D-Homophenylalanine tert-Butyl Ester ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์เปปไทด์และสารกลางทางเภสัชกรรม กลุ่มเอสเตอร์เทอร์ต-บิวทิลทำหน้าที่เป็นกลุ่มปกป้องสำหรับกรดคาร์บอกซิลิก ซึ่งช่วยให้สามารถทำปฏิกิริยาแบบเลือกสรรในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ที่ซับซ้อน สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตโมเลกุลคีรัล โดยช่วยรักษาความสมบูรณ์ของสเตอริโอเคมีระหว่างการแปลงทางเคมี นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการพัฒนาสารชีวภาพที่ออกฤทธิ์ รวมถึงตัวยับยั้งเอนไซม์และลิแกนด์ตัวรับ เนื่องจากความสามารถในการนำเสนอโครงสร้างเฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ยังพบการใช้งานในเคมีการแพทย์สำหรับการเตรียมยารักษาที่มุ่งเป้าไปยังด้านการรักษาต่างๆ