ใช้ในสังเคราะห์เปปไทด์แบบแข็ง โดยเฉพาะในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบขั้นตอนเดียว (solid-phase peptide synthesis) นิยมใช้ Fmoc เป็นกลุ่มป้องกันหมู่อะมิโน ซึ่งสามารถถอดกลุ่มป้องกันได้ง่ายด้วยพิโรลิดีนในสภาวะเบสอ่อน ๆ โครงสร้างไซคลิกของพิโรลิดีนช่วยเพิ่มความเสถียรและมีผลต่อการจัดเรียงตัวของเปปไทด์ ทำให้เหมาะสำหรับการพัฒนายาหรือสารที่ต้องการความจำเพาะสูง เช่น สารยับยั้งเอนไซม์หรือลิแกนด์สำหรับตัวรับในระบบชีวภาพ