荧光探针以其快速、高效、高灵敏度、高选择性及能够实现实时原位监测等特点,在环境、生物、医学等领域受到越来越广泛的关注。但是目前已报道的一些荧光探针仍存在选择性差、合成步骤复杂、水溶性差、测试条件苛刻等缺点。因此,设计性能优良的荧光探针仍是当前研究的热点。本论文以罗丹明B和7-硝基苯并呋咱(NBD)为荧光团设计合成了四个新型荧光探针,对探针的紫外可见吸收光谱和荧光光谱性质进行了探究,应用Job’s plot实验、可逆性实验及质谱分析研究了探针与被检测物的反应机理,并考察了探针的毒性和细胞渗透性,研究结果表明四个新型荧光探针可分别用于Hg2+和NO2-的检测。论文包括以下三部分:(1)以罗丹明B为荧光团,分别以N,N-二甲基硒脲和N,N-二甲基硫脲为识别基团,设计合成了两个新型Hg2+荧光探针T1和T2,并通过核磁、质谱对其结构进行表征。利用紫外可见吸收光谱和荧光光谱法对荧光探针及其与Hg2+反应体系的光谱性质进行了研究,并对其实验条件进行了优化,探究了其反应机理。结果表明,探针T1和T2分别在磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH 7.2)和CH3CN/PBS缓冲溶液(1:1,pH 7.2)中对Hg2+具有较好的选择性。在一定浓度范围内,荧光强度与Hg2+浓度呈现出良好的线性关系,探针T1和T2对Hg2+的检测限分别为0.0280和0.0306 μmol·L-1。通过Job’s plot实验、可逆性实验以及质谱分析对其反应机理进行研究,表明探针T1和T2与均Hg2+结合形成了络合物。在细胞毒性和细胞成像实验表明探针T1和T2具有毒性低、细胞渗透性良好的特点,可以用于细胞中Hg2+的检测。(2)以罗丹明B、氨基乙腈等为原料设计合成新型Hg2+荧光探针T3,并通过质谱、核磁对其结构进行表征。利用紫外可见吸收光谱和荧光光谱法对探针T3及其与Hg2+反应体系的光谱性质进行了研究,并对其荧光光谱实验条件进行了最佳化选择,探究了其反应机理,结果表明,在pH=5.0的甲醇/磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液(6:4,v/v)体系下,探针T3对Hg2+具有专一性识别特性。吸收光谱和荧光光谱实验表明,探针T3与Hg2+反应体系在571 nm处产生强吸收,在592 nm处产生强荧光。在0.5～5 μmol·L-1的浓度范围内,荧光强度与Hg2+浓度呈现良好的线性关系,检测限为0.0180μmol·L-1。通过可逆性实验显示探针T3与Hg2+发生了不可逆的化学反应,生成了新物质,并通过质谱分析对新物质进行了进一步验证。(3)设计合成了一种基于NBD的新型NO2-荧光探针T4,并通过质谱、核磁对其结构进行表征。利用紫外可见吸收光谱和荧光光谱法对探针T4及其与NO2-反应体系的光谱性质进行了研究。考察了 pH、乙腈水比例、反应时间对探针T4检测NO2-的影响。由选择性实验表明探针T4对NO2-有较好的选择性。在5～30 μmol·L-1的浓度范围内,荧光强度与NO2-浓度呈现较好的线性关系,通过质谱分析初步推断探针T4与NO2-发生了化学反应,生成了 4-羟基-7-硝基苯并呋咱。