Mix Examples-General Organic Chemistry Questions in Gujarati

(D) $1$. સાયક્લોપેન્ટાડાઈન $KH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ એનાયન બનાવે છે,જે એરોમેટિક છે.
$2$. સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ એનાયનમાં સંસ્પંદન બંધારણો હોય છે જેમાં ઋણ વીજભાર પાંચેય કાર્બન પર વિસ્તરેલો હોય છે.
$3$. જ્યારે આ એનાયનની પ્રક્રિયા $H_2O$ (પ્રોટોન સ્ત્રોત) સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રોટોન કોઈપણ કાર્બન પર જોડાઈ શકે છે જે સંસ્પંદન સંકરિત બંધારણમાં ઋણ વીજભાર ધરાવે છે.
$4$. સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ એનાયનની સમપ્રમાણતાને કારણે,લેબલ ($C^{14}$ તરીકે ચિહ્નિત) અંતિમ નીપજમાં દ્વિબંધની સાપેક્ષમાં અલગ-અલગ સ્થાનો પર હોઈ શકે છે.
$5$. સંસ્પંદન બંધારણો દર્શાવે છે કે ઋણ વીજભાર એવી રીતે વહેંચાયેલો છે કે પ્રોટોનેશનના પરિણામે આઈસોમર્સનું મિશ્રણ મળે છે જેમાં લેબલ અલગ-અલગ સ્થાનો પર હોય છે.
$6$. સંસ્પંદન સંકરિત અને આંકડાકીય વિતરણના આધારે,નીપજ $b$ અને $c$ મુખ્ય નીપજ તરીકે બને છે.

(D) કાર્બનિક સંયોજનોની સ્થિરતા એરોમેટિકતા દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.
વિકલ્પ $D$ માં,બંધારણમાં બેન્ઝીન રિંગ છે,જે એક એરોમેટિક સિસ્ટમ છે.
એરોમેટિક સિસ્ટમ્સમાં $\pi$-ઇલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણને કારણે વધારાની સ્થિરતા હોય છે,જે અણુની કુલ ઉર્જા ઘટાડે છે.
વિકલ્પ $A$,$B$,અને $C$ બિન-એરોમેટિક સ્ટેરોઇડ ડેરિવેટિવ્ઝ દર્શાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ માં રહેલું સંયોજન એરોમેટિક રિંગની હાજરીને કારણે સૌથી વધુ સ્થાયી છે.

(D) હાઇડ્રોકાર્બનની એસિડિકતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. નીચા $pK_a$ મૂલ્યો વધુ એસિડિકતા દર્શાવે છે.
$1$. સંયોજન $(I)$ (સાયક્લોપેન્ટાડાઈન) સૌથી વધુ એસિડિક છે કારણ કે તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ એરોમેટિક છે ($6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન).
$2$. સંયોજન $(V)$ (એસીટીલીન) એ $sp$ સંકરણમાં ઉચ્ચ $s$-કેરેક્ટર $(50\%)$ ને કારણે પછીનું સૌથી વધુ એસિડિક સંયોજન છે.
$3$. સંયોજન $(VI)$ (સાયક્લોપ્રોપીન) સૌથી ઓછું એસિડિક છે કારણ કે તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ એન્ટી-એરોમેટિક છે ($4\pi$ ઇલેક્ટ્રોન).
$4$. બાકીના સંયોજનો $(II, III, IV)$ માટે,એસિડિકતા કાર્બન પરમાણુના વધતા $s$-કેરેક્ટર સાથે વધે છે,જે બંધકોણ સાથે સંબંધિત છે.
આમ,એસિડિકતાનો ક્રમ $(I) > (V) > (III) > (II) > (IV) > (VI)$ છે.
$pK_a$ એ એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$pK_a$ નો ક્રમ $(I) < (V) < (IV) < (III) < (II) < (VI)$ થશે.

(A) સમઘટક માટે દહન ઉષ્મા તેની થર્મોડાયનેમિક સ્થિરતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. વધુ સ્થિર સમઘટક પાસે ઓછી સ્થિતિ ઉર્જા હોય છે અને તેથી દહન દરમિયાન તે ઓછી ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
સાયક્લોહેક્ઝેનના વિસ્થાપિત સંયોજનોમાં,સૌથી સ્થિર સમઘટક તે છે જે મોટા વિસ્થાપકો (જેમ કે tert-બ્યુટાઈલ ગ્રુપ) ને વિષુવવૃત્તીય (equatorial) સ્થાન પર રહેવા દે છે,જેથી $1,3$-ડાયએક્સિયલ આંતરક્રિયાઓ ન્યૂનતમ થાય.
જે સમઘટકમાં બધા જ મોટા ગ્રુપ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોય છે તે સૌથી વધુ સ્થિર હોય છે અને તેથી તેની દહન ઉષ્મા સૌથી ઓછી હોય છે.

