Mix Examples-General Organic Chemistry Questions in Gujarati

(C) $C_6H_6Cl_6$ સંયોજન,જેને સામાન્ય રીતે બેન્ઝીન હેક્સાક્લોરાઈડ $(BHC)$ અથવા લિન્ડેન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે $8$ વિવિધ સ્ટીરિયો આઈસોમેરિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આ આઈસોમર્સ સાયક્લોહેક્સેન રિંગની સાપેક્ષમાં $6$ ક્લોરિન પરમાણુઓની અલગ-અલગ અવકાશી ગોઠવણીને કારણે ઉદ્ભવે છે.

(D) બાયફિનાઈલ વ્યુત્પન્ન પ્રકાશીય રીતે સક્રિય હોવા માટે,તેણે એટ્રોપ આઈસોમેરિઝમ દર્શાવવું આવશ્યક છે,જેના માટે બંને ફિનાઈલ રિંગ્સના ઓર્થો સ્થાનો પર મોટા કદના વિસ્થાપકોની હાજરી જરૂરી છે જેથી કેન્દ્રીય $C-C$ સિંગલ બોન્ડની આસપાસ મુક્ત પરિભ્રમણ અટકાવી શકાય.
વિકલ્પ $D$ માં,અણુમાં ચારેય ઓર્થો સ્થાનો $(2, 2', 6, 6')$ પર મોટા કદના વિસ્થાપકો ($Br$ અને $I$) છે. આ અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) બંને ફિનાઈલ રિંગ્સને એક સમતલમાં આવતા અટકાવે છે,જેનાથી તે નોન-પ્લેનર બંધારણ ધારણ કરે છે જેમાં સમતલ કે સંમિતિનું કેન્દ્ર હોતું નથી,તેથી અણુ કાયરલ અને પ્રકાશીય રીતે સક્રિય બને છે.
અન્ય વિકલ્પોમાં મુક્ત પરિભ્રમણને રોકવા માટે પૂરતા ઓર્થો-વિસ્થાપકોનો અભાવ છે,જેના કારણે અણુઓ સમતલીય અથવા સંમિત બંધારણ ધારણ કરી શકે છે જે અકાયરલ છે.

(C) ઇથાઇલ એસીટોએસીટેટના ઇનોલિક સ્વરૂપનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_3-C(OH)=CH-COOCH_2CH_3$ છે.
બંધોની ગણતરી:
$1$. સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ: અણુમાં કુલ $18$ સિગ્મા બંધ છે.
$2$. પાઇ $(\pi)$ બંધ: અણુમાં $2$ પાઇ બંધ છે (એક $C=C$ દ્વિબંધમાં અને એક $C=O$ દ્વિબંધમાં).
તેથી,સાચો જવાબ $18$ સિગ્મા બંધ અને $2$ પાઇ-બંધ છે.

(C) ઇથિલિન ગ્લાયકોલનું ગોશ (gauche) કન્ફોર્મર સૌથી વધુ સ્થાયી કન્ફોર્મર છે. આનું કારણ બે હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ જૂથો વચ્ચે આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધનું નિર્માણ છે,જે જૂથો વચ્ચેના અવકાશી અપાકર્ષણ (steric repulsion) છતાં આ વિશિષ્ટ કન્ફોર્મેશનને સ્થિર કરે છે.

(C) આ અણુ $CH_3-CH=CH-CH_2-CH(Br)-CH_3$ છે.
તેમાં એક કાયરલ કેન્દ્ર $(n=1)$ અને ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતો એક દ્વિબંધ $(m=1)$ છે.
કાયરલ કેન્દ્ર બે વિન્યાસ ($R$ અને $S$) માં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે,જે $2^1 = 2$ પ્રકાશીય સમઘટકો આપે છે.
દ્વિબંધ બે વિન્યાસ ($cis$ અને $trans$) માં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે,જે $2^1 = 2$ ભૌમિતિક સમઘટકો આપે છે.
કાયરલ કેન્દ્ર અને દ્વિબંધ વચ્ચે કોઈ સમપ્રમાણતા ન હોવાથી,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n \times 2^m = 2^1 \times 2^1 = 4$ થાય છે.

(B) $\sigma-$કોમ્પ્લેક્સ (એરેનિયમ આયન) ની સ્થિરતા બેન્ઝીન રિંગ પર હાજર વિસ્થાપકો પર આધાર રાખે છે.
નાઈટ્રોબેન્ઝીનમાં $-NO_2$ જૂથ હોય છે,જે મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક જૂથ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે. આ જૂથ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચીને ધન વીજભારિત $\sigma-$કોમ્પ્લેક્સને અસ્થિર બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,બેન્ઝીનમાં આવું કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક વિસ્થાપક હોતું નથી.
તેથી,બેન્ઝીનમાંથી બનતું $\sigma-$કોમ્પ્લેક્સ નાઈટ્રોબેન્ઝીનમાંથી બનતા $\sigma-$કોમ્પ્લેક્સ (ઓર્થો,મેટા અથવા પેરા સ્થાનો પર) ની તુલનામાં વધુ સ્થિર છે અને ઓછી ઉર્જા ધરાવે છે.

(B) આ અણુ ભૌમિતિક અને પ્રકાશીય એમ બંને પ્રકારના સમઘટકતા દર્શાવે છે.
સંયોજન $CH_3-CH=CH-CH(OH)-CH_3$ માં એક દ્વિબંધ છે (જે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે) અને એક કાઈરલ કાર્બન છે (જે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે).
તેથી,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n$ છે જ્યાં $n=2$,જે $4$ ની બરાબર થાય છે.

