L-Isoleucine Benzyl Ester 4-Toluenesulfonate Salt ใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์และเคมีเปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของ L-isoleucine ซึ่งช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่ควบคุมได้ในการสร้างเปปไทด์และโมเลกุลซับซ้อนอื่นๆ กลุ่มเอสเตอร์เบนซิลให้ความเสถียรระหว่างการสังเคราะห์ ในขณะที่เกลือ 4-โทลูอีนซัลโฟเนตช่วยเพิ่มความละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆ สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตเปปไทด์ที่กำหนดเองสำหรับการวิจัยเภสัชกรรม ซึ่งการรวมกรดอะมิโนอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการพัฒนาสารประกอบชีวภาพและในการศึกษาการโต้ตอบระหว่างเอนไซม์กับซับสเตรต บทบาทในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันทำให้เป็นตัวเรแทนต์ที่หลากหลายในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์