Fmoc-D-Glutamine ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ Solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคสำคัญในการสร้างเปปไทด์และโปรตีนในห้องปฏิบัติการ โดย Fmoc group ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกัน (protecting group) สำหรับหมู่อะมิโน ในขณะที่ D-Glutamine เป็นหนึ่งในกรดอะมิโนที่ใช้ในการสร้างโครงสร้างเปปไทด์ที่มีความจำเพาะทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาวิจัยทางเภสัชวิทยาและชีวเคมี เพื่อพัฒนายาใหม่ ๆ และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมตาบอลิซึมของเซลล์