Boc-D-PHE-PRO-OH เป็นสารเคมีที่ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการสร้างโครงสร้างเปปไทด์ที่ซับซ้อน มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์เปปไทด์ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพและเปปไทด์เลียนแบบ ซึ่งช่วยในการนำลำดับกรดอะมิโนเฉพาะเจาะจงเข้ามา กลุ่มปกป้อง Boc (tert-butoxycarbonyl) ช่วยให้เกิดการกำจัดปกป้องแบบเลือกเพศในระหว่างการสังเคราะห์ ซึ่งช่วยให้ควบคุมกระบวนการปฏิกิริยาได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังใช้ในงานวิจัยเภสัชกรรมสำหรับพัฒนายาเปปไทด์ รวมถึงยาที่มุ่งเป้าไปที่การยับยั้งเอนไซม์หรือการปรับเปลี่ยนตัวรับ บทบาทในสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสตายแข็ง (SPPS) ก็มีความสำคัญ โดยมีส่วนช่วยในการผลิตเปปไทด์สำหรับการใช้งานด้านการบำบัดและวินิจฉัย