金属离子对动植物的代谢活动和环境有着非常重要的影响,有些金属离子对某些生物是有益的而对其他的生物不但没有益处反而有害,有些金属离子在适当的浓度范围内对生物体有益,但低于或超出相应的浓度范围就对生物体的生命活动构成威胁,所以,对生物体内以及其生活的环境内的金属离子的检测和监测是非常有必要的。荧光分子探针检测金属离子、阴离子、蛋白质等技术比色谱法、光谱法、滴定法、伏安法、电位法等技术较为成熟,其选择性高、灵敏度高、操作简单的特性也是人们为之青睐的原因。以香豆素为母体的分子探针是检测金属离子的重要的研究方向之一,香豆素类金属离子荧光探针价格低廉、易于合成、低毒性和操作简单而广受好评。香豆素具有苯并-α-吡喃酮结构,其结构易于修饰且杂环上的羰基碳可以参与金属离子的配位,在可见光范围内具有光稳定性好,荧光性强,Stokes位移大等优点。因此,香豆素类荧光探针被广泛应用,其已经被用作DNA和RNA、酶胺、氨基酸、蛋白质、阴离子和金属离子等的检测。一般而言,希夫碱分子探针单元由于C=N键的自由转动经常呈现出较弱或者没有荧光,香豆素类希夫碱探针含有氧或氮供体可以结合金属离子以及作为一个荧光单元。本论文是基于7-二乙氨基香豆素作为母体,设计合成了一系列的香豆素希夫碱型化合物,其中有五种新化合物对某些金属离子有特定的选择性。合成了一种香豆素希夫碱型Zn²⁺荧光探针L1,这种荧光探针对Zn²⁺的检测表现出良好的选择性,较高的灵敏度和较强的抗干扰能力,且探针L1与Zn²⁺以1:2摩尔比络合。在5-溴噻吩-2-甲酰肼与7-二乙胺基-3-甲酰基香豆素反应生成的希夫碱型荧光探针L2的乙腈溶液中,加入钴离子和镍离子后荧光强度显著降低,实现对两种离子的检测,并且L2分别与钴离子和镍离子形成摩尔比都是2:1的络合物。在4-二乙氨基水杨醛与7-二乙氨基香豆素-3-甲酰肼反应生成的希夫碱型荧光探针L3的乙腈溶液中,对Hg2+的检测表现出良好的选择性和抗干扰能力,且探针L3与Hg2+以1:2摩尔比络合。7-二乙氨基香豆素-3-甲酰肼分别与7-二乙氨基-3-甲酰基香豆素和吡咯-2-甲醛反应生成的希夫碱型探针L5和L4,均表现出对Cu²⁺的高度选择性且都是荧光增强型香豆素希夫碱荧光探针,L4和L5与Cu²⁺的络合比都是1:2。