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鐵是血紅蛋白的一種成分,血紅蛋白是機體生命活動的基礎。過去采用無機鐵試劑治療機體中缺鐵的病人,效果不佳,并引起一系列副作用。而二茂鐵通過亞甲基同叔烷基、仲烷基和已基相連的同系物具有抗貧血性,是一種非常有效、毒性較小的藥物;二茂鐵醇化合物同硫化氫相互作用,生成環硫醚二茂鐵,也可用于治療貧血,2-硫代二茂鐵環烷治療貧血癥已做了動物實驗。還可用于合成的確良-丙氨酸、谷胱甘肽、二茂鐵青霉素、二茂鐵頭孢素等。
二茂鐵衍生物可用作殺蟲劑和殺菌劑。1976年Edward在青霉素和頭孢菌素上引入二茂鐵酰基后,其殺菌活性大大提高;苯甲酰基二茂鐵是有效的殺微生物劑,(3,4-二甲基)苯甲酰基二茂鐵可用于殺滅黃瓜霉菌。二茂鐵基擬除蟲菊殺蟲劑是二茂鐵硫醚的環烷酸酯;由苯甲酰基二茂鐵和1,1-二苯甲酰基二茂鐵與炔基鋰合成的二茂鐵羥基炔衍生物也具有較強的殺菌活性。有人做過研究,幾十種二茂鐵衍生物殺菌劑中,鹵化酰基二茂鐵是最活潑的殺菌劑。比如,二茂鐵酰基衍生物是一類高效殺菌劑,對酵母、細菌和真菌感染都有良好治療效果。