tert-Butyl 3-aminopropanoate ใช้เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมยาและสารเคมีเกษตร มีหมู่อะมีนปฐมภูมิที่ไม่ถูกป้องกันและเอสเตอร์เทอร์ต-บิวทิล ซึ่งให้ปฏิกิริยาที่หลากหลายในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น หมู่อะมีนที่ไม่ถูกป้องกันช่วยให้เกิดปฏิกิริยานิวคลีโอไฟล์ ในขณะที่เอสเตอร์เทอร์ต-บิวทิลทำหน้าที่เป็นหมู่ป้องกันสำหรับกรดคาร์บอกซิลิก ซึ่งสามารถปลดป้องกันได้อย่างเลือกสรรภายใต้สภาวะกรดโดยไม่กระทบต่อส่วนอื่นๆ นิยมใช้ในการสังเคราะห์อนุพันธ์ของกรดอะมิโนเบต้าและสารประกอบชีวภาพ นอกจากนี้ หมู่เทอร์ต-บิวทิลยังช่วยเพิ่มความเสถียรทางเมแทบอลิซึมและลิโพฟิลิก ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนาโปรดรัก