Stacking (chemistry)
रसायन विज्ञान में, पाई स्टैकिंग (जिसे π-π स्टैकिंग भी कहा जाता है) सुगंधित रिंगों के पाई बॉन्ड के बीच अनुमानित आकर्षक, गैर-सहसंयोजक पाई इंटरैक्शन (ऑर्बिटल ओवरलैप) को संदर्भित करता है। हालाँकि यह घटना का एक भ्रामक विवरण है क्योंकि सुगंधित छल्लों का सीधा ढेर ("सैंडविच इंटरैक्शन") विद्युतस्थैतिक रूप से प्रतिकारक है। जो अधिक सामान्य रूप से देखा जाता है (दाईं ओर की आकृति देखें) वह या तो एक अस्थिर ढेर (समानांतर विस्थापित) या पाई-टीइंग (लंबवत टी-आकार) अंतःक्रिया है जो दोनों स्थिरविद्युत के लिए आकर्षक हैं उदाहरण के लिए, प्रोटीन में अमीनो एसिड अवशेषों के सुगंधित वलय के बीच सबसे अधिक देखी जाने वाली अंतःक्रिया एक स्तंभित स्तरीकृत होती है जिसके बाद एक लंबवत अभिविन्यास होता है। सैंडविच अभिविन्यास अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं। पाई स्टैकिंग प्रतिकारक है क्योंकि यह कार्बन परमाणुओं को आंशिक नकारात्मक आवेश के साथ एक वलय से दूसरे वलय से अन्य आंशिक नकारात्मक आवेश वाले कार्बन परमाणुओं के ऊपर रखता है और हाइड्रोजन परमाणुओं को अन्य हाइड्रोजन परमाणुओं के ऊपर आंशिक सकारात्मक आवेश के साथ रखता है जो इसी तरह आंशिक सकारात्मक आवेश ले जाते हैं। स्टैगर्ड स्टैकिंग में, दो सुगंधित रिंगों में से एक को साइडवे ऑफसेट किया जाता है ताकि पहले रिंग में आंशिक नकारात्मक चार्ज वाले कार्बन परमाणुओं को दूसरे रिंग में आंशिक सकारात्मक चार्ज के साथ हाइड्रोजन परमाणुओं के ऊपर रखा जाए ताकि इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन आकर्षक हो जाएं। इसी तरह, पाई-टीइंग अंतःक्रिया जिसमें दो वलय किसी अन्य के लंबवत उन्मुख होते हैं, विद्युतस्थैतिक रूप से आकर्षक होते हैं क्योंकि यह आंशिक रूप से धनात्मक आवेशित हाइड्रोजन परमाणुओं को आंशिक रूप से ऋणात्मक आवेशित कार्बन परमाणुओं के निकटता में रखता है। स्टैगर्ड स्टैकिंग के लिए वरीयता के लिए एक वैकल्पिक व्याख्या वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन (आकर्षक फैलाव और पाउली प्रतिकर्षण) के बीच संतुलन के कारण है। डी. एन. ए. और आर. एन. ए. अणुओं के भीतर न्यूक्लियोबेस स्टैकिंग, प्रोटीन फोल्डिंग, टेम्पलेट-निर्देशित संश्लेषण, सामग्री विज्ञान और आणविक पहचान में सुगंधित रिंगों के बीच ये अस्थिर स्टैकिंग और π-टीइंग इंटरैक्शन महत्वपूर्ण हैं। वैज्ञानिक साहित्य में पाई स्टैकिंग शब्द के व्यापक उपयोग के बावजूद, इसके उपयोग के लिए कोई सैद्धांतिक औचित्य नहीं है। पाई स्टैकिंग के खिलाफ साक्ष्य बेंजीन डाइमर पाई स्टैकिंग के अध्ययन के लिए प्रोटोटाइपिकल प्रणाली है, और टी-आकार के डाइमर के लिए द्रव्यमान के केंद्रों के बीच 4.96 Å के अलगाव के साथ गैस चरण में प्रयोगात्मक रूप से 8-12 kJ/mol (2-3 kcal/mol) से बंधा होता है। छोटी बंधन ऊर्जा बेंजीन डाइमर को प्रयोगात्मक रूप से अध्ययन करना मुश्किल बनाती है, और डाइमर स्वयं केवल कम तापमान पर स्थिर होता है और क्लस्टर के लिए प्रवण होता है। पाई स्टैकिंग के खिलाफ अन्य सबूत एक्स-रे क्रिस्टल संरचना निर्धारण से आते हैं। कई सरल सुगंधित यौगिकों की क्रिस्टल