Fmoc-D-Lys(Fmoc)-OH เป็นสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในเทคนิค Solid-phase peptide synthesis (SPPS) โดยสารนี้ทำหน้าที่เป็นหน่วยสร้างที่สำคัญในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันของไลซีน (Lysine) ในระหว่างการสังเคราะห์ เนื่องจากมีกลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ที่สามารถป้องกันกลุ่มเอมีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถกำจัดออกได้ง่ายเมื่อต้องการ นอกจากนี้ ยังใช้ในการสร้างเปปไทด์ที่มีกิ่งข้างหรือการปรับเปลี่ยนโครงสร้างที่ซับซ้อน เนื่องจากมีกลุ่ม Fmoc สองกลุ่มที่ช่วยให้สามารถควบคุมการเกิดปฏิกิริยาได้อย่างแม่นยำ ทำให้ได้เปปไทด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีโครงสร้างตามที่ต้องการ สารนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา โดยใช้ในการพัฒนายาเปปไทด์หรือโมเลกุลชีวภาพอื่น ๆ ที่มีศักยภาพในการรักษาโรคต่าง ๆ