Fmoc-D-Phe(4-NH2)-OH ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบของแข็ง (Solid-phase peptide synthesis, SPPS) เนื่องจากกลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ที่มีอยู่ในโมเลกุลสามารถป้องกันกลุ่มอะมิโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้สามารถควบคุมลำดับการเชื่อมต่อของกรดอะมิโนได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ กลุ่มอะมิโนที่ตำแหน่ง 4 บนวงแหวนฟีนิลอะลานีนยังสามารถทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อสำหรับการปรับเปลี่ยนทางเคมีเพิ่มเติม ซึ่งเป็นประโยชน์ในการสร้างเปปไทด์ที่มีฟังก์ชันพิเศษหรือการเชื่อมต่อกับโมเลกุลอื่นๆ เช่น ตัวรับสัญญาณหรือสารเรืองแสง ในงานวิจัยทางเภสัชวิทยาและชีววิทยาโมเลกุล สารนี้จึงเป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ๆ