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自从1986年Frazier[12]等首次报道有关金属有机化合物的非线性光学（NLO）性质以来，金属有机非线性光学材料由于超极化率大、响应快、结构和品种多样性及易进行分子修饰等优点，近年来引起人们浓厚的兴趣［13］，并正以惊人的速度向材料科学的各个领域渗透。二茂铁衍生物作为金属有机中一个比较活跃的新兴研究领域，在二阶NLO领域里有巨大的潜在应用价值。在非线性材料中，电子在特定方向上发生移动。例如在给体-受体共轭分子中，电子易偏向受体而不是给体，这种对线性极化效率的额外作用称为超极化效应，它是光学非线性效应的根源。 给体-受体型二茂铁衍生物在π共轭体系的两端分别连有电子给体和受体，这样更易于发生分子内电荷转移，能有效地诱导体系的非对称极化，使共轭体系尽可能地得到扩展和延伸，因而分子具有较大的非线性极化率。根据此性质可设计具有氧化还原开关效应的分子器件（具有氧化还原开关效应的二茂铁衍生物如图1.3 所示）。有实验数据表明［14,15］，二茂铁衍生物分子的某些非线性光学性能明显优于类似结构的苯衍生物（具有非线性光学性质的二茂铁衍生物如图1.4所示）。
R:CH2OH D:给体 A:受体
图1.3 具有氧化还原开关效应二茂铁衍生物
图1.4 具有非线性光学性质二茂铁衍生物
1.3.3医药、分析方面
二茂铁衍生物具有疏水性（或亲油性），能顺利通过细胞膜，与细胞内各种酶、DNA、RNA 等物质起作用，因而有可能作为治疗某些疾病的药物；二茂铁衍生物具有芳香性，易于发生取代反应，具有一定厚度的夹心结构，能阻止二茂铁衍生物接近某些酶的活性部位，具有较强选择性；二茂铁衍生物稳定性好、毒性较低[16]。 基于这些特性，二茂铁衍生物具有抗肿瘤、杀菌、杀虫、治贫血、抗炎、调节植物生长、抗溃疡、酶抑制剂等生理活性，其在生物学、医学、微生物学等领域有广泛的应用前景。
1994年Katti[17]等合成了Fe(II)-Pd(II)杂三金属有机化合物[Fc-CHNNCH3)2P(E)RPdCI2;Neuse[18]等由二茂铁甲醛与乙二胺合成了一种结构类似于顺铂的配合物[FcCH(CH3)NH3]2PtCI2（合成路线如图4所示），它们均为潜在的抗肿瘤试剂；特别是西佛碱类二茂铁衍生物，由于酰腙有较强的生物活性，又易与金属离子配位，将二茂铁基引入酰腙，并与金属离子形成配合物，具有独特的抗肿瘤、抗癌、抗结核等生物活性[19]。