Fmoc chloride ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในด้านเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในกระบวนการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันของกรดอะมิโน (amino acid protection) หลักการทำงานคือ Fmoc chloride ทำปฏิกิริยากับกลุ่มอะมิโนของกรดอะมิโนเพื่อสร้าง Fmoc-protected amino acid ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้กลุ่มอะมิโนทำปฏิกิริยาในขั้นตอนอื่นๆ ของการสังเคราะห์ หลังจากนั้นสามารถกำจัดกลุ่ม Fmoc ออกได้ง่ายๆ โดยใช้เบส เช่น ไพเปอรีดีน (piperidine) ทำให้กระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์มีประสิทธิภาพและแม่นยำมากขึ้น นอกจากนี้ Fmoc chloride ยังใช้ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเพื่อผลิตยาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีโครงสร้างซับซ้อน