สาร Boc-D-Orn(Z)-OH ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในห้องปฏิบัติการ โดยเฉพาะในกระบวนการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันอะมิโนระหว่างการสร้างสายเปปไทด์ ช่วยให้สามารถควบคุมการเชื่อมต่อกรดอะมิโนได้อย่างแม่นยำ และมักใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายา เพื่อสร้างโมเลกุลที่มีความซับซ้อนและเฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีของเปปไทด์และการออกแบบสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพใหม่ๆ