Thalidomide-piperazine-Boc ถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาใหม่ โดยเฉพาะในด้านการรักษามะเร็งแบบกำหนดเป้าหมาย โครงสร้างของมันช่วยยับยั้งโปรตีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเนื้องอกและการสร้างหลอดเลือดใหม่ ทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในการออกแบบยาต้านมะเร็ง นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์ PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras) ซึ่งเป็นโมเลกุลสองหน้าที่ที่ย่อยสลายโปรตีนที่ก่อให้เกิดโรคโดยใช้ระบบ ubiquitin-proteasome สารเคมีนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้ในการบำบัดทางภูมิคุ้มกันปรับเปลี่ยน ซึ่งช่วยควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในภาวะเช่น มัลติเพิลไมอีโลมา และมะเร็งเลือดชนิดอื่นๆ ส่วนของ piperazine ที่ป้องกันด้วย Boc ช่วยเพิ่มความเสถียรและอำนวยความสะดวกในการปรับเปลี่ยนทางเคมีเพิ่มเติม ทำให้เป็นตัวกลางที่หลากหลายในการวิจัยเคมียารักษาโรค