荧光分子探针通过荧光团连上特定的识别基团，在与分析目标相互作用后发出可以被检测的荧光信号，是目前常用的分析手段。该方法检测快速，灵敏度高，破坏性小，常被用来进行目标的筛选和定性、定量检测。罗丹明类化合物以其良好的光学性质（如高消光系数，强耐光性，高量子产率以及相对长的发射波长）受到了科学家的广泛关注。本文基于罗丹明螺环“开-关”原理，设计合成了11个新型N-端基固定罗丹明衍生物，N-端基固定增加了罗丹明化合物分子的刚性和共平面性，增大了其识别金属离子的荧光发射强度。我们通过紫外和荧光对其性能进行检测发现：(1)探针1可以在pH=5-8的水溶液中选择性识别Fe3+，检测限可达1.5μM，并且达到了裸眼识别的效果，此外，探针1在生物活细胞MGC-803中对Fe3+的荧光成像实验说明了其在生物体中的应用价值。(2)探针7可以在甲醇的水溶液中选择性识别Fe3+，通过颜色和荧光变化也实现了裸眼检测。通过Job-Plot曲线，红外和核磁氢谱推测出其与Fe3+的1:1配位模式。该探针可以在pH=5-9的环境中可逆的检测Fe3+，我们还将其制成试纸，更加方便的应用于环境中样品的检测。(3)探针9-11在乙腈中对Al3+也有很好的识别效果。