Fmoc-D-Cit-OH ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะบล็อกก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าต่อกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (SPPS) เนื่องจากกลุ่มป้องกัน Fmoc ซึ่งสามารถกำจัดออกได้ง่ายภายใต้สภาวะเบสอ่อน สารประกอบนี้จำเป็นสำหรับการรวม D-ซิทรูลลีนเข้าไปในลำดับเปปไทด์ ทำให้สามารถศึกษากโครงสร้างและการทำงานของเปปไทด์ได้ นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาเปปไทด์เลียนแบบ (peptidomimetics) และเปปไทด์ชีวภาพที่ใช้งานได้ สนับสนุนการวิจัยด้านการค้นพบยาและการศึกษาทางชีวเคมี นอกจากนี้ Fmoc-D-Cit-OH ยังมีบทบาทในการสร้างเปปไทด์ที่ปรับเปลี่ยนแล้วสำหรับการประยุกต์ใช้ในภูมิคุ้มกันวิทยา เช่น การศึกษโรคภูมิต้านตนเองที่เปปไทด์ซิทรูลลิเนตมีความสำคัญ

• การป้องกันกลุ่มฟังก์ชัน: กลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ใน Fmoc-D-Cit-OH ทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันกลุ่มอะมิโนชั่วคราว ซึ่งสามารถกำจัดออกได้อย่างง่ายดายโดยใช้เบส เช่น ไพเปอร์ริดีน
• การสร้างเปปไทด์แบบกำหนดทิศทาง: เนื่องจากเป็น D-Citrulline (D-Cit) จึงช่วยในการสร้างเปปไทด์ที่มีโครงสร้างเฉพาะทาง ซึ่งอาจมีประโยชน์ในการศึกษาทางชีววิทยาและเภสัชวิทยา
• การปรับแต่งโครงสร้างเปปไทด์: ช่วยในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างเปปไทด์เพื่อเพิ่มความเสถียรหรือประสิทธิภาพทางชีวภาพ

สารนี้จึงเป็นเครื่องมือสำคัญในงานวิจัยทางเคมีและชีววิทยา ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์และออกแบบเปปไทด์ใหม่ๆ