三氮烯显色剂是含有分析功能团“–N=N–NH–”的一类用于测定镉、铜、银、汞、锌、钴、镍等过渡金属离子的高灵敏有机显色剂。为了进一步探索该类试剂的光度性能,寻找更灵敏和选择性更高的显色体系,本文根据现代有机试剂结构与性能的关系,设计并合成了一种新水溶性三氮烯显色剂2,6-二溴-4-硝基-4′-（β-硫酸酯乙基）磺酰基苯基重氮氨基偶氮苯（DBNSESDAA）。其结构如下:合成过程中通过溴代、氨基保护、重氮化、偶合、水解等反应合成了DBNSESDAA粗产品,纯化后进行了紫外、红外、质谱表征,结果与目标产物相符合。并对它的理化性质进行了初步的研究,测得“–N=N–NH–”上氢的解离常数pKa=9.87。本文研究了DBNSESDAA与Cd²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺及Ag⁺等常见金属离子的显色反应。结果表明,该试剂只与Cd²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺发生灵敏的显色反应,而其他常见干扰金属离子如:Fe³⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Al³⁺等均有较大的允许共存量。并分别优化了DBNSESDAA与Cd²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺显色条件。结果得到:在TritonX^-100存在下,于pH8.0的硼砂–盐酸缓冲溶液中,四离子与DBNSESDAA显色后均能达到最大吸光度。对于镉,反应生成4:1（显色剂:金属离子,下同）的红色配合物,λ_max=509nm,ε=1.5×10⁵L·mol^-1·cm^-1,镉量在0～20μg/25mL范围内遵守比尔定律;对于铜,反应生成2:1的红色配合物,λ_max=518nm,ε= 1.2×10⁵ L·mol^-1·cm^-1,铜量在0～10μg/25mL范围内遵守比尔定律;对于银,反应生成2:1的红色配合物,λmax=539nm,ε=1.0×10⁵L·mol^-1·cm^-1,银量在0～15μg/25mL范围内遵守比尔定律;对于汞,反应生成3:1的红色配合物,λmax=504nm,ε=1.2×10⁵ L·mol^-1·cm^-1,汞量在0～15μg/25mL范围内遵守比尔定律。同时,本文还测定了所有络合物的稳定常数及干扰离子的最大允许共存量。研究DBNSESDAA与Cd²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺的较佳显色条件及吸收光谱发现:该四种离子具有共同的较佳显色条件,但络合物的吸收光谱严重重叠,混合样品中吸光度与浓度之间呈非线性关系,不能用一般光度法同时测定。本文采用具很强非线性处理能力的RBF神经网络光度法与三氮烯显色剂相结合的方法,配制各种配比的四组分离子混合物,在共同的较佳条件下与DBNSESDAA显色。将测定的光谱及浓度数据输入编写的人工神经网络程序进行训练,调整较佳参数后建立网络模型。将未知浓度的四组分离子光谱数据输入网络模型后,输出各组分的准确浓度。该新方法可不经分离和掩蔽,直接同时测定水体系中Cd²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺的各自含量,结果满意。