药物合成保护基：
1. BOC基团（叔丁氧羰基）可保护哌啶环的氮原子，在多步合成中防止副反应，最后通过酸（如TFA）脱保护。
2. 用于构建CNS药物（如抗抑郁药、镇痛药）的哌啶醇结构片段。
3. 参与合成抗癌药物（如激酶抑制剂或蛋白酶体抑制剂）的关键中间体。

官能团选择性修饰：
1. 羟基可单独进行氧化、酯化或醚化反应，而BOC保护氮原子不受影响。
2. 作为手性合成子，用于不对称合成（如手性哌啶类化合物的制备）。

配体设计：用于金属催化反应（如钯、铜配合物）的含氮配体。

多肽模拟物：构建类肽（peptidomimetic）分子中的刚性哌啶环结构。