鉴于重金属离子的剧毒性和在生物体中的重要作用,对金属离子的检测尤为重要,高效、灵敏的金属离子探针受到更多研究学者的关注。自1951年,Kealy和Paulson合成二茂铁以来,由于其独特的夹心结构和化学性质,二茂铁被广泛地应用于医学、农药、染料、电化学、液晶材料、感光材料等诸多领域。同时,由于二茂铁具有低毒性,能够增加化合物的水溶性,且容易穿过细胞膜,因此我们将二茂铁基引入金属离子探针中,使其对生物体的金属离子的检测更具优势。1,3,4-噻二唑是一类重要的含有S、N杂原子的五元杂环有机化合物,具有共轭效应和芳香性,已经被广泛地应用于医药,农药,材料等领域中。1,3,4-噻二唑含有S、N两个杂原子,能够与金属离子很好的络合,因此1,3,4-噻二唑在金属离子探针的制备中具有很好的研究和应用前景。鉴于二茂铁基团及1,3,4-噻二唑在生物医药和金属离子探针领域的重要性,本文主要工作集中在以5-二茂铁基-1,3,4-噻二唑为基础的两类金属离子探针合成、性质研究和应用。具体内容包括两部分：1.基于5-二茂铁基-1,3,4-噻二唑的罗丹明B探针的制备及其作为Cu2+和Hg2+探针的应用研究我们首先以二茂铁甲酸及氨基硫脲为原料合成2-氨基-5-二茂铁基-1,3,4-噻二唑,然后再与罗丹明酰氯反应得到最终的目标化合物。通过1H NMR,13C NMR,IR和ESI-MS波谱技术对化合物的结构进行了表征。我们进一步对目标化合物进行了光学性质的研究,发现基于2-氨基-5-二茂铁基-1,3,4-噻二唑和罗丹明B结构的探针能高效灵敏地通过比色法检验水中的Cu2+,通过荧光法识别Hg2+。我们进一步把探针应用于Hela细胞内Hg2+的检测。由于探针中含有二茂铁结构,可以通过电化学的方法检测Cu2+和Hg2+,以实现探针对Cu2+和Hg2+的多通道检测。2.5---茂铁基-1,3,4-噻二唑希夫碱荧光探针的制备及其作为Cu2+探针的应用研究我们以2-氨基,5-二茂铁基-1,3,4-噻二唑为原料,与4-二乙胺基水杨醛在酸催化下合成含二茂铁基-1,3,4-噻二唑希夫碱类化合物。通过1H NMR,13C NMR,IR和ESI-MS波谱技术对化合物的结构进行了表征,同时得到目标产物的单晶,通过x-射线单晶衍射进一步对其结构进行表征。然后我们对希夫碱类化合物进行了光学性质研究,发现在乙醇与水混合溶剂的条件下,当加入Cu2+后其荧光发生淬灭,因此可以高效灵敏地检测Cu2+。同时又利用电化学对探针与Cu2+络合后电势-电流的变化,发现该探针也可以用于Cu2+多通道检测。最后探针的细胞成像实验结果表明该探针可应用于Hela细胞内Cu2+的检测。