荧光染料是近年发展起来的一类很有前景的功能性染料。本文简要概述了荧光染料的发展，荧光染料的种类和前景。以氟硼二吡咯(一般简写为 BODIPY)类染料及蒽基类固态发光染料为主，介绍了几类不同荧光染料的合成方法，及其性质和功能方面的研究与探索。　　本论文的主要工作包括以下三个方面：　　1，我们设计合成了以硼氟2-[2′-吡啶]咪唑和二芳烯结构为母体结构，以对许多金属离子都有一定识别能力的噻吩环为离子识别基团的硼氟荧光化合物（BOPIM-T）。其中BOPIMs是我们课题组研发出的具有优良的抗团聚能力和超大Stoke位移（超过100nm）的一类新型硼氟荧光染料。此外，由于其分子内电荷转移效率非常之高，导致此类荧光化合物的荧光发射强度和荧光量子产率非常大程度上依赖于其终端取代基。富电子基提供电子，使发射波长红移，而缺电子基起相反的作用。金属离子和末端的取代基配合后，大大的改变了分子内部的电子环境，于是终端取代基向 B原子中心发生的ICT过程得到加强或者削弱甚至有可能使荧光完全猝灭，其结果是导致荧光发射红移或者蓝移。总之，如果ICT过程得到加强的话，荧光发射波长就会红移；ICT过程被削弱的话，荧光发射波长就会蓝移。因，金属离子的比率检测可以实现。由于噻吩能与金属离子比较温和的配合，我们将其引入BOPIM发光团的末端让其与Cd2+完成络合；　　2，我们设计合成了新的BOPIM-R双发光团体系OFF-ON型荧光分子探针，并且详细探讨了其在不同金属离子存在下的紫外可见吸收和荧光发射光谱性质，得知了在Al3+和Fe3+存在的条件下，BOPIM-R在560nm处出现了明显的新的吸收峰，荧光发射谱图上也出现了585nm的橘红色荧光发射峰，随着Al3+和Fe3+的浓度增加，吸收和发射强度也不断增加，混合液的颜色也由之前肉眼可见的淡黄色变为粉红色，而加入足量的柠檬酸后，BOPIM-R的混合溶液又变为原来的淡黄色，显示了它的可重复利用的性质。在金属竞争实验中我们发现在配合物BOPIM-R对Al3+的响应不受其他金属离子的干扰，对Fe3+的响应也只会受到Al3+的影响，即Al3+对BOPIM-R的络合能力强于Fe3+。最后我们利用Jobs plot法得到BOPIM-R与Al3+和Fe3+的结合比均为1:1,还探讨了BOPIM-R与他们的络合机理。因此，我们成功首次合成了以BOPIM和罗丹明B为基本结构，同时对Al3+和Fe3+有响应的Off-On型荧光分子探针。　　3，我们设计合成出一种基于蒽的刚性共轭结构的固态发光化合物（BDPIA），它具有高对比度力至变色的特征。BDPIA无论在溶液里面还是固体状态下都能发出强烈的荧光，这是由于其分子结构中庞大的位阻效应明显的抑制了分子中蒽环的π-π相互作用，我们在X射线单晶分析中也证明了这一推论。将BDPIA进行研磨后，它的荧光发射从初始的蓝色变为绿色，再用异丙醇的蒸汽熏蒸以后又可以恢复原来的蓝色荧光发射状态。通过对其晶体结构和X单晶衍射分析，我们发现BDPIA的压至变色特性主要是由其分子中蒽环之间π-π堆积方式导致的。