Boc-Leucinol ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารประกอบที่ขึ้นอยู่กับเปปไทด์ มันทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยอะมิโนอัลกอฮอล์ที่ได้รับการป้องกัน ช่วยให้สามารถประกอบโมเลกุลที่ซับซ้อนได้อย่างควบคุมโดยไม่เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่ต้องการ กลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ให้การป้องกันชั่วคราวแก่ส่วนประกอบอะมีน อนุญาตให้เกิดปฏิกิริยาเลือกสรรที่ตำแหน่งอื่น ๆ ซึ่งจำเป็นในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบขั้นตอน

มันถูกนำมาใช้บ่อยในการเตรียมตัวยับยั้งโปรติเอส รีเซปเตอร์อะโกนิสต์ และตัวปรับโมดูเลเตอร์ของเอนไซม์ เนื่องจากโครงสร้างที่คล้ายกับอนุพันธ์กรดอะมิโนตามธรรมชาติ โครงสร้างหลักของลิวซินอลมีส่วนช่วยในด้านคีรอลและคุณสมบัติ steric ที่ดี ช่วยเพิ่มความเลือกสรรแบบสเตอรีโอในสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริก นอกจากนี้ Boc-Leucinol ยังถูกใช้ในสังเคราะห์แบบเฟสของแข็งและเคมีแบบคอมบิเนตอรีสำหรับสร้างไลบรารีของโมเลกุลชีวภาพที่มีกิจกรรม ความเสถียรและความง่ายในการกำจัดป้องกันทำให้มันเป็นอินเทอร์มีเดียตที่ได้รับความนิยมในกระบวนการค้นพบยาและเคมียา