人类生活与水体环境息息相关,目前水域中金属离子污染情况严峻,对人类健康造成影响。Cu²⁺作为生物体内重要的微量元素,在人体细胞内浓度需维持在较低水平。由此可见,对环境和生物体内的Cu²⁺含量的检测和监控十分必要且意义重大。荧光化学传感器能在环境和生物细胞内对金属离子特异性识别,具有高选择性和灵敏度、价格低廉且操作简便、实时检测并快速响应的优点。本文以苯并咪唑为荧光团,引入二氨基顺丁烯二腈、2-吡啶甲酸和丙烯腈为受体,设计合成了四种新型荧光化学传感器,并探究了它们对金属离子的检测能力。本论文主要工作:1.设计并合成了荧光增强且紫外可见吸收比率型识别Cu²⁺化学传感器L。荧光光谱和紫外可见吸收光谱测试表明传感器L能够在较宽pH范围的水溶液中对Cu²⁺表现出荧光增强和吸收光谱比率变化的特异识别效果,且两种识别方法皆选择性良好,检测限较低。通过对传感器荧光光谱测试、络合Cu²⁺前后质谱测试、DFT计算可知传感器L与Cu²⁺络合比为1:2。Hep G2细胞激光共聚焦扫描显微图像显示,传感器L对生物细胞具有细胞通透性和细胞内Cu²⁺检测能力。2.设计并合成了荧光淬灭型识别Cu²⁺化学传感器P。荧光光谱测试表明传感器P能够在乙腈溶液中对Cu²⁺表现出荧光淬灭特异识别,选择性良好且检测限较低。工作曲线、B-H曲线表明传感器P与Cu²⁺络合比为1:1。3.设计并合成了两种小分子苯并咪唑衍生物2-（1H-苯并[d]咪唑-2-基）苯基吡啶甲酸酯（化合物A）和3-（2-（吡啶-2-基）-1H-苯并[d]咪唑-1-基）丙腈（化合物B）。分别在不同溶剂（乙腈;乙腈:水1:1;乙醇;乙醇:水1:1）中对其进行荧光光谱测试,发现两种分子对金属离子有一定响应,但选择性不高。