重金属污染对生态环境及人体健康都具有重要的影响,因此对金属离子的选择性识别和检测的基础性研究具有重要的意义。有机荧光探针分子灵敏度高、选择性好、操作简单且易于合成,是金属离子检测领域的研究热点。因此,设计新的有机配体,合成新的金属配合物,了解有机分子与金属离子之间的相互作用,将为高性能离子识别材料的设计提供必要的理论支持。本论文设计合成了多种喹唑啉、香豆素类有机配体,研究了它们与Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺等金属离子之间的相互作用机制,并探讨了其对革兰氏阳性/阴性菌的抑菌活性。1、以邻氨基苯乙酮肟为中间体1分别与2-吡啶甲醛、3-乙氧基水杨醛、4-甲氧基水杨醛反应制备三种喹唑啉型配体HL¹-HL³,HL¹:2-（2-吡啶基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N³-氧化物;HL²:2-（3-乙氧基-4-酚羟基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N³-氧化物;HL³:2-（4-甲氧基-2-酚羟基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N³-氧化物。利用元素分析、¹H NMR、IR等手段进行表征,确定了喹唑啉类有机配体的结构。2、考察了HL¹在甲醇溶液中对Mg²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等金属离子的裸眼识别,并且得到了与Cu（NO₃）₂?3H₂O反应后析出的Cu（II）配合物1。通过元素分析、IR、X-射线单晶衍射等手段表征了配合物1的结构,分析了其紫外吸收、抑菌活性并与HL¹做了相应对比,还研究了1的电化学性质。此外,对配合物1进行了理论研究,由密度泛函理论（DFT）优化了其结构,计算了最高已占分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）的能量及带隙值;由绝热的时间相关密度泛函理论（TD-DFT）模拟紫外数据,进一步阐明了电子跃迁对紫外可见吸收光谱的影响;由Hirshfeld表面分析量化了配合物1的分子间相互作用。3、考察了HL²在甲醇溶液中对Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Ni²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Hg²⁺、Co²⁺等金属离子的裸眼识别,并且得到了与Cu（OAc）₂?H₂O、Ni（OAc）₂?4H₂O和Cu（NO₃）₂?3H₂O反应后析出的Cu（II）配合物2、Ni（II）配合物3和Cu（II）配合物4。通过元素分析、IR、X-射线单晶衍射等表征手段确定了它们的结构,还分析了配合物2–4的紫外吸收、抑菌活性以及配合物3的荧光光谱并分别与HL²做了相应对比,还研究了配合物2–4的电化学性质以及双核配合物4的电子顺磁共振光谱（EPR）。此外,利用DFT计算、TD-DFT计算和Hirshfeld表面分析对配合物2–4进行了理论研究。4、考察了HL³在甲醇溶液中对Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺等金属离子的裸眼识别,并且得到了与Co（NO₃）₂?6H₂O反应后析出的Co（III）配合物5。通过元素分析、IR、X-射线单晶衍射等手段表征了其结构,分析了配合物5的紫外吸收、抑菌活性并与HL³做了相应对比,还研究了5的电化学性质。此外,利用DFT计算、TD-DFT计算和Hirshfeld表面分析对配合物5进行了理论研究。5、以香豆素-3-酰肼为中间体2分别与咪唑-2-甲醛、吡啶-4-甲醛合成香豆素类衍生物HL⁴和HL⁵,HL⁴:咪唑-2-甲醛缩香豆素-3-酰腙,HL⁵:吡啶-4-甲醛缩香豆素-3-酰腙。利用元素分析、¹H NMR、IR等手段进行表征,确定了香豆素类衍生物的结构。考察了两种配体在甲醇溶液中对Zn²⁺、Mg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等金属离子的裸眼识别性能,还对其抑菌活性进行了测试。