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1,8-萘啶由于两个双桥环氮原子的存在,通过合适的化学修饰,可以和核酸分子中的碱基形成多个氢键,也可以和金属离子络合,从而使1,8-萘啶衍生物在核酸分子识别和金属离子识别方面极具应用潜力。实验室前期工作已经开始开展了萘啶衍生物的合成及其在核酸识别方面的研究,本论文中为了建立电化学方法去检测识别核酸特定序列,特在萘啶衍生物中引入电活性基团二戊铁,以期望建立核酸特定序列的电化学生物传感器。另一方面,研究探讨了二茂铁萘啶衍生物与金属离子的识别作用。本论文的主要内容包括以下三个方面：(1)将二茂铁基团引入到萘啶衍生物中合成出新型的双功能电化学探针FecNCD1,并进行了结构表征。FecNCD1分子包含萘啶部分和二茂铁部分,使得FecNCD1不仅具有良好的电活性,而且还期望对G-G错配对核酸选择性识别。通过熔点温度、圆二色谱、紫外和电化学的方法表征了FecNCD1对G-G错配对核酸序列的选择性识别。本电化学方法操作简单,核酸免标记,在双功能电化学探针FecNCD1的作用下,利用裸金电极可直接检测出水溶液中的G-G错配对核酸序列。(2)设计并合成了新型双功能电化学探针分子FecNCD2,构建了CGG三核苷酸重复序列的的电化学生物传感器。同理,FecNCD2包含萘啶部分和二茂铁部分,使得FecNCD2不仅具有良好的电活性,并且对CGG三核苷酸重复序列有优良的选择性识别。首先通过熔点温度和圆二色谱的方法初步表征了FecNCD1和FecNCD2对特定序列核酸d(CGG)10的相互作用,结果表明只有FecNCD2与CGG三核苷酸重复序列存在相互作用并有良好的选择性。电化学方波伏安法表明FecNCD2对CGG三核苷酸重复序列修饰电极具有优良的选择性电信号。利用FecNCD2良好的电活性和优良的选择性识别,通过竞争法构建了CGG三核苷酸重复序列的电化学生物传感器,该方法简单,快速,成本低、被检测核酸免标记,为神经性疾病的早期诊断和治疗提供了一种可行性方案。(3)成功合成了新型二茂铁萘啶衍生物单取代化合物FecMN和双取代化合物FecDN。通过可视化检测法、电化学方法、紫外可见光分光光度法(UV-vis)、红外(IR)和能量色散X射线光谱(EDX)多种方法研究了它们与金属离子的相互作用。结果表明FecDN对Hg2+有明显的识别作用,肉眼可观测到明显的黄色沉淀。根UV-vis、IR、EDX结果,FecDN与Hg2+按1：1络合,推测可能形成了大分子的汞络合物。此研究提供了汞离子的识别和去除的一种可行性方法,对环境污染和人类健康有着十分重要的意义。