Racemizacija

**Racemizacija** – u hemiji – odnosi se na konverziju enantiomerne čiste smjese  (u kojoj  je prisutan samo jedan enantomer) – mješavinu u kojoj  se javlja više od jednog enantiomera. Enantiomer je poznat i kao optički izomer stereoizomernog para molekula koje nemaju svojstvo međusobne superpozicije,  kao  slike u ogledalu. Ako su rezultati racemizacije u smjesi u kojoj su  prisutni  D i L rotirani  enantiomeri u jednakim količinama, rezultirajući uzorak je opisan kao racem, racemska mješavina ili racemat.
## Stereohemija
[300px|Dva enantomera generičke [hiralnost|hiralne aminokiseline|thumbnail]]
Hiralne molekule imaju va oblika (na svakoj tački asimetrije), koji se razlikuju u optičkim karakteristikama: lijevorotirajući  kao (–)-forma) rotira  ravan polarizacije snopa  svjetlosti na lijevu stranu, dok desnorotirajući oblik, dok će (+)-forma rotirati ravan polarizacije zrake  svetlosti u desno.

Za  dva oblika, koji su ne prepokrivaju kada se rotiraju u 3-dimenzionalnom prostoru, kaže se da su **enantiomeri** . Ova oznaka  se ne treba miješati sa **D**  i **L** imenovanja molekula koji se odnosi na sličnosti u strukturi u D-gliceraldehidu i L-gliceraldehidu. Također, *R*(+)  i *S* (–), odnose se na hemijske strukture molekula na osnovu Kan-Ingold-Prelogovim  pravilima prioriteta imenovanja, a ne rotaciju svjetlosti.

Racemizacija se javlja kada se jedan čisti oblik enantiomera pretvara u jednak udio oba enantiomera, formirajući racemat. Kada postoje i jednak broj dekstrorotatirajućih  i lijevorotirajućih  molekula, neto optička  rotacija racemata je nula. Enantiomere treba razlikovati od diastereoizomera koji su vrsta stereoizomera sa različiteim molekulskim strukturama  oko stereocentara  i ne odnose se kao odrazi  slike u ogledalu .

## Fizičke osobenosti 
Racemati mogu imati različite fizičke osobine,  od bilo kojeg čistog enantiomera zbog diferencijalnih intermolekulskih  interakcija (vidjeti odjeljak ovog članka: Biološki značaj). Promjena čistog enantiomera u racemat može promijeniti  gustoću, tačku topljenja, topivost, toplina topljenjs, indeks prelamanjai njegove razne spektre. Kristalizacija racemat može dovesti  do pojave odvojenih (+) i (–)  formi  ili jednog racematnog spoja.
## Biološki značaj
Općenito,  većina biohemijskih reakcija du  stereoselektivne, tako da će samo jedan stereoizomer proizvesti ciljni produkt, dok drugi u tome jednostavno ne učestvuje ili izaziva postrani efekt.  Treba  napomenuti da  L forma aminokiselina i  D forme šećera  (primarno  glukoza)  su obično biološki reaktivni oblici. Činjenica je da su  mnoge biološke molekule hiralne čije reakcije sa specifičnim enantiomerima proizvode čiste stereoizomere.

Osim toga, mnogi psihotropni lijekovi  pokazuju različite aktivnosti ili efikasnosti između izomera, npr amfetamini se  često se izdaju kao racemske soli, dok je aktivaniji dekstroamfetamin   rezerviran za vatrostalne  slučajeve ili više ozbiljne indikacije. Još jedan primjer je metadon, kod kojeg  jedan izomer ima aktivnost kao agonist opioida i drugi kao NMDA antagonist.

Racemizacija farmaceutskih preparata može doći  i *in vivo*. Talidomid kao (* R *) enantiomer je efikasan protiv jutarnje mučnine, dok je (*S*) enantiomer teratogen, uzrokujući urođene mahane kada se uzima u prvom tromjesečju trudnoće. Ako se primjenjuje samo jedan enantiomer se na ljudski subjekt, u krvnom serumu se kasnije mogu naći oba oblika. Lijek se stoga ne smatra sigurnim za korištenje za žene u fertilnoj dobi,  a dok ima druge svrhe, njegova upotreba je pod strogom kontrolom. Talidomid se može koristiti za liječenje multiplog mieloma.

