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4-氯苯甲醛主要用于制造鎮靜藥芬那露、氨苯酪酸等醫藥原料及中間體，在農藥上用以制造氯肉桂醛，除草殺敵散等。
芬那露藥物中間體4-氯苯甲醛的合成方法，包括如下步驟：
在反應容器中加入2.5mol的2-甲基-3-溴-5-氯苯酚、3mol質量分數為80％的4-甲基-2-戊酮溶液，控制攪拌速度170rpm,升高溶液溫度至40℃，分3次加入3.2mol的五氯化鉬粉末，加完后繼續反應40min,1.32kPa減壓蒸餾，收集82℃的餾分，在質量分數為80％的吉草酸丁酯溶液中洗滌3次，在質量分數為85％的乙二腈溶液中洗滌5次，質量分數為90％的 2-甲基丁酸溶液中重結晶，得晶體4-氯苯甲醛311.5g，收率89％。
CN201110089454.7公開了一種鹽酸利莫那班的合成方法：4-氯苯甲醛在堿催化作用下與硝基乙烷縮合得1-對氯苯基-2-硝基丙烯；D-葡萄糖與2，4-二氯苯肼反應得苯腙化合物；1-對氯苯基-2-硝基丙烯與苯腙化合物在堿性條件下環合反應得吡唑化合物；以KMnO4為催化劑，吡唑化合物在NaIO4的堿性溶液中氧化得到羧酸化合物；羧酸化合物經氯代試劑酰氯化后與N-氨基哌啶反應制成酰胺并成鹽得鹽酸利莫那班。本發明合成路線合理，原料價格低廉，反應條件溫和，總產率較高，反應中間體質量易于控制，有工業化生產潛力，并且產品純度高，質量穩定。
CN201110432049.0一種廣譜抗菌素氯霉素的制備方法，該方法是以4-氯苯甲醛與2-硝基乙醇作為原料，在手性催化劑存在下合成得(1R，2R)-2-硝基-1-(4-氯苯基)-1，3-丙二醇，再經催化氫化得到(1R，2R)-2-氨基-1-(4-氯苯基)-1，3-丙二醇，該中間體經硝基取代、二氯乙酰化得到氯霉素；利用本發明提供的方法可避免目前工業上常用的手性拆分及異丙醇鋁還原，減少了三廢，原料及試劑價廉易得，選用對氯苯甲醛為原料，合成步驟少，收率高，適宜工業化生產。