在农业上,荧光探针经常用于检查农副产品的纯度、鉴定种子的生活力以及鉴定果实成熟程度等。苯并噻唑类衍生物由于具有优良的荧光性能,被广泛用于设计识别离子或者小分子的荧光探针,本论文设计合成了七个基于苯并噻唑的衍生物,研究了其中三个衍生物R1-R3分别与阳离子、阴离子、半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)作用的光谱性质和响应机理,主要内容和结果如下:1.设计合成了荧光探针R1。以3-(2’-苯并噻唑基)-2-羟基-5-甲基-苯甲醛为原料与罗丹明101酰肼合成苯并噻唑衍生物R1,用核磁、质谱、红外对R1进行了表征,并研究了 R1对顺磁性金属离子Cu2+、Co2+、Ni2+的识别作用,结果表明R1在pH=7.4的PBS缓冲溶液:乙醇=4:6(v:v)中能够很好地识别并区分顺磁性金属离子Cu2+、Co2+、Ni2+,在λcx=350 nm时,向R1的溶液中加入Cu2+、Co2+、Ni2+后其荧光强度在565 nm处降低、在460 nm升高,探针R1的紫外吸收在450 nm和583 nm处出现新的吸收峰,而370 nm处的吸收峰逐渐降低。实现了对Cu2+、Co2+、Ni2+的高灵敏度检测,检测限都达到了纳摩尔水平。且R1对Cu2+、Co2+、Ni2+的检测为荧光比率型响应,相对于单一发射波长的荧光探针,具有更好的抗环境干扰的能力。2.设计合成了荧光探针R2。以3-(2’-苯并噻唑基)-2-羟基-5-甲基-苯甲醛为原料与1-萘甲酰肼合成苯并噻唑衍生物R2,用核磁对R2进行了表征,并研究了 R2的聚集诱导发光(AIE)性质及其对Zn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、CH3COO-、H2PO4-的识别作用,研究发现R2在乙醇:水=7:3(v:v)中能够很好地识别并区分Zn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+和CH3COO-、H2PO4-。探针R2在加入Zn2+之后,488 nm处的荧光强度升高12倍,紫外可见吸收光谱表现为429 nm处的吸光度随着Zn2+的浓度增加而升高、365 nm的吸光度降低。探针R2在加入Cu2+、Co2+、Ni2+之后,578 nm处的荧光被猝灭。探针R2在加入CH3COO-、H2PO4-之后,荧光光谱在550 nm处荧光升高,在紫外-可见吸收光谱表现为500 nm升高,365 nm降低。该探针还具有响应时间快、检出限低、抗干扰性能好等优点。3.设计合成了荧光探针R3。以1-(2-苯并[d]噻唑基)-2-萘酚为原料和4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑合成苯并噻唑衍生物R3,用核磁、质谱、红外对R3进行了表征,并研究了R3对S22-、Cys/Hcy、GSH的识别性质,研究结果表明R3在DMSO:H2O=7:3(v:v)中能够很好地识别并区分S22-、Cys/Hcy、GSH,探针R3在加入S22-之后,紫外吸收光谱在561 nm处出现新的吸收峰,加入Cys/Hcy在481 nm出现新的吸收峰,加入GSH在427 nm出现新的吸收峰。探针R3在加入S22-之后在468 nm处荧光增强(λex=370 nm)。加入Cys/Hcy、GSH在467 nm出现新的发射峰,从470 nm处激发,Cys/Hcy在550 nm荧光增强。并且R3与S22-、Cys/Hcy、GSH分别结合后呈现不同的颜色,加入S22-之后,反应液变成紫色,加入Cys反应液变成橙黄色,加入Hcy溶液变成黄色,加入GSH溶液变成浅黄色,也因此具有肉眼可识别的优点。同时光谱测试也表明探针R3对S22-、Cys/Hcy、GSH的检测具有一定的抗干扰能力以及在弱酸性和中性条件下能够稳定存在等优点。