Fmoc-D-Ser(AC)-OH เป็นสารเคมีที่ใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์แบบ solid-phase peptide synthesis (SPPS) สารนี้ทำหน้าที่เป็นหน่วยสร้าง (building block) ที่มีกลุ่มป้องกัน (protecting group) คือ Fmoc (9-ฟลูออรีนิลเมท็อกซี่คาร์บอนิล) ซึ่งช่วยป้องกันหมู่เอมีโนของกรดอะมิโนในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ หมู่ Ac (Acetyl) ที่ต่อกับเซรีนยังช่วยป้องกันหมู่ไฮดรอกซิลข้างของเซรีนไม่ให้เกิดปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการในขั้นตอนอื่นๆ

การใช้งานหลักของ Fmoc-D-Ser(AC)-OH คือการนำไปใช้ในการสร้างเปปไทด์ที่มีเซรีนในโครงสร้าง โดยเฉพาะเมื่อต้องการควบคุมสเตอริโอเคมี (stereochemistry) ของเซรีนให้อยู่ในรูปแบบ D-configuration ซึ่งมีความสำคัญในการออกแบบเปปไทด์ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ เช่น ยาหรือสารชีวโมเลกุลที่ใช้ในการวิจัยทางเภสัชวิทยาและชีวเคมี

นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ในการศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์หรือปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับเซรีน รวมถึงการพัฒนาวัคซีนหรือสารต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพสูง ดังนั้น Fmoc-D-Ser(AC)-OH จึงเป็นสารสำคัญในวงการวิจัยและพัฒนาด้านเคมีชีวภาพและเภสัชกรรม