संरचनाओं में लंबवत और ऑफसेट समानांतर विन्यास देखे जा सकते हैं। प्रोटीन डेटा बैंक में उच्च-रिज़ॉल्यूशन एक्स-रे प्रोटीन क्रिस्टल संरचनाओं के एक सर्वेक्षण में इसी तरह की ऑफसेट समानांतर या लंबवत ज्यामिति देखी गई थी। सुगंधित अमीनो एसिड फिनाइललैनिन, टायरोसिन, हिस्टिडीन और ट्रिप्टोफैन के विश्लेषण से संकेत मिलता है कि इन पार्श्व श्रृंखलाओं के डिमर में औसत वैन डेर वाल्स त्रिज्या से बड़ी दूरी पर कई संभावित स्थिरकारी अंतःक्रियाएँ होती हैं। ज्यामितीय विन्यास बेंजीन डाइमर की पसंदीदा ज्यामितियों को उच्च स्तर के सिद्धांत पर एमपी2-आर12/ए गणनाओं और बहुत बड़े काउंटरपॉइज-करेक्टेड ऑग-सीसी-पीवीटीजेड आधार सेटों के साथ मॉडल किया गया है। दो सबसे स्थिर संरचनाएँ समानांतर विस्थापित और टी-आकार की हैं, जो अनिवार्य रूप से आइसोएनर्जेटिक हैं। इसके विपरीत, सैंडविच विन्यास पाई प्रणाली के अतिव्यापी को अधिकतम करता है, जो अंतःक्रिया को अस्थिर करता है। सैंडविच विन्यास एक ऊर्जावान काठी बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है, जो एक्स-रे क्रिस्टल डेटा में इस विन्यास की सापेक्ष दुर्लभता के अनुरूप है। बेंजीन डाइमर के इन तीन ज्यामितीय विन्यासों की सापेक्ष बंधन ऊर्जाओं को चतुर्भुज/चतुर्भुज और लंदन फैलाव बलों के संतुलन द्वारा समझाया जा सकता है। जबकि बेंजीन में द्विध्रुवीय संवेग नहीं होता है, इसमें एक मजबूत चतुर्भुज संवेग होता है। स्थानीय सी-एच द्विध्रुव का अर्थ है कि वलय में परमाणुओं पर धनात्मक आवेश होता है और अनुरूप रूप से ऋणात्मक आवेश वलय के ऊपर और नीचे एक इलेक्ट्रॉन बादल का प्रतिनिधित्व करता है। फ्लोरिन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण हेक्साफ्लोरोबेंजीन के लिए क्वाड्रुपोल मोमेंट उल्टा हो जाता है। सैंडविच विन्यास में बेंजीन डाइमर को लंदन फैलाव बलों द्वारा स्थिर किया जाता है लेकिन प्रतिकारक चतुर्भुज/चतुर्भुज अंतःक्रियाओं द्वारा अस्थिर किया जाता है। बेंजीन रिंग में से एक को ऑफसेट करके, समानांतर विस्थापित विन्यास इन प्रतिकारक अंतःक्रियाओं को कम कर देता है और स्थिर हो जाता है। सुगंधित रिंग्स की बड़ी ध्रुवीकरण क्षमता स्टैकिंग प्रभावों में प्रमुख योगदान के रूप में फैलाव अंतःक्रियाओं को जन्म देती है। ये न्यूक्लियोबेस जैसे अंतःक्रियाओं के लिए एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं। डीएनए में। टी-आकार के विन्यास में अनुकूल चतुर्भुज/चतुर्भुज अंतःक्रियाएँ होती हैं, क्योंकि एक बेंजीन वलय का धनात्मक चतुर्भुज दूसरे के ऋणात्मक चतुर्भुज के साथ अंतःक्रिया करता है। बेंजीन वलय इस विन्यास में सबसे दूर होते हैं, इसलिए अनुकूल चतुर्भुज/चतुर्भुज अंतःक्रियाएं स्पष्ट रूप से कम फैलाव बलों की भरपाई करती हैं। प्रतिस्थापन प्रभाव पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन को ठीक करने की क्षमता कई कृत्रिम प्रयासों में उपयोगी होगी। एक उदाहरण सुगंधित अवशेषों वाले एंजाइम पॉकेट के लिए एक छोटे अणु अवरोधक की बाध्यकारी आत्मीयता को बढ़ाना होगा। पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन पर हेटेरोआटम और प्रतिस्थापन