Thalidomide-NH-C4-NH-Boc ถูกนำมาใช้หลักๆ ในสาขาเคมียารักษาและการพัฒนายา มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะโมเลกุลที่มุ่งเป้าไปยังเส้นทางชีวภาพเฉพาะ สารนี้มักถูกใช้ในการออกแบบและสร้าง proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) ซึ่งเป็นตัวแทนบำบัดแบบนวัตกรรมที่ย่อยสลายโปรตีนที่ก่อให้เกิดโรค โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้ผู้วิจัยสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกสรรของยาได้ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาการโต้ตอบระหว่างโปรตีน-โปรตีน และการพัฒนาการบำบัดแบบมุ่งเป้าเฉพาะสำหรับโรคต่างๆ เช่น มะเร็งและโรคอักเสบ กลุ่มอะมีนที่ได้รับการป้องกันด้วย Boc ช่วยอำนวยความสะดวกในการควบคุมปฏิกิริยา ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าต่อการสังเคราะห์อินทรีย์