Boc-Phe-Phe-OH เป็นสารประกอบที่ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในกระบวนการทางเคมี โดยมักใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสร้างเปปไทด์สายยาว เนื่องจากมีกลุ่ม Boc (tert-butyloxycarbonyl) ที่ช่วยป้องกันกลุ่มเอมีนในช่วงการสังเคราะห์ ทำให้ควบคุมปฏิกิริยาได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาการเกิดผลึกและการจัดเรียงตัวของโมเลกุลในงานวิจัยทางชีวเคมีและวัสดุศาสตร์ อีกทั้งยังมีบทบาทในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในด้านการออกแบบโมเลกุลที่มีความจำเพาะต่อเป้าหมายทางยา