Fmoc-pentafluoro-L-phenylalanine ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (Solid-phase peptide synthesis: SPPS) การนำสารนี้เข้าไปในเปปไทด์ช่วยเพิ่มความเสถียรและความต้านทานต่อการย่อยสลายโดยเอนไซม์ ทำให้มีคุณค่าต่อการพัฒนายาและโมเลกุลชีวภาพที่ขึ้นอยู่กับเปปไทด์ กลุ่ม pentafluorophenyl นำเสนอคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความสัมพันธ์ในการจับและความจำเพาะในปฏิกิริยาระหว่างเปปไทด์กับตัวรับ สารนี้ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาการโต้ตอบระหว่างโปรตีน-โปรตีนและการออกแบบตัวยับยั้งเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการไบโอคอนจูเกชันและการติดฉลาก เนื่องจากอะตอมฟลูออรีนที่สามารถนำมาใช้ในการศึกษาด้วย NMR หรือเป็นจุดยึดสำหรับการดัดแปลงทางเคมีเพิ่มเติม บทบาทของมันในการสร้างเปปไทด์ที่ดัดแปลงแล้วด้วยฟังก์ชันที่ปรับแต่งได้ทำให้เป็นสารเคมีสำคัญในเคมียารักษาและการวิจัยทางชีวเคมี