最近，很多生物和化学科学家对开发新的荧光染料并将其应用于检测生物分子的荧光探针产生了极大的兴趣，这是因为荧光检测法具有灵敏度高、操作简单、易于检测及能减少受生物样品的干扰等优点。在本论文第二章工作中设计合成了一系列香豆素-BODIPY类共轭化合物新型荧光染料并研究了其光物理性质及溶剂效应。氟硼吡咯（BODIPY）通常被用来构建一系列荧光染料，这些染料广泛用于荧光标记、化学传感器、捕光系统、光动力学疗法，主要是因为BODIPY染料不仅有很好的光物理性质，还有高荧光量子产率、大的消光系数和很好的光稳定性。其次还有一个原因是BODIPY染料能很容易地进行化学修饰，从而使其光物理性质发生改变。香豆素是另一类参与荧光探针构建的荧光染料，我们课题组和其他实验室研究都发现香豆素3-和7-位取代基供吸电子强弱情况能引起分子内电荷转移(ICT)过程。本论文研究工作中把香豆素染料和BODIPY染料通过双键共轭连接起来，得到了一系列荧光染料。通过研究发现香豆素-BODIPY共轭化合物这一系列新型染料具有易控的光物理化学性质，摩尔消光系数大、Stoke位移大、较高的荧光量子产率。由于ICT过程，化合物5、化合物6与化合物7荧光发射有颜色的不同，分别表现为红色荧光、深红色荧光、近红外荧光。有理由相信这一系列新型香豆素-BODIPY类共轭染料将会在生物与化学分析领域得到应用，并为新染料的开发与应用提供了一种新的途径。在本论文第三章工作中设计和合成了Ratio-HPSSC这种基于四（4-羟基苯基）卟啉-香豆素为模板的新型荧光比值硫醇探针。半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽这些生物小分子硫醇化合物对生物体内的氧化还原反应平衡、生物催化、金属结合、转译后修饰起着重要的作用，如果生物体内的硫醇含量水平处于一种异常状态往往也会产生很多种疾病。因此，监测生物体内的硫醇含量引起了研究者极大兴趣，目前用于检测硫醇含量的荧光探针大部分是基于荧光强度变化的，只有很少一部分是基于测量两种波长荧光比值的探针，而荧光比值探针能很好地校正测量环境的影响。本论文通过研究发现Ratio-HPSSC这种新荧光比值探针对硫醇具有高选择性和灵敏性，发射光谱能达到60倍这样高荧光比值(I459/I658)变化，非常低的检测下限（0.73μmol/L）及很宽的适用范围。值得注意的是，这种新颖的比值探针有明显的从红光到蓝光的发射光谱的颜色变化，这个重要的特征使Ratio-HPSSC能胜任于简单的肉眼检测硫醇类物质。此外，我们课题组进一步证明了Ratio-HPSSC适合于活细胞中硫醇类物质的荧光比值成像，有理由相信这种新型荧光比值探针将会应用于化学、生物、药物等领域。