(R)-4-Hydroxypiperidin-2-one ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ความผิดปกติทางระบบประสาท ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตตัวยับยั้งเอนไซม์ เช่น gamma-secretase ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการสร้างชิ้นส่วนก่อตัวแบบ chiral สำหรับการสังเคราะห์แบบความไม่สมมาตร ซึ่งช่วยให้ผลิตสารที่มี enantiomer บริสุทธิ์ คุณสมบัติทางโครงสร้างทำให้มีคุณค่าในเคมีเภสัชภัณฑ์สำหรับการออกแบบโมเลกุลที่มี bioavailability และประสิทธิภาพการรักษาที่ดีขึ้น