转动光谱研究分子间σ-hole和π-hole非共价相互作用

摘要

作为构建宏观物质及维持其结构的重要驱动力,非共价相互作用虽个体较弱,但其协同作用不可忽视。经过多年来对其物理本质及原理的不断探索,非共价键的研究重心已经从传统氢键延伸到其他包含多种多样结构和能量的弱相互作用。在众多的实验手段中,气相分子的转动光谱数据可以提供其他手段无可比拟的高精度,而且避免了凝聚相实验数据中环境因素的干扰,能够揭示各种非共价键相互作用的本质。同时,转动光谱对研究对象的质量分布极其敏感,即使微小的质量分布变化(如同位素取代、异构化等)也会引起其转动光谱谱图的明显变化。因此可以说转动光谱是最准确的高分辨分子光谱技术。首先简要介绍了转动光谱的基本原理和表征非共价相互作用的优势,随后全面综述了转动光谱研究σ-hole和π-hole非共价相互作用的最新成果,展示了转动光谱在评估非共价相互作用体系的结构和能量方面的能力,预示着其从传统基础研究转移到超分子化学和晶体工程等相关领域研究的可能性。