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3-氯-4-羥基苯甲醛可用作醫藥化工合成中間體，如可用于合成乙基香蘭素、2-氯-4-( 嗎啉甲基) 苯酚以及具有電化學活性的二茂鐵酰腙化合物等。如果吸入3-氯-4-羥基苯甲醛，請將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫；如果眼晴接觸，應分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應立即就醫。對保護施救者的忠告如下：將患者轉移到安全的場所，咨詢醫生，如果條件允許請出示此化學品安全技術說明書給到現場的醫生看。
3-氯-4-羥基苯甲醛主要作為有機合成中間體使用。其應用舉例如下：
嗎啉作為一種雜環結構片段，由于其能較好地調節分子水溶性，改善分子的脂水分配系數(LogP) ，因此被廣泛嵌合在已上市的藥物( 如抗菌藥利奈唑酮、抗抑郁藥嗎氯貝胺等) 及活性小分子中。在眾多功能化的含嗎啉環的結構片段中，4-芐基嗎啉及其類似物吸引了諸多研究興趣。有研究探索了一條新型合成路線制備此化合物的關鍵中間體2-氯-4-(嗎啉甲基)苯酚(1)。即以3-氯-4-羥基苯甲醛(2)為原料，首先利用烯丙基溴保護酚羥基得到4-(烯丙氧基)-3-氯苯甲醛(3)，隨后在NaBH(OAc)3作用下與嗎啉發生還原胺化反應制備4-(4-(烯丙氧基)-3-氯芐基) 嗎啉(4)，最后采用Pd(PPh3)4 /K2CO3體系脫除烯丙基保護基合成了目標化合物(1) 。
步驟1：4-( 烯丙氧基) -3-氯苯甲醛( 3) 的合成。于100 ml 圓底燒瓶中，依次加入2. 04 g ( 13mmol) 3-氯-4-羥基苯甲醛( 2) ，1. 69 ml 烯丙基溴( 19. 5 mmol) 及3. 59 g ( 26 mmol) 碳酸鉀，溶于60ml 丙酮中。充入氬氣后，反應混合加熱回流18h，TLC 跟蹤監測反應［v ( 石油醚) ：v ( 乙酸乙酯)= 3∶ 1］。反應完畢，冷卻至室溫，過濾，濾液減壓濃縮，剩余物進行柱層層析純化，得2. 0 g 淡黃色油狀物，收率78%。
步驟2：4-( 4-( 烯丙氧基) -3-氯芐基) 嗎啉( 4) 的合成。于50 ml 圓底燒瓶中，加入967 mg ( 4. 9 mmol)4-( 烯丙氧基) -3-氯苯甲醛( 3 ) 及0. 43 ml ( 4. 9mmol) 嗎啉，隨后加入1. 46 g ( 6. 9 mmol) 三乙酰氧基硼氫化鈉，反應混合液于氬氣保護下室溫攪拌過夜。反應完畢，加入飽和的碳酸氫鈉溶液，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮，剩余物進行柱層層析純化，得895. 8 mg 淡黃色油狀物，收率68%。
步驟3：2-氯-4-( 嗎啉甲基) 苯酚( 1) 的合成。于25 ml 圓底燒瓶中，加入500 mg ( 1. 87mmol) 4-( 4-( 烯丙氧基) -3-氯芐基) 嗎啉( 4) ，10 ml甲醇溶解后，加入21. 6 mg ( 0. 0187 mmol) 四三苯基膦鈀，于氬氣保護下室溫攪拌5 min，隨后加入774. 3 mg ( 5. 6 mmol) 碳酸鉀，繼續室溫攪拌3 h。反應完畢，過濾，濾餅用甲醇洗滌，濾液減壓濃縮，加入水，小心調節pH 值至7，固體過濾，正己烷重結晶，得349. 1 mg 淡黃色固體，收率82%。
