硼二吡咯亚甲基类（Boron-dipyrromethene，简称BODIPY）荧光分子近几年引起了广泛的关注，与其它荧光分子相比，BODIPY具有诸多优点:摩尔吸光系数大，荧光量子产率高，荧光信号对溶剂极性和pH不敏感，荧光光谱峰较窄，荧光寿命长，光稳定性好等，而且BODIPY荧光分子母核结构相对稳定且具有一定化学活性，足以在其上进行很多的化学修饰。　　已报道的大量氟离子荧光探针，主要是基于Lewis酸的有机硼化合物和基于氢键的质子给体，近些年来，基于氟离子与硅的强亲和性的反应型氟离子传感器因为其选择性好，响应时间短，灵敏度高而倍受关注。然而可用于近红外，特别是在700纳米以上区域的氟离子探针仍然没有报道。众所周知，近红外发射的荧光染料往往更适用于生物成像，因为在此区域内生物干扰小，光散射小，穿透性强。　　乏氧，是恶性肿瘤发展过程中普遍存在的现象，也是肿瘤微环境的重要特征之一，由于肿瘤无限制生长，氧耗增加，使局部肿瘤组织的氧分压降低，就形成了乏氧区域。乏氧是实体瘤中的常见现象。临床研究显示，乏氧环境下的肿瘤细胞更容易发生转移，而且对放疗、化疗的抗拒性增强，从而降低了治疗效果。研究发现，乏氧与临床上的多种疾病密切相关，如:肿瘤的生长、糖尿病、视网膜疾病、风湿性关节炎、脑畸形等等，因此乏氧检测在临床上具有重要意义。在乏氧条件下，肿瘤内硝基还原酶可以将硝基和偶氮键还原成氨基。因此，利用还原前后荧光光谱的变化，印荧光开关的性质，设计新颖乏氧探针。目前，一些用于检测细胞乏氧环境的探针主要采用罗丹明，萘酰亚胺，花青素作为发光单元，发射波长低于550纳米，且光稳定性差，因此光物理性质更好的乏氧环境探针就显得十分必要。　　针对以上存在的问题，我们设计合成了首个基于反应的近红外Aza-BODIPY氟离子荧光探针，以及可用于细胞乏氧环境检测的BODIPY探针。并通过理论计算解释了荧光变化的原因。　　研究的内容主要包括:　　1从邻苯二甲腈和格式试剂出发，通过两步反应，得到一个苯并Aza-BODIPY，对其进行了表征和光谱性质测试。由于氟离子和硅的强亲和性，当硅氧键断裂之后，分子内电荷转移增强，荧光淬灭，并将其用于HeLa细胞中氟离子的检测。　　2设计合成了首个基于BODIPY的乏氧探针，探针在乏氧条件下荧光增强，从而检测乏氧细胞。在乏氧条件下，硝基还原成氨基，非辐射的S1态转化成辐射的S1，从而荧光增强。