के प्रभावों को मॉडल करना मुश्किल है और बहस का विषय है। इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन में प्रतिस्थापन की भूमिका के लिए एक प्रारंभिक मॉडल हंटर और सैंडर्स द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उन्होंने सिग्मा और पाई परमाणु आवेशों, सापेक्ष अभिविन्यासों और वैन डेर वाल्स अंतःक्रियाओं पर आधारित एक सरल गणितीय मॉडल का उपयोग किया ताकि गुणात्मक रूप से यह निर्धारित किया जा सके कि प्रतिस्थापन प्रभावों में इलेक्ट्रोस्टैटिक्स प्रमुख हैं। उनके मॉडल के अनुसार, इलेक्ट्रॉन खींचने वाले समूह सुगंधित वलय के नकारात्मक चतुर्भुज को कम करते हैं और इस तरह समानांतर विस्थापित और सैंडविच संरचनाओं का समर्थन करते हैं। इसके विपरीत, इलेक्ट्रॉन दान करने वाले समूह नकारात्मक चतुर्भुज को बढ़ाते हैं, जो उचित ज्यामिति के साथ टी-आकार के विन्यास में अंतःक्रिया शक्ति को बढ़ा सकते हैं। इस मॉडल के आधार पर, लेखकों ने पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन को नियंत्रित करने वाले नियमों का एक सेट प्रस्तावित किया जो तब तक प्रचलित था जब तक कि अधिक परिष्कृत गणनाएं लागू नहीं की गईं। हंटर-सैंडर्स मॉडल के लिए प्रायोगिक साक्ष्य सीगल और अन्य लोगों द्वारा प्रदान किए गए थे। प्रतिस्थापित सिन-और की एक श्रृंखला का उपयोग करना। इन यौगिकों में स्टेरिक भीड़ के कारण एक स्टैक्ड ज्यामिति में एरिल समूह "फेस-ऑफ" होते हैं, और एपिमेराइजेशन के लिए बाधा को परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा मापा गया था। लेखकों ने बताया कि इलेक्ट्रॉन-खींचने वाले प्रतिस्थापनों के साथ एरिल रिंगों में घूर्णन के लिए अधिक बाधाएं थीं। इस परिणाम की व्याख्या यह थी कि इन समूहों ने सुगंधित रिंगों के इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम कर दिया, जिससे अधिक अनुकूल सैंडविच पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन की अनुमति मिलती है और इस प्रकार एक उच्च बाधा होती है। दूसरे शब्दों में, इलेक्ट्रॉन-आहरण समूहों के परिणामस्वरूप जमीनी अवस्था में "कम प्रतिकूल" स्थिरविद्युत अंतःक्रियाएँ हुईं। हंटर एट अल। पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन में प्रतिस्थापन प्रभावों के मुद्दे पर हाइड्रोजन-बंधे "जिपर" के साथ एक अधिक परिष्कृत रासायनिक दोहरे उत्परिवर्ती चक्र को लागू किया। इस तकनीक का उपयोग कई गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए किया गया है। एकल उत्परिवर्तन, इस मामले में एक सुगंधित वलय पर एक प्रतिस्थापन को बदलते हुए, माध्यमिक प्रभावों में परिणाम देता है जैसे कि हाइड्रोजन बंधन शक्ति में परिवर्तन। दोहरा उत्परिवर्तन इन द्वितीयक अंतःक्रियाओं की मात्रा निर्धारित करता है, जैसे कि रुचि की एक कमजोर अंतःक्रिया को भी सरणी से विच्छेदित किया जा सकता है। उनके परिणाम इंगित करते हैं कि अधिक इलेक्ट्रॉन-खींचने वाले प्रतिस्थापनों में कम प्रतिकारक पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन होते हैं। तदनुसार, इस प्रवृत्ति को पेंटाफ्लोरोफिनाइलबेंजीन के साथ बातचीत के लिए बिल्कुल उल्टा