设计、合成了一系列具有可反应基团和亲水基团等的4-哌嗪基-1，8-萘酰亚胺衍生物，这些分子是进一步合成复杂荧光探针的中间体。研究了其中三种完全水溶性分子作为氢离子荧光分子探针的识别性能，它们均为性能良好的氢离子荧光分子开关。 研究了溶剂极性对N-（2-（2-羟乙氧基）乙基）-4-吗啉基-1，8-萘酰亚胺荧光的影响，发现该化合物是一个对环境极性比较敏感的荧光分子探针。 设计、合成了一系列新的不同识别基团、不同亲水性的双荧光团荧光分子探针，从中发现了2，6-二氨甲基吡啶为连接基团和识别基团的双荧光团荧光分子探针是在中性缓冲水溶液中能够高度敏感性和选择性地络合促进荧光增强识别汞离子的探针。在此基础上，实现了该探针在活细胞内对汞离子的荧光成像检测。并得到一些关于短期细胞汞中毒时汞离子分布的信息。 在借鉴了小肽荧光探针以及聚酰胺氨基（PAMAM）树枝状分子与金属离子的结合性能研究的基础上，根据4-氨基-1，8-萘酰亚胺荧光母体的特点以及荧光探针分子构造的基本原理，设计、合成了新的单萘酰亚胺功能化的PAMAM树枝状荧光分子探针。该探针分子具有良好的水溶性，在Tris-HCl的中性缓冲溶液中，于常见金属离子中(Cr³⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Ag⁺和Cu²⁺)能够专一选择性地、可逆、敏感、荧光淬灭识别Cu²⁺。另外，根据Cu²⁺识别过程中的光谱现象，提出了一种新的PAMAM树枝状分子与Cu²⁺在水溶液中络合的结构模型。 设计、合成了三种新的三臂荧光分子探针，该类探针是具有荧光开关能力的PET体系。大连理工大学博士学位论文 设计、合成了一个新的由蕙和4一氨基一1，8一蔡酞亚胺两种荧光团组成的光诱导电子转移，并且同时发生激发态能量转移的分子器件。该分子可作为氢离子探针使用。