锕系元素的成键和反应性研究对未来核能的发展、核废料的循环利用及理解f区元素的成键本质至关重要。贫铀(238U)是一种稳定的锕系金属核素。因此,化学家常以金属铀配合物为模型,来探究锕系元素的基本化学性质。进入21世纪以来,金属有机铀化学实现了快速发展,一系列铀化合物在催化、小分子活化、单分子磁体等方面展现出独特性能。众所周知,配体对金属有机化学的发展至关重要。人们发现基于不同配体的金属铀配合物具有不同的电子结构和反应性。基于此,本论文采用本课题组发展的新型三臂N-P配体,构筑了一系列结构新颖的金属铀配合物并研究了它们的反应性。首先,成功分离得到三臂N-P配体稳定的三价铀二聚体,其可在常温、常压下,实现对氮气和氧气的完全裂解;其次,通过不同碱金属对三臂N-P配体稳定的铀-叠氮配合物的还原,得到一系列结构新颖的铀-氮配合物;最后,通过三臂N-P配体稳定的铀-氯配合物与过渡金属卤化物（Fe Cl2与Co Cl2）反应,经石墨钾还原,成功分离得到多例含铀-铁、铀-钴多重键物种。各章主要研究内容如下:第一章为绪论。结合本论文的主要研究内容,简要介绍:1)低价铀物种的合成及其对小分子（如:N2、O2、CO2、CO与H2）活化的研究进展;2)不同价态铀-氮化物的合成及反应性研究进展,着重介绍铀-叠氮配合物的裂解过程及形成产物的类型;3)铀-金属键的构筑及反应性研究进展,主要阐述铀-金属键化学的发展及当前铀-金属键的种类、构筑策略等。最后提出本文的研究设想和内容。第二章主要研究铀（III）-磷（III）协同裂解氮气和氧气。氩气氛下,通过石墨钾还原铀（IV）-氯配合物[N[CH2CH2NHPiPr2]3UCl]及TMEDA的稳定化作用,成功分离得到铀（III）二聚体[{N（CH2CH2NHPiPr2）3U}2（TMEDA）]。该配合物可通过U（III）和配体中P（III）的协同作用,实现常温、常压下氮气的6电子还原。还原产物与不同当量水反应,可转化为含氮有机物或氨。该过程得到15N2同位素标记实验的证实。该U（III）-P（III）协同作用还可实现两分子氧气的8电子还原。上述配合物得到单晶X-射线衍射、核磁共振波谱、固态磁距、元素分析等表征。此外,通过实验与密度泛函（DFT）理论计算相结合,详尽研究了U（III）-P（III）协同活化N2和O2的机理。第三章主要研究铀-叠氮化合物的裂解。通过[N（CH2CH2NHPiPr2）3UCl]与Na N3的盐消除反应,合成相应的铀-叠氮配合物,单晶X-射线衍射结果显示铀-叠氮配合物是由2个叠氮基桥连的二聚体[{N[CH2CH2NHPiPr2]3UN3}2]。其在加热或紫外光照的条件下,得到了第二章中U（III）-P（III）协同活化氮气的产物。当采用不同的碱金属还原铀-叠氮配合物时,可得到不同类型和不同价态的铀-氮化物。该系列化合物得到单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、紫外-可见-近红外光谱和磁性等表征。第四章主要研究铀-铁与铀-钴多重键的构筑。通过铀-氯配合物[N（CH2CH2NHPiPr2）3UCl]分别与Fe Cl2和Co Cl2反应,随后经四当量石墨钾还原,可分别得到含铀-铁三键[{N（CH2CH2NHPiPr2）3U（μ-Cl）Fe}2]和铀-钴三键[{N（CH2CH2NHPiPr2）3U（μ-Cl）Co}2]的配合物,其中铀-铁与铀-钴的键长分别为2.0873（8）和1.9613（16）（?）。[{N（CH2CH2NHPiPr2）3U（μ-Cl）Fe}2]可进一步被两当量石墨钾还原,得到铀-铁三键配合物[{N（CH2CH2NHPiPr2）3UFe}2]。通过磁性、单晶X-射线衍射、元素分析、X-射线光电子能谱、红外光谱、紫外-可见-近红外光谱等对上述配合物进行表征,并结合DFT理论计算,分析该系列配合物中铀-过渡金属三键的组成及电子结构。第五章对本论文的工作进行总结,并对后续工作进行展望。