Catenation (z lat . catena - řetězec) - schopnost atomů téhož chemického prvku tvořit rozvětvené a nerozvětvené řetězce (homochainy). Hypotézu řetězení atomů uhlíku poprvé předložili A. Kekule a A. Cooper v roce 1858, kteří poukázali na schopnost atomů uhlíku tvořit řetězce, když jsou jejich „afinitní jednotky“ nasyceny. Tato mechanická nauka o spojení atomů v řetězci za vzniku molekul tvořila základ teorie chemické struktury A. M. Butlerova (1861).
Catenation se nejsnáze vyskytuje mezi atomy uhlíku, které jsou spolu spojeny kovalentními vazbami za vzniku dlouhých řetězců, otevřených i uzavřených v kruzích. Je to fenomén katenace, který vysvětluje přítomnost obrovského množství organických látek v přírodě ; naprostá většina těchto sloučenin je založena na řetězcích atomů uhlíku, ke kterým jsou připojeny různé druhy funkčních skupin . Kromě karbonu vykazuje schopnost řetězení i řada dalších prvků, ovšem mnohem slabší. Schopnost řetězit koreluje s vazebnou energií mezi atomy jednoho prvku a také závisí na řadě stérických a elektronických faktorů, včetně elektronegativnosti prvku, typu hybridizace molekulárních orbitalů a schopnosti tvořit různé typy. kovalentních vazeb. V uhlíkové podskupině tendence ke řetězení rychle klesá v řadě: C ≫ Si > Ge ≈ Sn ≫ Pb , protože v jejich případě je aktivační energie mnohem nižší [2] .
Mnoho nekovů tvoří molekuly s poměrně stabilní vazbou typu X-X ( Cl 2 , N 2 H 4 , H 2 O 2 a tak dále), ale delší řetězce jsou relativně vzácné. Kyslík netvoří řetězce o více než třech atomech [3] . Síra má vysokou katenační schopnost . Ve formě jednoduché látky jsou nejstabilnější formou cyklické molekuly S 8 ; nestabilní modifikace plastická síra sestává z chaoticky uspořádaných homořetězců, jejichž počet atomů síry může dosahovat až několika tisíc. Sulfany H 2 S n (n=2-23) a jejich deriváty, zejména polysulfidy [4] jsou dobře prostudovány . Atom boru je také schopen řetězení, který na rozdíl od uhlíku tvoří spíše shluky než řetězce.