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为提高罗丹明荧光染料的荧光强度、发射波长、增大斯托克斯位移、扩大荧光对pH值的敏感范围、增加对一些过渡或重金属离子的识别响应,本文设计并合成了一系列底环修饰,N端基固定,不对称,双发色团以及离子识别型罗丹明衍生物,并通过紫外-可见光谱和荧光光谱对所得罗丹明衍生物进行荧光性能检测,总结出其结构特点与其光学性能之间的关系。主要包括以下内容:合成了硝基和氨基罗丹明,并通过氨基的重氮化,桑德迈尔反应得到了一系列5(6)位卤代罗丹明衍生物;合成并分离出底环不同位置单氯代、全氟(或氯)代罗丹明衍生物以及底环上无羧基的“Rhosamine”类衍生物。光谱性能研究表明,与母体罗丹明B相比,硝基的罗丹明荧光强度明显减弱,氨基罗丹明荧光强度增强,λmax-ex和λmax-em红移;罗丹明B底环上引入不同的卤原子使λmax-ex和λmax-em有所增长,随着卤代基个数的增加,λmax-ex和λmax-em红移,斯托克斯位移降低;底环上的的羧基对荧光性能几乎没有影响。合成了氧杂蒽母环末端N固定的五个罗丹明衍生物,经紫外-可见光谱及荧光光谱检测,五个罗丹明衍生物的λmax-ex和λmax-em明显向长波偏移20nm以上,由所处的可见光区红移至近红外光区,斯托克斯位移明显增大,荧光量子产率增加,成为近红外荧光标记试剂,结果证明N端基固定可以增加分子共平面性和刚性,对荧光的产生有利,可使荧光增强。设计合成了氧杂蒽母环端基氨不对称的罗丹明衍生物bdc-1～bdc-11,与对称结构罗丹明相比较,不对称罗丹明衍生物的激发光谱和发射光谱的重叠变少,斯托克斯位移明显增大,顶环结构不对称性越明显,斯托克斯位移增大就越显著。其中bdc-4、bdc-5的λmax-em明显向长波发生迁移,是很好的近红外荧光染料试剂。bdc-10改变了对pH值的敏感范围,在酸性和碱性环境下具有不同的吸收、发射波长。通过桥链将在不同pH值条件下进行荧光检测的罗丹明、荧光素结构连接在一起,合成了具有双发色团的两种罗丹明衍生物,不同pH值时两种罗丹明衍生物荧光光谱有明显差别,拓宽了pH的适用范围,可以作为检测细胞内部的pH值的荧光探针。为增加对一些过渡或重金属离子的识别响应,本文将罗丹明衍生物键合到杯[4]芳烃骨架上,合成了两种罗丹明杯[4]芳烃衍生物,对产物结构、光谱性能和对一些金属离子的识别进行了研究,两个衍生物与Cu2+、Zn2+混合溶液的紫外吸收发生明显变化,最大吸收峰强度降低,λmax-ex红移,与铜离子、锌离子在甲醇溶液中存在明显的络合现象。