ใช้ในสังเคราะห์สารประกอบทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นตัวตั้งต้นหรือสารตัวกลางในการผลิตยาที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง โดยเฉพาะในกลุ่มยาที่มีโครงสร้างเปปไทด์หรือสารที่เลียนแบบเปปไทด์ เนื่องจากกลุ่มพิวาลาไมด์ช่วยเพิ่มความเสถียรภาพต่อการสลายตัวของเอนไซม์ ทำให้สารที่ได้มีชีวภาพคงตัวมากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านเคมีอินทรีย์เพื่อสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในระบบการป้องกันหมู่ฟังก์ชันระหว่างกระบวนการสังเคราะห์หลายขั้นตอน