本论文共分为四章:第一章:本章主要介绍了各种含杂原子的有机荧光分子以及对阴阳离子的识别进展。主要内容为:（1）对分子识别的定义以及研究内容的概括;（2）受体分子的基本结构和特点;（3）阴阳离子识别的原理;（4）阴阳离子识别的意义;（5）阴阳离子识别的影响因素;（6）高选择性阳离子受体;（7）高选择性阴离子受体;（8）连续性离子受体;（9）课题的提出与研究内容。第二章:本章利用2,4-乙酰基丙酮和2,6-二氨基吡啶反应生成了一种不含硫的,水溶性的,可逆的荧光识别Hg²⁺的传感器Z₁。Z₁能够在纯水相中专一性地识别汞离子,该化合物简单易得,与汞离子反应时间短,并且能够快速培养出晶体。在Z₁的水溶液中,分别加入Fe³⁺,Hg²⁺,Fe²⁺,Ag+,Ca²⁺,Cu²⁺,Al³⁺,Co²⁺,Zn²⁺,Ni²⁺,Cd²⁺,Mg²⁺,Pb²⁺,Cr³⁺等阳离子的溶液后,只有Hg²⁺的加入能使主体溶液的蓝色荧光猝灭,这一识别过程不受其它阳离子的干扰。Z₁对Hg²⁺的荧光光谱检测限为8.859×10^-8 mol/L,检测过程具有很高的灵敏度。另外制备了基于Z₁的Hg²⁺检测试纸,可方便快捷有效地检测水中的Hg²⁺。并且我们通过荧光光谱,质谱,红外光谱,核磁共振等方法验证了该识别检测是通过受体分子脱质子后与Hg²⁺络合实现的。第三章:本章利用已经合成的2,4-二甲基-7-氨基-1,8-萘吡啶（ZR）作为阴离子识别受体在水溶液中可逆的检测识别CN-。该荧光分子以萘吡啶环为信号响应单元,以存在活泼氢的氨基作为CN-的识别位点。受体ZR对CN-的检测具有高的灵敏度,荧光最低检测线为1.34×10^-8 M,并且对氰根离子的识别过程能够快速地进行,具有实时检测的特点。通过质谱,红外光谱,核磁共振谱等方法确认了受体分子识别CN-的机理,受体溶液中的CN-能够将氨基上的活泼氢去质子化,形成氨基负离子,从而抑制了萘吡啶环与氨基之间分子内电荷转移的进程。通过向受体溶液中引入CN-和Cr³⁺,该检测过程是可逆的,可以循环若干次,并且以此循环为基础设计了“IMPLICATION”分子水平上的逻辑门。该受体分子的检测试纸在离子检测方面可作为一种实用价值高,简单方便,快捷有效的工具。第四章:本章利用丙二腈和2-喹啉甲醛通过一个Knoevenagel反应合成了二氰基乙烯基喹啉受体分子6。6通过一个连续反应专一地识别CN-和Cu²⁺,在6的DMSO/H₂O（1:9,v:v）HEPES的缓冲体系（pH=7.2）中,分别加入F^-,S₂^-,Cl^-,Br^-,N₃^-,I-,AcO^-,H₂PO₄^-,HSO₄^-,ClO₄^-,SCN^-,CO₃^2-,HS^-以及CN^-等阴离子溶液后,只有CN-通过加成反应使得主体溶液产生蓝绿色荧光。另外,氰根加成后形成的产物6-CN-在水溶液中能够通过与金属离子的络合连续识别铜离子。6对CN-的荧光光谱检测限为5.09×10^-8 mol/L。也制备了基于6和6-CN-的测试试纸,可方便有效的检测水中的CN-和Cu²⁺。考虑到氰根的毒性,探针6被用于在实际水样中检测氰根,结果证明6在环境科学中对氰根离子具有潜在的检测能力。