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吲哚菁染料（也称花菁染料）是一类由两端均为吲哚杂环，中间通过次甲基链（=CH-）连接形成的大分子共轭化合物，链中间和两端可以修饰不同的基团，以获得不同的化学性质用途。根据结构中连接吲哚杂环的次甲基的数目，吲哚菁染料可分为三甲川、五甲川和七甲川吲哚菁染料。本文所述七甲川吲哚菁染料是指中间链长为七个次甲基的一个高度和共轭的吲哚杂环化合物。其合成主要是通过吲哚杂环α位上具有亲核活性的甲基与具有亲电性的甲川链经缩合反应获得。吲哚菁染料的化学性质与其分子结构息息相关，该类化合物的分子设计与合成在金属离子的测定、光学信息储存领域、DNA测序、生物大分子的定量测定以及免疫细胞检测等领域有着广泛的应用前景。本文研究了两种不同的七甲川花菁染料的合成方法，并对路线进行了优化，同时对其光学特性进行了研究，具有较高的应用价值。具体研究工作如下: 1)首先以2，4-二硝基氯苯与吡啶为原料，通过亲核取代合成了N-2，4-二硝基苯基吡啶季铵盐，再通过开环反应合成1-苯胺基-5-苯亚胺基-1，3-戊二烯。基于开环前后，其分子共轭结构的差异，利用紫外光谱对吡啶季铵盐的开环反应过程进行了研究，并对形成的关键中间体1-苯胺基-5-苯亚胺基-1，3-戊二烯的影响因素进行了优化。此外，将超声辐射引入吡啶季铵盐的开环过程，提升了开环的效率。其次，以β-萘肼盐酸盐与甲基异丙基酮为原料，通过费歇尔吲哚合成法合成1，1，2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚，再通过亲核取代合成了中间体1，1，2-三甲基-3-(4-磺酸丁基)-1H-苯并[e]吲哚鎓内盐。最后，将上述两种中间体通过缩合以及成盐反应得到了目标产物吲哚菁绿。并通过红外、核磁对其结构进行了表征。在此基础上，对反应溶剂、温度、pH值等条件进行了优化，简化了反应的后处理，提高了收率。 2)以对肼基苯磺酸与甲基异丙基酮为原料，通过传统的费歇尔吲哚合成法合成了中间体2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸盐，再通过亲核取代合成1-乙基-2，3，3-三甲基-3H-吲哚磺酸盐和1-(5-羧基己基)-2，3，3-三甲基-3H-吲哚磺酸钾盐，然后通过1-苯胺基-5-苯亚胺基-1，3-戊二烯将上述两种中间体连接，合成了不对称的吲哚菁染料Cy7。并通过核磁、紫外等对其性能和结构进行了表征。 3)研究上述两种目标产物在不同溶剂中的光学性质。通过紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱对其溶剂效应进行了研究。研究结果表明:在非质子性溶剂中，其吸收和发射波长最长。而在极性质子性溶剂中，其吸收和发射峰的位移随着溶剂极性的增加而降低。同时，溶剂的粘度染料的吸收和发射峰的强度也有影响，随着溶剂粘度的降低，其吸收和发射峰的强度降低。