実際の空間での立体衝突：ビフェニル再訪

ビフェニル分子である水素水素立体衝突によるねじれた構造の教科書ケースは、新しい観点から実際の空間で研究されています。立体反発の起源に関する長期的な矛盾は、現在、フェニルリング間の領域で行われている魅力的な相互作用と反発的相互作用のバランスを3Dに反映するNCI（非共有相互作用）法の下で調整されています。NCIメソッドは、立体反発は単にH-H相互作用自体からであるだけでなく、Cortho-H領域から生じる多くの原子相互作用から生じることを確認しているため、立体衝突の厳しい物理的根拠を提供します。この方法により、平面から垂直ビフェニル構造に移行する際の電子密度のすべての微妙な変化を連続的にスキャンすることができます。NCIの結果は、他のトポロジーアプローチ（IQA、ELF）に同意し、立体衝突状況における物議を醸すH-H相互作用に関する文献の以前の発見と一致しています。H-H相互作用は魅力的ですが、反発は（cortho-h）（cortho-hの間に現れます）、Ortho H. Elfの原子内エネルギーを上げることも、これらの結論をサポートするために使用されます。実際、立体反発の原子内効果を視覚化できる圧縮盆地では、変形が観察されます。これらの結果は、ゼロの衝突が不安定性の理由であると主張されている同様のトポロジー特徴を持つシステムに簡単に推定できます。

A textbook case of twisted structure due to hydrogen-hydrogen steric clash, the biphenyl molecule, has been studied in real space from a new perspective. Long-term discrepancies regarding the origin of the steric repulsion are now reconciled under the NCI (Non Covalent Interaction) method, which reflects in 3D the balance between attractive and repulsive interactions taking place in the region between the phenyl rings. The NCI method confirms that the steric repulsion does not merely come from the H-H interaction itself, but from the many-atom interactions arising from the Cortho-H region, therefore providing rigorous physical grounds for the steric clash. This method allows a continuous scan of all the subtle changes on the electron density on going from the planar to the perpendicular biphenyl structure. The NCI results agree with other topological approaches (IQA, ELF) and are in line with previous findings in the literature regarding controversial H-H interactions in steric clash situations: H-H interactions are attractive, but repulsion appears between (Cortho-H)(Cortho-H), raising the intraatomic energy of the ortho H. ELF is also used to support these conclusions. Indeed, deformations are observed in compressed basins that allow to visualize the intraatomic effect of steric repulsion. These results can be easily extrapolated to systems with similar topological features in which steric clash is claimed to be the reason for instability.