二茂铁及其衍生物开发应用概况 □晓明
□晓明 二茂铁又名双环戊二烯基铁，它的化学性质与芳香族化合物类似，
二茂铁又名双环戊二烯基铁，它的化学性质与芳香族化合物类似，比较稳定，不容易发生加成反应，容易发生二茂铁环上的亲电取代反应，如汞化、烷基化、酰基化等，使其具有广泛的用途。 一、用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂
一、用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂 将二茂铁及其衍生物添加到固体、液体或气体燃料中，都能发挥
将二茂铁及其衍生物添加到固体、液体或气体燃料中，都能发挥其助燃、消烟和抗爆等作用，尤其是对燃烧时产生大量烟尘的烃类，效果更为显著。二茂铁及其衍生物添加到煤油或柴油中，仅０. １％（重量）的用量，就可平均节油１４％，且使发烟量减少４０％～７０％，车辆功率提高１０％，而且在燃烧中还有促进ＣＯ转化为ＣＯ２的作用，同时可提高燃烧热，增加功率，从而达到节能和减少大气污染的作用。二茂铁及其衍生物添加到锅炉燃料油中，可减少烟的生成和喷咀积炭，也可掺在煤粉中作助燃减烟剂使用。此外，将二茂铁添加到动力机械燃料中，也有同样作用。 二、用作敏化剂
二、用作敏化剂 二茂铁及其衍生物或聚二茂铁化合物微量加入到一些材料中，可
二茂铁及其衍生物或聚二茂铁化合物微量加入到一些材料中，可增加其敏化性能。例如聚乙烯二茂铁的氯苯溶液用涂敷法作成半导体掩膜版的氧化铁透明掩膜，不仅效率高，还无毒。使用电子束制版，比氧化铁提高感光灵敏度１０００倍，不仅可除去剧毒的五羰基铁，而且可使制版工艺大大简化，提高质量和效率。乙烯二茂铁和甲基丙烯酸甲酯的共聚物是一种优良的复印纸张光敏剂，可大大提高复印纸的清晰度。 二茂铁及其衍生物作为光敏剂加入到农用塑料薄膜中，可使降解
二茂铁及其衍生物作为光敏剂加入到农用塑料薄膜中，可使降解周期与农作物的生长期同步，英国的伯明翰大学及上海有机化学所作了大量的研究工作。加入二茂铁及其衍生物的薄膜在阳光照射下，一定时间内，光使其降解成树枝状的碎片，这些碎片被翻到土壤后，在黑暗中仍可以继续降解，直至使聚合物分子量降低到易于受水浸润后，最终被土壤中的真菌吃掉，从而大大减少或消除塑料垃圾对土壤的污染。目前德国的ＣＤＦＣｈｉｍｉｅ公司、Ｐｏｔｙａｎｅ公司、ＢＡＳＦ公司，以色列的Ｐｌａｓｔｏｐｉ公司及日本的许多公司都有大量生产。 三、在医学上的应用
三、在医学上的应用 在医学上，二茂铁及其衍生物可用作补血药、抗生素、半抗原或
在医学上，二茂铁及其衍生物可用作补血药、抗生素、半抗原或抗塑剂、特殊的酶抑制剂、附加剂和各种形式示踪材料，促进肝再生的药。如二茂铁通过亚甲基与叔烷基、仲烷基和环己基相连的同系物具有抗贫血性，是一种非常有效、毒性很小的药物。二茂铁醇化合物同硫化氢相互作用生成的环硫醚二茂铁，也可用于治疗贫血。此外，由二茂铁制得的衍生物还可以用作抗溃疡药物和治疗严重的鼻咽疾病等。 四、用作催化剂
四、用作催化剂 将二茂铁和钾吸附在活性炭上作为合成氨的催化剂，可使合成氨
将二茂铁和钾吸附在活性炭上作为合成氨的催化剂，可使合成氨反应在缓和的条件下进行，二茂铁含量增加，催化剂的活性也随之增加。在甲苯氯化反应中，用二茂铁作催化剂，可以增加对氯甲苯的产率。在气相法制备碳纤维的过程中，以二茂铁作催化剂，可以获得高质量的碳纤维。由二茂铁合成的乙烯基二茂铁和某些二茂铁烯类对含有交联剂和过氧化物引发剂的不饱和聚酯树脂有催化作用，可加速树脂的交联。在乙烯基二茂铁存在下，甲基丙烯酸甲酯聚合转化率可达１００％。苯酚的羟基化在乙烯基二茂铁或１，１′- 二乙酰基二茂铁催化下可达９５％。甲基丙烯酸甲酯及丙烯腈的本体聚合，在二茂铁、四氯化碳及苯存在下转化率可提高。 五、在生化和分析上的应用
