荧光分析法是一种重要的分析方法,具有选择性好、灵敏度高、方便快捷等优点,近年来受到人们的广泛关注。然而,荧光分子探针的应用仍受到一些限制:如有的荧光探针水溶性不佳,必须在有机溶剂或有机溶剂/水组成的混合溶剂中使用;有的分子探针专一性不好,易受其它金属离子的干扰;有的分子结构复杂、合成困难;还有些化合物在生物体内膜渗透性能差,或者激发波长在紫外区,这些缺点都限制了它们生物体内的实际应用。因此,优化荧光探针分子的设计与合成,寻找水溶性好、选择性专一、灵敏性高、激发波长在近红外区等性能优良的荧光化学探针,具有重要的意义。本文设计合成了一系列季铵盐类中氮茚衍生物、乙醇胺修饰的中氮茚衍生物、席夫碱类中氮茚衍生物和萘酰亚胺衍生物,并对它们的荧光性质进行了研究,为设计合成新型荧光分子探针提供新的内容。1.合成了四种新的季铵盐类中氮茚衍生物2a～2d,通过pH影响实验,发现化合物2c、2d的荧光光谱表现为在强酸或强碱条件下变化明显,而接近中性范围内变化不大,这一实验现象为设计极端pH荧光探针提供的新的实验内容。通过离子识别实验,化合物2a～2d有望作为识别Cu2+的荧光探针。此外,化合物2c、2d结合Ag+后,荧光光谱发生显著而特别的变化,可成为一种结构新颖的Ag+荧光分子探针。2.合成了乙醇胺修饰的中氮茚酰胺类化合物物3a、3b,通过pH影响实验,发现化合物3a的荧光强度在弱酸或弱碱性条件下有所增强,化合物3b的荧光强度在碱性条件下猝灭明显,有望成为强碱性条件下的pH探针。通过离子识别实验,化合物3a能选择性识别Ag+和Fe3+,但灵敏度不高,说明其分子结构有待进一步改进;化合物3b的荧光光谱随Cr3+的加入显著增强,有望成为荧光增强型铬离子荧光探针。3.合成了席夫碱类中氮茚衍生物4a～4d和席夫碱类萘酰亚胺衍生物4e、4f。通过pH值影响实验,发现除化合物4b外,其它化合物的荧光光谱在强酸或强碱条件下都能发生明显的变化,为设计新型极端pH荧光探针提供一定的基础;通过离子识别实验,发现化合物4a～4c可作为理想的新型Co2+荧光探针;化合物4b对Co2+和Cd2+这两种离子有一定的响应,但是灵敏度不高,其结构有待进一步优化和改进;化合物4c～4f都能识别多种金属离子或阴离子,荧光光谱变化明显,但选择性欠佳。然而,化合物4f可选择性识别Al3+,表现为荧光强度增强,但灵敏度差。