Halogenbindinger er en ikke-kovalent vekselvirkning med halogenatomer som elektronacceptorer. Den kan sammenlignes med hydrogenbinding. Halogenatomet X er bundet til en elektrontiltrækkende gruppe A og accepterer elektrontæthed fra et andet molekyle D, hvorved der dannes et kompleks A-X- – -D.

I modsætning til hydrogenbindinger er halogenbindinger retningsbestemte og viser normalt vinkler på 180°. Dette skyldes den anisotropiske ladningsfordeling ved halogenatomet (se til venstre i billedet ovenfor). Den lavere elektrontæthed i retning af A-X-bindingen, kaldet et σ-hul, er ansvarlig for halogenets evne til at fungere som elektronacceptor. Fluor adskiller sig fra de andre halogener ved, at det typisk ikke har et σ-hul. Det kan dog danne en ikke-kovalent vekselvirkning med elektrondonorer, hvis acceptorgruppen er tilstrækkelig elektrontiltrækkende.

For at afklare, om disse vekselvirkninger kan kategoriseres som “traditionelle” halogenbindinger, har Kiamars Eskandari og Mina Lesani, Isfahan University of Technology, Iran, udført beregninger på komplekser af fluorholdige molekyler, såsom F2, FCN og C2F2, med ammoniak som elektrondonor. De sammenlignede disse komplekser med analoge klor- og bromforbindelser.

Undersøgelsen viser, at i modsætning til andre halogener har fluor en sfærisk ladningsfordeling i A-F-komplekser (se til højre i billedet ovenfor), og komplekserne har F- – -N-bindingsafstande, der er større end summen af van der Waals-radii. Ved hjælp af QTAIM-beregninger (Quantum Theory of Atoms in Molecules) viser forskerne, at størstedelen af fluor-stikstof-interaktionerne er elektronisk helt forskellige fra de traditionelle halogenbindinger. Holdet foreslår at kategorisere vekselvirkningerne som særskilte “fluorbindinger” snarere end “halogenbindinger” på grund af disse forskelle.

• Deltager fluor i halogenbindinger?,
  Kiamars Eskandari, Mina Lesani,
  Chem. Eur. J. 2015.
  DOI: 10.1002/chem.20140505054