कर दिया गया था, जिसका चतुर्भुज आघूर्ण परिमाण में बेंजीन के बराबर लेकिन संकेत में विपरीत होता है। निष्कर्ष हंटर-सैंडर्स मॉडल के लिए प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करते हैं। हालाँकि, दोहरी उत्परिवर्ती विधि का उपयोग करके मापी गई स्टैकिंग इंटरैक्शन आश्चर्यजनक रूप से छोटी थी, और लेखकों ने ध्यान दिया कि मान अन्य प्रणालियों में हस्तांतरणीय नहीं हो सकते हैं। एक अनुवर्ती अध्ययन में, हंटर एट अल। पहले अनुमान के लिए सत्यापित किया गया कि एक दोहरे उत्परिवर्ती चक्र में परस्पर सुगंधित वलय की अंतःक्रिया ऊर्जाएँ स्थिरविद्युत प्रभावों पर हावी होती हैं। हालांकि, लेखकों ने ध्यान दिया कि नीचे चर्चा किए गए रिंग प्रतिस्थापन के साथ प्रत्यक्ष बातचीत भी महत्वपूर्ण योगदान देती है। वास्तव में, इन दो कारकों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप पाई स्टैकिंग अंतःक्रियाओं का जटिल प्रतिस्थापन-और ज्यामिति-निर्भर व्यवहार हो सकता है। हंटर-सैंडर्स मॉडल की कई शोध समूहों द्वारा आलोचना की गई है जो पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन के विरोधाभासी प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल साक्ष्य प्रदान करते हैं जो मुख्य रूप से इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभावों द्वारा नियंत्रित नहीं होते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिस्थापन प्रभावों के खिलाफ सबसे स्पष्ट प्रयोगात्मक साक्ष्य रशकिन और वाटर्स द्वारा रिपोर्ट किया गया था। उन्होंने मेटा-और पैरा-प्रतिस्थापित एन-बेंजाइल-2-(2-फ्लोरोफिनाइल)-पाइरिडिनियम ब्रोमाइड्स का उपयोग किया, जो पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में एक समानांतर विस्थापित संरचना में ढेर होते हैं। उनकी प्रणाली में, एक मिथाइलिन लिंकर अनुकूल टी-आकार की अंतःक्रियाओं को प्रतिबंधित करता है। पिछले मॉडलों की तरह, पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन की सापेक्ष शक्ति को एन. एम. आर. द्वारा बायेरिल बॉन्ड के बारे में घूर्णन की दर के रूप में मापा गया था, क्योंकि पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन संक्रमण अवस्था में बाधित होते हैं। पैरा-प्रतिस्थापित रिंग्स में छोटे घूर्णन बाधाएं थीं जो पूर्व निष्कर्षों के अनुरूप तेजी से इलेक्ट्रॉन-खींचने वाले समूहों के साथ बढ़ीं। हालाँकि, सुगंधित वलय में लगभग समान इलेक्ट्रॉन घनत्व होने के बावजूद मेटा-प्रतिस्थापित वलय में घूर्णन की बहुत बड़ी बाधाएँ थीं। लेखक इस विसंगति को एक वलय के हाइड्रोजन परमाणुओं के किनारे की दूसरी वलय पर इलेक्ट्रोनेगेटिव प्रतिस्थापनों के साथ सीधी बातचीत के रूप में समझाते हैं। इस दावे का समर्थन प्रोटॉन के रासायनिक स्थानांतरण डेटा द्वारा किया जाता है। पाई स्टैकिंग में कारकों के सापेक्ष योगदान के अधिकांश विस्तृत विश्लेषण गणना द्वारा किए गए हैं। शेरिल और सिनोक्रोट ने उच्च-स्तरीय सिद्धांत का उपयोग करते हुए एक आश्चर्यजनक खोज की सूचना दी कि सभी प्रतिस्थापित बेंजीन डाइमर में सैंडविच विन्यास में बेंजीन डाइमर की तुलना में अधिक अनुकूल बाध्यकारी