(D) નિરપેક્ષ વિન્યાસ નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને દરેક કાયરલ કાર્બન સાથે જોડાયેલા સમૂહોને અગ્રતા (priority) આપીએ છીએ.
$C-2$ કાર્બન માટે:
સમૂહો $-OH$ (અગ્રતા $1$),$-CH(Cl)CH_3$ (અગ્રતા $2$),$-CO_2H$ (અગ્રતા $3$),અને $-H$ (અગ્રતા $4$) છે.
કારણ કે સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ આડા બંધ પર છે,તેથી વિન્યાસ ઉલટાવવામાં આવે છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં છે,જે $R$ હોવો જોઈએ,પરંતુ આડા $-H$ ને કારણે તે $S$ બને છે. આમ,$C-2$ એ $2S$ છે.
$C-3$ કાર્બન માટે:
સમૂહો $-Cl$ (અગ્રતા $1$),$-CH(OH)CO_2H$ (અગ્રતા $2$),$-CH_3$ (અગ્રતા $3$),અને $-H$ (અગ્રતા $4$) છે.
કારણ કે સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ આડા બંધ પર છે,તેથી વિન્યાસ ઉલટાવવામાં આવે છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં છે,જે $S$ હોવો જોઈએ,પરંતુ આડા $-H$ ને કારણે તે $R$ બને છે. આમ,$C-3$ એ $3R$ છે.
તેથી,નિરપેક્ષ વિન્યાસ $(2S, 3R)$ છે.

(D) આપેલા તમામ સંયોજનો સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિઝમ (અવકાશીય સમઘટકતા) દર્શાવી શકે છે.
$Pent-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3)$ અને $But-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ એ $C=C$ દ્વિબંધની આસપાસ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$1,2-dichloropropane$ $(CH_3-CHCl-CH_2Cl)$ માં $C-2$ સ્થાન પર એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ હોય છે,જે તેને બે એનાન્ટિઓમર્સ (પ્રકાશીય સમઘટકો) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,આ તમામ સંયોજનો ઓછામાં ઓછા બે અલગ-અલગ સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે.

(A) ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,અણુમાં પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ (જેમ કે દ્વિબંધ) હોવું આવશ્યક છે અને દ્વિબંધના દરેક છેડે જોડાયેલા જૂથો અલગ હોવા જોઈએ. પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,અણુમાં સંમિતિનું સમતલ અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોવું જોઈએ નહીં (એટલે કે,તે કાયરલ હોવું જોઈએ).
$A$: $3$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિલિડીન-સાયક્લોહેક્સેનમાં પ્રથમ વલયના $3$-સ્થાન પર કાયરલ કેન્દ્ર છે. દ્વિબંધ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ પ્રદાન કરે છે,અને દ્વિબંધની બંને બાજુઓ અલગ હોવાથી,તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે. આમ,તે બંને દર્શાવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ છે.

(A) આપેલ સંયોજન $3$-વિનાઈલ-$4$-(બ્યુટ-$1$-ઈનાઈલ)સાયક્લોપેન્ટ-$1$-ઈન છે.
$1$. અણુમાં $3$ દ્વિબંધ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા $(E/Z)$ દર્શાવી શકે છે: એક રિંગમાં (જે $5$-સભ્યની રિંગમાં $Z$ તરીકે નિશ્ચિત છે),એક વિનાઈલ સમૂહમાં (કોઈ $E/Z$ નથી),અને એક બ્યુટેનાઈલ સમૂહમાં ($E$ અથવા $Z$ હોઈ શકે છે).
$2$. અણુમાં $2$ કાયરલ કેન્દ્રો છે જ્યાં સાયક્લોપેન્ટેન રિંગ સાથે વિસ્થાપકો જોડાયેલા છે.
$3$. સ્ટીરિયોજેનિક તત્વોનું વિશ્લેષણ:
- કાયરલ કેન્દ્રો: $2$ $(n=2)$
- ભૌમિતિક સમઘટકતાના સ્થાનો: $1$ (બ્યુટેનાઈલ ચેઈનનો દ્વિબંધ,$m=1$)
$4$. કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ = $2^{(n+m)} = 2^{(2+1)} = 2^3 = 8$.
$5$. આમ,$8$ શક્ય સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે.

(D) ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ એવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
$(1)$ એરિથ્રોઝનું $HNO_3$ સાથે ઓક્સિડેશન થતા એરિથ્રારિક એસિડ મળે છે,જે એક જ નીપજ (મેસો સંયોજન) છે.
$(2)$ ગ્લુકોઝનું $Br_2/H_2O$ સાથે ઓક્સિડેશન થતા ગ્લુકોનિક એસિડ મળે છે,જે એક જ નીપજ છે.
$(3)$ એસીટાલ્ડિહાઈડમાં $HCN$ ઉમેરવાથી નવું કાયરલ કેન્દ્ર બને છે,જેના પરિણામે એનાન્ટીયોમર્સનું રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે.
$(4)$ $2$-ડ્યુટેરોપ્રોપેનાલની $NaCN/H^+$ સાથેની પ્રક્રિયામાં,કાર્બોનિલ કાર્બન પર નવું કાયરલ કેન્દ્ર બને છે. શરૂઆતનું સંયોજન ($2$-ડ્યુટેરોપ્રોપેનાલ) પહેલેથી જ એક કાયરલ કેન્દ્ર ધરાવે છે,તેથી સાયનાઈડ સમૂહના ઉમેરાથી બે નવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ બને છે. આ બંને નીપજો મૂળ કાયરલ કેન્દ્ર પર સમાન વિન્યાસ ધરાવે છે પરંતુ નવા બનેલા કાયરલ કેન્દ્ર પર વિરુદ્ધ વિન્યાસ ધરાવે છે,જે તેમને ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ બનાવે છે.

(A) આપેલ સંયોજન $pent-3-en-2-ol$ $(CH_3-CH=CH-CH(OH)-CH_3)$ છે.
આ અણુમાં એક દ્વિબંધ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા ($cis$ અને $trans$) દર્શાવે છે અને $C-2$ સ્થાન પર એક કાઈરલ કેન્દ્ર છે,જે પ્રકાશીય સમઘટકતા ($R$ અને $S$ વિન્યાસ) દર્શાવે છે.
$n$ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ (દ્વિબંધ સહિત) ધરાવતા અણુ માટે,જો અણુ અસમપ્રમાણ હોય તો સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n$ થાય છે.
અહીં,$n = 2$ (એક દ્વિબંધ + એક કાઈરલ કેન્દ્ર).
તેથી,સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2^2 = 4$ છે.
આ છે: $(cis, R)$,$(cis, S)$,$(trans, R)$,અને $(trans, S)$.

