Boc-3,4,5-trifluoro-D-phenylalanine ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะในกระบวนการทางเคมีที่ต้องการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาเฉพาะที่ กรดอะมิโนนี้มักถูกนำมาใช้ในการสร้างโมเลกุลที่มีความซับซ้อนสูง เช่น ยาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เนื่องจากกลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ช่วยป้องกันกลุ่มฟังก์ชันอื่น ๆ ในระหว่างการสังเคราะห์ ทำให้สามารถควบคุมขั้นตอนการทำปฏิกิริยาได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ฟลูออรีนที่อยู่ในโครงสร้างยังช่วยเพิ่มความเสถียรและปรับปรุงคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาของโมเลกุลเป้าหมายอีกด้วย