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近年来，荧光探针在分析化学、生物科学、临床生物化学以及环境科学中表现出很大的应用潜力。为了获得高选择性和高灵敏度的阳离子荧光探针，人们在此领域投入了很大的努力。本论文以芘基团、丹磺酰基团作为荧光信号基团，以羧基，亚氨基及含氮杂环等作为阳离子的识别基团，分别设计、合成了两种识别和检测Pb2+与H+的荧光探针。主要研究内容如下： (1)合成了一种Pb2+的荧光探针--芘丁酰赖氨酸(1)。在水溶液中，它能够对pb2+表现出非常高的选择性和灵敏度(检测限是0.1μM)。同时，此探针能够与Pb2+形成白色絮状物从水溶液中析出，具有选择性沉淀作用，可用过滤法分离出去，表现出很好的实用性。另外，1与pb2+形成的沉淀物还可以通过加入过量的Na2S来进行回收，具有良好的可逆性。通过核磁共振波谱、红外光谱等研究方法对它们的识别机理进行分析，实验结果表明：探针分子以2:1的结合比和Pb2+产生桥型双齿螯合，每两个相近探针分子的芘基团能够产生π-π共轭作用，从而形成大分子量的螯合物在溶液中沉淀下来。 (2)合成了一种H+荧光探针--丹酰喹啉(DK)。能在pH值7.5-2.0的水溶液中灵敏的、选择性识别和检测氢离子，当溶液中pH值从7.5变化至2.0时，DK在500nm处的荧光发射峰表现为“荧光关”效应，同时荧光颜色从绿色逐渐变为无色。核磁共振氢谱实验结果表明，DK中丹磺酰基团的二甲氨基基易于发生质子化，影响整个DK分子的电子云密度分布，从而导致DK荧光光谱的变化。 此外，DK在水溶液中对Hg2+和Cu2+都表现出选择性和高灵敏识别(检测限是0.2μM)。Hg2+和Cu2+的加入能够引起DK荧光发射峰猝灭，表现为荧光猝灭型探针。实验结果显示，DK与Hg2+和Cu2+的结合比为2:1，当Hg2+和Cu2+的浓度达到结合比浓度时，DK的荧光发射峰强度基本不变。以上实验说明，在酸性条件下DK是能够同时检测Hg2+和Cu2+的混合型荧光探针。