二茂鐵，又稱二環(huán)戊二烯合鐵、環(huán)戊二烯基鐵，是分子式為Fe(C5H5)2的有機金屬化合物。橙色晶型固體；有類似樟腦的氣味；熔點172.5～173℃，100℃以上升華，沸點249℃；有抗磁性，偶極矩為零；不溶于水、10%*和熱的濃鹽酸，溶于稀硝酸、濃硫酸、苯、、石油醚和*。二茂鐵在空氣中穩(wěn)定，具有強烈吸收紫外線的作用，對熱相當穩(wěn)定，可耐470℃高溫加熱；在沸水、10%沸堿液和濃鹽酸沸液中既不溶解也不分解。二茂鐵是重要的金屬茂基配合物，也是早被發(fā)現的夾心配合物，包含兩個環(huán)戊二烯環(huán)與鐵原子成鍵。

二茂鐵的發(fā)現純屬偶然。1951年，杜肯大學的 Pauson 和 Kealy 用環(huán)戊二烯基溴化鎂處理氯化鐵，試圖得到二烯氧化偶聯(lián)的產物富瓦烯（Fulvalene，如圖），但卻意外得到了一個很穩(wěn)定的橙黃色固體。 當時他們認為二茂鐵的結構并非夾心，而是如右圖所示，并把其穩(wěn)定性歸咎于芳香的環(huán)戊二烯基負離子。與此同時，Miller、Tebboth 和 Tremaine 在將環(huán)戊二烯與氮氣混合氣通過一種還原鐵催化劑時也得到了該橙黃色固體。

羅伯特·伯恩斯·伍德沃德和杰弗里·威爾金森，及恩斯特·奧托·菲舍爾分別獨自發(fā)現了二茂鐵的夾心結構，并且后者還在此基礎上開始合成二茂鎳和二茂鈷。NMR光譜和X射線晶體學的結果也證實了二茂鐵的夾心結構。二茂鐵的發(fā)現展開了環(huán)戊二烯基與過渡金屬的眾多π配合物的化學，也為有機金屬化學掀開了新的帷幕