近年来,由于荧光探针的高灵敏度及易操作性等优点,从而在分子离子识别、医学诊断、生物分子检测以及生物成像等领域显示出了重要的应用价值,因此越来越多地受到化学和材料研究工作者的重视。在众多荧光生色团中三苯胺是一种常见的、具有螺旋桨结构的荧光核。由于其具有较大的空间位阻,较高的空穴电子迁移率和超共轭电子效应,被广泛的应用于有机光电材料和空穴传输材料等领域。在三苯胺结构单元中,因为与氮原子相连的三个苯环具有较高的活性和易裁剪修饰的特性,所以可以通过在苯环适当的位置进行一系列反应键连不同的功能基团,得到一系列具有特定功能的三苯胺衍生物材料,并应用到分子离子识别、生物成像等各方面。在细胞成像领域,由于细胞核及线粒体分别作为细胞遗传与代谢的调控中心和细胞能量器,在细胞增殖、凋亡过程中起着重要的作用。显而易见,通过荧光分子成像技术定位并长期观察细胞核及线粒体的变化过程在疾病监测及治疗、药物开发和基因科学等领域有非常重要的意义。但三苯胺及其衍生物以及商业上通用的染色剂分别具有很多缺点。首先三苯胺及其大多数衍生物具有大的共轭结构,极易发生π-π堆积,使分子的荧光发生猝灭,是典型的聚集诱导荧光猝灭（ACQ）分子,并且三苯胺及其衍生物的水溶性差,从而限制了其应用的广泛性,所以开发具有良好水溶性的三苯胺衍生物和具有AIE性质的三苯胺类探针具有非常重要的意义。其次,目前在商业上通用的细胞核和线粒体染色剂（DAPI,Hoechst,Mito-Tracker）都存在光稳定性差,毒性大和不能长期追踪的缺点。并且目前没有一种荧光染料可以同时染色细胞核及线粒体,这对于细胞的了解和观察是个极大的难题。因此,合成一种光稳定性强、生物相容性好、长期示踪并可以同时染色细胞核和线粒体的AIE型荧光分子染料,具有非常重要的研究意义和极大的实用价值。鉴于此,本论文主要以三苯胺为生色团合成了一系列具有不同性质的荧光分子探针。以化学材料和生物成像领域为特点分为两部分。1.通过Heck反应、水解反应合成了含有羧基的三苯胺分子（NBTA）。并通过与SiO₂-KH550作用形成超分子复合体系用于检测苦味酸（PA）、与相转移催化剂（CTAC）作用实现在水溶液中对CO₂及F^-的可视化检测。2.通过三苯胺吡啶（TPPA）与1,8-二溴辛烷（DBO）反应生成铵盐聚合物TPPA-DBO。研究其基本光学性质,并成功应用到细胞核和线粒体的成像中。本论文主要由以下四部分组成:1.以碘代三苯胺为原料,通过Suzuki-Miyaura偶联反应、水解反应合成了具有三个丙烯酸取代的三苯胺分子NBTA。并通过KH550改性无机SiO₂,制得SiO₂-KH550,研究了不同浓度SiO₂-KH550分子在与NBTA分子作用下的紫外光谱,荧光光谱。结果表明随着SiO₂-KH550的浓度增加,NBTA分子荧光逐渐增强。NBTA&SiO₂-KH550的超分子聚合物在乙醇溶液中对苦味酸（PA）具有很高的选择性和敏感性,通过测试及计算得到了最低检测限（300ppb）。该体系为一个外界信号刺激放大体系,痕量PA存在时即可被破坏,使其在宏观方面表现出极大的荧光强度变化。2.NBTA分子在水中溶解度极差,为解决这个问题,并将其用于水相检测中,我们使用NaOH与NBTA反应,制得水溶性NBTANa(NBTA^3-)。通过与十六烷基三甲基溴化铵（CTAC）的静电作用形成离子液体,完成了在水相中通过离子交换对CO₂、F^-的可视化检测。在溶液中人体呼出气体中的CO₂即可使荧光减弱,并产生明显红移,表明可对CO₂做到痕量可视化检测。将溶液作为溶剂通过明胶制得凝胶后对F^-的检测限相对于溶液降低了100倍,达到0.032eqv.并且在F^-存在时破坏明胶凝胶体系,完成了对F^-的痕量可视化检测。3.我们将三苯胺衍生物DNDT接枝到SiO₂-NH₂制备出功能化材料,形成了DNDT&SiO₂-NH₂纳米颗粒。利用生物大分子可以包覆纳米材料的特性,以生物大分子BSA为包覆材料,包覆DNDT&SiO₂-NH₂,形成DNDT&SiO₂-NH₂@BSA体系。生物大分子具有良好的水溶性和生物相容性,在温度刺激下α-螺旋的改变可以释放出包覆物。所以,我们选用温度作为外界刺激,达到药物释放的目的,并且完成了在人体温度下对药物的长期缓释,可到11 h。4.三苯胺吡啶（TPPA）与1,8-二溴辛烷（DBO）反应生成光稳定强、荧光量子产率高、生物相容性好、细胞毒性小和粒径尺寸小的铵盐聚合物TPPA-DBO。紫外吸收光谱、荧光光谱测试表明该分子为典型的AIE型分子,并且可对DNA及RNA做到痕量检测。最终将其应用于不同类型的细胞成像,由于其与DNA、RNA结合后发生蓝移,与线粒体蛋白质结合无波长变化,从而可对细胞核及线粒体进行不同颜色染色,初步解决了单一染料对不同细胞器官的染色和定位问题。由于该分子生物相容性优异、光稳定性好,所以能够在细胞内长期存留（示踪代数至少4代）,实现了对细胞器官的长期示踪。