Boc-2,5-difluoro-D-phenylalanine ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะในกระบวนการทางเคมีที่ต้องการการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันบางอย่างในช่วงการสังเคราะห์ เนื่องจากกลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่สามารถกำจัดออกได้ง่ายเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ นอกจากนี้ สารเคมีนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการศึกษาทางเภสัชวิทยาและชีววิทยาโมเลกุล โดยใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ การที่มีฟลูออรีนในโครงสร้างช่วยเพิ่มความเสถียรและปรับปรุงคุณสมบัติทางเภสัชจลนศาสตร์ของสารประกอบที่ได้ ในด้านการวิจัยทางเคมี ช่วยในการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ และการปรับแต่งโครงสร้างโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารเป้าหมาย