近年来,有机小分子荧光探针以其结构简单、合成方便、选择性高、灵敏度高和抗干扰能力突出等优点,而被广泛应用在检测环境中各种有毒有害的重金属阳离子和阴离子污染物。此外,有机小分子荧光探针还可以在细胞和活体组织中实现荧光成像,对医学领域有着非凡的意义。本论文利用常见检测机理基于常用的荧光基团设计合成了一系列荧光增强型（“turn on”）有机小分子荧光探针,并在水溶液体系下对剧毒阴离子CN^-和有毒有害的重金属阳离子Ag⁺、Zn²⁺以及Hg²⁺进行了检测。本文将从以下研究内容展开:1.我们用4-（N,N-二苯胺基）苯甲醛、2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛、喹喔啉醛和1,2,3,3-四甲基-3-氢-吲哚噁碘化物发生Knoevenagel缩合反应,设计合成了三种简单的小分子M1、M2和M3,并成功的筛选出一种在水溶液中检测CN^-的荧光增强型（“turn on”）有机小分子荧光探针M1。探针M1与CN^-基于亲核加成反应机理阻碍了M1分子的ICT效应进而由无荧光变为很强的蓝色荧光并伴随颜色由紫色变为无色。检测限达到6.1×10-7 M,在混合溶剂为DMSO-H2O（3:2 v/v,Tris-HCl=50 mM,pH=7.0）测试条件下,探针M1对CN^-的识别具有快速响应（<1min）、选择性专一、灵敏度高和抗干扰性强且可以裸眼识别等优点。另外,在不同水样中对CN^-的检测中发现,探针M1有应用于真实的水体环境体系检测CN^-的可能性。我们为检测CN^-提供了一种新型高选择性、高灵敏度、强的抗干扰性的荧光探针传感器。2.我们用4-（N,N-二苯胺基）苯甲醛和4-氨基-5-苯基-4-氢-1,2,4-三唑基-3-硫醇进行反应,成功合成了荧光增强型有机小分子荧光探针M4。首先,在DMSO溶液中探针M4对Ag⁺进行了检测,表现出非常好的荧光响应行为,M4检测Ag⁺具有很高的灵敏性和很好的抗干扰能力,其检测限为2.7×10-7 M。其次,体系在混合溶剂EtOH-H2O（1:1 v/v,HEPES=50 mmol,pH=7.4）中,探针M4对Ag⁺也表现出非常好的荧光响应行为,且具有很高的灵敏性和很好的抗干扰能,检测限为7.5×10-7 M。最后,体系在混合溶剂EtOH-H2O（1:1 v/v,Tris-HCl=50 mM,pH=7.0）中探针M4对Zn²⁺的检测表现出非常好的荧光响应行为,检测限为2.35×10-7 M。另外,探针M4在Hela细胞中实现了对Ag⁺及Zn²⁺的识别。3.基于罗丹明结构设计合成了一种比色荧光双通道检测Hg²⁺的荧光增强型有机小分子荧光探针M5。体系在混合溶剂EtOH-H2O（1:1 v/v,HEPES=50 mM,pH=7.0）中,探针M5对Hg²⁺的检测具有高的灵敏性和很好的抗干扰能力,检测限为1.73×10-8 M。另外,在不同水样中对Hg²⁺的检测中发现,探针M5有应用于真实的水体环境体系检测Hg²⁺的可能性。我们为检测Hg²⁺提供了一种新型高选择性、高灵敏度、强的抗干扰性的荧光增强型有机小分子荧光探针。