卤素键是最近重新发现的二次相互作用,显示出成为合理药物设计和材料科学中氢键的补充分子工具的潜力。尽管氢键对称性几十年来一直是系统研究的主题,但对类似的三中心卤素键的理解仍处于起步阶段。将同位素扰动平衡 (IPE) 技术与 (13) C NMR 检测应用于区域选择性
氘化
吡啶配合物,以研究溶液中 [NIN](+) 和 [N-Br-N](+) 卤素键的对称性。对于可自由调节的和构象受限的 [NXN](+) 模型系统,观察到对对称排列的偏好,这也通过 DFT 级别的计算得到证实。紧密连接的抗衡离子显示出与优选的对称排列相容。实验观察和计算预测表明,在形成对称的三中心四电子卤素键时,能量增益很高。虽然氢键在溶液中通常是不对称的而在结晶状态下是对称的,但类似的以
溴和
碘为中心的卤素键在溶液中更喜欢对称排列。