卤键

乍看起来很奇怪：通常被认为富电子的氯、溴或碘原子，竟能像氢键供体那样去吸引一个富电子的搭档。窍门在于，连在碳上的重卤素，其远端顶部有一小块带正电的区域——“σ 空穴”——尽管它的侧面是负电的。这个正电帽指向氧、氮或其他受体上的孤对电子，便形成有方向性的卤键。

和氢键一样，卤键大致呈线性：碳–卤素轴笔直地穿向受体。其强度随卤素族向下递增，因此碘给出最强、最易极化的 σ 空穴，溴次之，氯最弱，而氟基本不形成经典卤键。其典型强度不大，与一个中等强度的氢键相当。

对药物化学家而言，卤键是个有用且略显另类的工具：一个氯或溴——往往出于代谢或亲脂性考虑本就已经存在——通过把它的 σ 空穴指向骨架羰基或其他受体，便能额外获得方向性的亲和力和选择性。它也提供了一条不增加氢键供体（那会加重通透性负担）就能提升活性的途径。