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卤键是由卤原子充当电子受体而与供电子的原子或基团形成的一种弱相互作用。该相互作用与氢键非常类似,并在近年来得到了广泛的关注。本论文在课题组前期工作基础上,探索卤键在分子识别、晶体工程及化学催化等方面的应用,主要分为以下五个章节。第一章对卤键的发现及发展历程进行了简要的介绍,并就卤键在分子识别、晶体工程、药物与材料设计、化学催化等领域的应用进行了综述。第二章探讨了紫外光谱法研究卤键的可行性。首先采用溶液合成法,构建了若干个含I...N和I...O卤键作用的复合物；其后,利用紫外光谱方法研究了形成复合物前后紫外光谱的变化情况。结果表明：由于卤键作用的存在,复合物体系的紫外吸收与单体相比,大都有着比较明显的红移或蓝移现象,其中最大红移量可以达到15nm,蓝移量达到25m。但从定量上看,卤键强度与紫外吸收的变化上并没有必然的联系。第三章研究了金属离子配位对卤键的影响。合成了3-氯吡啶与卤化锌ZnX2(X=Cl,Br,I)形成的无机-有机复配物,获得3个复合物的单晶(C10H8C14N2Zn, C10H8Cl2Br2N2Zn,C10H8Cl2I2N2Zn)。通过单晶衍射技术,对它们的结构进行了分析。结采发现：(1)锌原子都是变形的四面体结构,复合物C10H8C12I2N2Zn中两个吡啶环上氯原子的相对位置不同于其它两个复合物,导致他们分属于不同的晶系与(?)群(前者为正交晶系Pcab空间群,后者属三斜晶系P-1空间群)。(2)三个晶体结构中都存在着C-C1…Cl-C卤键作用,并且卤键强度随着ZnCl2,ZnBr2, ZnI2均顺序依次减弱；(3)由ZnBr2和ZnI2形成的复合物结构中还存在Zn-X… Cl-C作用形式的卤键,而由ZnCl2形成的复合物中则不存在。第四章在前期工作基础上,进一步探讨了碘催化吲哚与羰基化合物的反应。通过活性碳负载单质碘,把均相催化剂转化为非均相催化剂,实现了碘催化吲哚与苯甲醛的反应,并从反应温度、反应时间、溶剂、催化剂用量及其重复使用性等方面考察了该反应。结果表明：在一定条件下,活性碳负载单质碘能够很好地催化反应的发生,但催化剂的重复使用性有待于进一步的提高。最后一章对各章工作内容进行了总结,并对卤键在未来的应用前景提出展望。