荧光探针具有易于合成、经济高效和精准识别等优点,创建新的荧光传感策略、设计新型荧光探针一直是荧光传感分析领域的研究热点。本论文中,我们围绕食品中痕量水、生物机体内极性变化检测的需求,构建了三种新型荧光探针,详细研究了探针的光谱特性、对目标物的识别传感特性和识别机理,并通过实际样品的分析探究了所设计探针的光谱性能及分析应用。所获结果对于新型荧光探针的设计构建以及痕量水和生物机体极性的监测提供了方法学的参考和依据。具体研究内容如下:1.以噻唑并噻唑为母体合成了一种荧光探针TTz 1。TTz 1分子噻唑基团内的氮原子可与水分子形成氢键网络,导致反溶剂化效应,从而使TTz 1在水中显示强的荧光。基于此效应,我们构建了新型的痕量水荧光-电化学双模式传感体系,实现了有机溶剂中痕量水的快速检测。TTz 1在1,4-二氧六环中的荧光强度与水含量在2%-20%呈现良好的线性关系,检测限为0.019%,p H,金属离子等物质对水的检测均不产生干扰。该方法成功用于蜂蜜和非醇类有机溶剂中痕量水的荧光和电化学双模式检测。此外,通过核磁共振等各种分析手段证实了氢键网络的形成。本研究首次发现TTz衍生物的氢键诱导荧光,这为新型TTz衍生物探针的设计和构建提供了重要的参考和依据。2.以芴核为荧光团,合成了一种新型荧光探针Q-2。该探针中典型的D-π-A结构使其在溶剂中表现出明显的溶剂化显色效应,荧光强度随水含量的增加而降低。基于此效应,我们构建了新型的痕量水荧光传感体系,此体系能够快速灵敏的检测有机溶剂中的痕量水,检测限低至0.13%。结合试纸条制作技术,探针还可制作为试纸条与智能手机相结合进行痕量水的快速检测。基于含时密度泛函理论(TD-DFT)对该探针的发光机理进行了理论计算研究,并将其应用于蜂蜜和酒精中痕量水的试纸条检测,该方法对设计更多基于试纸条与手机快检的新型荧光探针提供了新的思路。3.以香豆素醛为母体,将其与对甲苯亚磺酸钠反应,合成了一种新型荧光探针L-3。由于分子内电荷转移(ICT)效应,该探针对极性高度敏感,同时扭曲的分子内电荷转移(TICT)效应而使得L-3在高粘度中溶剂呈现出较强的荧光发射。基于此效应,我们构建了极性和粘度双传感的新型荧光传感体系。L-3在低极性和高粘度中均具有双发射荧光特点,且在不同溶剂中的取向极化值与最大发射波长值存在良好的线性关系(R~2=0.9563),而对生物体内各种金属离子和氨基酸均不响应,已作为极性和粘度的双传感探针成功用于区分正常细胞和癌细胞的成像研究,这为进一步在临床上应用提供了新方法。