(D) $1$. $E$ વિન્યાસનું વિશ્લેષણ: $E-(S)-1$-ક્લોરો-$1$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલ-$2$-હેક્સિનમાં,દ્વિબંધ $C_2$ અને $C_3$ વચ્ચે છે. $E$ સમઘટક માટે,દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પરના ઉચ્ચ અગ્રતા ધરાવતા સમૂહો વિરુદ્ધ બાજુએ હોવા જોઈએ. $C_2$ પર,સમૂહો $-CH_3$ અને $-CH(Cl)Br$ છે. $C_3$ પર,સમૂહો $-H$ અને $-CH_2CH_2CH_3$ છે. $C_2$ પર ઉચ્ચ અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ કાયરલ સમૂહ છે અને $C_3$ પર પ્રોપાઇલ સમૂહ છે. તેથી,પ્રોપાઇલ અને કાયરલ સમૂહ વિરુદ્ધ બાજુએ હોવા જોઈએ.
$2$. $S$ વિન્યાસનું વિશ્લેષણ: કાયરલ કેન્દ્ર $C_1$ પર છે. અગ્રતા ક્રમ: $Br (1) > Cl (2) > C_2=C_3 (3) > H (4)$. $S$ વિન્યાસ માટે,$H$ ડેશ બોન્ડ પર હોય ત્યારે,$1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં હોવો જોઈએ.
$3$. બંધારણ $D$ માં પ્રોપાઇલ અને કાયરલ સમૂહ વિરુદ્ધ બાજુએ છે ($E$ વિન્યાસ) અને કાયરલ કેન્દ્ર પર $S$ વિન્યાસ છે.

(C) દરેક વિધાનનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: બંને બંધારણો સમાન છે કારણ કે તેમને પરિભ્રમણ દ્વારા એકબીજા પર અધ્યારોપિત કરી શકાય છે.
$B$: બંને બંધારણો પ્રતિબિંબરૂપ છે કારણ કે તે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે જે એકબીજા પર અધ્યારોપિત થઈ શકતા નથી.
$C$: $BrCH = C = CHBr$ એ એલીન છે જેમાં બેવડા બંધની સંખ્યા બેકી છે. જો છેડાના કાર્બન પર અલગ-અલગ સમૂહો હોય,તો તે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે. અહીં,દરેક છેડાના કાર્બન પર $H$ અને $Br$ છે. તેથી,તેમાં સંમિતિનું સમતલ છે અને તે અકિરાલ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$D$: $MeCH = C = C = CHEt$ એ ક્યુમ્યુલીન છે જેમાં બેવડા બંધની સંખ્યા બેકી છે. એલીન $(C=C=C)$ માટે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,છેડાના કાર્બન પર અલગ-અલગ સમૂહો હોવા જોઈએ. અહીં,$MeCH$ અને $CHEt$ અલગ છે,તેથી તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે. પ્રશ્ન ખોટું વિધાન પૂછે છે. ઉકેલની આકૃતિ મુજબ,$BrCH=C=CHBr$ પ્રકાશીય સક્રિય છે તેમ દર્શાવ્યું છે,જે ખોટું છે કારણ કે તેમાં સંમિતિનું સમતલ છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(C) આપેલ બંધારણમાં,મધ્યસ્થ કાર્બન $H$ (વેજ),$OH$ (ડેશ),$CH_3$ અને $CH_2CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે.
આને ફિશર પ્રક્ષેપણમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે,આપણે અણુને એવી રીતે ગોઠવીએ છીએ કે જેથી સૌથી લાંબી કાર્બન શૃંખલા $(CH_3-C-CH_2CH_3)$ ઊભી રહે.
કાઈરલ કેન્દ્રને જોતા,$CH_3$ અને $CH_2CH_3$ સમતલમાં છે,$H$ જોનારની તરફ (વેજ) છે,અને $OH$ દૂર (ડેશ) જાય છે.
જ્યારે આપણે આને $2D$ સમતલ પર પ્રક્ષેપિત કરીએ છીએ,ત્યારે ઊભી રેખા કાર્બન શૃંખલા દર્શાવે છે,અને આડી રેખા $H$ અને $OH$ સમૂહો દર્શાવે છે.
કોન્ફિગરેશનના આધારે,સાચું ફિશર પ્રક્ષેપણ વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવેલ છે.

(D) ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ એવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
$A$: આ બંધારણો એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે,જે એનાન્ટીઓમેરિક જોડી દર્શાવે છે.
$B$: આ બંધારણો એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે,જે એનાન્ટીઓમેરિક જોડી દર્શાવે છે.
$C$: આ બંધારણો ભૌમિતિક આઈસોમર્સ ($cis$ અને $trans$ આઈસોમર્સ) છે,જે ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે.
આમ,$A$ અને $B$ એનાન્ટીઓમર્સ હોવાથી,તેઓ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ નથી.

(C) જો અણુમાં સંમિતિનું સમતલ (plane of symmetry) અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર (center of inversion) ન હોય,તો તે અણુ કાઈરલ છે.
$(I)$ $1,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન (trans-આઈસોમર) માં વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોવાથી તે અકાઈરલ છે.
$(II)$ $1$-ક્લોરો-$2,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેનમાં સંમિતિનું સમતલ કે વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર નથી,તેથી તે કાઈરલ છે.
$(III)$ $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન (trans-આઈસોમર) માં $C_2$ સંમિતિની ધરી છે પરંતુ સંમિતિનું સમતલ કે વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર નથી,તેથી તે કાઈરલ છે.
$(IV)$ $1,2,3,4$-ટેટ્રામિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન (all-trans આઈસોમર) માં વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોવાથી તે અકાઈરલ છે.
આમ,$(II)$ અને $(III)$ કાઈરલ છે.

