Fmoc-D-Leu-Cl ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) เนื่องจากกลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่สามารถถอดออกได้ง่ายด้วยเบสอ่อน เช่น ไพเพอริดีน ทำให้สามารถควบคุมขั้นตอนการสร้างเปปไทด์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังใช้ในการสร้างเปปไทด์ที่มีกรดอะมิโน D-Leucine ซึ่งมีความสำคัญในการศึกษาคุณสมบัติทางชีวภาพและโครงสร้างของเปปไทด์ที่มีความจำเพาะสูง อีกทั้งยังมีบทบาทในการพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลที่มีศักยภาพทางการแพทย์อีกด้วย