(C) દહન ઉષ્મા એ અણુમાં રહેલા કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યાના સમપ્રમાણમાં હોય છે. જો કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન હોય,તો તે અણુની સ્થિરતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$1$. મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન $(C_6H_{12})$: $6$ કાર્બન.
$2$. cis$-1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન $(C_6H_{12})$: $6$ કાર્બન.
$3$. સાયક્લોહેક્ઝેન $(C_6H_{12})$: $6$ કાર્બન.
$4$. trans$-1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન $(C_6H_{12})$: $6$ કાર્બન.
બધા આઈસોમર્સનું આણ્વીય સૂત્ર $(C_6H_{12})$ સમાન હોવાથી,દહન ઉષ્મા તેમની સાપેક્ષ સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
સ્થિરતાનો ક્રમ: સાયક્લોહેક્ઝેન $(3)$ > મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન $(1)$ > trans$-1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન $(4)$ > cis$-1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન $(2)$.
તેથી,દહન ઉષ્માનો ઘટતો ક્રમ: $2 > 4 > 1 > 3$ છે.

(D) સંયોજનનું $pK_a$ મૂલ્ય તેના સંયુગ્મી બેઈઝની સ્થિરતા સાથે વ્યસ્ત સંબંધ ધરાવે છે. વધુ સ્થિર સંયુગ્મી બેઈઝ એ વધુ મજબૂત એસિડ સૂચવે છે અને તેથી $pK_a$ મૂલ્ય ઓછું હોય છે.
$1$. ડાયફિનાઈલમિથેનનું $pK_a \approx 32$ છે.
$2$. ટ્રાયફિનાઈલમિથેનનું $pK_a \approx 31$ છે.
$3$. $9$-ફિનાઈલફ્લુઓરીનનું $pK_a 18.5$ છે.
$4$. ફ્લોરાડીનનું $pK_a 11$ છે.
ફ્લોરાડીનમાં,બંધારણ સખત અને સમતલીય છે,જે સંયુગ્મી બેઈઝમાં સમગ્ર એરોમેટિક સિસ્ટમમાં ઋણ વીજભારના અત્યંત અસરકારક વિસ્થાનિકરણ (delocalization) માટે પરવાનગી આપે છે. આના પરિણામે આપેલા વિકલ્પોમાં સંયુગ્મી બેઈઝની સૌથી વધુ સ્થિરતા મળે છે,જે ફ્લોરાડીનને સૌથી મજબૂત એસિડ બનાવે છે અને તેનું $pK_a$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું હોય છે.

(C) સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયેનાઈલ બ્રોમાઈડની $AgNO_3$ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી ટ્રોપિલિયમ કેટાયન $(C_7H_7^+)$ અને $AgBr$ ના અવક્ષેપ બને છે.
ટ્રોપિલિયમ કેટાયન એ $6\pi$ ઈલેક્ટ્રોન સિસ્ટમ છે,જે હ્યુકેલના નિયમ ($4n+2$ જ્યાં $n=1$) નું પાલન કરે છે,જે તેને એરોમેટિક બનાવે છે.
એરોમેટિક સંયોજનો $\pi$ ઈલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણને કારણે ઉચ્ચ રેઝોનન્સ ઉર્જા ધરાવે છે.
નીપજ એક આયનિક ક્ષાર (ટ્રોપિલિયમ નાઈટ્રેટ) હોવાથી,તે ઉચ્ચ દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે અને ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે.
તેથી,નીપજ ઓછી રેઝોનન્સ ઉર્જા ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે,કારણ કે એરોમેટિક ટ્રોપિલિયમ કેટાયન અત્યંત સ્થિર છે અને નોંધપાત્ર રેઝોનન્સ ઉર્જા ધરાવે છે.

(A) હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની એસિડિકતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝ (conjugate base) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. સ્થાન $2$ પરનો હાઇડ્રોજન એ સક્રિય મિથિલીન જૂથ છે જે બે કાર્બોનિલ જૂથો (કીટોન અને એસ્ટર) ની વચ્ચે છે. પરિણામી કાર્બેનાયન બંને કાર્બોનિલ જૂથો સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા અત્યંત સ્થિર થાય છે,જે તેને સૌથી વધુ એસિડિક બનાવે છે.
$2$. સ્થાન $1$ પરનો હાઇડ્રોજન એક કાર્બોનિલ જૂથ (કીટોન) માટે $\alpha$-હાઇડ્રોજન છે. પરિણામી કાર્બેનાયન એક કાર્બોનિલ જૂથ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે તેને સ્થાન $2$ કરતા ઓછું એસિડિક બનાવે છે.
$3$. સ્થાન $3$ પરનો હાઇડ્રોજન આલ્કાઇલ જૂથ (એસ્ટરનું ઇથાઇલ જૂથ) સાથે જોડાયેલ છે. પરિણામી કાર્બેનાયન માટે કોઈ રેઝોનન્સ સ્થિરતા નથી,જે તેને સૌથી ઓછું એસિડિક બનાવે છે.
તેથી,એસિડિકતાનો ક્રમ $2 > 1 > 3$ છે.

