Racemisierung

Die Racemisierung ist ein Begriff aus der Stereochemie, welcher die Umwandlung von chiralen chemischen Verbindungen in ihre Enantiomere beschreibt, wobei ein vorhandener Enantiomerenüberschuss ganz oder teilweise abgebaut wird. Bei vollständiger Racemisierung entsteht ein 1:1-Gemisch beider Enantiomeren, ein sogenanntes Racemat, dessen ee-Wert = 0 % ist (der „ee-Wert“ ist der Enantiomerenüberschuss).

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Solche Verfahren werden für die Rückgewinnung von "falschen" Enantiomeren benutzt. Möchte man z. Bsp. durch ein Verfahren ein R-Enatiomer aus einem Racemat gewinnen, verbleiben 50 % des Ausgangsstoffes als Abfall zurück und zwar das S-Enantiomer (Racematspaltung). Durch schnelle Racemisierung kann man nun aber das S-Enantiomer wieder in ein Racemat überführen (racemisieren), von dem wieder die Hälfte verwendet werden kann, usw. Dieses Verfahren wird als dynamisch kinetische Racematspaltung bezeichnet.

Racemisierung tritt z.B. als Folge von S_N1-Reaktionen auf. Dabei entsteht eine trigonal-planare Anordnung um das nun positiv geladene Kohlenstoffatom (Carbenium-Ion). Deshalb kann das Kohlenstoffatom nun von beiden Seiten her angegriffen werden. So entstehen bei der Reaktion beide Enantiomere, auch wenn man ein einziges Enantiomer als Ausgangsmaterial verwendet. Beispielsweise setzt sich (R)-3-Brom-3-methylhexan mit H₂O zu (R)-3-Methyl-3-Hexanol + (S)-3-Methyl-3-hexanol im Verhältnis 50:50 um.

Es sind aber auch andere Verhältnisse möglich. Dies ist z. B. bei der Hydrolyse von (1-Chlorethyl)benzol beobachtet worden. Im Gegensatz zum Brom beim (1-Bromethyl)benzol löst sich das Chlor nicht so leicht vom Molekül. Das führt zur einer partiellen Verdeckung von einer Seite des Kohlenstoffs. Man erhält daher einen Enantiomerüberschuss von unter 15–20 %.

Die meisten Enzyme wie zum Beispiel viele Dehydrogenasen, folgen bei der Umsetzung von Enantiomeren und prochiralen Stoffen der prelog-Regel.