Boc-D-Ala-NH2 ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการสร้างเปปไทด์ที่กำหนดเอง โดยทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของ D-alanine ซึ่งช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่เลือกสรรได้ในระหว่างการประกอบโซ่เปปไทด์ กลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันสำหรับกลุ่มอะมิโน ป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตเปปไทด์ที่มีลำดับหรือโครงสร้างเฉพาะ โดยเฉพาะในงานวิจัยเภสัชกรรมและการพัฒนายา การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการศึกษาการโต้ตอบระหว่างเอนไซม์และซับสเตรต และการพัฒนาเปปไทด์ชีวภาพสำหรับวัตถุประสงค์ทางบำบัด นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์ peptidomimetics ซึ่งเลียนแบบการทำงานของเปปไทด์ธรรมชาติ ช่วยในการออกแบบยาใหม่ที่มีความเสถียรและประสิทธิภาพสูงขึ้น