(A) સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $I > II > III$ છે.
બંધારણ $I$ એ બેન્ઝાઈલ કાર્બોકેટાયન છે,જે બેન્ઝીન રિંગ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા ખૂબ જ સ્થિર થાય છે.
બંધારણ $II$ એ દ્વિતીયક એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન છે,જે રેઝોનન્સ અને હાઈપરકોન્જુગેશન બંને દ્વારા સ્થિર થાય છે.
બંધારણ $III$ એ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન છે,જે નવ $\alpha$-હાઈડ્રોજનના ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ અને હાઈપરકોન્જુગેશન દ્વારા સ્થિર થાય છે. જોકે,આ સંદર્ભમાં $I$ અને $II$ માં રેઝોનન્સ સ્થિરતા $III$ ની ઇન્ડક્ટિવ/હાઈપરકોન્જુગેટિવ સ્થિરતા કરતા વધારે હોય છે.

(A) દર્શાવેલ અણુ સાયક્લોપેન્ટાડાઈન છે. જ્યારે તીર દ્વારા દર્શાવેલ હાઇડ્રોજન પરમાણુ પ્રોટોન $(H^+)$ તરીકે દૂર થાય છે,ત્યારે બાકી રહેલ સાયક્લોપેન્ટાડાઈનાઈલ એનાયન બને છે.
આ એનાયનમાં $6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે ($4$ બે દ્વિબંધમાંથી અને $2$ કાર્બન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મમાંથી),જે હ્યુકેલના નિયમ ($4n+2$ જ્યાં $n=1$) નું પાલન કરે છે.
આમ,પરિણામી એનાયન એરોમેટિક અને અત્યંત સ્થાયી છે,જે પ્રોટોનને દૂર કરવાનું ખૂબ જ સરળ બનાવે છે.

(A) દહન ઉષ્મા એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
જ્યારે કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન હોય,ત્યારે દહન ઉષ્મા એ શાખાઓના (branching) વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે (વધુ શાખાઓ એટલે વધુ સ્થિરતા,તેથી ઓછી દહન ઉષ્મા).
ત્રણેય બંધારણો ($A$,$B$,અને $C$) હેક્ઝેન $(C_6H_{14})$ ના આઈસોમર્સ છે.
બંધારણ $A$ એ $n$-હેક્ઝેન છે (કોઈ શાખા નથી).
બંધારણ $B$ એ $2,4$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન છે (બે શાખાઓ).
બંધારણ $C$ એ $2,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન છે (બે શાખાઓ,પરંતુ $B$ કરતા વધુ સ્થિર).
સ્થિરતાની સરખામણી: $A < B < C$.
તેથી,દહન ઉષ્માનો ક્રમ $A > B > C$ છે.

(A) $1$. આપેલી રચનાઓના $IUPAC$ નામનું વિશ્લેષણ કરો:
- રચના $(1)$: સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $7$ કાર્બન છે. તે $3-$ઈથાઈલ$-4-$મિથાઈલહેપ્ટેન છે.
- રચના $(2)$: સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $7$ કાર્બન છે. તે $3, 5-$ડાયમિથાઈલહેપ્ટેન છે.
- રચના $(3)$: સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $7$ કાર્બન છે. તે $3-$ઈથાઈલ$-4-$મિથાઈલહેપ્ટેન છે.
- રચના $(4)$: સૌથી લાંબી શૃંખલામાં $7$ કાર્બન છે. તે $3-$ઈથાઈલ$-4-$મિથાઈલહેપ્ટેન છે.
$2$. નામોની સરખામણી કરતા,રચના $(1), (3),$ અને $(4)$ સમાન સંયોજનો ($3-$ઈથાઈલ$-4-$મિથાઈલહેપ્ટેન) છે,જ્યારે રચના $(2)$ એ અન્યનું સમઘટક છે.
$3$. તેથી,વિધાન કે $1, 3,$ અને $4$ સમાન સંયોજન દર્શાવે છે તે સાચું છે.

(C) એનાયનની બેઝિક પ્રબળતા તેની સ્થિરતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. એનાયન જેટલો વધુ સ્થિર,તેટલો ઓછો બેઝિક.
$1$. સંયોજન $B$ માં,ઋણ વીજભાર કાર્બોનિલ સમૂહની સાપેક્ષે પેરા-સ્થાન પર છે,જે કાર્બોનિલ સમૂહ દ્વારા વ્યાપક રેઝોનન્સ સ્થિરતા આપે છે.
$2$. સંયોજન $A$ માં,ઋણ વીજભાર કાર્બોનિલ સમૂહની સાપેક્ષે આલ્ફા-સ્થાન પર છે,જે રેઝોનન્સ સ્થિરતા આપે છે,પરંતુ તે પેરા-એનાયન કરતા ઓછો સ્થિર છે કારણ કે ઋણ વીજભાર વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુની નજીક છે.
$3$. સંયોજન $C$ માં,ઋણ વીજભાર કાર્બોનિલ સમૂહની સાપેક્ષે મેટા-સ્થાન પર છે,જ્યાં તે રેઝોનન્સ દ્વારા કાર્બોનિલ સમૂહમાં વિસ્થાપિત થઈ શકતો નથી. તેથી,તે સૌથી ઓછો સ્થિર છે.
એનાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ: $B > A > C$.
બેઝિક પ્રબળતા $\propto \frac{1}{\text{એનાયનની સ્થિરતા}}$,તેથી બેઝિક પ્રબળતાનો ક્રમ $C > A > B$ છે.