二茂鐵及其衍生物具有穩定性、低毒性、親油性、富電性和氧化還原性等特點，能阻止其自身接近某些酶的活性部位。其在抗腫瘤方面也具有活性，因而常用作治療某些疾病的藥物。酰腙類化合物同時具有酰胺和Schiff 堿官能團，能與生物體內金屬離子形成穩定配合物，從而阻止一些酶催化反應，具有優良的生物藥理活性。在與生物體內環境接近的條件下，能夠起到抑菌、抗阿米巴、抗腫瘤和抗病毒、抗結核效果。將酰腙基團引入到具有氧化還原性質的二茂鐵中，有利于通過外電壓刺激或者患病組織與正常組織生理環境的電位變化實現藥物分子的可控釋放，這種電壓敏感響應性就為藥物的主動運輸提供了可能。有研究在具有脂溶性和優良的氧化還原活性的二茂鐵分子中引入酰腙官能團，1，1'-二茂鐵雙酰肼與3-氯-4-羥基苯甲醛反應，合成二茂鐵雙酰腙化合物。
步驟1：二茂鐵雙甲酰肼的合成:。二茂鐵雙甲酰肼按文獻合成，在N2保護下，加15 mL 85%水合肼、10 mL 無水乙醇于250mL 三口瓶中，攪拌、回流加熱，緩慢滴加9 g 二茂鐵雙甲酸甲酯的60 mL 甲醇溶液，反應慢慢出現亮黃色沉淀，TLC 監測大約2～4 h，冷卻至室溫，抽濾，無水乙醇洗滌，重結晶，干燥。m.p.138 ～139℃。
步驟2：二茂鐵雙酰腙化合物的合成。在氮氣保護下，于100 mL 三口瓶中加入0.5mmol 二茂鐵雙甲酰肼的5 mL 乙醇溶液，加熱回流，緩慢滴加2.5 mL 冰醋酸至全部溶解，再緩慢滴加1.1 mmol 3-氯-4-羥基苯甲醛的2 mL 乙醇溶液，反應5 min 左右有大量黃色沉淀生成，TLC 監測大約2 h。冷卻至室溫，依次無水乙醇，石油醚洗滌，柱色譜分離，真空干燥。橙色固體； m.p.257℃； 收率82%； 純度97.7%；
3. 制備乙基香蘭素。乙基香蘭素屬廣譜型香料，是當今世界上最重要的合成香料之一，是食品添加劑行業中不可缺少的重要原料，其香氣是香蘭素的3-4倍，具有濃郁的香莢蘭豆香氣，且留香持久。廣泛用于食品、巧克力、冰淇淋、飲料以及日用化妝品中起增香和定香作用。另外乙基香蘭 素還可做飼料的添加劑、電鍍行業的增亮劑，制藥行業的中間體。將3-氯-4-羥基-苯甲醛溶解于無水乙醇中，氮氣氣氛下加入乙醇鈉，攪拌加熱至回流，至反應完全，冷卻反應液至室溫，減壓蒸去大部分乙醇，加水，用乙酸乙酯提取反應液，合并乙酸乙酯層，水洗，無水硫酸鈉干燥后減壓蒸干，得到白色固體，該固體用環己烷重結晶，得到白色片狀晶體，即為乙基香蘭素。
1）將對甲酚溶解于甲醇中，加入氫氧化鈉，加入銠鹽和亞銅鹽作為催化劑，加熱到 40～60℃，加入氧化劑，反應至反應完全，調節反應液到中性，有機溶劑提取產物后通過結晶 得到對羥基苯甲醛；
2）將對羥基苯甲醛用氯氣氯代得到3-氯-4-羥基-苯甲醛；
[1] CN201310408262.7乙基香蘭素的合成方法
[2] 郝利強, 王彤, 張瑞澤, 等. 2-氯-4-(嗎啉甲基) 苯酚的合成研究[J]. 泰山醫學院學報, 2018, 39(2): 121-123.
[3] 李宇飛, 劉亞堅, 孟憲嬌, 等. 具有電化學活性的二茂鐵酰腙化合物的合成, 表征及性能研究[J]. 精細化工中間體, 2017 (5): 32-34.