在过去的数十年，焦磷酸根作为生物上重要的离子，对其进行选择性识别引起了化学家和生物学家的广泛关注。焦磷酸根不仅是生物体ATP能量代谢的产物，而且存在于DNA复制过程中。已有研究报导焦磷酸钙结晶沉积症和软骨钙质沉着病患者通常局部都维持较高的PPi水平。因此，在某些疾病的研究中，对于PPi的选择性识别就变的非常重要。　　由于PPi在生物能和新陈代谢过程扮演了重要的角色，开发具有高灵敏度，优良选择性，反应迅速，直观可视和水溶性好的比色和荧光PPi探针具有重大而非凡的意义。与基于有机小分子的比色和荧光方法相比较，金属配合物连同适宜指示剂的指示剂置换试验(IDA)由于整个检测试验能在100％水溶液中进行，被证明是一种更好的策略。加之，IDA策略能避免接收器和信号器之间的共价连接，因此能简化合成过程。以前报导的大多数接收器大多是基于二甲基吡啶胺结构的锌离子配合物作为磷酸根的识别基团，双二甲基吡啶胺锌离子配合物结构对于区分PPi和其它磷酸根呈现出很高的结合能力和选择性。然而，由于吡啶环的不活泼性，在配合基二甲基吡啶胺上做进一步修饰得到最佳化的结构变得非常困难。已有文献报导配合物使用2-（（吡啶-2-亚甲基胺）亚甲基）苯酚作为配合基，并且在2-（（吡啶-2-亚甲基胺）亚甲基）苯酚上引入一些诸如氨基和胍基的氢键供体来构建最优化的双核金属配合物来提高配合物对PPi和DNA的结合能力被证明是一种可行的策略。此外，与锌离子配合物相比较，采用铜离子作为中心金属离子的配合物接受体具有以下几点优势:铜离子特有的顺磁性具有淬灭荧光团的作用，当铜配合物与荧光指示剂结合后，荧光团处于淬灭状态，而当加入含磷阴离子之后，置换出荧光团，游离状态的荧光发出荧光信号。而锌离子配合物通常还需要在受体分子上连接淬灭剂才能实现上述荧光“开-关”响应型的过程。　　在本论文中，我们系统研究了以双边2-（（吡啶-2-亚甲基胺）亚甲基）苯酚作为接受器的配体以及在其苯环的α，β，γ位置引入氨基基团，对比有无双氨基基团结构的双核铜配合物以及考虑其空间位置对于结合常数的影响。作为经典比色指示剂的邻苯二酚紫与金属配合物结合的时候，呈现出由黄色到蓝色明显的颜色变化，而加入PPi能恢复原来的黄色，这分别对应邻苯二酚紫和金属配合物的结合与分离的状态。我们使用邻苯二酚紫作为比色指示剂，进行指示剂置换试验计算出四种配合物和PPi之间的结合常数。三种氨基取代结构的金属配合物对比没有氨基取代的金属配合物，和PPi的结合常数均提高了三个数量级倍数，而α位置引入氨基基团比β，γ位置引入氨基基团和PPi的结合常数亦提高了数倍。我们证明了氨基基团的引入以及随着空间结构的变化，在α位置带有正电荷的双氨基结构的双核铜配合物对PPi拥有最强的结合能力。此外，我们发现具备邻苯二酚结构的七叶亭可以作为荧光指示剂，通过和金属配合物的结合和分离也能实施指示剂置换试验。在我们的研究中，采用结合能力最强的α位氨基取代的金属配合物分别和比色指示剂邻苯二酚紫应用到监控焦磷酸酶催化水解PPi来监控酶活性，以及使用荧光指示剂七叶亭检测DNA聚合酶链反应中释放的PPi，用以对比凝胶电泳法测定目标DNA的复制程度。