ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างเป็นเพปไทด์หรือสารที่เลียนแบบโครงสร้างของเพปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวตั้งต้น (building block) ในการสร้างสารที่มีโครงสร้างไซคลิก ซึ่งมักพบในยาหรือสารชีวภาพที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น สารยับยั้งเอนไซม์ หรือโมเลกุลที่ออกแบบมาเพื่อจับกับโปรตีนเป้าหมาย กลุ่ม Boc ที่อยู่บนไนโตรเจนช่วยป้องกันตำแหน่งการเกิดปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ และสามารถถอดออกได้ง่ายภายใต้สภาวะกรดอ่อน ทำให้เหมาะสมกับการสังเคราะห์แบบขั้นตอน โครงสร้าง 2-oxopiperazine ยังเป็นโครงสร้างสำคัญในสารหลายชนิดที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา จึงนิยมใช้สารนี้ในการพัฒนายาใหม่ โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านเคมีการแพทย์และเคมีเชิงชีวภาพ