Boc-D-Phe(3,4-Cl2)-OH เป็นสารเคมีที่ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์และสารประกอบทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในกระบวนการป้องกันกลุ่มฟังก์ชัน (protection group) ของกรดอะมิโนในระหว่างการสร้างสายเปปไทด์ กลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ที่อยู่ในโครงสร้างช่วยป้องกันกลุ่มเอมีโนของกรดอะมิโนไม่ให้เกิดปฏิกิริยาในขั้นตอนอื่นๆ ทำให้สามารถควบคุมการสังเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการวิจัยและพัฒนายา เนื่องจากโครงสร้างที่มีคลอรีนสองอะตอมในตำแหน่ง 3 และ 4 ของวงแหวนฟีนิล ช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของสารประกอบเปปไทด์ที่สังเคราะห์ขึ้น โดยเฉพาะในยาที่ออกแบบมาเพื่อจับกับเป้าหมายเฉพาะทางชีวภาพ เช่น ตัวรับ (receptors) หรือเอนไซม์ อีกทั้งยังเป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารประกอบทางเคมีที่มีความซับซ้อนสูง ซึ่งมีศักยภาพในการเป็นตัวยาใหม่ๆ หรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีประโยชน์ทางการแพทย์และเภสัชกรรม