由于具备了摩尔吸收系数大、荧光量子产率高、可用于红区测量、背景干扰小等优点,菁染料在应用于分析测定时拥有较高的灵敏度及选择性。因此,近年来,菁染料探针分子的研究和开发已经成为研究的热点之一。本人在前人工作的基础上,继续拓展菁染料在小分子传感中的应用。本论文共分四章。　　 第一章为绪论,首先介绍了菁染料的结构特点、分类以及结构与光谱波长的关系。其次介绍了菁染料的各种性质和应用,着重介绍了菁染料的聚集性质、以及它在生物大分子与分子传感等方面的应用。最后对这些相关研究进行分析和总结,结合本实验室的条件和工作基础,提出本论文的设想。　　 第二章研究了脂肪胺取代七次甲基花菁(1)作为汞离子光学分子传感器的光谱性质。本章基于Hg2+的亲硫性以及脂肪胺取代七次甲基花菁自身独特的激发态分子内电荷转移过程,建立了一种检测水相中Hg2+的新方法,该法具有很高的选择性。汞离子的加入使体系吸收光谱蓝移80 mn,颜色由蓝色变为红色,表明该传感体系可用于Hg2+的半定量“裸眼”检测,且测定波长位于近红外区,大大降低了生物分子或基质背景的干扰。　　 第三章研究了新型的七次甲基阳离子花菁染料衍生物(2-)用于水相中Hg2+传感的研究。经研究发现,Hg2+能介导胸腺嘧啶(Thymine)配对,形成稳定的T-Hg2+-T特异性结构。基于此种作用机理,我们设计合成了对Hg2+具有特殊选择性的花菁小分子探针(2-),Hg2+的加入使得(2-)分子间聚集体形成,从而使得体系的吸收光谱蓝移118 nm、荧光光谱蓝移177 nm;体系颜色由蓝色变为红色。根据这一事实,我们建立近红外区测定水相中Hg2+的新方法。　　 第四章研究了新型的七次甲基阳离子花菁染料衍生物(3-)用于水相中Ag+传感的研究。经研究发现,Ag+能介导腺嘌呤(Adenine)配对,形成稳定的A-Ag+-A特异性结构。基于此种作用机理,我们设计合成了对Ag+具有特殊选择性的花菁小分子探针三,Ag+的加入使得(3-)分子间聚集体形成,从而使得体系的吸收光谱蓝移137 nm、荧光光谱蓝移186 nm;体系颜色由蓝色变为红色。根据这一事实,我们建立近红外区测定水相中Ag+的新方法。