Halogeenisidokset ovat ei-kovalenttisia vuorovaikutussuhteita, joissa halogeeniatomit toimivat elektronin vastaanottajina. Sitä voidaan verrata vetysidokseen. Halogeeniatomi X on kiinnittynyt elektronia vetävään ryhmään A ja ottaa vastaan elektronitiheyden toiselta molekyyliltä D muodostaen kompleksin A-X- – -D.

Vetysidoksista poiketen halogeenisidokset ovat suunnattuja, ja niiden kulmat ovat yleensä 180°. Tämä johtuu anisotrooppisesta varausjakaumasta halogeeniatomin kohdalla (ks. yllä olevassa kuvassa vasemmalla). A-X-sidoksen suunnassa oleva alhaisempi elektronitiheys, jota kutsutaan σ-aukoksi, on vastuussa halogeenin kyvystä toimia elektroniakseptorina. Fluori eroaa muista halogeeneista siinä, että siinä ei yleensä ole σ-aukkoa. Se voi kuitenkin muodostaa ei-kovalenttisen vuorovaikutuksen elektroninluovuttajien kanssa, jos akseptoriryhmä on riittävän elektroninvetoinen.

Voidakseen selvittää, voidaanko nämä vuorovaikutukset luokitella ”perinteisiksi” halogeenisidoksiksi, Kiamars Eskandari ja Mina Lesani Isfahanin teknillisestä yliopistosta Iranista ovat suorittaneet laskutoimituksia fluoripitoisten molekyylien, kuten F2:n, FCN:n ja C2F2:n komplekseille ammoniakin ollessa elektroninluovuttajana. He vertasivat näitä komplekseja analogisiin kloori- ja bromiyhdisteisiin.

Tutkimus osoittaa, että toisin kuin muilla halogeeneilla, fluorilla on A-F-komplekseissa pallomainen varausjakauma (ks. yllä olevassa kuvassa oikealla), ja kompleksien F- – -N-sidosten etäisyydet ovat suuremmat kuin van der Waalsin säteiden summa. QTAIM-laskelmien (Quantum Theory of Atoms in Molecules, atomien kvanttiteoria molekyyleissä) avulla tutkijat osoittavat, että suurin osa fluori-typpi-vuorovaikutuksista on elektronisesti varsin erilaisia kuin perinteiset halogeenisidokset. Ryhmä ehdottaa näiden erojen vuoksi vuorovaikutusten luokittelua erillisiksi ”fluorisidoksiksi” eikä ”halogeenisidoksiksi”.

• Does Fluorine Participate in Halogen Bonding?,
  Kiamars Eskandari, Mina Lesani,
  Chem. Eur. J. 2015.
  DOI: 10.1002/chem.201405054