अंतःक्रिया होती है। शेरिल समूह के बाद के कम्प्यूटेशनल काम से पता चला कि सैंडविच विन्यास के लिए प्रतिस्थापन प्रभाव योगात्मक हैं, जो फैलाव बलों और प्रतिस्थापन के बीच प्रत्यक्ष बातचीत के एक मजबूत प्रभाव की ओर इशारा करते हैं। यह ध्यान दिया गया कि टी-आकार के विन्यास में प्रतिस्थापित बेंजीन के बीच बातचीत अधिक जटिल थी। अंत में, शेरिल और सिनोक्रोट ने अपने समीक्षा लेख में तर्क दिया कि इलेक्ट्रॉन दान करने या प्रतिस्थापन को वापस लेने पर आधारित प्रवृत्ति की किसी भी झलक को विनिमय-विकर्षण और फैलाव शर्तों द्वारा समझाया जा सकता है। हॉक और व्हीलर पाई स्टैकिंग में प्रत्यक्ष बातचीत के महत्व के लिए सम्मोहक कम्प्यूटेशनल साक्ष्य भी प्रदान करते हैं। एक सैंडविच संरचना में प्रतिस्थापित बेंजीन डाइमर के अपने विश्लेषण में, वे एक बहुत ही सरल मॉडल का उपयोग करके अपने निष्कर्षों को दोहराने में सक्षम थे, जहां प्रतिस्थापित बेंजीन, Ph-X, को H-X द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। उल्लेखनीय रूप से, इस कच्चे मॉडल के परिणामस्वरूप सापेक्ष अंतःक्रिया ऊर्जाओं में समान प्रवृत्ति हुई, और पीएच-एक्स के लिए गणना किए गए मूल्यों के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध था। इस खोज से पता चलता है कि बेंजीन डाइमर में प्रतिस्थापन प्रभाव सुगंधित वलय के साथ प्रतिस्थापन की सीधी बातचीत के कारण होते हैं, और यह कि प्रतिस्थापित बेंजीन की पाई प्रणाली शामिल नहीं है। इस बाद के बिंदु का विस्तार नीचे किया गया है। संक्षेप में, ऐसा लगता है कि पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन में देखे जाने वाले प्रतिस्थापन प्रभावों के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक्स, फैलाव और प्रत्यक्ष बातचीत का सापेक्ष योगदान ज्यामिति और प्रयोगात्मक डिजाइन पर अत्यधिक निर्भर है। इस मामले पर आम सहमति की कमी केवल मुद्दे की जटिलता को प्रतिबिंबित कर सकती है। सुगंधितता की आवश्यकता पाई स्टैकिंग की पारंपरिक समझ में पी-ऑर्बिटल्स में डीलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों के बीच क्वाड्रुपोल इंटरैक्शन शामिल है। दूसरे शब्दों में, इस अंतःक्रिया के होने के लिए सुगंध की आवश्यकता होनी चाहिए। हालांकि, कई समूहों ने विपरीत साक्ष्य प्रदान किए हैं, यह सवाल उठाते हुए कि क्या पाई स्टैकिंग एक अनूठी घटना है या क्या यह अन्य तटस्थ, बंद-कवच अणुओं तक फैली हुई है। एक प्रयोग में जो ऊपर उल्लिखित अन्य लोगों से भिन्न नहीं था, पालीवाल और सह-लेखकों ने दो संरचनात्मक अवस्थाओं के साथ एक एरिल एस्टर से एक आणविक मरोड़ संतुलन का निर्माण किया। मुड़े हुए अवस्था में टी-आकार की ज्यामिति के साथ एक अच्छी तरह से परिभाषित पाई स्टैकिंग अंतःक्रिया थी, जबकि अनफोल्डेड अवस्था में कोई एरिल-एरिल अंतःक्रिया नहीं थी। दोनों संरचनाओं के एन. एम. आर. रासायनिक परिवर्तन अलग थे और इनका उपयोग दोनों अवस्थाओं के अनुपात को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता था, जिसे इंट्रामोलिकुलर बलों के माप के रूप में व्याख्या की गई थी। लेखकों ने बताया कि मुड़े हुए राज्य