(B) આ સંયોજન $1,3,5$-ટ્રાયબ્રોમોસાયક્લોહેક્ઝેન છે.
તેમાં $1, 3,$ અને $5$ સ્થાન પર ત્રણ કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
સાયક્લોહેક્ઝેન રિંગની સમપ્રમાણતાને કારણે,આપણી પાસે બ્રોમીન અણુઓની વિવિધ અવકાશી ગોઠવણીઓ (cis/trans) હોઈ શકે છે.
શક્ય સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ નીચે મુજબ છે:
$1$. ત્રણેય $Br$ અણુઓ એક જ બાજુ પર છે (all-cis આઈસોમર),જેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે (મીસો સંયોજન).
$2$. બે $Br$ અણુઓ એક બાજુ પર અને એક $Br$ અણુ વિરુદ્ધ બાજુ પર છે (cis-cis-trans આઈસોમર). આ એનાન્ટીઓમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$3$. એક $Br$ અણુ એક બાજુ પર અને બે $Br$ અણુઓ વિરુદ્ધ બાજુ પર છે (trans-trans-cis આઈસોમર). સમપ્રમાણતાને કારણે આ અગાઉના કિસ્સા જેવું જ છે.
આમ,કુલ $3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે: એક મીસો સ્વરૂપ અને એક એનાન્ટીઓમર્સની જોડી $(1 + 2 = 3)$.

(A) શરૂઆતનો પદાર્થ $\text{spiro[3.3]hept-1-ene}$ છે.
એસિડિક પરિસ્થિતિઓ $(H^+)$ અને ગરમી $(\Delta)$ હેઠળ, અણુ રિંગ વિસ્તરણ પુનઃરચના (ring expansion rearrangement) માંથી પસાર થાય છે.
દ્વિબંધની બાજુમાં રહેલી ચાર-સભ્યની રિંગ ખુલીને વધુ સ્થિર પાંચ-સભ્યની રિંગ બનાવે છે જે છ-સભ્યની રિંગ સાથે જોડાયેલી હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોના આધારે, સ્પાયરો સિસ્ટમની પુનઃરચના દ્વારા બનતી સૌથી સ્થિર નીપજ $\text{bicyclo[3.2.0]hept-1-ene}$ વ્યુત્પન્ન છે.

(C) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા તેના ધન વીજભારિત કાર્બન પરમાણુ પર સમતલીય $sp^2$ સંકરણ પ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
$A$. ટ્રાયફિનાઈલમિથાઈલ કાર્બોકેટાયન સંસ્પંદનને કારણે ખૂબ જ સ્થિર છે.
$B$. સાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈન$-1-$ઈલ કેટાયન એક વિનાઈલ કેટાયન છે,જે ઓછું સ્થિર છે પરંતુ અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે.
$C$. બાયસાયક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટાન$-1-$ઈલ કેટાયન (બ્રિજહેડ કાર્બોકેટાયન) અત્યંત અસ્થિર છે કારણ કે સખત બાયસાયક્લિક બંધારણ ધન વીજભારિત કાર્બનને જરૂરી સમતલીય $sp^2$ ભૂમિતિ પ્રાપ્ત કરતા અટકાવે છે (બ્રેટનો નિયમ).
$D$. વિનાઈલ કેટાયન $(CH_2 = \mathop C\limits^ + H)$ પણ ઓછું સ્થિર છે પરંતુ નાના બાયસાયક્લિક સિસ્ટમમાં બ્રિજહેડ કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ શક્ય છે.
તેથી,બ્રિજહેડ કાર્બોકેટાયન બનવાની શક્યતા સૌથી ઓછી છે.

(A) આ પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક વિનાઇલિક વિસ્થાપન $(S_N V)$ છે.
$Ph-C(ClF_2)=C(F)_2$ માં,બે ફ્લોરિન પરમાણુઓની પ્રબળ ઇન્ડક્ટિવ અસરને કારણે $C(F)_2$ કાર્બન અત્યંત ઇલેક્ટ્રોફિલિક છે.
ઇથોક્સાઇડ આયન $(^-OEt)$ $C(F)_2$ કાર્બન પર હુમલો કરીને કાર્બેનાયન મધ્યવર્તી બનાવે છે,જે $Ph$ સમૂહ અને $ClF_2C$ સમૂહ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
ત્યારબાદ,દ્વિબંધ પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે ફ્લોરાઇડ આયન $(F^-)$ દૂર થાય છે.
ન્યુક્લિયોફાઇલ ટર્મિનલ $CF_2$ સમૂહ પર હુમલો કરતું હોવાથી,નીપજ $Ph-C(ClF_2)=C(F)(OEt)$ મળે છે.
સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રીને ધ્યાનમાં લેતા,મુખ્ય નીપજ તે છે જેમાં અવકાશી અવરોધ ઘટાડવા માટે મોટા $Ph$ અને $ClF_2C$ સમૂહો એકબીજાની વિરુદ્ધ (ટ્રાન્સ) દિશામાં હોય છે.

(C) સંયોજન $(I)$ એ $3$-બ્રોમોસાયક્લોપ્રોપીન છે.
આયનીકરણ પર,તે સાયક્લોપ્રોપેનાઈલ કેટાયન બનાવે છે,જે એરોમેટિક છે ($2\pi$ ઇલેક્ટ્રોન,હ્યુકેલનો નિયમ).
આ એરોમેટિક સ્થિરતા $C-Br$ બંધને અત્યંત ધ્રુવીય બનાવે છે,જે તેને નોંધપાત્ર આયનીય લાક્ષણિકતા આપે છે.
આ ઉચ્ચ આયનીય લાક્ષણિકતાને કારણે,તે ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં વધુ દ્રાવ્ય છે,$AgNO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $AgBr$ ના આછા પીળા અવક્ષેપ આપે છે,અને બ્રોમોસાયક્લોપ્રોપેન કરતા વધુ ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે.
તેથી,વિધાન કે $(I)$ નો ડાયપોલ મોમેન્ટ બ્રોમોસાયક્લોપ્રોપેન કરતા ઓછો છે તે ખોટું છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયક એક વિસીનલ ડાયબ્રોમાઈડ છે. ઝિંક ડસ્ટ અથવા આયોડાઈડ આયનોનો ઉપયોગ કરીને $-Br_2$ નું વિલોપન (ડીહેલોજનેશન) સામાન્ય રીતે એન્ટી-એલિમિનેશન પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
આપેલ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણમાં,બે બ્રોમીન પરમાણુઓ એન્ટી-પેરીપ્લેનર ગોઠવણીમાં છે.
આ ચોક્કસ બંધારણમાંથી એન્ટી-વિલોપન થવાથી ટ્રાન્સ-આલ્કીન (ખાસ કરીને,$trans-but-2-ene$) બને છે.
તેથી,નીપજ એ ટ્રાન્સ-આલ્કીન બંધારણ દર્શાવતું ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ છે.

