去年有新闻报道科学家观测到σ空穴后的电子密度分布在我们对非共价相互作用的理解上又向前迈进了一步。一百年后的科学历史学家可能会把这个时代视为化学家开始迅速扩大超分子超市库存的时代。

σ-洞这个术语出现的时间并不长。2005年在布拉格的一次会议上首次提出,2007年首次出现在文献中。最初,σ-空穴被用来表示键合卤素原子外层的局部正电位。然而,它已经演变成一个更普遍的术语,用来描述沿共价键延伸的电子密度耗尽的区域。

化学家们在研究σ-空穴相互作用时提出,也可能存在电子密度较低的区域,这些区域垂直于分子框架的平面部分,而不是沿着键的延伸。实验证实了这些被称为π洞的区域的重要性,以及它们之间的相互作用现在越来越普遍。

我们都知道氢键有多重要。在过去的几十年里,卤素键也巩固了其作为超分子化学标准工具的地位。但是我们现在有气原键,硫原键,钠原键,四氢键,三氢键和二十氢键。我们真的需要所有这些名称来概括富电子和贫电子物种相互接触吗?

将尽可能多的非共价相互作用分类为σ-hole或π-hole相互作用可能更简单。(氢键属于σ-hole阵营。)如果你要用计算机探索你感兴趣的系统,就像我最近听到化学家经常做的那样,你会跳过名称,只关注数据。另一方面,我们知道术语是我们人类获取和浏览知识的重要组成部分。

无论我们如何称呼它们,这些非共价相互作用在催化、材料工程和传感器等领域具有巨大的技术潜力,而我们几乎肯定还没有充分发挥它们的潜力。