3,3-Dimethylpyrrolidin-2-one hydrochloride ใช้ในการวิจัยและพัฒนายาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมในฐานะสารตั้งต้นหลักในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตสารประกอบที่มุ่งเป้าไปที่โรคทางระบบประสาทและจิตเวช เช่น ยาต้านซึมเศร้าและยาลดความวิตกกังวล คุณสมบัติทางโครงสร้างทำให้เหมาะสมสำหรับการสร้างโมเลกุลที่มี bioavailability และความเสถียรที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างกรอบ heterocyclic ที่ซับซ้อน ซึ่งจำเป็นในกระบวนการค้นพบยา รูปแบบ hydrochloride ช่วยให้ละลายได้ดีขึ้นและจัดการได้ง่ายในกระบวนการห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม