(S)-N-Boc-4-Bromophenylalanine ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการสร้างเปปไทด์และโมเลกุลที่มีความซับซ้อน เนื่องจากกลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่ช่วยในการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาเฉพาะที่ในระหว่างการสังเคราะห์ นอกจากนี้ หมู่โบรโมที่ตำแหน่งพาราบนวงแหวนฟีนิลยังช่วยอำนวยความสะดวกในการเกิดปฏิกิริยาควอสเคชัน (cross-coupling reactions) เช่น ปฏิกิริยาของซูซูกิ (Suzuki reaction) ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในโมเลกุลเป้าหมาย สารนี้จึงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีโครงสร้างเฉพาะเจาะจง