L-Leucine tert-butyl ester hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะส่วนประกอบพื้นฐาน โดยเป็นรูปแบบที่ป้องกันของ L-leucine ซึ่งกลุ่ม tert-butyl ปกป้องกลุ่มคาร์บอกซิล ทำให้สามารถทำปฏิกิริยาแบบเลือกสรรที่ตำแหน่งอื่น ๆ ระหว่างการประกอบโซ่เปปไทด์ สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (SPPS) และการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของเหลว ซึ่งช่วยในการสร้างเปปไทด์ที่ซับซ้อนด้วยความแม่นยำสูง นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในงานวิจัยทางเภสัชศาสตร์เพื่อพัฒนายา 기반เปปไทด์ ซึ่งการสังเคราะห์ที่ควบคุมและมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ ความเสถียรและความง่ายในการกำจัดสารป้องกันทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบในเคมีอินทรีย์และเคมียารักษา