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随着科学技术的日益发展,金属及其化合物在人类的社会生产活动中扮演着日益重要的角色,但是任何事物都具有两面性,人们在享受着其带来的益处同时也使得自然环境和自身健康受到一定的威胁。因此对金属及其化合物的检测具有重大的意义。近年来,荧光探针技术以其高选择性,成本低,操作简单,实时监控等优点越来越受到研究者的关注。而螺二芴及其衍生物因其特殊的结构优势,如正交三维结构,螺共轭等等,近年来广泛应用于各种领域中,尤其是以荧光探针为代表的生物医疗领域,但其在选择性和检测极限方面还有待提高。以此为基础,本论文合成了三种基于螺二芴为母体的席夫碱类荧光探针,这些探针在对铜离子,铬离子以及铝离子的识别中表现出极大的选择性和低的检测极限。基于以上内容本论文开展了以下三个部分的工作。第一部分:设计合成基于SPF1的Cu2+荧光探针通过紫外光谱,荧光光谱,Job’s plot曲线,pH滴定等手段探索了其荧光性质以及所能够识别的离子。实验结果表明,探针SPF1对铜离子有识别作用。滴加Cu2+后溶液颜色由蓝绿色变为无色,并且化合物SPF1是一个可在pH值为2-10范围内高效识别Cu2+的荧光探针,检测极限是0.2μM。识别机理研究表明和配体和Cu2+生成了2:1的配合物,其破坏了分子内氢键和阻止了氮原子的孤电子转移,进而禁阻了ICT过程。第二部分:设计合成基于SPF-TM1的Cr3+荧光探针通过紫外光谱,荧光光谱,Job’s plot曲线,pH滴定等手段探索了其荧光性质以及所能够识别的离子。实验结果表明,探针SPF-TM1对铬离子有识别作用。滴加Cr3+后溶液颜色由无色变为蓝色,并且化合物SPF-TM1是一个可在pH值为3-10范围内高效识别Cr3+的荧光探针,检测极限是80nM。识别机理研究表明配体和Cr3+生成了1:2的配合物,其破坏了分子内氢键和阻止了氮原子的孤电子转移,进而禁阻了PET和TICT过程。第三部分:设计合成基于SPF-TM2的Al3+荧光探针通过紫外光谱,荧光光谱,Job’s plot曲线,pH滴定等手段探索了其荧光性质以及所能够识别的离子。实验结果表明,探针SPF-TM2对Al3+有识别作用。滴加Al3+后溶液颜色由蓝色变为无色,并且化合物SPF-TM2是一个可在pH值为5-10范围内高效识别Al3+的荧光探针,检测极限是0.1μM。识别机理研究表明配体和Al3+生成了1:1的配合物,从而引起配体到金属的电荷转移。