Fmoc-2,4-Dimethyl-L-phenylalanine ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างสายเปปไทด์อย่างมีประสิทธิภาพ กลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่สามารถกำจัดออกได้ง่ายเมื่อต้องการเชื่อมต่อกรดอะมิโนตัวถัดไป นอกจากนี้ กลุ่มเมทิลที่ตำแหน่ง 2 และ 4 บนวงแหวนฟีนิลช่วยเพิ่มความเสถียรและปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีของกรดอะมิโน ทำให้เหมาะสำหรับการสร้างเปปไทด์ที่มีโครงสร้างซับซ้อนหรือมีความจำเพาะสูง เช่น เปปไทด์ที่ใช้ในการวิจัยทางเภสัชวิทยาและการพัฒนายา