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化学 において、ラセミ混合物またはラセミ体（ / reɪˈsiːmeɪt , rə- , ˈræsɪmeɪt / [ 1 ]）とは、キラル分子または塩の左手型および右手型のエナンチオマーが等量（50:50）含まれる混合物のことである。ラセミ混合物は自然界ではまれであるが、多くの化合物は工業的にラセミ体として生産されている。
最初に知られているラセミ混合物はラセミ酸であり、ルイ・パスツールはこれが酒石酸の2つの鏡像異性体の混合物であることを発見した。彼はラセミ酒石酸のナトリウムアンモニウム塩の水溶液から始めて、混合物の結晶を手作業で分離した。パスツールは、酒石酸アンモニウム塩が（25 °C (77 °F)で）異なる結晶形を持つ鏡像異性体結晶を与えるという事実を利用した。巨視的スケールから分子レベルまで推論し、分子は重ね合わせることのできない鏡像を持つに違いないと考えた。[ 2 ] 単一の鏡像異性体のみを含むサンプルは、鏡像異性的に純粋な化合物または鏡像的に純粋な化合物である。[ 3 ]
ラセミという言葉は、ラテン語のracemusに由来し、ブドウの房に関するという意味です。[ 4 ]ブドウで自然に生成されるラセミ酸は、酒石酸としてよく知られている分子の右手バージョンのみです。多くのゲルマン語では、ラセミ酸は「ブドウ酸」と呼ばれています。たとえば、ドイツ語のTraubensäureやスウェーデン語のdruvsyraなどです。カール・フォン・リンネは、赤いニワトコに学名Sambucus racemosaを与えました。スウェーデン語のdruvfläderは「ブドウのニワトコ」を意味し、その実がブドウのような房状に育つことからそう呼ばれています。
ラセミ混合物は、接頭辞（±）-またはdl-（糖類の場合はdl-）で表され、右旋性異性体と左旋性異性体が等量（1:1）混合されていることを示します。また、接頭辞rac-（またはracem-）や記号RSおよびSR（いずれもイタリック体）も使用されます。
比率が 1:1 でない場合 (または不明な場合) は、代わりに接頭辞 (+)/(−)、d/l -またはd/l- (スラッシュ付き) を使用します。
ラセミ体は光学的に不活性（アキラル）であり、このような物質は平面偏光の偏光を回転させません。2つのエナンチオマーは平面偏光を反対方向に回転させますが、負（-）反時計回り（左旋性）エナンチオマーと正（+）時計回り（右旋性）エナンチオマーが等量存在するため、回転は互いに打ち消し合います。[ 7 ]
平面偏光の回転方向以外は物理的性質が同一の2つの純粋なエナンチオマーとは対照的に、ラセミ体は純粋なエナンチオマーのどちらとも異なる性質を示すことがある。最も一般的なのは融点の違いだが、溶解度や沸点の違いも起こり得る。
医薬品はラセミ体または純粋なエナンチオマーとして入手可能であり、それらは効力が異なる場合がある。生物系には多くのキラル不対称性があるため、純粋なエナンチオマーはしばしば非常に異なる生物学的効果を示す。例としては、グルコースとメタンフェタミンが挙げられる。
ラセミ体を結晶化させる方法は4つあり、そのうち3つはHWBルーゼブームが1899年までに区別していた。
ラセミ体をその構成成分である個々のエナンチオマーに分離することをキラル分離と呼ぶ。この分離には、結晶化、クロマトグラフィー、各種試薬の使用など、さまざまな方法が存在する。
キラルな影響（例えば、キラル触媒、溶媒、または出発物質）がない場合、キラル生成物を生成する化学反応では、必ずラセミ体が生成される。そのため、ラセミ体の合成は、特別な条件を必要としないため、純粋なエナンチオマーの合成よりも安価で容易になる。この事実は、ラセミ体であったと推定される原始地球において、生物のホモキラリティがどのように進化してきたのかという疑問にもつながる。
ラセミ混合物の試薬およびそれを生成する反応は、特定の立体異性体に関して不確定であるため、「立体特異的ではない」または「立体選択的ではない」と言われます。よくあるシナリオは、平面構造（sp2炭素原子やカルボカチオン中間体など）が求電子剤として作用する場合です。求核剤は、平面構造の両側のどちらかに「衝突」する確率が50%であるため、ラセミ混合物が生成されます。
薬物分子の中にはキラルなものがあり、エナンチオマーは生物学的実体に異なる影響を与えます。これらは単一のエナンチオマーとして、またはラセミ混合物として販売されます。例としては、サリドマイド、イブプロフェン、セチリジン、サルブタモールなどがあります。エナンチオマーの比率によって異なる影響を与えることでよく知られている薬物はアンフェタミンです。アデロールは、アンフェタミンの2つのエナンチオマーの不均等混合物です。アデロールの1回投与量には、デキストロアンフェタミンとアンフェタミンの硫酸塩、アンフェタミンサッカレートのデキストロ異性体、およびD/L-アンフェタミンアスパラギン酸一水和物が組み合わされています。元のベンゼドリンはラセミ混合物であり、単離されたデキストロアンフェタミンは後にデキセドリンとして市場に導入されました。処方鎮痛剤トラマドールもラセミ体です。
場合によっては（例えば、イブプロフェンやサリドマイド）、エナンチオマーは生体内で相互変換またはラセミ化します 。これは、医薬品用に純粋なエナンチオマーを調製することがほとんど意味がないことを意味します。ただし、特定の異性体が必要な場合（例えば、立体特異的試薬の場合）には、純粋なエナンチオマーを含むサンプルが製造され、より高価で販売されることがあります。オメプラゾールとエソメプラゾールを比較してください。安全性プロファイルの向上または治療指数の改善のために、ラセミ体医薬品からキラル特異的医薬品に移行することがあります。このプロセスはキラルスイッチングと呼ばれ、結果として得られるエナンチオピュア医薬品はキラルスイッチと呼ばれます。[ 11 ]例として、エソメプラゾールは（±）-オメプラゾールのキラルスイッチであり、レボセチリジンは（±）-セチリジンのキラルスイッチです。
多くの場合、薬剤の一方のエナンチオマーのみが活性を示すが、サルブタモール[ 12 ]やサリドマイドのように、もう一方のエナンチオマーが有害な場合もある。サリドマイドの(R)エナンチオマーはつわりに対して有効であるが、(S)エナンチオマーは催奇形性があり、先天異常を引き起こす。この薬剤はラセミ化するため、妊娠可能な年齢の女性には安全に使用できないと考えられており[ 13 ]、他の疾患の治療に使用する場合も使用が厳しく管理されている[ 14 ] 。
メタンフェタミンは、デソキシンという商品名で処方箋により入手可能です。デソキシンの有効成分はデキストロメタンフェタミン塩酸塩です。これはメタンフェタミンの右旋性異性体です。メタンフェタミンの左旋性異性体であるレボメタンフェタミンは、中枢神経系への作用が弱く、末梢神経系への作用が強い市販薬です。20世紀のメセドリンは、メタンフェタミンの2つの異性体（レボとデキストロ）の50:50のラセミ混合物でした。
ウォラックの法則（オットー・ウォラックが最初に提唱）によれば、ラセミ結晶はキラル結晶よりも密度が高い傾向がある。[ 15 ]この法則は結晶構造データベース解析によって実証されている。[ 16 ]