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由于二茂鐵衍生物結構和性質的特殊性，使得該類化合物在生物學、醫學、微生物學等方面都得到了廣泛的應用．二茂鐵衍生物結構和性質的特殊性主要體現在以下四個方面：①具有親油性，能夠順利地通過細胞膜，這就為它同細胞內各種酶相作用提供了條件；②具有芳環的一些性質，容易發生取代反應，易塑造；③具有一般化學藥品所不具備的低毒性；④具有氧化還原的可逆性，所以能在酶的作用下參與代謝作用。
由于一些殺菌劑藥物在長期使用后會產生耐藥性，就必需使抗生素不斷更新換代．人們發現，通過對其化學結構的修飾，既可保持藥物的生物活性，又可克服抗藥性，擴展藥物的活性范圍等．鑒于二茂鐵分子具有芳香性、低毒性、穩定性等特點，將二茂鐵引人青霉素和頭泡菌素，便產生了一個獨特的優點：具有殺菌特性所要求的基本結構得到保持的同時，可以從三維空間加以修飾，以進一步完善這類藥物的性質．二茂鐵衍生物除了以上生物活性以外，還具有殺蟲、抗炎、調節植物生長、抗潰瘍、抗痙攣、酶抑制劑等活性．總之，二茂鐵衍生物在醫學和微生物學等方面有著廣泛的應用，有一些已作為藥物用于臨床．根據二茂鐵衍生物及其二茂鐵本身的特點（如氧化性、低毒性、芳香性等）可以看到，二茂鐵化合物在生物科學研究方面將具有更為廣闊的應用前景。
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