Racemização

Em química, racemização é a conversão de uma mistura enantiomericamente pura, isto é, onde apenas um dos enantiómeros está presente, numa mistura racémica e opticamente inativa, com quantidades equimoleculares dos enantiómeros dextrogiro (+) e levogiro (-), ambas em equilíbrio dinâmico. Devido as interações intermoleculares a mistura resultante pode possuir propriedades físicas e químicas totalmente diferentes como: densidade, solubilidade, ponto de fusão, índice de refração, espectro de absorção etc. A rancemização pode se dar por meio de vários mecanismos diferentes e tem demasiada importância no ramo da farmacologia, uma vez que muitos medicamentos podem sofrer racemização dentro de organismos vivos e originar novas substâncias com efeitos farmacêuticos indesejáveis.

Estereoquímica

Dois enantiômeros de um aminoácido com carbono quiral.

As moléculas quirais são moléculas que contém um carbono com quatro ligantes diferentes. Elas são opticamente ativas, ou seja, têm a propriedade de desviar o plano de um feixe de luz polarizada. Devido a sua assimetria, sua imagem não pode ser sobreposta à sua imagem especular, as duas formas são chamadas de enantiômeros. Os enantiômeros desviam o plano da luz polarizada em ângulos iguais, porém em direções opostas. As formas levógira e dextrógira, designadas arbritariamente como (-) e (+), giram o plano de polarização da luz para a esquerda e para a direita, respectivamente. Dessa forma, uma mistura com proporções equivalentes de dois enantiômeros (-) e (+) não rotaciona o plano de uma luz polarizada, sendo opticamente inativa. Misturas como essa são ditas racêmicas. Quando um determinado enantiômero entra em equilíbrio com o outro enantiômero do par, diz-se que ele sofreu racemização.

Pureza óptica e excesso de enantiômero

A atividade óptica de uma amostra de moléculas quirais é proporcional à razão entre os enantiômeros presentes. Ela é máxima quando apenas um dos enantiômeros está presente e nula quando os dois se encontram em proporções equivalentes. É muito comum, na prática, encontrar misturas em que um enantiômero está em excesso com relação ao outro. O excesso de enantiômero ($ee$) mede esse excesso no racemato, sendo obtido a partir da rotação específica da mistura e do enantiômero puro. Também é conhecido como pureza óptica e é dado por:

$(ee)=\frac{[\alpha {]}_{\text{mistura}}}{[\alpha {]}_{\text{enantiômero puro}}}\times 100\mathrm{\%}$

A rotação específica $[\alpha {]}_{\gamma }^t$ de um composto quiral para uma dada temperatura $t$ e comprimento de onda $\gamma$ é definida como:

$[\alpha {]}_{\gamma }^t=\frac{\alpha }{l.c}$

em que $\alpha$ é a rotação óptica observada em graus, através de um polarímetro, $l$ é caminho óptico da célula em decímetros e $c$ a concentração em gramas por mililitro de solução. Devido a complexidade de sua grandeza, é comum os valores para $[\alpha ]$ dos compostos aparecerem sem unidade de medida associada.