สารนี้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคหลักในการสร้างเปปไทด์ในห้องปฏิบัติการ Fmoc-O-tert-butyl-D-trans-4-hydroxyproline ทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของ trans-4-hydroxyproline โดยช่วยให้กลุ่มไฮดรอกซิลคงตัวในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ กลุ่ม Fmoc ปกป้องกลุ่มอะมิโน ในขณะที่กลุ่ม tert-butyl ปกป้องกลุ่มไฮดรอกซิล ซึ่งช่วยให้สามารถถอดการป้องกันแบบเลือกเพศได้ในขั้นตอนต่างๆ

สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตเปปไทด์และโปรตีนที่ซับซ้อน ซึ่งต้องการการควบคุมปฏิกิริยาของกรดอะมิโนอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนา peptidomimetics และเปปไทด์ชีวภาพสำหรับการวิจัยทางเภสัชกรรม ซึ่งมีส่วนช่วยในการค้นพบยาและการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ ความเสถียรและความเข้ากันได้กับสารเชื่อมต่อต่างๆ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบในเคมีเปปไทด์

นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นหน่วยสร้าง (building block) ที่สำคัญในการนำ hydroxyproline เข้าไปในโครงสร้างเปปไทด์ ซึ่งมีความสำคัญในทางชีววิทยา เช่น ในคอลลาเจนและโปรตีนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการยึดเกาะของเซลล์และการสร้างเนื้อเยื่อ กลุ่มป้องกัน Fmoc และ tert-butyl (tBu) ช่วยให้สามารถควบคุมการสังเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ โดยเฉพาะในขั้นตอนการถอดกลุ่มป้องกัน (deprotection) และการเชื่อมต่อเปปไทด์ ซึ่งทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพและลดข้อผิดพลาด