के लिए वरीयता एरिल एस्टर के लिए अद्वितीय नहीं है। उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सिल एस्टर फिनाइल एस्टर की तुलना में मुड़े हुए अवस्था को अधिक पसंद करता था, और टर्ट-ब्यूटाइल एस्टर किसी भी एरिल एस्टर द्वारा दिखाए गए वरीयता से अधिक मुड़े हुए अवस्था को पसंद करता था। इससे पता चलता है कि सुगंधित वलय के साथ अनुकूल अंतःक्रिया के लिए सुगंधितता की सख्त आवश्यकता नहीं है। गैर-एरोमैटिक पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन परिणामों के लिए अन्य साक्ष्य में सैद्धांतिक रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण अध्ययन शामिल हैं, जो अनुभवजन्य टिप्पणियों के अंतर्निहित तंत्र की व्याख्या करते हैं। ग्रिम ने बताया कि एक या दो वलय वाले छोटे आयामी की अंतःक्रिया ऊर्जा सुगंधित और संतृप्त यौगिकों दोनों के लिए बहुत समान होती है। यह खोज जीव विज्ञान के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है, और सुझाव देती है कि ढेर किए गए न्यूक्लियोबेस जैसी घटनाओं में पाई प्रणालियों के योगदान को अधिक आंका जा सकता है। हालांकि, यह दिखाया गया है कि बड़े सुगंधित डिमर के लिए एक बढ़ी हुई स्थिरीकरण अंतःक्रिया देखी गई है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, यह अंतःक्रिया ऊर्जा ज्यामिति पर अत्यधिक निर्भर है। वास्तव में, बड़े सुगंधित डिमर केवल एक सैंडविच ज्यामिति में अपने संतृप्त समकक्षों के सापेक्ष स्थिर होते हैं, जबकि उनकी ऊर्जा एक टी-आकार की बातचीत में समान होती है। सुगंध की भूमिका के प्रतिरूपण के लिए एक अधिक प्रत्यक्ष दृष्टिकोण ब्लूम और व्हीलर द्वारा लिया गया था। लेखकों ने बेंजीन और या तो 2-मिथाइलनाफ्थलीन या इसके गैर-एरोमैटिक आइसोमर, 2-मिथाइलिन-2,3-डाइहाइड्रोनाफ्थलीन के बीच बातचीत की तुलना की। बाद वाला यौगिक पी-इलेक्ट्रॉनों की संख्या को संरक्षित करने का एक साधन प्रदान करता है, हालांकि, विलयन के प्रभावों को दूर करता है। आश्चर्यजनक रूप से, बेंजीन के साथ अंतःक्रिया ऊर्जा गैर-एरोमैटिक यौगिक के लिए अधिक होती है, यह सुझाव देते हुए कि पाई-बंधन स्थानीयकरण पाई स्टैकिंग अंतःक्रियाओं में अनुकूल है। लेखकों ने बेंजीन के एथिलीन और 1,3-ब्यूटाडीन में होमोडेसमोटिक विच्छेदन पर भी विचार किया और बेंजीन के साथ सैंडविच में इन अंतःक्रियाओं की तुलना की। उनकी गणना इंगित करती है कि बेंजीन और होमोडेसमोटिक बेंजीन के बीच अंतःक्रिया ऊर्जा सैंडविच और समानांतर विस्थापित संरचनाओं दोनों में एक बेंजीन डाइमर की तुलना में अधिक है, जो फिर से स्थानीयकृत पाई-बॉन्ड अंतःक्रियाओं की अनुकूलता को उजागर करती है। ये परिणाम दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि इस मॉडल में पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन के लिए सुगंध की आवश्यकता नहीं है। इस साक्ष्य के प्रकाश में भी, ग्रिम ने निष्कर्ष निकाला कि पाई स्टैकिंग वास्तव में मौजूद है। हालांकि, वह सावधान करते हैं कि छोटे वलय, विशेष रूप से टी-आकार के विन्यास में, अपने संतृप्त समकक्षों से काफी अलग व्यवहार नहीं करते हैं, और यह शब्द ढेर किए गए विन्यास