汞是分布广泛,毒性最大的重金属之一。汞离子难以生物降解,可通过食物链传递,最终进入人体,引发与肾脏、大脑和中枢神经系统有关的各种疾病。因此,汞的准确定量检测对于环境污染的控制和临床疾病的诊断都具有重要的意义。相比于传统检测方法,荧光探针由于应用方便、细胞膜通透性好以及对痕量分析物的高灵敏性,在分析领域中得到广泛的应用。1.我们合理开发了一种苯并BODIPY类的荧光探针MS5检测中性水溶液中的Hg²⁺。探针经取代、缩合、还原等反应以较高产率得到。由于苯并BODIPY荧光团与羧基-硫醇基团的供电子氮原子之间的光致电子转移（PET）过程,因此探针MS5本身无荧光,而在受体与Hg²⁺络合后,有效地阻断了该PET过程,体系显示强的橙色荧光。探针MS5对Hg²⁺具有高选择性和高灵敏度,反应迅速,检出限低（5.7 nM）的独特优势,并可用于汞离子的试纸条检测。2.我们设计合成了一种新型罗丹明类可用于Hg²⁺/MeHg⁺检测的荧光探针MP。探针MP由于罗丹明上的螺内酰胺结构而无荧光,当体系中存在Hg²⁺/MeHg⁺时,发生了汞离子催化的分子内脱硫环化反应,螺内酰胺环被打开,体系发出强的橙红色荧光。探针MP具有选择性高,灵敏度好,反应迅速等优势,可用于Hg²⁺/MeHg⁺的实时定量检测,具有潜在的生物应用前景。3.我们合理地开发了一种新型、简单的基于ICT机理的苯并香豆素荧光探针MS6,用于Hg²⁺的检测。探针通过保护、取代、硫化三步反应就可以得到。在汞离子存在下,MS6中的硫羰基先与Hg²⁺通过S-Hg键形成相对稳定的无荧光络合物,随后再由水对硫代羰基进行脱硫得到苯并香豆素,从而构建比率计型的响应。探针MS6具有制备简单,水溶性好,检出限低,响应迅速等优点,可用于Hg²⁺的实时定量检测,有较高的实际应用价值。4.我们设计并合成了九个噻吩并香豆素类化合物。该类染料经氯醛化、缩合两步反应得到。我们对它们的紫外吸收光谱和荧光发射光谱进行研究,讨论了溶剂效应和取代基效应的影响,并进行了相应的理论计算。实验结果表明该类染料具有分子量较小,合成步骤简单,溶解度好,量子产率高,光谱可调控等优点,具有潜在的生物应用前景。