Boc-4-amino-4-methyl-pentanoic acid ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะอนุพันธ์กรดอะมิโนที่ได้รับการป้องกัน กลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันสำหรับฟังก์ชันอะมีน ป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างเปปไทด์และโปรตีนที่มีโครงสร้างซับซ้อน ซึ่งการป้องกันและถอนการป้องกันกลุ่มอะมิโนอย่างเลือกสรรเป็นสิ่งจำเป็น นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารกลางทางเภสัชกรรม ซึ่งความเสถียรและปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่เหมาะสมสำหรับการสร้างโมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังพบการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์สำหรับการเตรียมอะไมด์ เอสเตอร์ และอนุพันธ์อื่นๆ ซึ่งมีส่วนสนับสนุนการผลิตสารเคมีพิเศษและเคมีภัณฑ์ละเอียด