L-Phenylalanine tert-butyl ester hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของ L-phenylalanine กลุ่ม tert-butyl ester ของมันให้ความเสถียรในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ ป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งใน solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งช่วยในการสร้างเปปไทด์แบบขั้นตอน โดยทำให้กรดอะมิโนคงสภาพจนถึงขั้นตอนการถอดป้องกันสุดท้าย นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมสารกลาง chiral สำหรับการใช้งานทางเภสัชกรรม สนับสนุนการผลิตยาที่บริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์ บทบาทของมันในการสังเคราะห์อินทรีย์ขยายไปถึงการพัฒนาโมเลกุลชีวภาพและสารประกอบอินทรีย์ซับซ้อน ทำให้เป็น reagent ที่หลากหลายในทั้งการวิจัยทางวิชาการและอุตสาหกรรม รวมถึงการผลิตยาที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาทและฮอร์โมน เนื่องจากโครงสร้างเฉพาะช่วยให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