เอ็น-บ็อก-เอ็น-เมทิล-ดี-เซรีน ใช้เป็นบล็อกก่อสร้างคีรอลในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในเภสัชภัณฑ์และยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ หมู่บ็อก (tert-butoxycarbonyl) ให้การป้องกันชั่วคราวแก่หมู่อะมีนที่ถูกเมทิลเลต ทำให้สามารถทำปฏิกิริยาเลือกที่ได้ที่หมู่คาร์บอกซิลิกแอซิดอิสระและหมู่ไฮดรอกซิลของสายข้าง ความเลือกนี้มีความสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์หลายขั้นตอนที่สเตอรีโอเคมีมีบทบาทสำคัญ เช่น ในการพัฒนายับยั้งโปรติเอสและสารชีวภาพอื่นๆ การถอดป้องกันเกิดขึ้นภายใต้สภาวะกรดอ่อนโดยไม่กระทบต่อหมู่อื่นๆ ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็งและแบบสารละลาย