五、在生化和分析上的应用 经二茂铁合成的二茂铁基酮及其衍生物对细菌、真菌、酵母等有
经二茂铁合成的二茂铁基酮及其衍生物对细菌、真菌、酵母等有较大的抗微生物活性。二茂铁可用于银、钒、汞、铅、金等元素的安培滴定法分析中。如用二茂铁作为Ｐｄ４＋安培法滴定剂时，可排除碱金属和碱土金属的干扰。二茂铁还成功地用作在钯存在下用分光光度计测定铱的试剂和紫外光分析中的吸收剂。 六、用作塑料、橡胶等高分子聚合物的添加剂
六、用作塑料、橡胶等高分子聚合物的添加剂 二茂铁可用作阻聚剂。将二茂铁加到聚乙烯中，可以改善聚乙烯
二茂铁可用作阻聚剂。将二茂铁加到聚乙烯中，可以改善聚乙烯电稳定器涂层的效果。用少量的１，１′-二乙酰基二茂铁和乙烯-对苯二酸盐共聚，可以增加聚合物的光稳定性，并改善铝涂层薄膜的质量。还可通过调节二茂铁加入量来改变金和青铜在薄膜中的色调。二茂铁也可用作功能性高分子材料制备氧化还原树脂。二茂铁的乙烯基衍生物能发生烯键聚合，得到碳链骨架的金属高聚物，该高聚物可用作航天飞机的外层涂料。 七、用作辐射吸收剂、热稳定剂、光稳定剂及阻烟剂
七、用作辐射吸收剂、热稳定剂、光稳定剂及阻烟剂 在塑料制品或塑料薄膜加工材料中，加入１％～５％的二茂铁及
在塑料制品或塑料薄膜加工材料中，加入１％～５％的二茂铁及其衍生物，在加工中不仅可消除烟的释放，易脱模，而且制品表面光滑，能防止紫外线引起的老化，延长使用寿命。加入小于１％二茂铁及对-二茂铁基苯胺，可阻止高压聚乙烯在３００～４００℃及０.０１３３Ｐａ下的热解作用，对聚苯硅烷有抗氧作用。加入０. １％～０.５％的二茂铁于氯丁烯中可阻止其骤热聚合， 含氨基硅烷二茂铁的硅烷聚合物可改善冷冻润滑剂的热和水解性能。O-羟基苯甲酰基二茂铁的１０％二氯甲烷溶液作为涂料，可增加对宇宙飞船辐射的稳定性，并可防止聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯橡胶等材料受紫外线、γ射线辐射而引起的老化。加入０.１％～０.８％的二茂铁及其衍生物可作环氧树脂、聚氯乙烯、聚氨酯等的耐火剂或燃料减速剂，在航空、自动化、建筑材料方面应用广泛。 八、其他
八、其他 微量的二茂铁及其衍生物加入到绝缘材料中，可减少因电解引起
微量的二茂铁及其衍生物加入到绝缘材料中，可减少因电解引起的损失并提高抗裂解能力。微量的二茂铁与酚醛树脂、苯磺酸可配制成一种木材改性剂，经改性剂处理的木材具有很高的稳定性和抗裂性。微量的二茂铁加入到粉末状铁材料的原料中，成型后不仅强度增加，可塑性好，而且高频性能也大大提高。在尖端技术上，二茂铁及其衍生物可用作燃料、烟火的组成和固体火箭的推进剂。在石油分馏中消除不饱和组分。可作为杀虫剂和杀螨剂的增效剂。作为聚丙烯酸酯类在镉表面的硬化剂。二茂铁还可以作为铁肥料，促进农作物较快生长，并增加其铁含量。此外，二茂铁可用作润滑油抗负荷添加剂、耐磨材料的促进剂，用于制备抗静电剂、染料及离子交换树脂等。 二茂铁及其衍生物的开发利用在国外相当活跃，我国目前只有北
二茂铁及其衍生物的开发利用在国外相当活跃，我国目前只有北京化工厂、扬州天发节能材料厂等少数厂家生产，产量很小，远远不能满足国内市场的需求，亟待开发。随着我国石油化工的不断发展，Ｃ５来源也随之不断增长，以环戊二烯为原料制备二茂铁，进而开发二茂铁及其衍生物的利用途径，对于合理利用石油化工Ｃ５资源具有一定的现实意义，同时也将推动金属有机化工产品在我国的开发和利用。