大环立体控制

大环立体控制是指一个特定的分子间或分子内化学反应的定向结果，通常是一个有机反应，它受碳环或杂环的构象或几何偏好的制约，其中环包含8个或更多的原子。

环己烷环的立体控制在有机化学中是很成熟的，这在很大程度上是由于取代基在环上的轴向/赤道上的优先定位。大环立体控制是有机化学中大环取代和反应的模型，远程立体元素提供了足够的构象影响来指导反应的结果。早期在合成化学中对大环的假设认为它们太软弱，无法在反应中提供任何程度的立体化学或区域化学控制。W.ClarkStill在20世纪70年代末和80年代的实验对这一假设提出了挑战，而其他一些人发现的晶体学数据和核磁共振数据表明，大环化合物并不是许多人假设的那种松散的、构象不明确的物种。大环环的刚性或软弱程度在很大程度上取决于环的取代和整体尺寸。重要的是，即使是小的构象偏好，如那些设想中的软质大环，也能深刻地影响一个特定反应的基态，提供立体控制，如在miyakolide的合成中。计算模型可以合理准确地预测中环的构象，如Still用分子力学模型计算来预测环的构象，以确定潜在的反应性和立体化学结果。在大环立体控制模型下用于合成天然产品以获得所需立体化学的反应类别包括氢化反应，如新戊二醇和(±)-甲基内酯，环氧化反应，如(±)-哌拉诺酮B和洛诺霉素A，氢硼化反应，如9-二氢赤藓内酯B，烯醇化反应，如(±)-3-脱氧罗斯兰内酯，二羟化反应，如克拉迪尔-11-烯-3,6,7-三醇，以及还原反应，如桉树内酯。

大环可以获得一些稳定的构象，优先选择那些使环内跨环非键合相互作用数量最小的构象。中等环（8-11个原子）是最紧张的，具有9-13（千卡/摩尔）的应变能；因此，对考虑较大的大环构象的重要因素的分析可以通过观察中等环的构象来进行。对奇数环的构象分析表明，它们倾向于停留在不太对称的形式，稳定构象之间的能量差异较小。

中等环的构象分析从环辛烷的检查开始。光谱方法已经确定，环辛烷拥有三种主要的构象：椅子-船，椅子-椅子，和船-船。环辛烷更喜欢停留在椅船构象中，以尽量减少黯淡的乙烷相互作用的数量（以蓝色显示），以及扭转应变。椅椅构象是室温下第二丰富的构象，观察到的比率为96:4椅-舟：椅-椅。甲基环辛烷基态构象中的取代位置偏好可以用类似于较小环的参数来近似。一般来说，除了最低能量的结构（下图中的伪A值为-0.3千卡/摩尔）外，取代物表现出对赤道位置的偏好，在该结构中，轴向取代受到青睐。

伪A值xxx被视为将甲基取代物置于赤道或轴向位置之间的近似能量差。能量上最不利的相互作用是在环的船形部分的顶点进行轴向取代（6.1千卡/摩尔）。这些能量差异可以帮助合理解释含有sp2中心的8原子环结构的最低能量构象。在这些结构中，椅舟是基态模型，取代迫使结构采用一种构象，使非键相互作用从母体结构中降到最低。从下面的环辛烯图中可以看出，一个面比另一个面更暴露，预示着对特权攻击角的讨论（见xxx攻击）。官能化环辛烷的X射线分析提供了这些中环的构象偏好的证据。重要的是，计算出的模型与获得的X射线数据相匹配，表明这些系统的计算模型在某些情况下可以相当准确地预测构象。