偶氮苯，一种有机化合物，化学式为C12H10N2，主要用于制备联苯染料和橡胶促进剂。结构简式C6H5-N=N-C6H5，分子中存在氮氮双键（-N=N-），以双键相连的两个氮原子分别与两个苯环相连。因双键不能自由旋转，存在顺式和反式两种异构体。以下是关于偶氮苯衍生物的合成及其对金属离子识别性能的介绍：

一、偶氮苯衍生物的合成方法

1. 重氮偶合法：先将芳香胺类化合物通过重氮化反应生成重氮盐，然后重氮盐与另一种具有活泼氢的芳香化合物发生偶合反应，生成偶氮苯衍生物。例如，将苯胺重氮化后与苯酚偶合，可得到对羟基偶氮苯。该方法可通过选择不同的芳香胺和偶合组分，合成出各种取代基不同的偶氮苯衍生物。

2. 硝基还原法：以硝基苯衍生物为原料，在碱性条件下用锌粉等还原剂还原，先生成亚硝基苯衍生物，亚硝基苯衍生物再与未反应的硝基苯衍生物发生缩合反应，生成偶氮苯衍生物。 3. 芳基肼氧化法：芳基肼在氧化剂作用下发生氧化反应生成偶氮苯衍生物。常用的氧化剂有过氧化氢、过硫酸钾等。例如，苯肼在过氧化氢作用下可氧化生成偶氮苯。

4. 芳胺氧化法：以芳胺为原料，在催化剂和氧化剂存在下进行氧化反应生成偶氮苯衍生物。如使用碳酸银作为催化剂和氧化剂，在叔丁醇钾的辅助作用下，氯苯中加热反应可合成芳香偶氮类化合物。  

二、偶氮苯衍生物对金属离子的识别原理

1. 配位作用：偶氮苯衍生物中的氮原子以及其取代基上的一些原子（如氧、硫等）具有孤对电子，可与金属离子形成配位键，从而实现对金属离子的识别。不同结构的偶氮苯衍生物，其配位位点和配位能力不同，导致对不同金属离子具有选择性识别。

2. 光致异构化与电子效应：部分偶氮苯衍生物在与金属离子配位后，会影响其光致异构化过程，或者改变分子内的电子分布，进而引起其光学性质（如紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等）发生变化，通过检测这些光学性质的变化来识别金属离子。