Fmoc chloride ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะกลุ่มป้องกันสำหรับกรดอะมิโน โดยทำปฏิกิริยากับกลุ่มอะมิโนเพื่อสร้างกรดอะมิโนที่ได้รับการป้องกันด้วย Fmoc ซึ่งช่วยป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ระหว่างการประกอบโซ่เปปไทด์ การป้องกันนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสแข็ง (Solid-phase peptide synthesis, SPPS) ซึ่งกลุ่ม Fmoc สามารถถูกกำจัดออกได้อย่างง่ายดายภายใต้สภาวะเบสอ่อน ส่งผลให้สามารถเพิ่มกรดอะมิโนตามลำดับได้ ความเสถียรและการกำจัดแบบเลือกเฉพาะทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบในการผลิตเปปไทด์และโปรตีนที่ซับซ้อนสำหรับการวิจัยทางเภสัชกรรมและชีวเคมี นอกจากนี้ Fmoc chloride ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ที่ต้องการการป้องกันกลุ่มอะมีนชั่วคราว