ใช้ Boc-D-Valinol เป็นตัวตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยที่ช่วยควบคุมความจำเพาะของสเตอรีโอเคมีในกระบวนการสร้างสายเปปไทด์ นอกจากนี้ยังใช้ในสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างเชิงซ้อน เช่น ยาต้านจุลชีพ หรือสารยับยั้งเอนไซม์ เนื่องจากหมู่ Boc (tert-butoxycarbonyl) ช่วยป้องกันหมู่อะมิโนไม่ให้ทำปฏิกิริยาในขั้นตอนที่ไม่ต้องการ และสามารถถอดหมู่ป้องกันนี้ออกได้ง่ายภายใต้สภาวะกรดอ่อน ทำให้มีความสะดวกในการควบคุมขั้นตอนการสังเคราะห์สารเคมีเชิงซ้อนในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมยา