第35卷第4期 2015年12月
化学传感器 CHEMICALSENSORS
Vol. 35, No. 4 Dec.2015
卤键：阴离子识别的新宠一从有机相到水相的飞跃
庞雪·
（北京市八一学校，北京100080）
摘要：岗键是指共价键合的卤原子的亲电区域与分子亲核区域的吸引相互作用。近年来卤键的发展用飞速来形容一点也不为过，但是岗键在溶液中尤其是水相中的应用却风毛麟角，岗键究竞能否像氢键一样应用于水溶液中呢？这也成为岗键发展过程中的一个至关重要的问题。设计高选择性与亲合性的受体分子在水溶液中进行阴离子识别是一个挑战性的问题。该文基于最近Paul Beer课题组在Nature Chemistry发表的
文章，对岗键在水溶液中的阴离子识别过程进行了详细评述，关键调：岗键；氢键；阴离子识别；拟轮烷结构；水相
Halogenbonding:thenewfavoriteinanionrecognitiontheleap
fromorganictowaterphase
Pang Xue
(Beijing Bayi School, Beijing 100080, China)
Abstract: The halogen bond refers to a net attractive interaction between an electrophilic region associated with a halogen atom in a molecular entity and a nucleophilic region in another or the same molecular entity. In recent years, the halogen bond has undergone a dramatic development. However, the application of XB in solution especially in water is so limited. Then whether XB, like hydrogen bond, can use in the water or not? It concerns the further development of XB. More important, the design of receptors with strong and selective recognition of anions in water remains a significant challenge. Based on the paper in Nature Chemistry by Beer's group, the application of XB in molecular recognition in solution especially in water is reviewed.
Key words: halogen bond; hydrogen bond; anion recognition; rotaxane; water
之间的键强度；利用受体在折叠或聚集过程中产
0引言
生物体系中分子识别过程的重要特点之一就是在水溶液环境完成。也正是因为如此，在设计具有高选择性和高亲合性卤键进行分子识别的过程中消除水的干扰问题就成为具有挑战性的课题。这不仅仅因为水具有较大的极性，更重要的是水既能充当氢键供体又能作为氢键受体，容易与被识别分子或离子之间发生较强的溶剂化作用。解决这个问题可能的思路和策略包括：通过使主体和/或客体分子带有多重电荷来增加主客体分子之间的库仑力；将呈路易斯酸性的金属或主族元素引人到受体分子中，增加与阴离子
*通信联系人，E-mail：pangxuebnu@163.com
生的疏水效应促进阴离子键的形成[1]。最近， PaulBeer课题组在NatureChemistry发表文章，完美实现了利用卤键在水溶液中对CI-、Br、I'、 SO.2-的识别2)。并通过卤键与氢键对阴离子识别效果的比较，显示了卤键极有可能成为水相中进行阴离子识别的新宠。基于此篇报道，该文介绍了卤键的定义及作用特点，对卤键的分子识别尤其是在水溶液中的阴离子识别过程进行了详细评述。
卤键及其作用特点
1
卤键（XB）可追溯到1814年Colin所报道的