ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะบล็อกสร้างแบบคิรัล (chiral building block) โดยเฉพาะในการเตรียมโมเลกุลชีวภาพที่ซับซ้อน แหวนโมร์โฟลีนช่วยเพิ่มความละลายและสามารถมีอิทธิพลต่อการคอนฟอร์เมชันของเปปไทด์ที่ได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงการจับกับเป้าหมายหรือความเสถียรทางเมแทบอลิซึม ใช้กันทั่วไปในการพัฒนายาเภสัชภัณฑ์ที่สเตอรีโอเคมีมีบทบาทสำคัญ เช่น ยับยั้งโปรติเอส (protease inhibitors) หรือตัวปรับโมดูลเลเตอร์เอนไซม์ (enzyme modulators) หมู่ Fmoc ช่วยให้การป้องกันแบบอ่อนโยนและแยกได้ด้วยเบสในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบแข็ง (solid-phase synthesis) ทำให้เข้ากันได้กับกลุ่มป้องกันสายข้างที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยสำหรับการติดฉลาก (labeling) การเชื่อมต่อ (conjugation) และการสร้างเพปไทด์มิมิติก (peptidomimetics)