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金属离子在生物体中扮演着重要的角色,某些金属离子的过量或缺失会引发各种疾病。然而,由于人类环保意识的薄弱,不正当的使用或排放废弃物致使水、土壤以及大气中的金属离子过量,进而导致生物体内金属离子含量失衡,从而带来生命危险,因此研究出一种能够快速检测金属离子的方法迫在眉睫。而光化学传感器在金属离子识别方面具有诸多优点,例如灵敏性高、选择性好、检测限低、响应时间短等特点,因此成为当下研究的热点。目前关于利用一种光化学传感器可以同时识别多种金属离子的报道很多,但是它们只是在同一种荧光或紫外信号下进行单一性识别,这就限制了它们的应用,所以合成能够同时在不同的荧光或紫外信号下识别不同金属离子的传感器分子仍然是人类的一大挑战。基于上述考虑,我们设计并合成了三种不同的光化学传感器L1、L2和L3。经研究发现,L1和L2能够在不同的荧光信号下识别Ca2+和Al3+,L3可以裸眼有序的识别Cu2+和Hg2+。具体内容主要包含三大部分：1.对光化学传感器做了简单介绍,并针对不同识别机理的光化学传感器进行详细说明,重点阐述了多信号光化学传感器的研究进展和本论文的立题意义。2.设计合成了两种基于香豆素修饰的罗丹明类衍生物L1和L2,它们能够在不同的荧光信号下识别Al3+和Ca2+,并且具有很好的选择性和灵敏性。同时,通过NMR、X-rays HRMS对L1和L2的结构进行鉴定,并根据Job’s曲线和高分辨质谱确定了配体与金属离子之间的结合比为2：1。另外,本文采用核磁滴定和红外光谱对它们的结合方式进行了研究。最后,通过L1在细胞内的荧光成像,说明传感器L1在检测生物体内Al3+的含量具有一定的应用价值。3.设计合成了一种能够裸眼识别Cu2+和Hg2+的光化学传感器L3。通过1HNMR、13CNMR、 FT-IR、 HRMS对L3的结构进行了鉴定,并通过紫外光谱研究了该探针的性质,发现探针L3可以有序的裸眼识别Cu2+和Hg2+。最后利用Job’s曲线、HRMS、确定了L3和Cu2+的络合比为1:1,并采用FT-IR、核磁滴定法对它的识别机理进行了简单探讨。