(D) કાર્બોકેટાયન $(C^{\oplus})$ ની સ્થિરતા સંયુગ્મન (conjugation) અને રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણના પ્રમાણમાં હોય છે.
વિકલ્પ $(d)$ માં,ધન વીજભાર બે દ્વિબંધો સાથે સંયુગ્મનમાં છે,જે ધન વીજભારનું વ્યાપક વિસ્થાપન પૂરું પાડે છે,જેનાથી તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બને છે.

(A) કાર્બોકેટાયન $(C^{\oplus})$ ની સ્થિરતા તેની બાજુના $\pi$-બંધો સાથેના સંયુગ્મન (conjugation) ના પ્રમાણના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
વિકલ્પ $A$ માં,ધન વીજભાર બે $\pi$-બંધો સાથે સંયુગ્મિત છે (ડાયેનાઇલ સિસ્ટમ),જે મહત્તમ રેઝોનન્સ સ્થિરતા આપે છે.
વિકલ્પ $B$ માં,ધન વીજભાર એવા કાર્બન પર છે જે દ્વિબંધનો ભાગ છે (વિનાઇલિક કાર્બોકેટાયન),જે ખૂબ જ અસ્થાયી છે.
વિકલ્પ $C$ માં,ધન વીજભાર માત્ર એક $\pi$-બંધ સાથે સંયુગ્મિત છે.
વિકલ્પ $D$ માં,ધન વીજભાર કોઈ પણ $\pi$-બંધ સાથે સંયુગ્મિત નથી.
તેથી,વિકલ્પ $A$ માં રહેલો કાર્બોકેટાયન સૌથી વધુ સ્થાયી છે.

(C) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા રેઝોનન્સ દ્વારા ધન વીજભારના વિસ્થાનની માત્રા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
વિકલ્પ $C$ માં,કાર્બોકેટાયન દ્વિબંધની બાજુમાં છે,જે બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમમાં વિસ્તૃત સંયુગ્મન (extended conjugation) માટે પરવાનગી આપે છે.
આખા સંયુગ્મિત તંત્ર પર ધન વીજભારનું આ વિસ્થાન કાર્બોકેટાયનની ઉર્જાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સ્થાયી બનાવે છે.

(A) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા તેના અર્ધ-આયુષ્યના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. ટ્રાયસાયક્લોપ્રોપાઈલમિથાઈલ કાર્બોકેટાયન આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સ્થિર છે,જે $\sigma$-સંયુગ્મન (જેને બેન્ટ બોન્ડ રેઝોનન્સ અથવા વોલ્શ ઓર્બિટલ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ની અનન્ય ઘટનાને કારણે છે,જ્યાં સાયક્લોપ્રોપાઈલ વલયોના ઈલેક્ટ્રોન કાર્બોકેટાયનની ખાલી $p$-કક્ષકમાં અસરકારક રીતે વિસ્થાનિત થાય છે. આ વ્યાપક સ્થિરીકરણ તેને સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે અને તેથી તેનું અર્ધ-આયુષ્ય સૌથી લાંબુ હોય છે.

(C) $cis$ અને $trans$ આલ્કીન્સનું આંતર-રૂપાંતર શક્ય છે,પરંતુ પહેલા $\pi$-બંધ તોડવો આવશ્યક છે. આ માટે આશરે $260 \ kJ \ mol^{-1}$ જેટલી નોંધપાત્ર ઉર્જાની જરૂર પડે છે. $\pi$-બંધ તોડવાની એક રીત એ છે કે ઇલેક્ટ્રોનને $\pi$-ઓર્બિટલમાંથી $\pi^*$-ઓર્બિટલમાં ઉત્તેજિત કરવો. જો આવું થાય,તો એક ઇલેક્ટ્રોન બોન્ડિંગ $\pi$-ઓર્બિટલમાં અને એક એન્ટિ-બોન્ડિંગ $\pi^*$-ઓર્બિટલમાં હશે,તેથી એકંદરે કોઈ બંધન રહેશે નહીં. યોગ્ય ઉર્જા ધરાવતું વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણ ઇલેક્ટ્રોનને $HOMO$ થી $LUMO$ માં ઉત્તેજિત કરી શકે છે. આ યોગ્ય ઉર્જા સ્પેક્ટ્રમના અલ્ટ્રાવાયોલેટ $(UV)$ વિસ્તારમાં પ્રકાશને અનુરૂપ છે. આમ,આલ્કીન પર $UV$ પ્રકાશ પાડવાથી ઇલેક્ટ્રોન તેના બોન્ડિંગ $\pi$-મોલેક્યુલર ઓર્બિટલમાંથી તેના એન્ટિ-બોન્ડિંગ $\pi^*$-મોલેક્યુલર ઓર્બિટલમાં ઉત્તેજિત થશે,જેનાથી $\pi$-બંધ તૂટશે (પરંતુ $\sigma$-બંધ નહીં) અને પરિભ્રમણ શક્ય બનશે.

