ใช้เป็นตัวกลางสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้าย (chiral compound) โดยเฉพาะในงานสังเคราะห์ยาที่ต้องการความจำเพาะของศูนย์อสมมาตร เนื่องจากโครงสร้างมีศูนย์ไม่สมมาตรที่ตำแหน่งคาร์บอน 2 ของพิโรลิดีน ทำให้สามารถควบคุมความเฉพาะเจาะจงของปฏิกิริยาเคมีได้ เช่น ในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนหรือการเพิ่มหมู่ฟังก์ชันอย่างมีทิศทาง นิยมใช้ในขั้นตอนการสร้างโครงสร้างหลักของสารที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในกลุ่มยากดประสาท หรือสารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่สมมาตร (asymmetric catalysis) ที่ต้องการผลิตภัณฑ์เดี่ยวในรูปแบบสเตอริโออิสสเมอร์