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与亲电试剂反应

二茂铁具有芳香化合物的显著特征，可与亲电试剂反应生成二茂铁的取代衍生物。大多数取代的类型是1-取代物、1,1-二取代物及1,2-二取代物（带“”表示在A环上，不带则表示在B环上）。例如二茂铁与三氯化铝和Me2NPCl2在热庚烷中反应生成二氯二茂铁膦

（Dichloroferrocenylphosphine），［1。］当与苯基二氯化膦在类似条件下反应得到pP-二氯双（二茂铁）-P-苯基膦。［11］与苯甲醚类似，二茂铁与p4s10反应生成Dithiadiphosphetanedisulfide。［12］二茂铁不可以直接硝化和卤化，因为会先发生氧化反应（参见#氧化还原反应）。二茂铁可发生傅-克反应，譬如在磷酸作催化剂时，二茂铁与乙酸酐或乙酰氯反应生成乙酰基二茂铁。

锂化反应

用丁基锂可以很快夺取二茂铁中的质子，产物为1,1-二锂代二茂铁，是很强的亲核试剂它与二乙基二硫代氨基甲酸硒反应，生成的产物具有位阻，两个环戊二烯基配体靠硒原子连接。该产物可通过加热开环聚合反应（ROP）生成聚硒化二茂铁（Poly（ferrocenylselenide）），硅和磷的类似反应也可合成相应的聚合物.

氧化还原反应

二茂铁在酸性溶液很容易被氧化为蓝色顺磁性的二茂铁翁离子［（n5-C5H5）2FeiIl］+，其电势以饱和甘汞电极为标准大约为0.5V。由于产物二茂铁反应性不强且易于分离，该离子有时被用作氧化剂，以六氟磷酸盐［PF6］-或氟硼酸盐［BF』-的形式存在。［16］环上不同的取代基会使该电势值产生变化：吸电子基（如羧基）使得电极电势值上升；而给电子基（如甲基）则使得该值下降，氧化变得容易。全甲基取代二茂铁被氧化后生成的盐［Fe（n5-C5Me5）2］［tcne］（tcne=四氰乙烯）具有不寻常的磁性性质，［17］为深绿色晶体，含有阳离子与阴离子交替出现的长链。

二茂钉和锇的类似阳离子［Miii（n5-c5h5）2］+却是不稳定的，容易进一步氧化为［Miv（n-c5h5）2］2+阳离子或二聚成为［（n5-c5H5）2Miii-Miii（n5-c5h5）2］2+。网