光化学传感因其内在的高灵敏度、可实时及易于检测等优越性,在离子识别中得到迅速发展。由于金属离子在环境和生命科学中发挥着重要的作用,设计与合成对阳离子具有选择性识别功能的受体分子近年来备受关注。苯甲酰肼和4-苯基氨基脲都是良好的金属离子配体,能与多种金属离子发生配位作用,通过将其与具有ICT性质的N,N-二甲氨基苯甲腈荧光团耦合可得到一系列的光化学受体分子。而N,N-二甲氨基苯甲酰衍生物中,根据D-π-A型体系中的受体基团对不同客体的识别作用,具有ICT性质的分子在识别离子的过程中又可实现分子体系内电荷转移(ICT)过程的调控。本文利用受体分子的荧光光谱和吸收光谱,探讨了这类受体分子对不同金属离子的识别能力及其在识别离子过程中ICT性质的变化,并成功用于金属的识别。主要内容研究如下：第一章重点介绍了化学传感器的基本原理,以及对Cu2+受体分子进行了综述,并提出本论文的研究思路。第二章合成了苯甲酰肼腙类受体分子1a和1b和1c。研究发现,受体分子1a和1c对Cu2+表现出荧光增强。受体分子对Cu2+的识别具有高度的选择专一性、极高的响应灵敏度和很强的抗干扰能力并可应用环境样品中Cu2+检测。第三章合成了4-苯基氨基脲类受体分子DMBP。受体分子DMBP对Cu2+表现出荧光增强且溶液的颜色经历一个由无色到紫色变化,实现了Cu2+的裸眼检测,具有高度的选择性。第四章设计合成了含有硫脲和乙二胺单元的受体分子BPSE,研究发现BPSE对Hg2+表现出共振瑞利散射光谱增强,对Hg2+表现出较高的选择性。同时,我们利用荧光光谱、吸收光谱、RRS、质谱和核磁共振等技术方法对这些受体分子与离子的作用机理和实际应用进行了系统研究,这些研究为进一步设计和优化金属离子荧光分子受体奠定了基础。