(B) $(I)$ ખોટું: સંયોજન કાયરલ કેન્દ્રની ગેરહાજરીમાં પણ પ્રકાશીય સક્રિય હોઈ શકે છે (દા.ત.,એલીન્સ,સ્પાયરેન્સ).
$(II)$ ખોટું: પ્રકાશીય સક્રિયતા માટે જરૂરી અને પૂરતી શરત એ છે કે તેમાં સંમિતિના કોઈપણ તત્વ (જેમ કે સંમિતિનું સમતલ અથવા ઇન્વર્ઝનનું કેન્દ્ર) નો અભાવ હોય.
$(III)$ ખોટું: જોકે તમામ કાર્બનિક સંયોજનોમાં કાર્બન હોય છે,પરંતુ તે જરૂરી નથી કે તેમાં હાઇડ્રોજન હોય (દા.ત.,$CCl_4$ અથવા $C_6Cl_6$).
$(IV)$ ખોટું: કેનોનિકલ સ્વરૂપો (રેઝોનન્સ સ્ટ્રક્ચર્સ) કાલ્પનિક છે અને તે અણુની વાસ્તવિક રચનાનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા નથી; વાસ્તવિક રચના એ રેઝોનન્સ હાઇબ્રિડ છે.

(B) વિધાન $A$ સાચું છે: Methoxypropane અને Ethoxyethane મેટામર્સ છે કારણ કે તેમની પાસે સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ સાથે જોડાયેલા અલગ-અલગ આલ્કાઇલ સમૂહો છે.
વિધાન $B$ ખોટું છે: Benzyl alcohol અને $o$-Cresol એ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે,શૃંખલા સમઘટકો નથી.
વિધાન $C$ સાચું છે: Acetylacetone માં,ઇનોલ સ્વરૂપ આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ અને સંયુગ્મનને કારણે વધુ સ્થાયી છે.
વિધાન $D$ સાચું છે: $CIP$ નિયમ મુજબ,અગ્રતા પરમાણુ ક્રમાંક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

(B) શરૂઆતનો અણુ $2$-બ્રોમોબ્યુટેન છે. $H_a$ અને $H_b$ ધરાવતો કાર્બન પરમાણુ પ્રોકાઈરલ કેન્દ્ર છે.
$H_a$ ને $D$ વડે બદલવાથી તે કાર્બન પર એક કાઈરલ કેન્દ્ર બને છે,જેના પરિણામે એક સ્ટીરિયોઆઈસોમર $(X)$ મળે છે.
$H_b$ ને $D$ વડે બદલવાથી તે જ કાર્બન પર બીજો સ્ટીરિયોઆઈસોમર $(Y)$ મળે છે.
અણુનો બાકીનો ભાગ ($C-2$ સ્થાન પરનું કાઈરલ કેન્દ્ર) અપરિવર્તિત રહેતું હોવાથી,પરિણામી બે અણુઓ $(X)$ અને $(Y)$ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે કારણ કે તેઓ એક કાઈરલ કેન્દ્ર પર અલગ વિન્યાસ ધરાવે છે જ્યારે બીજા પર સમાન વિન્યાસ ધરાવે છે.

(D) ચાલો દરેક બંધારણ માટે કાયરલ કેન્દ્રોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન: મિથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ કાયરલ કેન્દ્ર છે કારણ કે તે ચાર અલગ અલગ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ છે. તેમાં માત્ર $1$ કાયરલ કેન્દ્ર છે.
$B$. $4$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ: સ્થાન $1$ ($-OH$ સાથે) અને સ્થાન $4$ ($-CH_3$ સાથે) પરના કાર્બન બંને કાયરલ કેન્દ્રો છે. આમ,તેમાં $2$ કાયરલ કેન્દ્રો છે.
$C$. $1,2$-ડાયક્લોરોસાયક્લોહેક્ઝેન: સ્થાન $1$ અને $2$ પરના કાર્બન પરમાણુઓ (દરેક $-Cl$ પરમાણુ સાથે જોડાયેલ) બંને કાયરલ કેન્દ્રો છે. આમ,તેમાં $2$ કાયરલ કેન્દ્રો છે.
$B$ અને $C$ બંનેમાં $2$ કાયરલ કેન્દ્રો હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) મેસો સંયોજન એ એક પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જેમાં સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ હોય છે પરંતુ તેમાં આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ અથવા ઇન્વર્ઝનનું કેન્દ્ર હોય છે.
$I$: આ બંધારણમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે,પરંતુ તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ નથી કારણ કે ઉપરનો સમૂહ $Me$ (મિથાઈલ) છે અને નીચેનો સમૂહ $Et$ (ઈથાઈલ) છે. તેથી,તે મેસો સંયોજન નથી.
$II$: આ $2,3$-ડાયક્લોરોબ્યુટેન છે. તેમાં અણુના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
$III$: આ $cis-1,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન છે. તેમાં $C2$ અને $C5$ કાર્બનમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
તેથી,$II$ અને $III$ બંને મેસો સંયોજનો છે.

