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由于二茂铁衍生物结构和性质的特殊性，使得该类化合物在生物学、医学、微生物学等方面都得到了广泛的应用．二茂铁衍生物结构和性质的特殊性主要体现在以下四个方面：①具有亲油性，能够顺利地通过细胞膜，这就为它同细胞内各种酶相作用提供了条件；②具有芳环的一些性质，容易发生取代反应，易塑造；③具有一般化学药品所不具备的低毒性；④具有氧化还原的可逆性，所以能在酶的作用下参与代谢作用。
由于一些杀菌剂药物在长期使用后会产生耐药性，就必需使抗生素不断更新换代．人们发现，通过对其化学结构的修饰，既可保持药物的生物活性，又可克服抗药性，扩展药物的活性范围等．鉴于二茂铁分子具有芳香性、低毒性、稳定性等特点，将二茂铁引人青霉素和头泡菌素，便产生了一个独特的优点：具有杀菌特性所要求的基本结构得到保持的同时，可以从三维空间加以修饰，以进一步完善这类药物的性质．二茂铁衍生物除了以上生物活性以外，还具有杀虫、抗炎、调节植物生长、抗溃疡、抗痉挛、酶抑制剂等活性．总之，二茂铁衍生物在医学和微生物学等方面有着广泛的应用，有一些已作为药物用于临床．根据二茂铁衍生物及其二茂铁本身的特点（如氧化性、低毒性、芳香性等）可以看到，二茂铁化合物在生物科学研究方面将具有更为广阔的应用前景。
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