鹵鍵

乍看起來很奇怪：通常被認為富電子的氯、溴或碘原子，竟能像氫鍵供體那樣去吸引一個富電子的搭檔。竅門在於，連在碳上的重鹵素，其遠端頂部有一小塊帶正電的區域——「σ 空穴」——儘管它的側面是負電的。這個正電帽指向氧、氮或其他受體上的孤對電子，便形成具方向性的鹵鍵。

和氫鍵一樣，鹵鍵大致呈線性：碳–鹵素軸筆直地穿向受體。其強度隨鹵素族向下遞增，因此碘給出最強、最易極化的 σ 空穴，溴次之，氯最弱，而氟基本不形成經典鹵鍵。其典型強度不大，與一個中等強度的氫鍵相當。

對藥物化學家而言，鹵鍵是個有用且略顯另類的工具：一個氯或溴——往往出於代謝或親脂性考量本就已經存在——透過把它的 σ 空穴指向骨架羰基或其他受體，便能額外獲得方向性的親和力與選擇性。它也提供了一條不增加氫鍵供體（那會加重通透性負擔）就能提升活性的途徑。