与传统分析方法相比,荧光探针具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、操作方便、不需预处理、对样品没有破坏、成本低和不受外界电磁场的影响等一系列的优点。在生物化学、医学、环境科学和分子生物学里,分析检测金属离子的荧光探针是研究的最普遍、最透彻的一方面。尽管很多金属离子是人体必需的微量元素,然而一些金属离子在人体内过量富集会对人类健康和环境产生严重的危害,因此设计合成能够准确分析检测这些有毒金属离子含量的荧光探针便吸引了人们的大量关注。香豆素类化合物不仅具有多方面明显的药理活性,而且是荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团。香豆素类在可见光下为无色或浅黄色晶体,在紫外灯下发出蓝色荧光。7-位引入羟基后,其荧光增强。由于8-甲酰基-7-羟基-4-甲基香豆素希夫碱在7位上有氧原子和8位上有氮原子的存在,所以能够与金属离子形成稳定的配合物。本论文内容安排如下：在第一章,简单介绍了香豆素的生物活性、荧光探针的基本背景知识和涉及到的各金属离子近两年的研究现状。第二章,通过香豆素与罗丹明反应,我们合成了一种新的“关-开”型希夫碱荧光探针。通过光谱性质实验测试,发现该配体在乙腈中对钙离子不仅有好的选择性,而且灵敏度也很高。第三章,设计合成了一种新型的铁离子荧光探针,它以罗丹明和香豆素为原料制得。由于铁离子自身的特性,先前报道的铁离子荧光探针大多是淬灭型的,而新合成的铁离子荧光探针是荧光增强型的,因此具有更好的选择性和更高的灵敏度。此外,在论文的第四和第五部分,我们还合成了另外三个不同的香豆素希夫碱配体,通过一系列的实验和分析手段,说明它们分别对铝离子和锌离子有选择性。我们信这些探针在生物体内和环境方面监测具有潜在的应用价值。