(3S,4R)-1-Cbz-4-methylpyrrolidine-3-carboxylic Acid ใช้ในการวิจัยทางเภสัชกรรมเป็นสารตั้งต้นสำคัญสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาท โครงสร้างทางสเตอรีโอเคมีของมันทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างสารประกอบที่มีเอ็นแอนติโอเมอร์บริสุทธิ์ ซึ่งมีความสำคัญต่อการรับประกันประสิทธิภาพและความปลอดภัยของยา นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์เปปไทด์ ช่วยในการผลิตเปปไทด์ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ กลุ่มป้องกัน Cbz ของมันช่วยให้เกิดปฏิกิริยาแบบเลือกเพศ ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างแม่นยำในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์หลายขั้นตอน