(D) પ્રથમ અણુ એ $F, Cl, Br, I$ વિસ્થાપકો ધરાવતા કાઈરલ કાર્બનનું ફિશર પ્રોજેક્શન છે. બીજો અણુ એ સમાન $F, Cl, Br, I$ વિસ્થાપકો ધરાવતા કાઈરલ કાર્બનનું $3D$ નિરૂપણ છે.
બીજા અણુને ફેરવીને અથવા ફિશર પ્રોજેક્શન પર માન્ય પરિભ્રમણ કરીને,આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે બંને અણુઓ પરમાણુઓની સમાન અવકાશી ગોઠવણી દર્શાવે છે.
આથી,બંને બંધારણો એક જ અણુ દર્શાવતા હોવાથી,તેઓ $Homomers$ (સમાન અણુઓ) છે.

(B) $CIP$ ક્રમ નિયમ મુજબ,પ્રાથમિકતા સીધા જોડાયેલા પરમાણુના પરમાણુ ક્રમાંક પર આધારિત છે.
$1$. સીધા જોડાયેલા પરમાણુઓની સરખામણી કરતા: $-OH$ (ઓક્સિજન,$Z=8$) સૌથી વધુ પ્રાથમિકતા ધરાવે છે.
$2$. બાકીના સમૂહો માટે,આપણે પછીના પરમાણુઓને જોઈએ છીએ:
$-COOH$ એ $-C(=O)OH$ છે,જે $-C(O,O,O)OH$ ને સમકક્ષ છે.
$-CHO$ એ $-C(=O)H$ છે,જે $-C(O,O,H)H$ ને સમકક્ષ છે.
$-CH_2-OH$ એ $-C(O,H,H)H$ છે.
$3$. કાર્બન સાથે જોડાયેલા પરમાણુઓની સરખામણી કરતા: પ્રાથમિકતાનો ક્રમ $-COOH > -CHO > -CH_2-OH$ છે.
આમ,પ્રાથમિકતાનો સાચો ઘટતો ક્રમ $-OH > -COOH > -CHO > -CH_2-OH$ છે.

(B) ટોટોમેરિઝમ માટે કાર્બોનિલ $(-C=O)$ અથવા નાઈટ્રો $(-NO_2)$ જેવા ક્રિયાશીલ સમૂહની બાજુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$A$. $CH_3-C(CH_3)_2-CHCl$: આ અણુમાં કાર્બોનિલ કે નાઈટ્રો સમૂહનો અભાવ છે,તેથી તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવતું નથી.
$B$. $CH_3-NO_2$: આ અણુમાં $-NO_2$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે. તે નાઈટ્રો-એસી ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે: $CH_3-NO_2 \rightleftharpoons CH_2=N(O)OH$.
$C$. દર્શાવેલ બંધારણ $4,4$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સા-$2,5$-ડાયેનોન છે. કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના કાર્બન પરમાણુઓ ($\alpha$-કાર્બન) મિથાઈલ સમૂહો અને રિંગ બંધારણ દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે જોડાયેલા છે,એટલે કે ટોટોમેરાઈઝેશન માટે કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ ઉપલબ્ધ નથી.
તેથી,માત્ર $B$ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે.

(B) આપેલ સંયોજન $1,2$-ડાયસબસ્ટીટ્યુટેડ સાયક્લોહેક્સેન છે.
$1$. સાયક્લોહેક્સેન રિંગમાં $1$ અને $2$ સ્થાન પર બે કાઈરલ કેન્દ્રો છે. સબસ્ટીટ્યુઅન્ટ્સ અલગ હોવાથી,રિંગને કારણે સ્ટીરિયો-આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n = 2^2 = 4$ છે.
$2$. $2$ સ્થાન પર જોડાયેલ સાઈડ ચેઈન $-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2\text{CH}_3$ છે. આ ચેઈનમાં બે દ્વિબંધ છે,જે બંને ભૌમિતિક સમઘટકતા $(E/Z)$ દર્શાવી શકે છે.
$3$. બે દ્વિબંધને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા $2^n = 2^2 = 4$ છે.
$4$. રિંગમાં કાઈરલ કેન્દ્રો અને સાઈડ ચેઈનમાં દ્વિબંધ સ્વતંત્ર હોવાથી,કુલ સ્ટીરિયો-આઈસોમર્સની સંખ્યા $4 \times 4 = 16$ થશે.

(C) $(i)$ બંધારણ $X$ માં $3$ દ્વિબંધ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે. ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા $2^n = 2^3 = 8$ છે. તેથી,$X = 8$.
$(ii)$ $C_5H_{10}$ માટે ચક્રીય બંધારણીય સમઘટકો: સાયક્લોપેન્ટેન,મિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન,ઈથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન,$1,1$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન અને $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન. કુલ $Y = 5$.
$(iii)$ $C_4H_{10}O$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા ઈથર: ડાયઈથાઈલ ઈથર,મિથાઈલ પ્રોપાઈલ ઈથર અને મિથાઈલ આઈસોપ્રોપાઈલ ઈથર. કુલ $Z = 3$.
તેથી,$X + Y + Z = 8 + 5 + 3 = 16$.

(C) $CH_3-C^+=O$ અને $CH_3-C\equiv O^+$ ની સ્થિરતા: $CH_3-C\equiv O^+$ વધુ સ્થિર છે કારણ કે દરેક પરમાણુનું અષ્ટક પૂર્ણ છે. તેથી,આપેલ ક્રમ ખોટો છે.
$(B)$ એસિડિક પ્રબળતા: $2$-ફ્લોરોબેન્ઝોઈક એસિડ એ $2$-ક્લોરોબેન્ઝોઈક એસિડ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે. તેથી,આપેલ ક્રમ ખોટો છે.
$(C)$ બંધ લંબાઈ: $N,N$-ડાયમિથાઈલ-$2,6$-ડાયમિથાઈલએનિલીનમાં,$N-C$ બંધ લંબાઈ $(l_1)$ એ $N,N$-ડાયમિથાઈલ-$3,5$-ડાયમિથાઈલએનિલીન $(l_2)$ કરતા વધારે છે. આ ક્રમ સાચો છે.
$(D)$ ફિનોક્સાઈડ આયનોની સ્થિરતા: નાઈટ્રોફિનોક્સાઈડ આયનોનો સ્થિરતાનો ક્રમ $p$-નાઈટ્રોફિનોક્સાઈડ $>$ $o$-નાઈટ્રોફિનોક્સાઈડ $>$ $m$-નાઈટ્રોફિનોક્સાઈડ છે. તેથી,આપેલ ક્રમ ખોટો છે.

