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันของกรดอะมิโนระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ และสามารถกำจัดออกได้ง่ายเมื่อต้องการ การที่มีหมู่ฟลูออรีนในโครงสร้างทำให้เปปไทด์ที่ได้มีคุณสมบัติเฉพาะทาง เช่น การเพิ่มความเสถียรของโครงสร้างหรือการปรับปรุงการจับกับเป้าหมายทางชีวภาพ ซึ่งมีประโยชน์ในการพัฒนายาและการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโปรตีน นอกจากนี้ ยังอาจใช้ในการวิจัยทางเคมีชีวภาพเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์หรือตัวรับสัญญาณในร่างกาย โดยการสร้างเปปไทด์ที่มีการดัดแปลงเฉพาะทาง