BOC-DL-PROLINE ETHYL ESTER มักใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และสารประกอบทางเคมีอื่นๆ ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารป้องกันกลุ่มเอมีโนชั่วคราว (protecting group) เพื่อควบคุมและป้องกันการเกิดปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตยาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีโครงสร้างซับซ้อน การใช้งานหลักจึงเน้นที่การวิจัยและพัฒนายา รวมถึงการผลิตสารเคมีที่มีความเฉพาะทางสูง