金属离子在环境和生物体生理过程中都扮演着十分重要的角色，环境中金属离子浓度过高对土壤和水体都会造成污染，影响植物的生长、河流的自我净化能力；如果人体中金属离子浓度失衡，则会导致很多疾病的发生。因此，对金属离子的检测具有非常重要的意义。荧光分析法具有方便快捷、选择性好、灵敏度高、原位检测等很多优点，近年来被广泛用于金属离子的检测。罗丹明衍生物因其具备独特的结构特征和优良的荧光特性，成为理想的构筑增强型的荧光探针的发色团。罗丹明类荧光探针在螺环状态下表现为无色和无荧光，与客体分子作用后呈开环状态，有明显的颜色和荧光变化。因此，罗丹明类染料常用于金属离子荧光探针的设计。本论文在总结前人工作的基础上，利用罗丹明的开环机理设计合成了两个基于罗丹明6G的Schiff碱衍生物的金属离子荧光探针L1和L2，并通过一系列分析手段对其结构进行了表征。探针L1在众多的金属离子中对Cu2+离子具有专一选择性和很高的灵敏度，加入铜离子前后溶液的荧光强度增强了200倍，溶液的颜色由无色变为粉色，能够裸眼识别Cu2+离子。L1与铜离子形成1:1的络合物，L1对Cu2+的探测不受其它金属阳离子及常见阴离子的干扰，对Cu2+的检测限也低至9.12×10-7M。探针L2具有很好的水溶性，在近中性的水溶液中对Al3+具有选择性，对Al3+的检测是瞬时又可逆的，EDTA能够将参与配位的Al3+从其配位环境中解离出来，使探针能够循环利用。此外，我们对探针分子L2和Al3+的结合比、络合常数、检测限、可逆性及pH的影响等作了一系列研究和分析。同时从实验和理论计算两个方面研究了荧光增强的机理，共聚焦显微镜成像实验表明探针L2具有细胞膜渗透性，在生物体系内具有潜在的应用价值，可以应用于生物体系中Al3+的检测。