Fmoc-4-Chloro-D-Phe-OH เป็นสารเคมีที่ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นหน่วยสร้าง (building block) สำคัญ กลุ่มปกป้อง Fmoc (fluorenylmethyloxycarbonyl) ช่วยให้สามารถถอดกลุ่มปกป้องได้อย่างเลือกสรรในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (solid-phase peptide synthesis) ซึ่งเอื้อต่อการประกอบเปปไทด์ทีละขั้นตอน การแทนที่ด้วยคลอรีนที่ตำแหน่ง 4 บนห่วงข้างของ phenylalanine แนะนำความถี่น้ำ (hydrophobicity) และผลกระทบเชิง steric ซึ่งสามารถมีอิทธิพลต่อโครงสร้างและการทำงานของเปปไทด์

สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างเปปไทด์ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ เช่น การจับกับตัวรับ (receptor binding) หรือการยับยั้งเอนไซม์ (enzyme inhibition) และมักใช้ในงานค้นคว้ายา (drug discovery) และงานวิจัยทางชีวเคมี ธรรมชาติ chiral (การกำหนดค่า D) ของมันมีประโยชน์ในการศึกษาสเตอริโอเคมีของเปปไทด์และการออกแบบ peptidomimetics ที่มีเสถียรภาพหรือ selectivity เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ยังช่วยเพิ่มความหลากหลายในการออกแบบเปปไทด์ โดยเฉพาะในงานวิจัยที่ต้องการปรับปรุงคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความเสถียร และนำไปใช้ในการพัฒนายาเปปไทด์หรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ ที่มีโครงสร้างเฉพาะทาง