芥子气是一种散发有害气体的液体毒剂,属化学武器中的糜烂性毒剂。自第一次世界大战至二战期间,曾多次被大规模使用,造成大量人员伤亡。在我国发生过许多起侵华日军遗留的芥子气中毒事件。目前检测芥子气的方法主要有色-质联机法、红外光谱法、色谱法等。这些传统的检测方法各有其优点,但弊端也极其明显,常会出现假阳性和误报现象。一般情况下芥子气中毒浓度较低,如何通过适宜的样品预处理方法获得可检测的芥子气标志物并选择合适的检测技术以提高方法的灵敏度,使之适用于实际中毒样品的检测研究具有非常重要的意义。荧光分析方法具有高灵敏度、高选择性、无损伤的样品制备、快速实时的原位检测、多信号输出模式等优点,因此荧光探针被认为是检测和研究传感过程的重要工具之一,已被广泛应用于生物活性分子、阴离子和阳离子及神经毒剂的检测和分析。本论文基于具有AIE性质的四苯乙烯荧光生色团和具有聚集诱导释放增强的“Rhodol-HBT”荧光染料设计合成了一系列荧光探针分子,并在空气、溶液及土壤中实现了对芥子气、类芥子气等神经毒剂的传感应用研究。本论文的主要研究内容如下:1.基于苯甲硫醇与分析物的反应,开发了用于检测SM和SM模拟物(2-氯乙基乙基硫醚,CEES)的荧光探针。设计合成了非发射性巯基甲基苯基改性四苯乙烯(TPE)探针。在金属离子存在的情况下,在水溶液中与CEES反应5分钟后,由于三明治型络合物的形成,该探针可发出强烈的荧光,可有效地限制TPE苯环的旋转。此外,该程序对分析物表现出高度的敏感性,可用于检测土壤中的CEES。这些结果表明S4具有用于SM的AIE活性荧光探针的潜力。2.以氧杂蒽类Rhodol染料和具有ESIPT特性的HBT染料相结合,基于串联的S-烷基化和脱硫反应,开发了在芥子气存在下罗丹明-硫代酰胺衍生物的螺环开环的芥子气的直观和高荧光检测方法。对其光物理性质和单晶结构的分析表明,这种化合物在聚集体中的荧光增强现象可以通过分子间旋转和振动的限制以及由分子间存在于螺环的不同侧的π-π堆积和氢键相互作用引起的ESIPT过程的协同效应来解释。探针对SM,烷基溴,烷基碘等氧类似物的干扰不存在假阳性。故化学剂量计能成功地用于检测溶液和气相中的SM。此外,该程序对分析物表现出高度的敏感性,可用于检测土壤中的CEES。该试验灵敏度足以在环境温度下用肉眼在气相中检测到硫芥,表明其具有用“裸眼”现场检测硫芥的潜在效用。