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（1） 分析化学
二茂铁及其衍生物被广泛应用于分析化学方面，例如，二茂铁衍生物被用在Au、Pb、Ag及Hg等元素安培法的滴定分析；利用二茂铁甲酸修饰几种氧化还原酶，制作成多种生物传感器等；作为内标运用在非水溶剂的电化学测试中以及离子识别等。
（2） 催化
通过取代反应可以在二茂铁的茂环上连接氮、硅、硫、磷等原子的取代基，这类原子都有孤对电子，它们能轻易与金、钯、铂、钴、镍、钌等过渡金属螯合，形成的配合物具有催化活性。二茂铁及其衍生物在烯烃的常压氢化、羟醛缩和、苯酮硅烷化以及不对称催化等方面也有着广泛的应用。如手性二茂铁膦配体，这是一种非常有前途的催化剂，将来对此配体结构进行更深入地修饰和改进，这类配体将