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本论文共分五章。 第一章为绪论，介绍了分子识别与荧光传感领域所取得的最新研究成果及发展趋势。包括：（1）金属离子识别的传感体系；（2）糖的识别机理及荧光受体分子设计；（3）激发态非辐射内转换的研究进展；（4）自组装膜的构建、类型及其应用。 评述了分子识别与荧光传感体系中受体分子的设计思路以及自组装膜的最新研究进展，在此基础上提出论文设想。 第二章，基于激发态非辐射内转换（IC）原理设计荧光分子并建立对溶剂极性等介质环境敏感的识别体系。近期的研究认为1-N，N-二甲基氨基萘（DMAN）的荧光量子产率和荧光寿命随溶剂极性减小而减小和缩短的现象是IC所致，IC的发生与相邻的激发态S1，S2间能级差有关。改变电荷转移特征的发射态S1的能量，可调控IC的发生。本章据此设计合成了在1-萘胺氮上取代具有不同推电子能力基团的1-萘胺衍生物，通过改变氨氮原子上取代基的推电子能力调节胺基的推电子能力，进而调节发射态S1能量和调控IC的发生；同时通过改变水-有机溶剂混合比例来调整溶剂极性，进一步调控IC过程。 首先合成了1-萘胺二乙酸钠（NADA），以两个羧甲基（-CH2CO2Na）替代DMAN分子中两个甲基，并通过改变水与有机溶剂（甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和乙腈）的比例以调整溶剂极性。考察NADA在不同极性溶剂中的荧光光谱，发现NADA荧光强度及荧光量子产率均随溶剂极性的减小而减小。与中文摘要DMAN相比，两个氨基上推电子能力低于甲基的基团取代使得NADA分子中内转换过程加剧。 在此研究基础上，将DMAN中一CH:逐个被甲氧酞甲基CCHZCOZCH3)取代，合成了N一甲基一N一甲氧酞甲基一1一蔡胺（MMAN）和N，N一二（甲氧酞甲基）1一蔡胺（DCAN），详细考察取代基推/拉电子能力和溶剂化效应对内转换的影响。依据W七ller方程将发射态能量与荧光分子中电子给体的氧化电位相关联，较好地解释了实验结果。同时用AMI方法计算分子的结构参数，讨论了结构与性质之间的关系。 实验结果表明，1一蔡胺的氨基氮原子上引入推电子能力低于甲基的取代基，提高了发射态能量，使得IC过程易于发生。因此可以通过改变电子给体/受体的给予/接受电子能力和溶剂极性来调控IC的发生，为建立基于IC原理的新的识别传感途径奠定了基础。 已知氨基酸能与铜等金属离子形成稳定的配合物，因此将竣甲基修饰到1-蔡胺分子之氨氮原子上。合成了N一（l一蔡基）氨基乙酸伽AA)，1一蔡胺二乙酸钠困ADA)，N一（1一蔡基卜N‘，N’一二梭甲基一乙二胺困cEA），设想通过与金属离子配位的途径改变蔡胺分子中胺氮原子的电子云密度方法调控电荷转移（CT）态的能量发射和相应的IC过程，并据此建立金属离子识别与荧光传感新模式。 第三章首先考察了金属离子Cu2+、co2+、NiZ十和znZ+对NAA荧光光谱的影响，发现金属离子在含30%乙醇的水溶液中对NAA荧光发生不同程度的碎灭作用，由吸收光谱、碎灭的温度效应和荧光寿命的测定结果推测，金属离子对NAA荧光的碎灭作用属静态碎灭，即金属离子与NAA形成了稳定的配合物而导致荧光碎灭。Cu2+对NAA的荧光碎灭远高于其它结构类似的金属离子，且不能与金属离子与NAA的配位常数相吻合。进一步实验表明所观察到的静态碎灭实际上可能是经由“作用球”将荧光体和碎灭剂吸引而导致的电子转移碎中文摘要灭，这种碎灭的发生需要有金属离子与荧光分子间的配位作用和配位组分合适的氧化还原能力匹配，因而赋予了方法对Cu2+的高选择性，据此建立了NAA对Cu2+的荧光传感体系。 类似的实验现象发生于NADA分子。由于NADA较NAA对金属离子具有更强的配位能力，因此金属离子C矿+对NADA的荧光碎灭常数更大。实验表明Cu2+与NADA形成了1:1的配合物，配合物结构并由X一衍射结果确定。 Cu2+、C了+、Ni2+等金属离子与乙二胺的配位常数近似于和氨基乙酸的配位常数。实验发现，这些金属离子对N一（1一蔡基卜乙二胺浏EDA）的荧光碎灭常数基本在同一数量级，且远低于cu2+对NAA荧光的碎灭常数。这一现象的产生是由于NEDA末端胺具有更强的给电子能力，从而终止了由芳香胺向金属离子发生电子转移而导致的荧光碎灭。基于这一观点，设计了N一1一蔡基一N‘，N’一二梭甲基一乙二胺困cEA)，在NEDA末端胺上引入梭甲基以降低末端胺氮原子上的电荷密度，使其给电子能力降低，使蔡胺向金属离子的电子转移得以发生，同时增强荧光体与金属离子的配位能力。实验表明金属离子对NCEA的荧光碎灭程度远远大于对NADE的荧光碎灭，但对CuZ十识别的选择性较差，这可能由于蔡胺与金属离子距离较远而电子转移碎灭作用有所偏离所致。为提高cu2+识别选择性，借助表面活性剂CTAB的增敏作用，使得构建的荧光体系作为Cu2+传感器可测低至1.48oxlo一，moFL的eu，+。 糖在生物体的新陈代谢中起着重要的作用。因此，准确检测水溶液中一些重要的糖（如果糖、葡萄糖和甘乳糖等）是生物医学研究中的重要内容。基于硼酸对糖的特异性结合作用，以硼酸为糖的受体可建立高灵敏高选择性的糖识别体系。?