Legătura halogenată este o interacțiune necovalentă în care atomii de halogen sunt acceptori de electroni. Ea poate fi comparată cu legătura de hidrogen. Atomul de halogen X este atașat la o grupare A, retragătoare de electroni, și acceptă densitatea de electroni de la o altă moleculă D, formând un complex A-X- – -D.

În contrast cu legăturile de hidrogen, legăturile de halogen sunt direcționale, prezentând de obicei unghiuri de 180°. Acest lucru este cauzat de distribuția anizotropă a sarcinii la nivelul atomului de halogen (vezi stânga în imaginea de mai sus). Densitatea mai mică de electroni în direcția legăturii A-X, numită σ-hole, este responsabilă pentru capacitatea halogenului de a acționa ca un acceptor de electroni. Fluorul este diferit de ceilalți halogeni prin faptul că nu prezintă în mod obișnuit o gaură σ. Cu toate acestea, poate forma o interacțiune necovalentă cu donatorii de electroni dacă grupul acceptor este suficient de retragător de electroni.

Pentru a clarifica dacă aceste interacțiuni pot fi catalogate drept legături halogenate „tradiționale”, Kiamars Eskandari și Mina Lesani, de la Universitatea de Tehnologie din Isfahan, Iran, au efectuat calcule asupra complexelor de molecule care conțin fluor, cum ar fi F2, FCN și C2F2, cu amoniac ca donator de electroni. Ei au comparat acești complecși cu compuși analogi ai clorului și bromului.

Studiul arată că, spre deosebire de alți halogeni, fluorul are o distribuție sferică a sarcinilor în complexele A-F (vezi dreapta în imaginea de mai sus), iar complexele au distanțe ale legăturilor F- – -N mai mari decât suma razelor van der Waals-radii. Cu ajutorul calculelor QTAIM (Teoria cuantică a atomilor în molecule), cercetătorii arată că majoritatea interacțiunilor fluor-azot sunt, din punct de vedere electronic, destul de diferite de legăturile tradiționale ale halogenilor. Echipa propune clasificarea interacțiunilor ca fiind „legături de fluor” distincte, mai degrabă decât „legături de halogen”, datorită acestor diferențe.

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