(C) અનુનાદ બંધારણોની સ્થિરતા ઘણા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જેમાં સહસંયોજક બંધોની સંખ્યા,વીજભારની હાજરી અને અષ્ટકનો નિયમ શામેલ છે.
આપેલ બંધારણોમાં,વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવેલ બંધારણ સૌથી વધુ સ્થાયી છે.
આનું કારણ એ છે કે આ બંધારણમાં,દરેક પરમાણુ (નાઇટ્રોજન પરમાણુ સહિત) નું અષ્ટક પૂર્ણ છે,જ્યારે અન્ય બંધારણોમાં,ધન વીજભાર ધરાવતા કાર્બન પરમાણુનું અષ્ટક અપૂર્ણ ($6$ ઇલેક્ટ્રોન) છે.

(B) હાઈડ્રોકાર્બનની એસિડિકતા પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થયા પછી બનતા કોન્જુગેટ બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. કોન્જુગેટ બેઝ $sp^3$ હાઈબ્રિડાઈઝ્ડ કાર્બન પરમાણુમાંથી પ્રોટોન દૂર કરીને રચાય છે.
$2$. જો પરિણામી કાર્બેનાયન એરોમેટિક હોય,તો તે અત્યંત સ્થિર હશે,જે મૂળ હાઈડ્રોકાર્બનને ખૂબ જ એસિડિક બનાવે છે.
$3$. આપેલા આઈસોમર્સમાં,સોલ્યુશન ઈમેજમાં દર્શાવેલ બંધારણ ડિપ્રોટોનેશન પર એરોમેટિક કાર્બેનાયન બનાવે છે,કારણ કે તે હ્યુકેલના નિયમ ($4n+2$ $\pi$ ઈલેક્ટ્રોન) નું પાલન કરે છે.
$4$. તેથી,જે સંયોજન એરોમેટિક એનાયન બનાવી શકે છે તે સૌથી વધુ એસિડિક છે.

(C) કેનોનિકલ રચનાઓની સ્થિરતા અષ્ટક પૂર્ણતા,વીજભારનું અલગીકરણ અને એરોમેટિકતા જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આપેલ અણુમાં,ઓક્સિજન પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોન જોડી છ-સભ્યની રીંગ સાથે દ્વિબંધ બનાવવા માટે સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે,જ્યારે બે રીંગ વચ્ચેનો દ્વિબંધ પાંચ-સભ્યની રીંગ પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
આના પરિણામે એવી રચના બને છે જેમાં છ-સભ્યની રીંગ પાયરિલિયમ જેવો કેટાયન (એરોમેટિક,$6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન) બને છે અને પાંચ-સભ્યની રીંગ સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ એનાયન (એરોમેટિક,$6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન) બને છે.
આ કેનોનિકલ સ્વરૂપમાં બંને રીંગ એરોમેટિક બનતી હોવાથી,તે સૌથી સ્થાયી રચના છે.

(A) હાઇડ્રોજનેશન ઉષ્મા ($H$.$O$.$H$.) એ આલ્કીનની સ્થિરતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
વધુ સ્થિર આલ્કીન હાઇડ્રોજનેશન દરમિયાન ઓછી ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
સ્થિરતાની સરખામણી કરતા:
$(II)$ મિથાઈલીનસાયક્લોપ્રોપેન એ સાયક્લોપ્રોપીન વ્યુત્પન્નોની તુલનામાં પ્રમાણમાં ઓછું તણાવ ધરાવે છે.
$(III)$ $1$-મિથાઈલસાયક્લોપ્રોપીનમાં $5 \alpha-H$ પરમાણુઓ છે,જે $(I)$ કરતા વધુ હાયપરકોન્જુગેટિવ સ્થિરતા આપે છે.
$(I)$ $3$-મિથાઈલસાયક્લોપ્રોપીનમાં માત્ર $1 \alpha-H$ પરમાણુ છે,જે તેને ત્રણેયમાં સૌથી ઓછું સ્થિર બનાવે છે.
આમ,સ્થિરતાનો ક્રમ: $(II) > (III) > (I)$ છે.
તેથી,હાઇડ્રોજનેશન ઉષ્માનો ક્રમ: $(I) > (III) > (II)$ થશે.

(C) વિકલ્પ $C$ માં,કાર્બેનાયન એ બાયસાઇક્લો$[2.2.1]$હેપ્ટેન સિસ્ટમના બ્રિજહેડ સ્થાન પર સ્થિત છે.
બ્રેડ્ટના નિયમ મુજબ,નાના બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમમાં બ્રિજહેડ સ્થાન પર દ્વિબંધ મૂકી શકાતો નથી કારણ કે તે અતિશય રિંગ સ્ટ્રેન (વલય તણાવ) પેદા કરે છે અને $p$-ઓર્બિટલ ઓવરલેપ માટે જરૂરી સમતલીય ભૂમિતિને અટકાવે છે.
તેથી,બ્રિજહેડ કાર્બન પરની લોન પેર કાર્બોનિલ ગ્રુપમાં વિસ્થાપિત (delocalize) થઈ શકતી નથી,જેના કારણે તે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થતું નથી.

