近年来,近红外荧光染料已被广泛的应用于信息存储、肿瘤治疗、生物成像、太阳能电池等领域。随着现代科学水平的不断发展、生产和生活方式的不断更新,开发出更多具有高性能的荧光染料分子以满足时代发展需求已成为时下研究的热点与焦点。相较于可见光区的分子,荧光发射在700 nm以后的近红外荧光分子具有能量低、组织穿透能力强,光散射小,光损伤低等优点;相较于无机近红外荧光染料以及天然产物小分子,有机荧光小分子由于其具有高的摩尔吸光系数、荧光量子产率、低生物毒性、结构易调、易合成以及价格低廉等特点,已被广泛使用于化学、医学、生物等领域。而常见的大多数近红外有机染料骨架则存在着水溶性差、光稳定性差、组织穿透能力差、合成步骤繁琐等问题,阻碍了其在近红外材料领域的广泛应用。基于该问题,本论文设计并合成了一系列新型菁染料衍生物,研究了不同结构类型的近红外菁染料对其性质、性能的影响。内容如下:（1）首先我们选用了 2,9-二甲基-1,10-菲啰啉环状二季阳离子作为电子受体,以苯环、N,N-二甲基苯环、久洛尼定作为电子给体,C=C双键作为π共轭桥梁,成功构建了具备可见光以及近红外发射的目标分子PB、PN和PJ。由于具有较大的π共轭体系以及D-π-A-π-D结构,目标分子PB、PN和PJ具有近红外的发射,由波长550 nm红移至810 nm,有明显的AIEE或AIE现象及很好的光热转换效应,分别对FBS和HSA生物大分子具有良好的选择性。由于引入2,9-二甲基-1,10-菲啰啉环状二季阳离子这种离子型结构,化合物PB、PN和PJ的水溶性得到了极大的提高,这利于其在生物成像等范畴的进一步应用,也为设计更多具有多功能性的分子染料提供了新的方向。（2）基于上述部分工作,我们尝试获得波长更进一步红移的近红外分子染料,以进一步满足实际应用所需的强穿透性、低能量、低损伤、高对比度等要求。因此,我们基于七甲川菁染料,用菲啶嗡发色团作为末端取代基团,得到分子Cy-910。该分子表现出近红外二区的荧光发射,在910 nm处具有最大的荧光发射,成功实现了高品质的活体斑马鱼以及小鼠的活体成像。该分子后续有望应用于活体肿瘤示踪及治疗中。