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二茂鐵及其衍生物在不對稱催化、羥醛縮合、烯烴常壓氫化、芳酮氫化、硅烷化等反應(yīng)中應(yīng)用廣泛。將二茂鐵和鉀吸附在活性炭上作為合成氨催化劑,可使合成氨反應(yīng)在緩和的條件下進行,二茂鐵的含量增加,催化的活性也隨之增加;在甲苯氯化反應(yīng)中用二茂鐵作催化劑,可以增加對氯甲苯的產(chǎn)率;在氣相制備碳纖維的過程中,以二茂鐵作催化劑,可以獲得高質(zhì)量的碳纖維產(chǎn)品;有二茂鐵合成的乙烯基二茂鐵和某些二茂鐵烯類對含有交聯(lián)和過氧化物引發(fā)劑的不飽和聚酯樹脂的催化作用,可加速樹脂的交聯(lián)和硬化。在乙烯基二茂鐵存在下,甲基丙烯酸甲酯聚合物的轉(zhuǎn)化率可達100%;苯酚的羥基化在乙烯基二茂鐵或1,1’-二乙酰基二茂鐵催化下產(chǎn)率可達95%;甲基丙烯酸甲酯及丙烯腈的本體聚合,在二茂鐵、四氯化碳及苯的存在下轉(zhuǎn)化率也可大大增加。
利用茂金屬手性的特性,二茂鐵衍生物及其類似物作手性配體,在過度金屬催化的不對稱合成中獲得巨大的成功。目前已經(jīng)合成了200多種具有平面或平面中心手性的二茂鐵衍生物,這些化合物在許多反應(yīng)中作為不對稱合成催化劑起著重要作用。