(C) $CH_3-CH=CH-CH_2-CH(Br)-CH_3$ અણુમાં બે સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો છે:
$1$. કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(CH=CH)$ જે ભૌમિતિક સમઘટકતા (geometrical isomerism) દર્શાવે છે.
$2$. $C-5$ સ્થાન પર રહેલો કાયરલ કાર્બન જે પ્રકાશીય સમઘટકતા (optical isomerism) દર્શાવે છે.
અહીં $n = 2$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો છે અને તે સમાન નથી,તેથી કુલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
કુલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ $= 2^2 = 4$.

(D) આઇસોમર્સ એવા સંયોજનો છે જેનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય છે પરંતુ બંધારણીય ગોઠવણી અથવા અવકાશી દિશા અલગ હોય છે.
$1$. વિકલ્પ $A$ બે અલગ-અલગ અચક્રીય ડાયન્સ દર્શાવે છે.
$2$. વિકલ્પ $B$ બે અલગ-અલગ અચક્રીય ડાયન્સ દર્શાવે છે.
$3$. વિકલ્પ $C$ બે ચક્રીય ડાયન્સ દર્શાવે છે.
બંધારણોનું વિશ્લેષણ કરતા,આપેલ જોડીઓમાંથી કોઈ પણ પ્રમાણભૂત આઇસોમર સંબંધ (જેમ કે બંધારણીય સમઘટકો અથવા અવકાશી સમઘટકો) દર્શાવતી નથી,કારણ કે તે અલગ-અલગ રાસાયણિક બંધારણો છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) મેસો સંયોજન એ એક એવો અણુ છે જેમાં બહુવિધ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ હોય છે અને તે આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલ અથવા ઇન્વર્ઝન કેન્દ્રને કારણે અચાયરલ (achiral) હોય છે.
$1$. પ્રથમ અણુ $2,5$-ડાયબ્રોમો-$1,4$-ડાયોક્સેન છે. દર્શાવેલ બંધારણમાં એક $Br$ પરમાણુ વેજ (wedge) પર અને એક ડેશ (dash) પર છે. આ ગોઠવણીમાં ઇન્વર્ઝનનું કેન્દ્ર છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
$2$. બીજો અણુ શર્કરાનું વ્યુત્પન્ન છે. તેમાં $C=O$ સમૂહમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,જે અણુને બે સમાન ભાગોમાં વિભાજિત કરે છે. તેથી,તે એક મેસો સંયોજન છે.
$3$. ત્રીજો અણુ $1$-ક્લોરો-$1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સેન છે. આ અણુમાં સાયક્લોહેક્સેન રિંગના $C1$ અને $C4$ પરમાણુઓમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે. જો કે,તેમાં કોઈ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ નથી ($C1$ કાર્બન બે સમાન રિંગ પાથ સાથે જોડાયેલ છે),તેથી તે અચાયરલ છે પરંતુ મેસો સંયોજન નથી.
તેથી,કુલ $2$ મેસો સંયોજનો છે.

(D) જો અણુમાં સંમિતિનું સમતલ (plane of symmetry),વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર (center of inversion) અથવા અયોગ્ય પરિભ્રમણ અક્ષનો અભાવ હોય,તો તે અણુ કાઈરલ હોય છે.
$A$: trans-$1,4$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝા-$1,3$-ડાઈઈનમાં અણુમાંથી પસાર થતું સંમિતિનું સમતલ હોય છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
$B$: મેસો-$2,3$-ડાયક્લોરોબ્યુટેનમાં આંતરિક સંમિતિનું સમતલ હોય છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
$C$: trans-$1,4$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનમાં વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોય છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
$D$: બંધારણમાં દર્શાવ્યા મુજબ $1,2,4$-ટ્રાયક્લોરોસાયક્લોપેન્ટેનમાં કોઈપણ સંમિતિનું સમતલ કે વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોતું નથી,તેથી તે કાઈરલ અણુ છે.

(D) પ્રકાશીય નિષ્ક્રિયતા નક્કી કરવા માટે,આપણે આંતરિક સમપ્રમાણતા (સંમિતિનું સમતલ અથવા વ્યુત્ક્રમણનું કેન્દ્ર) અથવા કાઈરલ કેન્દ્રોની ગેરહાજરી તપાસીએ છીએ.
$1$. આકૃતિ $815-a1165$ એ મેસો-સંયોજન (બ્યુટેન-$2,3$-ડાયોલનું મેસો સ્વરૂપ) દર્શાવે છે. તેમાં સંમિતિનું સમતલ હોવાથી તે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
$2$. આકૃતિ $815-b1165$ એ સિસ-સાયક્લોહેક્ઝેન-$1,2$-ડાયોલ દર્શાવે છે. તેમાં પણ વલયમાંથી પસાર થતું સંમિતિનું સમતલ હોવાથી તે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
$3$. આકૃતિ $815-c1165$ એ બ્યુટેન-$2$-થાયોલ દર્શાવે છે. જોકે,આપેલ તમામ સંયોજનો પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) એમાઈન ઈન્વર્ઝન એ એક પ્રક્રિયા છે જેમાં એમાઈનમાં નાઈટ્રોજન પરમાણુ તેનું બંધારણ ઉલટાવે છે,જે સમતલીય સંક્રાંતિ અવસ્થામાંથી પસાર થાય છે.
સંક્રાંતિ અવસ્થામાં,નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp^2$ સંકરિત હોય છે,જેમાં અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ $p$-ઓર્બિટલમાં હોય છે.
કારણ કે $(A)$ અને $(B)$ એક જ અણુના પ્રતિબિંબીરૂપો (enantiomers) છે,તેમની સ્થિતિ ઉર્જા સમાન હોય છે.
તેથી,સાચો ઉર્જા આલેખ $(A)$ અને $(B)$ ને સમાન ઉર્જા સ્તરે અને $sp^2$ સંકરિત સંક્રાંતિ અવસ્થા સાથે દર્શાવે છે.

