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因为具有高选择性、高灵敏性、实时及无损荧光原位检测等优点,荧光探针技术在环境化学、分析化学、生物医药科学等领域有着广泛的应用价值。香豆素及其衍生物不仅具有抗肿瘤、抗高血压、抗氧化等多方面的生理学活性,还具有很好的光学性能,比如荧光量子产率高、Stokes位移大、溶解性好、光稳定性强等,已经在荧光探针领域得到广泛的应用。3-羟基香豆素作为一种重要的有机合成中间体,关于它的荧光性能的文献报道很少,且从未被用于荧光探针的设计。本文的主要工作是选用3-羟基香豆素作为基本骨架,在其7位上接入不同供电子基团,设计合成了两类新型有机荧光分子,然后在其羟基上引入不同的识别基团,合成了四个荧光增强型硫醇类荧光探针,研究了这些荧光探针的性质,并将其用于实际样品的检测。具体内容如下:在第2章中,首先设计合成了新型染料7-二乙氨基-3-羟基香豆素（HOCOU-DA）,发现其具有很好的荧光性能,然后在3位羟基上分别引入强吸电子基团2,4-二硝基苯基（DNP）和2,4-二硝基苯磺酰基（DNS）,合成了两个苯硫酚荧光探针（DNCOU-DA和DOCOU-DA）。当苯硫酚加入后,利用苯硫酚对醚键和磺酰酯键的亲核取代作用,使醚键和磺酰酯键裂解,释放出HOCOU-DA,荧光显著增强（DNCOU-DA,450倍;DOCOU-DA,115倍）。两个探针都表现出大Stokes位移（DNCOU-DA,98 nm;DOCOU-DA,113 nm）、较高的选择性和灵敏度,对苯硫酚的检出限分别为27 nM（DNCOU-DA）和7.3 nM（DOCOU-DA）,并且都被成功应用于真实水样品中苯硫酚的检测。在第3章中,我们设计合成了新型香豆素染料10-羟基香豆素6H（HOCOU）,在10位羟基上引入强吸电子基团DNP,合成探针DNCOU,用于检测苯硫酚。该探针对苯硫酚表现出高选择性、大Stokes位移（128 nm）、检测限低（36 nM）等特点,并且成功地将该探针应用到实际水样品中苯硫酚的检测和HepG2细胞中苯硫酚的荧光成像。在第4章中,基于HOCOU设计、合成了一个生物硫醇类荧光探针（DOCOU）,其利用生物硫醇对磺酸酯键进行亲核取代反应后释放出荧光团而表现出荧光增强。DOCOU可以在缓冲溶液中选择性地识别生物硫醇,表现为荧光增强、大Stokes位移（130 nm）、检测限低(LODCys=17.1 nM;LODGSH=14.5 nM;LODHcy=40 nM)。已成功应用于HeLa细胞中生物硫醇的检测。