近年来,荧光探针检测方法因其检测速度快、操作简便等优点被广泛应用于生物学、临床、环境科学、信息科学等领域。1,8-萘酰亚胺类、荧光素类、罗丹明B类衍生物因具有荧光量子产率高、波长范围比较宽、摩尔吸光系数大、光稳定性好等优良的光学性能而被广泛应用于荧光探针中的荧光团;二茂铁及其衍生物由于稳定的氧化还原活性及易化学修饰等特点,尤其是具有良好的亲脂性,可以轻松通过细胞膜,这为以后在活细胞中的应用奠定了基础。通过在荧光团中引入具有荧光猝灭性能的二茂铁,本文设计合成了萘酰亚胺-二茂铁、荧光素-二茂铁和罗丹明B-二茂铁三种类型的荧光探针,并通过红外光谱、核磁共振谱确定其结构。同时培养得到了其中四个化合物的单晶,进一步确证了所得化合物的结构。以4-溴-1,8-萘酐、二茂铁和二茂铁甲酸为原料设计合成了四个萘酰亚胺-二茂铁化合物。其中化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是以硫脲基团为识别基团,化合物Ⅳ是以酰胺基团为识别基团。通过紫外光谱、荧光光谱及电化学方法研究其对阳离子和阴离子的识别性能,通过实验发现目标化合物Ⅰ可专一性比色识别Hg²⁺,且对Hg²⁺能裸眼进行识别,其最低检测限为0.70μmol/L,对Hg²⁺的线性检测区间为0-10μmol/L,化合物Ⅰ与Hg²⁺以1∶1的方式进行络合。通过电化学的方法化合物Ⅰ能检测Cu²⁺和Fe³⁺。目标化合物Ⅱ能裸眼识别Hg²⁺、Ag⁺,对Hg²⁺、Ag⁺的线性检测区间为0-10μmol/L,检测限为0.82μmol/L、0.15μmol/L。目标化合物Ⅱ能通过电化学的方法检测到Ag⁺。目标化合物Ⅲ能选择性的识别CH₃COO^-、F^-,溶液由无色变为红色。并且紫外吸收强度与客体浓度具有良好的线性关系。发现目标化合物Ⅲ在荧光光谱中根据其出峰位置不同可以检测出Ag⁺、Ca²⁺、Ce³⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、Li⁺、Ni³⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、CH₃COO^-、Cl^-、ClO^-、HPO^4-、F^-、H₂O₂;发现目标化合物Ⅳ在荧光光谱中根据其出峰位置不同可以检测出Ag⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Cl^-、Br^-、ClO^-。以荧光素、二茂铁和二茂铁甲酸为原料设计合成了两个荧光素-二茂铁化合物Ⅴ和Ⅵ,化合物Ⅴ是以硫脲基团为识别基团,化合物Ⅵ是以席夫碱为识别基团。通过紫外光谱、荧光光谱及电化学方法研究其对阳离子和阴离子的识别性能。发现目标化合物Ⅴ通过紫外光谱可识别Hg²⁺、Cu²⁺,并且紫外吸收强度与客体浓度具有良好的线性关系,在Cu²⁺的浓度为0-7μmol/L和Hg²⁺的浓度为0-10μmol/L时,Cu²⁺、Hg²⁺的最低检测限分别为0.55μmol/L、0.72μmol/L。通过循环伏安可以识别出Cu²⁺,实现了目标化合物Ⅴ对Cu²⁺的多通道响应。通过job’s曲线发现目标化合物Ⅴ与Cu²⁺的配合比为1∶1,目标化合物IV与Hg²⁺的配合比为2∶3。发现目标化合物Ⅵ对所测试的阴阳离子均无响应,有待继续研究。设计合成了以罗丹明B、二茂铁和二茂铁甲酸为原料设计合成了两个罗丹明B-二茂铁化合物,化合物Ⅶ是以硫脲基团为识别基团,化合物Ⅷ是以席夫碱为识别基团。通过实验发现目标化合物Ⅶ在V_乙醇:V_去离子水=1∶5的溶液中能裸眼识别Cu²⁺、Hg²⁺,对Cu²⁺、Hg²⁺的线性检测区间为0-10μmol/L,检测限分别为0.62μmol/L、0.17μmol/L。通过紫外光谱和荧光光谱能选择性的识别Hg²⁺。目标化合物Ⅷ在V_乙醇:V_去离子水=1∶5的溶液中能识别Sn⁴⁺、Fe³⁺。通过紫外光谱和荧光光谱能选择性识别Sn⁴⁺、Fe³⁺。