蓝移卤键的本质及其在晶体工程和大气化学中的角色研究

近几年来，卤键的研究是非共价键研究领域的热点之一。IUPAC目前正组织专家对卤键进行定义工作，蓝移卤键作为卤键的一种"特殊"类型，也有望写入卤键的定义中。但是，蓝移卤键的本质仍未完全清楚，需要更深入的研究。初步的统计分析表明蓝移卤键在晶体结构中大量存在，与传统的红移卤键相比，其在晶体工程中的角色也需要进一步的系统研究。消耗臭氧层物质氯氟碳类物质(CFC)和其替代物全球变暖分子氯氟氢碳类物质（HCFCs）都含有C-Cl键，能够和O3，O2，O，OH，Cl，ClO，NO等分子，原子或者自由基形成蓝移卤键，形成的蓝移卤键对相关的反应有何影响仍鲜有报导。本申请主要围绕上述三个问题进行深入系统研究，具有理论和现实意义。

近几年来，卤键的研究是非共价键研究领域的热点之一。形成R–X•••Y型卤键时，R–X键的键长通常是增大的；但也有一部分R–X•••Y型卤键形成时，R–X键的键长是缩短的，我们称这部分卤键为蓝移卤键。IUPAC在2013年给出的卤键新的定义中明显地忽略了大量蓝移卤键的存在的事实，主要原因是蓝移卤键的本质仍未完全清楚，需要更深入的研究。本项目的实施主要取得了以下三项重要成果：1、对蓝移卤键的本质进行了进一步的拓展，指出把卤键都归为静电驱动的σ－穴键是不正确的。2、对晶体结构中的蓝移卤键进行了重新定义，晶体结构数据库统计分析结果表明蓝移卤键在晶体结构中大量存在，与传统的红移卤键相比，其在晶体工程中有时也扮有重要的角色。进一步地，我们对晶体结构中卤键与其他非共价键比如π•••π相互作用和氢键等的竞合关系也进行了详细的研究。3、消耗臭氧层物质氯氟碳类物质(CFC)和其替代物全球变暖分子氯氟氢碳类物质（HCFCs）都含有C-Cl键，能够和O3，O2，O，OH，Cl，ClO，NO等分子，原子或者自由基形成蓝移卤键。明显地，本项目对上述三个问题深入系统的研究，具有重要的理论和现实意义。