積み重ね（化学）

化学において、スタッキングとは、分子または原子シート間の引力相互作用によって生じる、分子または原子シートの重ね合わせを指す。

_{金属ジカルコゲナイドは、ME 2}という式で表される。ここで、M は遷移金属、E は S、Se、Te である。^{[ 1 ]} 電子構造の観点から見ると、これらの化合物は通常、M ^{4+の誘導体とみなされる。これらは積層構造をとるが、これは}リチウムなどによるインターカレーションを受ける能力や潤滑特性に関係している。対応するジセレニドやジテルリドも知られており、例えばTiSe ₂、MoSe ₂、WSe ₂などがある。

テトラシアノキノジメタン（TCNQ）とテトラチアフルバレン（TTF）の組み合わせは、 TTF-TCNQと呼ばれる強力な電荷移動錯体を形成する。^{[ 3 ]}この固体はほぼ金属的な電気伝導性を示す。TTF-TCNQ結晶では、TTF分子とTCNQ分子はそれぞれ独立して平行に並んだスタックに配置され、電子移動はドナー（TTF）スタックからアクセプター（TCNQ）スタックへと起こる。^{[ 4 ]}

グラファイトは、共有結合した炭素のシートが積み重なってできています。^{[ 5 ] [ 6 ]}個々の層はグラフェンと呼ばれます。各層では、各炭素原子が他の3つの原子と結合して、sp2結合した炭素六角形の連続した層を形成し^、結合長は0.142 nm、面間の距離は0.335 nmのハニカム格子のような構造になっています。^{[ 7 ]}層間の結合は比較的弱いファンデルワールス結合であるため、グラフェンのような層は容易に分離でき、互いに滑り合うことができます。^{[ 8 ]}その結果、層に垂直な方向の電気伝導率は約1000分の1になります。^{[ 9 ]}  

線状鎖化合物は、金属-金属結合分子またはイオンの積層配列から構成される材料である。このような材料は異方性電気伝導性を示す。^{[ 10 ]}一例として、Rh(acac)(CO) ₂ (acac =アセチルアセトナート)があり、Rh ··· Rh間の距離は約 326 pmである。^{[ 11 ]}古典的な例としては、クローグマン塩とマグナスの緑色塩がある。  

π–πスタッキングは、芳香環のπ結合間の非共有結合相互作用です。^{[ 12 ]} しかし、このような「サンドイッチ相互作用」は一般的に静電的に反発します。より一般的に観察されるのは、スタッガードスタッキング（平行にずれた）またはπ-T字型（垂直なT字型）相互作用であり、どちらも静電的に引き付けます。^{[ 13 ]}例えば、タンパク質中のアミノ酸残基の芳香環間の最も一般的な相互作用は、スタッガードスタッキングに続いて垂直な配向です。サンドイッチ配向は比較的まれです。^{[ 14 ]} πスタッキングは、一方の環の部分負電荷を持つ炭素原子を、もう一方の環の部分負電荷を持つ炭素原子の上に、また部分正電荷を持つ水素原子を、同様に部分正電荷を持つ他の水素原子の上に配置するため、反発します。^{[ 15 ]}

π–π相互作用は超分子化学、特にカテナンの合成において重要な役割を果たします。カテナンの合成における主な課題は、分子を制御された方法で相互に連結することです。電子豊富なベンゼン誘導体と電子不足のピリジニウム環の間には魅力的なπ–π相互作用が存在します。^{[ 16 ]} [2]カテナンは、ビス(ピリジニウム) ( A )、ビスパラフェニレン-34-クラウン-10 ( B )、および1,4-ビス(ブロモメチル)ベンゼン ( C ) (図2) を処理することによって合成されました。AとBの間のπ–π相互作用により、相互に連結したテンプレート中間体が形成され、それが化合物Cとの置換反応によってさらに環化されて[2]カテナン生成物が生成されました。

• 非共有結合相互作用
• 分散（化学）
• カチオン-π相互作用
• インターカレーション（生化学）
• インターカレーション（化学）

• Luo R 、Gilson HS、Potter MJ、Gilson MK（2001年1月）。「水中における核酸塩基スタッキングの物理的基礎」。Biophysical Journal。80 （1）：140–148。Bibcode：2001BpJ....80..140L。doi ： 10.1016 / S0006-3495 (01) 76001-8。PMC 1301220。PMID 11159389。  
• Larry Wolf (2011): π-π (π-スタッキング) 相互作用: 原点と変調