Boc-3,4-Difluoro-D-Phenylalanine ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะในกระบวนการทางเคมีที่ต้องการควบคุมสเตอริโอเคมีอย่างแม่นยำ เนื่องจากโครงสร้างที่มีกลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ช่วยในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันในช่วงการสังเคราะห์ และกลุ่มฟลูออรีนที่ตำแหน่ง 3 และ 4 บนวงแหวนฟีนิลช่วยเพิ่มความเสถียรและอิทธิพลทางอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้เหมาะสำหรับการออกแบบโมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ เช่น ยาหรือสารเคมีเพื่อการวิจัยทางเภสัชวิทยา นอกจากนี้ ยังใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาและกลไกทางชีวเคมี โดยเฉพาะในด้านการพัฒนายาเป้าหมายและการปรับแต่งโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจับกับเป้าหมายทางชีวภาพ