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> Hallo,

> wie ist es richtig?

> Dann sah er in dem Arrangement einen Stein, der nicht dahin
> zu gehören / da hinzugehören schien.

Die Erklärung von Duden zum Thema Zusammensetzungen aus Adverb und Verb:

Zusammensetzungen aus Adverb und Verb werden in der Regel zusammengeschrieben, weil die Betonung dann auf der ersten Hälfte des Wortes liegt.

Beispiele: abwärtsrollen, aufeinanderprallen

Wenn allerdings beide Teile des Wortes betont werden, dann werden die Zusammensetzungen auseinandergeschrieben.

Beispiele: rückwärts einparken, übereinander stolpern

Siehe auch Duden-Regel 48.

Wenn der Hauptakzent, also die Betonung, auf dem Adverb (hier: dahin) liegt, dann gilt die Zusammenschreibung:
Dann sah er in dem Arrangement einen Stein, der nicht dahinzugehören schien.

Wenn sowohl das Adverb dahin als auch das Verb gehören gleich betont wird, so gilt dann die Getrenntschreibung:
Dann sah er in dem Arrangement einen Stein, der nicht dahin zu gehören schien (sondern hierhin).

Dr. Bopp weist darüber hinaus auf die umgangssprachliche Variante hin:

Die Richtungsadverbien woher und wohin werden allerdings in der gesprochenen Alltagssprache häufig durch die getrennte Variante wo … her und wo … hin ersetzt.

Ergo:
Dann sah er in dem Arrangement einen Stein, der nicht da hinzugehören schien.