में बड़े वलय के लिए निर्दिष्ट किया जाना चाहिए जो एक सहकारी पाई इलेक्ट्रॉन प्रभाव प्रदर्शित करते हैं। अनुप्रयोग बकीकैचर में ढेर का एक शक्तिशाली प्रदर्शन पाया जाता है। यह आणविक चिमटी दो अवतल बकिबोल पर आधारित है जो एक उत्तल फुलरीन अणु के लिए एकदम सही है। जटिलता केवल दोनों यौगिकों वाले टोल्यूनि विलयन को वाष्पित करके होती है। विलयन में एन. एम. आर. रासायनिक परिवर्तनों में परिवर्तनों के आधार पर 8600 एम.-1 के संबंध स्थिरांक को मापा जाता है। पाई स्टैकिंग प्रोटीन क्रिस्टल संरचनाओं में प्रचलित है, और छोटे अणुओं और प्रोटीन के बीच बातचीत में भी योगदान देता है। नतीजतन, पी. आई.-पी. आई. और कैशन-पी. आई. अंतःक्रिया तर्कसंगत दवा डिजाइन में महत्वपूर्ण कारक हैं। एक उदाहरण एफ. डी. ए. द्वारा अनुमोदित एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस (ए. सी. एच. ई.) अवरोधक टैक्रिन है जिसका उपयोग अल्जाइमर रोग के उपचार में किया जाता है। टैक्राइन को टी. आर. पी. 84 के इंडोलिक रिंग के साथ एक पाई स्टैकिंग इंटरैक्शन करने का प्रस्ताव है, और इस इंटरैक्शन का उपयोग नए ए. सी. एच. ई. अवरोधकों के तर्कसंगत डिजाइन में किया गया है। औषधीय सक्रिय यौगिकों में जोड़ पाई समन्वित फिनाइल के कई रूपों का परीक्षण बेंजीन के स्थान पर साइक्लोपेंटाडाइनिल और ट्राइकार्बोनिल का उपयोग करके η6-फेनिलट्रोपेन को ढेर करने के लिए संक्रमण धातुओं का उपयोग करके किया गया है। जो ट्राइकार्बोनिल के मामले में अपने इच्छित लिगैंड साइट के लिए यौगिक की आत्मीयता को दोगुना कर देता है (परिणामी इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव लक्ष्य के लिए अधिक अनुकूल होने के कारण)। सुप्रामोलिक्युलर असेंबली में π प्रणालियाँ सुप्रामोलिक्युलर असेंबली में महत्वपूर्ण निर्माण खंड हैं क्योंकि विभिन्न कार्यात्मक समूहों के साथ उनकी बहुमुखी गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाएँ होती हैं। सुपरमोलिक्युलर असेंबली में π-π अंतःक्रियाओं को लागू करने का एक उल्लेखनीय उदाहरण कैटेनेन का संश्लेषण है। कैटेनेन के संश्लेषण के लिए प्रमुख चुनौती एक नियंत्रित तरीके से अणुओं को आपस में जोड़ना है। स्टॉडडार्ट और सहकर्मियों ने इलेक्ट्रॉन-समृद्ध बेंजीन व्युत्पन्न और इलेक्ट्रॉन-गरीब पाइरिडिनियम वलय के बीच मजबूत π-π अंतःक्रियाओं का उपयोग करते हुए प्रणालियों की एक श्रृंखला विकसित की। [2] बिस (पाइरिडिनियम) (ए), बिस्पराफिनाइलिन-34-क्राउन-10 (बी), और 1,4-बिस (ब्रोमोमेथिल) बेंजीन (सी) (चित्र। 2)। ए और बी के बीच π-π अंतःक्रिया ने एक इंटरलॉक्ड टेम्पलेट मध्यवर्ती के गठन को निर्देशित किया जिसे [2] कैटेनन उत्पाद उत्पन्न करने के लिए यौगिक सी के साथ प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया द्वारा आगे चक्रित किया गया था। गैर-सहसंयोजक अंतःक्रिया फैलाव (रसायन विज्ञान) कैटायन-पाई अंतःक्रिया अंतःक्रिया (जैव रसायन) अंतःक्रिया (रसायन विज्ञान) संदर्भ बाहरी लिंक लैरी वुल्फ (2011): π-π (π-स्टैकिंग) अंतःक्रियाः उत्पत्ति और मॉड्यूलेशन कार्बनिक रसायन विज्ञान रासायनिक बंधन सुप्रामोलिक्युलर रसायन विज्ञान