二茂铁是对空气稳定的橙黄色固体，在真空和加热时迅速升华。和其他对称且不含电荷的物质类似，二茂铁可溶于大多数有机溶剂，如苯，但不溶于水。二茂铁在100°C时显著升华。
化学性质
二茂铁不适于催化加氢，也不作为双烯体发生Diels-Alder反应，但它可发生傅-克酰基化及烷基化反应。
稳定性
1.避免与氧化剂接触。
2.该试剂化学性质稳定，400C以内不分解，高于400C加热分解释放出辛辣的具刺激性的烟雾。对空气和湿气不敏感，不易与酸或碱反应，但对氧化剂较敏感。此外，应避免吸入或与皮肤接触，长时间暴露于其中可引起肝部损伤。
贮存方法
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源、防静电。防止阳光直射。保持容器密封。应与氧化剂分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
毒理学数据
急性毒性：大鼠经口LD5O：1320mg/kg；小鼠经口LD5O：832mg/kg
生态学数据
该物质对水有稍微的危害。
电子结构
穆斯堡尔谱学数据显示，二茂铁中心铁原子的氧化态为+2，每个茂环带有一个单位负电荷。因此每个环含有6个π电子，符合休克尔规则中4n+2电子数的要求（n为非负整数），每个环都有芳香性。每个环的6个电子*2，再加上二价铁离子的6个d电子正好等于18，符合18电子规则，因此二茂铁非常稳定。
二茂铁中两个茂环可以是重叠的（D5h），也可以是错位的（D5d），它们之间的能垒仅有8-20kJ/mol。重叠构型可能是比较稳定的，但在晶体中分子间作用能在数量级上与能垒差不多大或略大些，所以各种各样的构型都可存在。
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