ใช้เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างเป็นเพปไทด์หรือสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ โดยเฉพาะในกระบวนการสร้างหมู่ป้องกัน (protecting group) สำหรับหมู่อะมิโน เนื่องจากหมู่ t-butoxycarbonyl (Boc) สามารถป้องกันการเกิดปฏิกิริยาของหมู่อะมิโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถถอดหมู่ป้องกันออกได้ง่ายภายใต้สภาวะกรดอ่อน ทำให้มันเหมาะสำหรับการสังเคราะห์แบบขั้นตอน หรือ stepwise synthesis ในห้องปฏิบัติการวิจัยและอุตสาหกรรมยา นอกจากนี้ยังใช้ในสังเคราะห์สารตั้งต้นของยาที่มีโครงสร้างซับซ้อน เช่น ยาต้านมะเร็ง หรือสารกระตุ้นระบบประสาท