荧光化学传感器的设计和应用在过去的十几年里倍受关注。这些荧光传感器被广泛的应用于各种客体的检测中,比如中性小分子的检测、手型构型的识别、生物大分子的检测以及金属阳离子和一些具有重要意义的阴离子的检测。借助荧光光谱进行检测具有方便易行、灵敏度和选择性高等特点。香豆素作为一种天然的荧光发色团,被广泛的应用于荧光传感器的设计与合成上,它具有发光效率高和斯托克斯位移大等特征。另外,基于荧光高分子的传感器是本文的另一个研究方面。高分子荧光传感器由于其刚性结构空间排布不同于小分子,具有很多优异的化学性质,比如能对荧光信号放大作用。本论文研究工作分为两个方面,一是基于小分子的新型荧光传感系统的设计和研究；二是荧光高分子合成及其在金属离子传感方面的应用。第二章设计合成了两个基于Salen的荧光传感器CS1和CS2,研究了这两个荧光传感器在钠离子存在下,对各种金属离子的响应行为。结果表明：镁离子分别对CS1和CS2产生36倍和111倍的荧光增强效应。钠离子作为荧光增强的重要参与者,协同镁离子一起,构成了一个新型的荧光传感体系。更重要的是,在钠离子的协同作用下,CSl对镁离子的荧光响应行为能在紫外灯下观察到,呈现明亮的绿色荧光,从而实现了裸眼识别。另外,根据本系统对钠离子、镁离子和锌离子的不同响应,设计构造了三个逻辑门,延伸了本荧光传感体系在信息科学上的应用。第三章设计了一个多组分的荧光传感系统,包括镁离子、钠离子、L-脯氨酸和主体分子。在这个多组分传感系统中,镁离子能导致荧光传感系统47.3倍的荧光增强。实现了多组分荧光传感系统对镁离子的自识别。另外,此荧光系统的蓝绿荧光能通过裸眼在紫外灯下观测到。第四章通过(S)-6,6’-双正丁基-3,3’(双-5-水杨醛-乙烯基)-2,2’-联萘酚(M-1)和(R,R)-1,2-环己二胺(M-2)的亲核加成-消去反应,合成了一个基于手性高分子的荧光传感器。通过荧光光谱和紫外光谱对该高分子与金属离子作用的光学性质进行了研究。该高分子(1.0×10-5mol/L in THF)的荧光发射波长在550nm,并且当加入锌离子后荧光强度增强36.1倍。另外,根据此高分子对锌离子和铜离子的荧光响应不同,设计了三个化学逻辑门。第五章通过钯催化的Sonogashira反应,将单体4’-((4-iodophenoxy)methyl)-2,2’-bipyridine (M-1)和4,7-diethynylbenzo[2,1,3]-thiadiazole (M-2)偶联起来,得到一个基于苯并噻二唑的荧光高分子。通过对各种金属离子的荧光滴定及紫外滴定研究表明,该高分子的黄绿色荧光能在铜离子的存在下完全淬灭。另外,该荧光传感器对铜离子选择性识别过程能在紫外灯下直接观测到。