卤键作为超分子化学中的一种重要作用力，近年来因其独特的稳定性、可调性和方向性，迅速成为分子组装领域的研究热点。与传统的氢键相比，卤键在分子间相互作用中的特殊性质使其在超分子组装、材料设计以及功能化应用中展现出巨大的潜力。卤键不仅在提高分子间作用力的稳定性方面发挥着重要作用，还能通过调节分子间的相互作用力，实现高度可控的超分子结构构筑，进一步推动新型功能材料的设计和应用。
吉林大学化学学院杨英威教授课题组针对卤键驱动的分子复合物和组装结构进行了深入分析和研究，系统总结了这些超分子体系在实际应用中的最新研究成果。通过详细探讨卤键在超分子组装中的作用机理、结构特征及功能，该课题组为卤键驱动的超分子组装材料的设计提供了坚实的理论基础和实践指导。具体而言，该课题组在分析卤键对分子组装的影响时，提出了多个关键因素，如卤素原子的种类、分子间的空间配位关系以及其他非共价作用力的协同效应。这些因素共同决定了卤键驱动的超分子结构的稳定性、可调性和最终的功能表现。
图1. 卤键组装形成的示意图：(a) 传统非共价相互作用（R-X···D）和 (b) 阳离子交换（[D···X···D]+）。作者们重点介绍两类主要的卤键驱动机制：（1） R-X···D 驱动的超分子组装：包括基于卤键的分子组装形成稳定的非扩展性复合物如大环，分子胶囊，主客体等；以及通过卤键的相互作用，分子能够形成具有更大范围和更高有序度的扩展性结构如共晶。（2）[D···X···D]+ 驱动的超分子组装：包括基于卤键形成的非扩展性笼状或胶囊状结构；以及通过卤键形成的超分子扩展结构如XOFs。卤键作为超分子化学的一个重要发展方向，正在为多领域的创新提供基础。在本文中，作者不仅回顾了卤键驱动的超分子组装的最新研究成果，还展望了它在实际应用中的巨大潜力。随着科学技术的不断发展，卤键驱动的超分子组装体无疑将在材料科学、化学传感、光电技术等多个领域发挥更加重要的作用。文章第一作者为吉林大学化学学院在读博士研究生刘奥。
论文信息：
Halogen Bonding in Supramolecular Chemistry: From Molecular Components to Assembled Structures
Ao Liu, Ying-Wei Yang*
Coordination Chemistry Reviews
To be cited as: Coord. Chem. Rev. 2025, 530, 216488.
DOI: 10.1016/j.ccr.2025.216488
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001085452500058X?via%3Dihub
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