锕系分子化合物结构和性质研究为核燃料提取、乏燃料再利用以及核废料安全储存提供重要的参考数据。由于锕系原子电子数目多、成键种类多样化等使得其化合物的准确研究必须考虑电子相关效应、相对论效应和环境效应，这给理论研究提出挑战。本文运用相对论密度泛函理论对系列氮配位锕酰基卤化物结构进行理论设计。结合实验研究，研究变换氮配体（单齿→双齿→三齿）、锕酰基（种类：U、Np和Pu；数目：单核和双核；氧化态：VI和V）以及卤素（F、Cl、Br和I）对配合物电子结构、振动光谱、电子光谱和热力学反应性质的影响。揭示An=O三重键本质，阐明六价铀化合物具有低能f非占据轨道、σ(U=O)+π(X)占据轨道则随着卤素供体能力的增强而出现更低能区域，解释该系列配合物合成反应规律性，这为配合物实验合成和在核工业上应用奠定理论基础。