次氯酸在日常生活和工业中被广泛的用做抗菌剂和清洁剂，并且ClO-是一种重要的生物活性氧，内源性ClO-是生命必需的，有重要的抗菌特性，是生物体免疫系统最关键的活性氧物种。但是，生物体中ClO-过量累积会导致人体产生氧化应激从而引起某些疾病，如:关节炎、癌症、神经衰弱等。因此，对ClO-的检测不但具有重要的现实意义，而且对探索次氯酸根在免疫系统中的作用机制方面具有重要的科学意义。　　 基于荧光探针光学信号响应的光谱检测法具有响应快、成本低、灵敏度高等优势，从而被广泛用于各种阴、阳离子的分析检测中。因此，各类荧光探针的设计合成成为当前光谱检测法的研究热点领域。本论文设计合成了基于ClO-氧化有机硼酸染料中C-B键为C-O键从而导致分子内电荷转移机制(ICT,intramolecularchargetransfer)发生改变所引起的光学信号变化原理，设计合成了两个可以检测ClO-的含有吲哚和喹啉鎓盐结构的有机硼酸类比率荧光探针:Z1、Z2。本论文的主要内容如下:　　 以紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱为信号检测手段，系统研究了它们对常见阴、阳离子及活性氧物种的识别行为。结果表明Z1、Z2在10mM的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲液(pH7.4)中均对ClO-有很好的选择性，并利用高分辨质谱分析法研究了它们对ClO-的检测机理。同时，它们在检测ClO-时表现出如下优越性能:1）它们对ClO-的响应非常快，1分钟内完成响应信号的变化，ClO-对C-B键氧化的二级动力学常数达到k=1048.692M-1·S-1。而其它氧化物种，如:H2O2不但与探针的反应慢，而且引起的荧光信号变化不显著;2）它们对ClO-的响应不但出现显著的光谱变化，而且出现显著地颜色变化，溶液由最初的无色变为红色，可将探针制成试纸实现对浓度高于1.0×10-4MClO-的肉眼检测;3）它们对ClO-的检测限较高，分别达到了2.5×10-7M和2.7×10-7M，满足自来水中氯酸盐总量（0.7毫克/升）的检测标准;4）它们的pH应用范围较广，可在4.5-10.0的pH范围内使用。　　 通过对结合位点的设计修饰，三脚架结构的分子探针材料被广泛应用于各种阴、阳离子和许多小分子的环境和生物样品分析检测中。例如:由具有分子三脚架结构的配体合成的配合物造影剂，被应用于影像医学研究中。本论文以半菁蓝素为光学信号报告基团，合成了氮支三脚架化合物(N1-N3)，以期得到具有阴离子识别功能的新型分子光学探针。光谱研究表明，这类探针分子的光谱信号极为不稳定，作为离子探针材料不理想。但通过系统的光谱研究发现其多变的光谱性能与其分子中带正电荷的碳氮双键发生水加成相关，由于水加成使分子中的大共轭体系被破坏从而导致光谱信号的变化，长波长的吸收逐渐减弱，而短波长区域出现水加成产物的新吸收峰。而且，这种变化受温度、pH、溶剂极性等因素的影响较大。通过对探针在不同pH环境水溶液中对温度的响应情况研究发现，它们可作为潜在的温敏探针材料，但该工作还有待进一步深入。