罗丹明染料是开发各种荧光探针的优良支架。罗丹明的一个关键性质是它们在无色内酯和荧光两性离子之间的平衡。调节内酯-两性离子平衡常数(K_L-Z)可以优化染料的性能，用于特定的生物应用。我们使用已知的和新颖的有机化学来制备罗丹明染料的综合收集，以阐明控制K_L-Z的结构-活性关系。提供电子的辅助色素与含氟的悬垂苯环串联工作，产生明亮的红移荧光团，用于活细胞单粒子跟踪(SPT)和多色成像。N-芳基auxochrome与氟化结合产生红移Förster共振能量转移(FRET)猝灭染料，用于创建一种新的半合成指示剂，用于使用荧光寿命成像显微镜(FLIM)检测cAMP。这项工作扩展了罗丹明合成的合成方法，为先进的荧光成像实验产生了新的试剂，并描述了将指导未来探针设计的结构-活性关系。