Još jedan često upotrebljavani lijek – Ibuprofen,  čiji je jedan od enantiomera samo anti-upalni, dok je drugi biološki inertan. Isto tako, (*S*) stereoizomer je mnogo reaktivniji nego  (*R*) dok je aktivan enantiomer u Citalopramu (Celex), antidepresiv koji inhibira preuzimanja serotonina. Studije enantiomera u farmaceutskoj industriji se nazivaju hiralna  organska sinteza.
Također je  primjetan i činjenica da su svi aminokiselinski ostataka  u L obliku. Međutim, bakterije proizvode ostatake D-amino kiselina koje polimeriziraju u kratke polipeptide koji se mogu naći na njihovim ćelijskim  zidovima. Ovi polipeptidi su manje razgradivi  peptidazom i sintetiziraju bakterijske enzime umjesto prevođenja iRNK, koji bi normalno proizvodili  L-aminokiseline.
## Formiranje racemske mješavine 
Racemizacija se može postići jednostavnim miješanjem jednake količine dva čista enantiomera, a također se može javiti u hemijskoj interkonverziji. Naprimjer, kada se  rstvara (*R*)-3-fenil-2-butanon  u vodenom etanolu koji sadrži NaOH ili HCl, formira se racemat. Racemizacija nastaje putem međuprodukta  enolnog  oblika,  u kojem bivši stereocenter postaje planarni  i stoga ahiralan. Dolazna grupa može prići s obje strane površine, tako da je jednaka vjerovatnoća  reverzne protonacije na hiralni keton i nastanka bilo *R* ili *S* forme, što rezultira stvaranjem  racemata.

Racemizacija se može javiti  u jednom od slijedećih procesa:

* Zamjenske  reakcije koje nastaviljaju u  slobodnim  karbokationskim međuproduktima kao što su reakcije jednomolekulskih supstitucija, koje dovode  do ne-stereospecifičnih dodavanja supstituenata što rezultira racemizacijama.
* Iako se reakcija jednomolekulske eliminacije nastavlja preko karbokations, oni ne rezultiraju u hiralni centar. Umjesto da se dovode u set geometrijske izomere u *trans/cis* (*E/Z*),  proizvode se ovi oblici, a ne racemati.
* U unimolekulskim alifatskim  reakcijama elektrofilne zamjene, ako je karbanion planaran ili ako ne može održavati piramidnu strukturu, onda bi trebalo da dođe do racemizacije, iako ne uvijek.
* Ako se reakcija zamjena slobodnih radikala,  odvija na hiralnom ugljiku, onda se gotovu uvijek dobije acemizacija. Stopa racemizacije (L-forme mješavine L-forme i D-forme) se koristi kao način analize biološkikih uzoraka tkiva sa sporim stopama prometa, forenzičkih uzoraka i fosila u geološkim depozitima. Ova tehnika je poznata kao aminokiselinsko datiranje.

## Otkriće optčke aktivnosti 
Louis Pasteur je 1843. Otkrio optičku aktivnost paratartarata ili racemata – soli  vinske kisline. Mogao je razdvojiti enantiomerne kristale koji su rotirali polariziranu svjetlost u suprostom smjeru.
## Također pogledajte 
* Enantiomerizacija
* Dekstrorotacija i levorotacija
## Referencee
## Vanjski linkovi
*http://www.who.int/lep/research/thalidomide/en/index.html , WHO.
*http://www.nytimes.com/1998/07/17/us/thalidomide-approved-to-treat-leprosy-with-other-uses-seen.html, Thalidomide approved to treat leprosy, with other uses see, New York Times, Sheryl Gay Stolberg.
*http://www.who.int/lep/research/thalidomide/en/index.html 

Kategorija:Hemijske reakcije
Kategorija:Stereohemija
Kategorija:Struktura proteina
Kategorija:Posttranslacijske modifikacije