N-Boc-2,4,5-trifluoro-D-phenylalanine ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นอนุพันธ์กรดอะมิโนที่ได้รับการป้องกัน ทำให้สามารถนำ 2,4,5-trifluorophenylalanine เข้าสู่เปปไทด์ได้โดยป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ กลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ให้ความเสถียรระหว่างการสังเคราะห์และสามารถกำจัดได้ง่ายภายใต้สภาวะกรดอ่อน สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในเคมียาในการพัฒนายาเพปไทด์ เนื่องจาก trifluoro substitution บนวงแหวน phenyl เพิ่ม lipophilicity และความเสถียรทางเมแทบอลิซึม นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาการโต้ตอบของโปรตีนและกลไกเอนไซม์ โดยกรดอะมิโน fluorinated ทำหน้าที่เป็นโปรบเนื่องจากคุณสมบัติอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์ นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาอนุพันธ์ fluorinated ของเปปไทด์ชีวภาพที่ทำงาน เพิ่มความสัมพันธ์ในการจับและความจำเพาะ