(C) આપેલ સંયોજન એક પોલીસાયક્લિક એરોમેટિક સિસ્ટમ છે. $\alpha$-હાઇડ્રોજનની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે બિન-એરોમેટિક વલયોમાં દ્વિ-બંધની બાજુના કાર્બન પરમાણુઓને ઓળખીએ છીએ.
બંધારણમાં,$6$ એવી સ્થિતિઓ છે જે દ્વિ-બંધની બાજુમાં છે અને હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવે છે.
આ સ્થિતિઓની ગણતરી કરતા,આપણને કુલ $6$ $\alpha$-હાઇડ્રોજન મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા રેઝોનન્સ,હાયપરકોન્જુગેશન અને ઇન્ડક્ટિવ અસરો જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આપેલા વિકલ્પોમાં,જે કેટાયનમાં ધન વીજભાર $-OH$ સમૂહની બાજુમાં હોય છે તે સૌથી વધુ સ્થાયી હોય છે. આનું કારણ એ છે કે $-OH$ સમૂહના ઓક્સિજન પરમાણુ પર રહેલી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ રિંગમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે,જે એક રેઝોનન્સ બંધારણ બનાવે છે જ્યાં ઓક્સિજન પરમાણુ પર ધન વીજભાર હોય છે અને તે રિંગ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે. આ બંધારણ અત્યંત સ્થાયી છે કારણ કે દરેક પરમાણુ (ઓક્સિજન પરમાણુ સહિત) નું અષ્ટક પૂર્ણ હોય છે. આને રેઝોનન્સ બંધારણ $C_6H_6OH^+$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જ્યાં ધન વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર હોય છે. તેથી,જે કેટાયન આ વિશિષ્ટ રેઝોનન્સ સ્થિરતા માટે પરવાનગી આપે છે તે સૌથી વધુ સ્થાયી છે.

(B) અણુમાં ઉપરથી બીજા કાર્બન પર એક કાયરલ કેન્દ્ર છે. જ્યારે આપણે $H_a$ ને $D$ વડે બદલીએ છીએ,ત્યારે એક નવું કાયરલ કેન્દ્ર બને છે,જેના પરિણામે એક સ્ટીરિયોઆઈસોમર મળે છે. જ્યારે આપણે $H_b$ ને $D$ વડે બદલીએ છીએ,ત્યારે બીજો સ્ટીરિયોઆઈસોમર બને છે. અણુમાં પહેલેથી જ એક કાયરલ કેન્દ્ર હોવાથી,આ ડાયાસ્ટીરિયોટોપિક હાઇડ્રોજનને બદલવાથી ડાયાસ્ટીરિયોમર્સની જોડી બને છે. આમ,$(X)$ અને $(Y)$ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે.

(C) $trans-1,4-$dimethylcyclohexane માં,બે મિથાઈલ સમૂહો સાયક્લોહેક્સેન રિંગની વિરુદ્ધ બાજુએ હોય છે.
ચેર કન્ફોર્મેશનમાં,$trans$ આઈસોમર માટે,એક મિથાઈલ સમૂહ એક્સિયલ અને બીજો ઇક્વેટોરિયલ હોવો જોઈએ,અથવા બંને ઇક્વેટોરિયલ હોવા જોઈએ.
જે કન્ફોર્મેશનમાં બંને મિથાઈલ સમૂહો ઇક્વેટોરિયલ સ્થિતિમાં હોય છે તે સૌથી વધુ સ્થાયી છે કારણ કે તે $1,3-$ડાયએક્સિયલ આંતરક્રિયાઓને ઘટાડે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,જે બંધારણમાં બંને મિથાઈલ સમૂહો ઇક્વેટોરિયલ સ્થિતિમાં છે તે $trans-1,4-$dimethylcyclohexane નું સૌથી સ્થાયી સ્વરૂપ દર્શાવે છે.

(D) મેસો સંયોજન એ એવો અણુ છે જેમાં કાયરલ કેન્દ્રો હોય છે પરંતુ આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલ અથવા ઇન્વર્ઝન કેન્દ્રની હાજરીને કારણે તે અકાયરલ હોય છે.
$(A)$ $1,4$-ડાયબ્રોમોસાયક્લોહેક્સેન (cis-આઇસોમર) માં $C_1$ અને $C_4$ કાર્બનમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે.
$(B)$ $2,3$-ડાયહાઇડ્રોક્સી$-1-$મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન (cis-આઇસોમર) માં $C_2$ અને $C_3$ કાર્બનમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે.
$(C)$ $1,2,4,5$-ટેટ્રાબ્રોમોસાયક્લોહેક્સેન (all-cis આઇસોમર) માં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે.
આપેલ તમામ બંધારણોમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે અને કાયરલ કેન્દ્રો ધરાવે છે,તેથી તે બધા મેસો સંયોજનો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(D) સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્ર (અથવા કાયરલ કેન્દ્ર) એ કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ જૂથો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ફ્લોરોમેથોલોનની રચના તપાસતા,આપણે ફૂદડી $(*)$ વડે ચિહ્નિત થયેલ કાયરલ કાર્બન ઓળખી શકીએ છીએ.
અણુમાં આવા $8$ કાર્બન પરમાણુઓ છે જે ચાર અલગ-અલગ જૂથો સાથે જોડાયેલા છે,જે તેમને સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો બનાવે છે.
તેથી,સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રોની કુલ સંખ્યા $8$ છે.

