氯乙酸甲酯在农药上主要用于合成杀虫剂乐果、氧乐果的中间体硫磷酯、氧硫磷酯及氯乙酰甲胺，此外，作为一种有机合成原料，也用于医药、粘接剂、表面活性剂的制备，还可用作溶剂氯乙酸甲酯用于生产有机磷杀虫剂乐果、化学合成法鱼肝油（维生素甲丁）、维生素B6、磺胺类药物磺胺邻二甲氧嘧啶。也可用作溶剂、粘合剂和表面活性剂类产品的原料。氯乙酸与乙醇、丁醇用相仿的工艺过程酯化，可获得相应的氯乙酸酯。该工艺可安排在连续化装置中进行，在100-190℃条件下，将氯乙酸和醇连续加入反应器，生成的氯乙酸酯和水连续从反应系统中移出，不需采用催化剂和共沸溶剂，可获得较高收率。氯乙酸乙酯主要用作溶剂，也是药物5-氟脲嘧啶等有机合成用的中间体；氯乙酸丁酯用于生产增塑剂丁基酞酰甘醇酸丁酯等。
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