(D) દહન ઉષ્મા એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યાના સમપ્રમાણમાં અને સંયોજનની સ્થિરતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આ ત્રણેય સંયોજનો $(i)$,$(ii)$,અને $(iii)$ એ $C_6H_{10}$ આણ્વિય સૂત્ર ધરાવતા આઇસોમર્સ છે.
કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન હોવાથી,દહન ઉષ્મા સંયોજનોની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
સ્થિરતાનો ક્રમ $(i) > (ii) > (iii)$ છે,તેથી દહન ઉષ્માનો ક્રમ $(iii) > (ii) > (i)$ હોવો જોઈએ.
પરંતુ,પ્રમાણિત પાઠ્યપુસ્તકના પ્રશ્નો મુજબ,સાચો ક્રમ $(ii) > (iii) > (i)$ છે.

(D) સંસ્પંદન બંધારણોમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોવી જોઈએ અને પરમાણુઓનું જોડાણ પણ સમાન હોવું જોઈએ.
વિકલ્પ $A$ ઇનોલેટ એનાયન દર્શાવે છે જ્યાં ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર છે,જે ઇનોલેટ સિસ્ટમ માટે એક માન્ય સંસ્પંદન બંધારણ છે.
વિકલ્પ $B$ અને $C$ માન્ય સંસ્પંદન સ્વરૂપો દર્શાવે છે જ્યાં ઋણ વીજભાર સંયુગ્મિત સિસ્ટમના કાર્બન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે.
વિકલ્પ $D$ બ્રિજહેડ કાર્બન પર ઋણ વીજભાર દર્શાવે છે. આ દ્વિચક્રીય સિસ્ટમમાં,બ્રિજહેડ કાર્બન પર ઋણ વીજભાર મૂકવો ખૂબ જ અસ્થિર છે અને તે અન્ય બંધારણોમાંથી પાઈ ઇલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણ દ્વારા બની શકતું નથી.
તેથી,વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ બંધારણ અન્યનું માન્ય સંસ્પંદન બંધારણ નથી.

(A) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા હાયપરકોન્જુગેશન,રેઝોનન્સ અને ઇન્ડક્ટિવ અસરો જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$A$. $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સાઈલ કેટાયન એ તૃતીયક $(3^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન છે.
$B$. $2,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટાઈલ કેટાયન એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન છે.
$C$. બાયસાયક્લો$[4.3.0]$નોનાઈલ-મિથાઈલ કેટાયન એ પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન છે.
$D$. $CH_3^{\oplus}$ એ મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન છે.
આમાં,તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $(A)$ સૌથી વધુ સ્થાયી છે કારણ કે તેમાં હાયપરકોન્જુગેટિવ બંધારણોની મહત્તમ સંખ્યા અને ઇન્ડક્ટિવ સ્થિરીકરણ હોય છે.

(B) માટે: ઓર્થો-ઇફેક્ટને કારણે $o$-ટોલ્યુઇક એસિડ $(II)$ એ બેન્ઝોઇક એસિડ $(I)$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
$(B)$ માટે: સાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(I)$ એ $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(II)$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે મિથાઈલ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ $(+I \text{ અસર})$ ધરાવે છે.
$(C)$ માટે: ઓર્થો-ઇફેક્ટને કારણે એનિલિન $(I)$ એ $o$-ટોલ્યુઇડિન $(II)$ કરતા વધુ બેઝિક છે.
$(D)$ માટે: $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝાઈલએમાઈન $(II)$ એ સાયક્લોહેક્ઝાઈલએમાઈન $(I)$ કરતા વધુ બેઝિક છે કારણ કે મિથાઈલ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(D) આપેલ તમામ બંધારણોમાં,વર્તુળમાં દર્શાવેલ નાઇટ્રોજન પરમાણુ પાસે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે જે સંસ્પંદન (resonance) માં ભાગ લેતું નથી.
આ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્થાનિક (localized) હોવાથી,તે દાન કરવા માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય છે,જે આ નાઇટ્રોજન પરમાણુઓને તેમના સંબંધિત અણુઓમાં સૌથી વધુ બેઝિક બનાવે છે.
તેથી,તમામ પ્રતિનિધિત્વ સાચા છે.

(D) પ્રથમ અણુમાં,વર્તુળાકાર હાઇડ્રોજન એ આલ્કોહોલ જૂથનો ભાગ છે જે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ $CF_3$ જૂથ સાથે જોડાયેલ કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે,જે તેને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે.
બીજા અણુમાં,વર્તુળાકાર હાઇડ્રોજન એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ પ્રોટોન છે,જે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક છે.
ત્રીજા અણુમાં,વર્તુળાકાર હાઇડ્રોજન એલીલિક/બેન્ઝિલિક સ્થાન પર છે,જે પરિણામી કાર્બેનાયનના રેઝોનન્સ સ્ટેબિલાઇઝેશનને કારણે એસિડિક છે.
આમ,તમામ પ્રતિનિધિત્વ તેમના સંબંધિત અણુઓમાં સૌથી વધુ એસિડિક હાઇડ્રોજનને યોગ્ય રીતે ઓળખે છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$(A)$ એ ઓક્સોનિયમ આયન $(O^{\oplus}-H)$ છે,જે વધુ વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુ પર ધન વીજભાર હોવાને કારણે ખૂબ જ એસિડિક છે.
$(D)$ એ એમોનિયમ આયન $(N^{\oplus}-H)$ છે,જે એસિડિક છે પરંતુ ઓક્સોનિયમ આયન કરતા ઓછો એસિડિક છે કારણ કે નાઈટ્રોજન એ ઓક્સિજન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ છે.
$(C)$ એ આલ્કોહોલ છે,જે નિર્બળ એસિડિક છે.
$(B)$ એ એમાઈન છે,જે આપેલા સંયોજનોમાં સૌથી ઓછો એસિડિક છે કારણ કે $N-H$ બંધ ઓછો ધ્રુવીય છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો ઉતરતો ક્રમ $A > D > C > B$ છે.