(B) કાયરલ કાર્બન એ કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ જૂથો સાથે જોડાયેલ હોય છે. Reserpine ની રચના તપાસતા,આપણે કાયરલ કેન્દ્રોને ઓળખી શકીએ છીએ. Reserpine ની રચનામાં $8$ કાયરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે,જે આપેલ ઉકેલની છબીમાં ફૂદડી $(*)$ વડે દર્શાવેલ છે.

(C) કાયરલ કેન્દ્ર એ કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ જૂથો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
બંધારણની તપાસ કરીને,આપણે ફૂદડી $(*)$ વડે ચિહ્નિત થયેલ કાયરલ કેન્દ્રોને ઓળખી શકીએ છીએ:
$1$. કાર્બોનિલ જૂથ સાથે જોડાયેલ સાઇડ ચેઇનમાં રહેલો કાર્બન પરમાણુ.
$2$. ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ રિંગમાં રહેલો કાર્બન પરમાણુ.
$3$. ડેકાલિન જેવી સિસ્ટમમાં રહેલો બ્રિજહેડ કાર્બન પરમાણુ.
$4$. ડેકાલિન જેવી સિસ્ટમમાં રહેલો બીજો બ્રિજહેડ કાર્બન પરમાણુ.
$5$. મિથાઈલ જૂથ સાથે જોડાયેલ રિંગમાં રહેલો કાર્બન પરમાણુ.
$6$. મિથાઈલીન જૂથ સાથે જોડાયેલ રિંગમાં રહેલો કાર્બન પરમાણુ.
આમ,આપેલ સંયોજનમાં કુલ $6$ કાયરલ કેન્દ્રો છે.

(B) આ પ્રક્રિયા $\alpha$-હાઇડ્રોક્સિ કીટોનના બેઝ-ઉદ્દીપિત ટોટોમેરાઇઝેશનને દર્શાવે છે.
બેઝની હાજરીમાં,હાઇડ્રોક્સિલ પ્રોટોન દૂર થઈને એનોલેટ મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
એનોલેટનું પ્રોટોનેશન અલગ-અલગ સ્થાનો પર થઈ શકે છે,જેનાથી $\alpha$-હાઇડ્રોક્સિ કીટોનનું સંતુલન સ્થપાય છે.
ખાસ કરીને,લેબલ થયેલ કાર્બન $(C^{14})$ જે શરૂઆતમાં હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,તે નીપજ $(A)$ માં કાર્બોનિલ કાર્બન બની જાય છે.
આમ,નીપજ $(A)$ એ $2$-હાઇડ્રોક્સિસાયક્લોહેક્ઝેનોન છે જેમાં કાર્બોનિલ સમૂહ લેબલ થયેલ કાર્બન પર છે.

(D) જો અણુમાં સમતલ (plane of symmetry) અને કેન્દ્ર (center of symmetry) ન હોય,તો તે અણુ કાઇરલ છે.
$(I)$ $1$-ક્લોરો-$1$-બ્રોમોઈથીન: તેમાં સમતલ છે,તેથી તે અકાઇરલ છે.
$(II)$ $2,4$-ડાયમિથાઈલહેક્ઝેન: તેમાં કાઇરલ કેન્દ્ર છે,તેથી તે કાઇરલ છે.
$(III)$ $trans$-$1,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન: તેમાં સમતલ છે,તેથી તે અકાઇરલ છે.
$(IV)$ નોરબોર્નેન વ્યુત્પન્ન: તેમાં સમતલ છે,તેથી તે અકાઇરલ છે.
$(V)$ $4$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન-$1,3$-ડાયોન: તેમાં કાઇરલ કેન્દ્ર છે,તેથી તે કાઇરલ છે.
$(VI)$ $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન-$1,4$-ડાયોન: તેમાં કાઇરલ કેન્દ્ર છે,તેથી તે કાઇરલ છે.
આમ,કાઇરલ અણુઓ $II, V$ અને $VI$ છે.

(A) મેસો સંયોજન સંમિતિના સમતલ અથવા વ્યસ્તતાના કેન્દ્રની હાજરીને કારણે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
$2,3$-બ્યુટેનડાયોલ માટે,મેસો સ્વરૂપ તેના ગ્રસ્ત (eclipsed) સંરૂપણમાં સંમિતિનું સમતલ ધરાવે છે.
આપેલ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણોનું વિશ્લેષણ કરતા:
બંધારણ $P$ માં,સમૂહો એવી રીતે ગોઠવાયેલા છે કે અણુમાંથી સંમિતિનું સમતલ પસાર થાય છે,જે તેને મેસો સ્વરૂપ બનાવે છે.
બંધારણ $Q$ માં,ગોઠવણી પણ સંમિતિના સમતલ માટે અવકાશ આપે છે,જે મેસો સ્વરૂપનું બીજું સંરૂપણ દર્શાવે છે.
બંધારણ $R$ અને $S$ માં $2,3$-બ્યુટેનડાયોલના મેસો સ્વરૂપ માટે જરૂરી સંમિતિ હોતી નથી.
તેથી,$P$ અને $Q$ એ મેસો-$2,3$-બ્યુટેનડાયોલના ન્યુમેન પ્રક્ષેપણો છે.

