tert-Butyl ((3R,4R)-4-fluoropyrrolidin-3-yl)carbamate hydrochloride ใช้เป็นหลักในการวิจัยและพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ สารนี้ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง เช่น โรคพาร์กินสันและโรคจิตเภท (schizophrenia) เนื่องจากโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับสารสื่อประสาทและความสามารถในการปรับเปลี่ยนกิจกรรมของตัวรับ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาตัวยับยั้งเอนไซม์และตัวแทนบำบัดอื่นๆ โดยหน่วย pyrrolidine ที่ fluorinated ช่วยเพิ่มความสัมพันธ์ในการจับ (binding affinity) และความเสถียรทางเมแทบอลิซึม สารประกอบนี้ยังมีคุณค่ามากในเคมียาสำหรับการสำรวจความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและกิจกรรม (structure-activity relationships) และการปรับปรุงยาที่มีศักยภาพ