本论文首先概述了离子识别参与的电子转移反应研究的历史、现状和最新进展，探讨这类电子转移反应的实际应用——离子荧光化学传感器的开发。鉴于目前人们对环境中重金属离子检测的迫切需要，本论文主要设计合成了几种重金属离子荧光化学传感器。研究了它们对金属离子检测的选择性以及检测的灵敏度。本论文的主要目的是发展基于荧光素的离子荧光化学传感器，并努力实现它们在实际样品检测上的应用。通过将含氮双羧基引入两个荧光素衍生物分子中，设计合成了两种新的荧光素基的荧光分子。在表征目标化合物后，对两种荧光分子的光学性能进行了研究。之后，探讨了两个化合物作为重金属离子化学传感器的可能性，结果表明，在生理条件下Zn²⁺对两种化合物的荧光都起到增大的作用。而其他的金属离子则对两种化合物荧光光谱不产生明显的影响。同时由于荧光素基团的很好的细胞壁渗透性和水溶性，提供了在活细胞中检测Zn²⁺的可能性。在成功地将离子识别参与的电子转移反应应用于Zn²⁺荧光化学传感器的基础上，着重探讨研究了新型Hg²⁺荧光化学传感器的开发。将对Hg²⁺就有很好选择性结合的含氮硫原子的15—冠—5修饰到荧光素衍生物中，得到一个水济性很好的荧光分子。测试表明，在生理条件下该化合物对Hg²⁺具有很好的选择性。这一研究结果表明，在合适大小的冠醚的中用亲Hg²⁺的硫原子取代氧原子可以得到很好的选择性。为了得到选择性更好的Hg²⁺离子化学传感器，通过将很少被用于离子传感器研究的亲Hg²⁺的硫代酰胺基团引入到荧光素衍生物中得到两种亲Hg²⁺荧光化合物。随后的测试研究表明两荧光素基的化合物对Hg²⁺具有很好的选择性。在此基础上，用新化合物分别检测了合肥周边水域里而Hg²⁺的浓度。并与原子吸收法测定的数据对比，结果趋势一致。