U等锕系元素都具有放射性,会对人体和环境带来巨大危害,同时还增大了实验研究的难度,通过量子化学计算,可以解决一些实验难以解决的问题,大大降低了研究这些放射性元素的危险性。目前,含蒽环和吖啶环的席夫碱配体较为少见,蒽环或吖啶环与五元杂环组合形成的席夫碱配体则更为少见,本课题根据蒽、吖啶以及席夫碱的性质,设计了一系列杂环原子为N族非金属元素和O族非金属元素的四齿席夫碱配体N,N’-二(2-五元杂环亚甲基)-1,8-蒽二胺(BFHADA)和五齿席夫碱配体N,N’-二(2-五元杂环亚甲基)-1,8-吖啶二胺(BFHADDA),并运用密度泛函理论(DFT)对这些配体以及它们与铀酰离子形成的配合物进行了量子化学计算,得到了五种杂环原子分别为N、S、As、Se、Te的铀酰-BFHADA配合物和六种杂环原子分别是N、O、S、As、Se、Te的铀酰-BFHADDA配合物,杂环原子为O和P的铀酰-BFHADA配合物与杂环原子为P的铀酰-BFHADDA配合物因为计算过程中能量不能收敛,因此没有得到最优结构。然后,对得到的十一种配合物的几何构型、前线轨道能量及相关参数、轨道组成、Wiberg键级、分子能量、分子偶极矩、电子定域化函数和红外光谱进行了分析,计算结果表明,杂环原子为N、S、As、Se、Te的四齿配体BFHADA和杂环原子为N、O、S、As、Se、Te五齿配体BFHADA与铀酰离子之间的前线轨道能满足能量相近原则,因此这些配体与铀酰离子之间的配位反应是允许的,并且得到的杂环原子相同的铀酰-BFHADA配合物比铀酰-BFHADDA配合物的稳定性好。这些研究结果对于今后研究含蒽环、吖啶环和五元杂环的席夫碱配体以及N、O、S、As、Se、Te等元素与铀酰离子的配位作用提供了重要理论依据,具有十分重要的意义。本文第一章阐述了关于铀酰-BFHADA配合物和铀酰-BFHADDA配合物相关课题研究的背景及意义,并确定了研究内容以及相关方案。第二章介绍了相关密度泛函(DFT)研究方法以及所使用量子化学计算软件Gaussian 09和波函数分析软件Multiwfn。第三章主要描述了BFHADA配体及其铀酰配合物的计算模型、计算方法、计算所得的各种性质参数的数据分析和计算结果总结。第四章主要讨论了BFHADDA配体及其铀酰配合物的计算模型、计算方法、计算所得的各种性质参数的数据分析和计算结果总结。第五章主要对本文的所有研究内容和研究结果做了一个总结,并对今后的研究工作提供了研究方向和展望。