荧光作为传感信号越来越被科学家们所重视,其被广泛应用于生物、医学、环境、药理等方面。其中有机分子荧光探针由于其灵敏度高、易于修饰、分子量小、低成本等优点得到了广大研究人员的重点关注。荧光探针可检测的对象已被开发到各个领域,可检测各种各样的对象包括有毒金属离子、体系酸碱性、氨基酸、体系粘度和温度等。然而,目前国内的研究报道在小分子荧光温度计方面具有参考价值文献的数量不多,如何开发出更多的荧光温度计成为了现阶段需要解决的问题。在利用荧光探针检测金属离子方面,有毒砷化合物和金属铝的离子的特异性检测也在本论文中论述。本论文主要通过萘酰亚胺荧光团设计合成了对温度和铝离子响应的荧光分子探针,通过苯并噻唑荧光团设计了检测砷化合物的荧光分子探针。在萘酰亚胺荧光团中,通过添加哌嗪、和丙硫醇进行修饰以达到对温度敏感的特性;在苯并噻唑荧光团中,通过利用分子内特有的ESIPT发光机理来实现对砷的荧光传感。并且通过¹HNMR,¹³CNMR以及HRMS等方法对分子探针的结构进行表征,并利用紫外吸收和荧光光光谱对分子探针的特性进行分析和研究。本论文的主要研究从以下三个方面进行讨论:第一章,通过介绍荧光探针的基本模型,发光原理,荧光团种类和设计原理四个方面概述了现阶段荧光探针的发展与研究成果。并且对荧光温度计与砷化合物响型探针的发展与研究进行了总结分析。最后提出了课题的研究计划、研究难点以及研究创新性。第二章,通过分子间环化反应将2-羟基-5-甲基间苯二甲醛与邻氨基苯硫酚合成为双苯并噻唑的HBT荧光探针,在设计合成中化合物HBT中的羟基起着至关重要的作用,因为羟基的氢与苯并噻唑的N原子的分子内氢键导致了HBT的激发态分子内电子转移,使其具备了特异性结合As³⁺的能力。HBT经过修饰使其具备了优良的固体发光,为下一步制成发光材料打下了坚实的基础。化合物HBT-2对As³⁺的荧光响应是由荧光转变完成的,在未受到As³⁺的影响时呈现橙黄色荧光,逐渐加入As³⁺后荧光逐渐转变为绿色,并且传感速度极快,几乎达到3分钟。检测限也达到了69.7 n M。探针对As³⁺的特异性选择也有很好表现,而且不受其他砷化合物和金属离子的干扰。在真实石脑油样品中的检测限也大到了46.7 n M低水平检测限,高水平的回收率以及在猪肉上的实际应用,都可以证明其可以成为对As³⁺特异性检测荧光探针。第三章,设计合成哌嗪基团与萘酰亚胺结合,用丙硫醇进行修饰,合成出两个的化合物（Nap PT-1与Nap PT-2）用来对温度的传感和金属铝离子特异性检测。Nap PT-1在对温度进行测试时,发现随着温度的上升荧光强度逐渐上升,可测温度范围达到-20-150℃,荧光量子效率Q_f=0.02195,热敏性S_A=0.0438 K^-1;并且有很好的循环利用性和很长时间的耐用性,而且能很好的应用于薄膜上的温度检测。Nap PT-2对铝离子的检测具有很好的荧光增强效果,是游离态Nap PT-2的32.5倍。该探针对铝离子的选择性具有专一性。检测限为2.5×10^-6 M低于美国EPA允许的在饮用水中的铝离子水平。