Na-Boc-D-2,4-diaminobutyric acid ใช้เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์เปปไทด์และเปปไทด์เลียนแบบ โดยเฉพาะในการพัฒนายาเภสัชภัณฑ์ มีบทบาทสำคัญในการป้องกันกลุ่มอะมิโนระหว่างปฏิกิริยาการจับคู่เปปไทด์ เพื่อให้มั่นใจในการสังเคราะห์ที่เลือกสรรและมีประสิทธิภาพ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการผลิตโมเลกุลชีวภาพที่ใช้งานได้ รวมถึงยาปฏิชีวนะและตัวยับยั้งเอนไซม์ ซึ่งการควบคุมโครงสร้างโมเลกุลอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็น นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาอนุพันธ์กรดอะมิโนและปฏิกิริยาของพวกมันในระบบชีวภาพ