催化方面二茂鐵及其衍生物在不對(duì)稱催化、羥醛縮合、烯烴常壓氫化、苯酮?dú)浠柰榛确磻?yīng)中應(yīng)用廣泛。將二茂鐵和鉀吸附在活性炭上作為合成氨催化劑，可使合成氨反應(yīng)在緩和的條件下進(jìn)行，二茂鐵的含量增加，催化的活性也隨之增加；在甲苯氯化反應(yīng)中，用二茂鐵作催化劑，可以增加對(duì)氯甲苯的產(chǎn)率；在氣相制備碳纖維的過程中，以二茂鐵作催化劑，可以獲得高質(zhì)量的碳纖維產(chǎn)品；由二茂鐵合成的乙烯基二茂鐵和某些二茂鐵烯類對(duì)含有交聯(lián)和過氧化物引發(fā)劑的不飽和聚酯樹脂的催化作用，可加速樹脂的交聯(lián)和硬化在乙烯基二茂鐵存在下，甲基丙烯酸甲酯聚合物的轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%；苯酚的羥基化在乙烯基二茂鐵或1,1'-二乙酰基二茂鐵催化下產(chǎn)率可達(dá)95%；甲基丙烯酸甲酯及丙烯腈的本體聚合，在二茂鐵、四氯化碳及苯存在下轉(zhuǎn)化率也可大大增加。  

在不對(duì)稱合成催化方面，手性二茂鐵膦配體以其特殊的剛性骨架結(jié)構(gòu)和良好的電子效應(yīng)從眾多的手性配體中脫穎而出，其優(yōu)異的催化活性和對(duì)應(yīng)選擇性引起許多化學(xué)工作者的注意，不斷合成新的手性二茂鐵配體成為上個(gè)世紀(jì)90年代不對(duì)稱催化研究的熱點(diǎn)之一。

手性二茂鐵衍生物及其過渡金屬配合物是不對(duì)稱有機(jī)合成的有效催化劑，手性二茂鐵衍生物以α-二茂鐵乙胺及其膦基化合物最為重要。

利用茂金屬手性（MetaIIoceneChiraIity）的特性，二茂鐵衍生物及其類似物作為手性配體，在過渡金屬催化的不對(duì)稱合成中獲得巨大的成功目前已經(jīng)合成了200多種具有平面或平面中心手性的二茂鐵衍生物，這些化合物在許多反應(yīng)中作為不對(duì)稱合成催化劑起著重要作用。