Wiązanie halogenowe to niekowalencyjne oddziaływanie z udziałem atomów halogenu jako akceptorów elektronów. Można je porównać do wiązania wodorowego. Atom halogenu X jest przyłączony do grupy odbierającej elektrony A i przyjmuje elektrony z innej cząsteczki D, tworząc kompleks A-X- – -D.

W przeciwieństwie do wiązań wodorowych, wiązania halogenowe są kierunkowe, zwykle wykazują kąty 180°. Spowodowane jest to anizotropowym rozkładem ładunku na atomie halogenu (patrz po lewej na rysunku powyżej). Mniejsza gęstość elektronów w kierunku wiązania A-X, zwana dziurą σ, jest odpowiedzialna za zdolność halogenu do działania jako akceptor elektronów. Fluor różni się od innych fluorowców tym, że nie posiada typowej dziury σ. Może jednak tworzyć niekowalencyjne interakcje z donorami elektronów, jeśli grupa akceptorowa jest wystarczająco oddająca elektrony.

Aby wyjaśnić, czy te interakcje mogą być sklasyfikowane jako „tradycyjne” wiązania halogenowe, Kiamars Eskandari i Mina Lesani z Politechniki Isfahan w Iranie przeprowadzili obliczenia na kompleksach cząsteczek zawierających fluor, takich jak F2, FCN i C2F2, z amoniakiem jako donorem elektronów. Porównali te kompleksy z analogicznymi związkami chloru i bromu.

Badania wykazały, że w przeciwieństwie do innych chlorowców, fluor ma sferyczny rozkład ładunku w kompleksach A-F (patrz po prawej na rysunku powyżej), a kompleksy mają odległości wiązań F- – -N większe niż suma promieni van der Waalsa. Używając obliczeń QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules), badacze pokazują, że większość oddziaływań fluor-azot jest elektronowo zupełnie odmienna od tradycyjnych wiązań halogenowych. Ze względu na te różnice zespół proponuje zaklasyfikować te oddziaływania jako odrębne „wiązania fluorowe”, a nie „wiązania halogenowe”.

• Czy fluor uczestniczy w wiązaniach halogenowych?,
  Kiamars Eskandari, Mina Lesani,
  Chem. Eur. J. 2015.
  DOI: 10.1002/chem.201405054

.