【摘 要】
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氢离子在生理过程和病理过程中起着至关重要的作用，例如食品检测，环境监测和临床分析。pH为2-3的胃酸在生理过程中胃酸有非常重要的作用，不正常的胃酸pH值会引起胃病。近年来，有关pH<4的荧光探针报道得很少，所以能够快速检测细胞、组织和生物体内的强酸介质pH非常重要。此外，Fe3+在氧的运输、蛋白质转运、酶催化反应和细胞代谢中起着极其重要的作用。所以研究识别Fe3+的方法至关重要。荧光法由于其操作简单、成本低、实时监控和灵敏度高、选择性好从而被研究者所青睐。其中，罗丹明染料具有卓越的光物理性质。因此本文设计
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氢离子在生理过程和病理过程中起着至关重要的作用，例如食品检测，环境监测和临床分析。pH为2-3的胃酸在生理过程中胃酸有非常重要的作用，不正常的胃酸pH值会引起胃病。近年来，有关pH<4的荧光探针报道得很少，所以能够快速检测细胞、组织和生物体内的强酸介质pH非常重要。此外，Fe3+在氧的运输、蛋白质转运、酶催化反应和细胞代谢中起着极其重要的作用。所以研究识别Fe3+的方法至关重要。荧光法由于其操作简单、成本低、实时监控和灵敏度高、选择性好从而被研究者所青睐。其中，罗丹明染料具有卓越的光物理性质。因此本文设计合成了基于罗丹明染料的pH荧光探针RNO、ROH以及识别Fe3+的RL荧光探针。主要内容如下：
第一部分：主要阐述了荧光探针的产生及识别机理，以及pH荧光探针与常见阳离子荧光探针的研究进展。
第二到四部分：罗丹明类荧光探针的螺内酰胺结构使得其无色且发射很弱荧光，但是，一些金属离子和氢离子可以使螺内酰胺开环从而使得其显示粉红色并发出强荧光。因此本文首先合成了罗丹明酰肼，然后分别再与2-硝基肉桂醛、2-羟基肉桂醛、4-溴-2-醛基噻唑反应，制备了三种新型罗丹明类荧光探针RNO、ROH、RL，并对其结构进行了1HNMR，13CNMR，MS表征。经过对探针识别过程中紫外-可见光谱和荧光光谱研究，结果表明RNO与ROH对H+有很高的选择性，RNO和ROH的荧光强度分别与pH(3～4.18)和(3～4.70)值具有良好的线性关系，通过DFT方法和核磁滴定实验证实了探针RNO识别机理。RNO探针具有良好的细胞膜渗透性,可用于Hela细胞的强酸pH荧光显微成像。同时，研究发现RL探针识别Fe3+具有很好的选择性，Fe3+浓度在1~20μmol/L范围内与RL探针荧光强度(582 nm)呈较好线性关系(R2=0.97913)，Fe3+的检出限为1.46×10-7mol/L。Fe3+与探针RL的络合比为1:1。并且探究了探针RL与Fe3+离子的作用机理。
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