近几年来，利用人工受体建立化学模型来研究生物体内和环境的分子识别现象已经越来越引起人们的重视，并在生物和环境中起重要作用。在众多的识别方法中，由于紫外和荧光光谱分析法具有高灵敏性和易操作等优点仍是最重要的识别方法。罗丹明类探针由于长波长发射和高量子产率等优点，因而被广泛地用于检测各种重金属和过渡金属离子。当识别基团在羰基的协同作用下与某种重金属或过渡金属离子发生作用时,可导致开环结构,荧光强度显著增强,从而实现对该离子的选择性识别。本文设计合成了基于罗丹明骨架的可识别铜离子、汞离子和三价铁离子的光化学传感器，研究了其光谱性质和离子识别性质，取得了一些有意义的结果。具体内容如下：1．简要介绍了分子识别的概念及化学传感器的设计方法。总结了近几年报道的基于罗丹明的Cu²⁺、Hg²⁺和Fe³⁺的荧光、比色探针的研究进展。2．设计合成了一种新的含有苯并咪唑结构的比色传感器Rh1。Rh1在乙腈-水（HEPES10mM，pH=7.0）溶液中可高选择性的比色识别铜离子。铜离子诱导化学传感器的螺环开环，导致溶液颜色由无色转变为粉红色，其它金属离子如Hg²⁺，Ag⁺，Pb²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺，Cd²⁺，Ni²⁺，Co²⁺，Fe²⁺，Mn²⁺，Zn²⁺，Ce³⁺+Mg²⁺，K+和Na+不能引起溶液颜色的变化。铜离子与受体是1:1可逆性结合，结合常数为4.27×105M1。3．以罗丹明B为发色基团，设计合成了含吡咯希夫碱化学传感器Rh2，研究了其在甲醇:水（3:1，v/v,HEPES10mM,pH=7.4）加入铜离子和汞离子前后传感器的光物理性质的变化。Rh2自身的溶液无色且无荧光，加入铜离子后溶液颜色由无色转变为粉红色，加入汞离子后，溶液的荧光发射强度显著增强。该传感器分别对Cu²⁺和Hg²⁺具有比色和荧光选择性识别功能，且具有较强的抗其他离子干扰的能力。4．将香豆素结构引入罗丹明B的结构中，设计合成了化学传感器Rh3。该探针在乙腈-水（1:1，v/v，HEPES50mM，pH=7.0）中对铜离子和铁（III）离子分别具有比色和荧光信号响应，并研究了其在此溶液中加入铜离子和铁（III）离子前后传感器的光物理性质的变化。