L-Valine t-butyl ester hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์เป็นสารป้องกันสำหรับกรดอะมิโนวาลีน กลุ่มเอสเตอร์ t-butyl ช่วยปกป้องกลุ่มคาร์บอกซิลระหว่างกระบวนการปฏิกิริยา ป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างเปปไทด์ทีละขั้นตอนด้วยความแม่นยำสูง นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน ซึ่งต้องการการป้องกันและถอดป้องกันกลุ่มฟังก์ชันอย่างเลือกสรร ความเสถียรและความง่ายในการถอดออกภายใต้สภาวะกรดอ่อนทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์