Fmoc-Phe(3-Br)-OH ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ Solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่นิยมในการสร้างเปปไทด์ในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากกลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่สามารถกำจัดออกได้ง่ายโดยใช้เบส เช่น ไพเปอรีดีน ทำให้สามารถควบคุมการเติบโตของสายเปปไทด์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ หมู่โบรมีนที่ตำแหน่ง 3 บนวงแหวนฟีนิลอะลานีนยังช่วยเพิ่มความหลากหลายทางเคมีในการออกแบบเปปไทด์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น การปรับปรุงการจับกับเป้าหมายหรือการเพิ่มความเสถียรของโมเลกุล สารนี้จึงมีบทบาทสำคัญในงานวิจัยทางเภสัชวิทยาและชีวเคมี เพื่อพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ๆ