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有毒重金属离子由于具有食物链积聚和难以降解的性质,被视为污染生物圈并导致诸多疾病的主要来源。因此,准确检测重金属的含量具有重要的意义。荧光探针法因比传统的检测方法检测迅速,操作简单等,引起人们的极大关注。罗丹明染料因其优异的光物理性能常被用作生物标记和荧光成像的支架,但它们固有的小斯托克斯位移及ACQ效应限制了其进一步的应用。本论文以经典罗丹明骨架为基础,开发合成了三个新颖的具有长波长的罗丹明类荧光探针,主要内容包括:1、我们设计开发了一种基于罗丹明荧光团,在不同溶剂中可分别用于检测Ag+和Hg2+的新型大斯托克斯位移(67nm)、长波长(657nm)的荧光探针HZR,灵敏度较好,选择性优越。该探针基于罗丹明酰肼与离子发生的络合水解反应,在HEPES缓冲溶液中能够快速(100 s)高效的检测银离子,此外在实际水样中也可实现银离子的定量检测。同时,在PBS:EtOH=1:1缓冲溶液中对汞离子显示非常好的特异性检测,这进一步证明更换不同溶剂可实现探针HZR的不同功能性检测,该探针的设计为后续长波长罗丹明染料的研究提供了新的思路。2、我们开发了一种新型大Stokes位移和近红外发射的罗丹明类荧光探针Hg664,用于Hg2+和MeHg+的特异性检测。基于汞离子诱导的脱硫环化反应,该探针能够高灵敏度、高选择性地检测汞离子和甲基汞离子,检测限低至1.87 ppb。此外,探针可对实际水样中痕量Hg2+离子进行定量检测,表明该方法可能是一种潜在的环境和生物体系中Hg2+的检测方法。3、我们设计合成了新型罗丹明类荧光探针RT1,用于Hg2+的特异性检测。该探针成功实现了单分子比率计功能,选择性好、灵敏度高、检测限低。同时,该类新型罗丹明荧光团具有明显的AIE效应,为AIE类罗丹明染料的进一步开发提供了思路。