(D) $1,1'-bi-2-naphthol$ $(Bnp)$ અણુ બે નેપ્થાઈલ વલયોને જોડતા એકલ બંધની આસપાસ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણને કારણે એટ્રોપ આઈસોમેરિઝમ (atropisomerism) દર્શાવે છે.
આ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહો અને $8$ તથા $8'$ સ્થાન પરના હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચેના અવકાશી અવરોધને કારણે ઉદભવે છે.
પરિણામે,અણુમાં સમમિતિનું સમતલ અને સમમિતિનું કેન્દ્ર હોતું નથી,જે તેને કાઈરલ બનાવે છે.
જોકે,તેમાં કોઈ પરંપરાગત $sp^3$ સંકરણ ધરાવતું કાઈરલ કાર્બન કેન્દ્ર હોતું નથી.
તેથી,તે કાઈરલ કેન્દ્ર વગરનું પ્રકાશીય સક્રિય સંયોજન છે.

(A) એનાન્શિયોમર્સ એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે જે એકબીજા પર અધ્યારોપિત થઈ શકતા નથી।
વિકલ્પ $A$ માં, બંને બંધારણો એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે જે એકબીજા પર અધ્યારોપિત થઈ શકતા નથી।
તેથી, તેઓ એનાન્શિયોમર્સ છે।

(A) કાઈરલ કેન્દ્રોના નિરપેક્ષ વિન્યાસ ($R$ અથવા $S$) નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને કાઈરલ કાર્બન સાથે જોડાયેલા સમૂહોને અગ્રતા આપીએ છીએ.
કાર્બન $(a)$ માટે: સમૂહો $-Cl$ (અગ્રતા $1$),કાર્બન $(b)$ તરફની રિંગનો બાકીનો ભાગ (અગ્રતા $2$),કાર્બન $(5)$ તરફની રિંગનો બાકીનો ભાગ (અગ્રતા $3$),અને $-H$ (અગ્રતા $4$) છે. $-H$ વેજ પર હોવાથી,ઘડિયાળની દિશામાં જતાં $R$ વિન્યાસ મળે છે.
કાર્બન $(b)$ માટે: સમૂહો $-Cl$ (અગ્રતા $1$),કાર્બન $(6)$ તરફની રિંગનો બાકીનો ભાગ (અગ્રતા $2$),કાર્બન $(2)$ તરફની રિંગનો બાકીનો ભાગ (અગ્રતા $3$),અને $-H$ (અગ્રતા $4$) છે. $CIP$ નિયમો મુજબ,વિન્યાસ $R$ નક્કી થાય છે.
આમ,બંને કાર્બન $(a)$ અને $(b)$ $R$ વિન્યાસ ધરાવે છે.

(D) વિસ્થાપિત સાયક્લોહેક્સેનની સ્થિરતા વિસ્થાપકોના ઓરિએન્ટેશન પર આધાર રાખે છે. વિષુવવૃત્તીય $(e)$ સ્થાનમાં રહેલા વિસ્થાપકો અક્ષીય $(a)$ સ્થાનમાં રહેલા વિસ્થાપકો કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે,કારણ કે તેમાં $1,3$-ડાયએક્સિયલ આંતરક્રિયાઓ (સ્ટેરિક અપાકર્ષણ) ઓછી હોય છે.
$1,4$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સેન માટે,$trans$ આઈસોમર એવું બંધારણ ધારણ કરી શકે છે જેમાં બંને મિથાઈલ જૂથો વિષુવવૃત્તીય સ્થાનમાં હોય $(e, e)$.
આ $trans$-$1,4$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સેન $(e, e)$ બંધારણ સૌથી વધુ સ્થાયી છે કારણ કે તે $cis$ આઈસોમર (જે $a, e$ હોવું જોઈએ) અથવા અન્ય અક્ષીય-સમાવિષ્ટ બંધારણોની તુલનામાં સ્ટેરિક અપાકર્ષણને ઘટાડે છે.

(C) આપેલ સંયોજન $cis-1-ethyl-4-methylcyclohexane$ છે. $1,4-disubstituted$ સાયક્લોહેક્સેનમાં,$cis$ આઇસોમરમાં એક વિસ્થાપક અક્ષીય $(a)$ સ્થાન પર અને બીજો વિષુવવૃત્તીય $(e)$ સ્થાન પર હોવો જોઈએ. સૌથી સ્થાયી ચેર કન્ફોર્મર નક્કી કરવા માટે,આપણે મોટા ગ્રુપને વિષુવવૃત્તીય સ્થાન પર મૂકીએ છીએ. ઇથાઇલ ગ્રુપ $(-CH_2CH_3)$ એ મિથાઇલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ કરતા મોટું છે. તેથી,સૌથી સ્થાયી ચેર કન્ફોર્મેશન તે છે જેમાં ઇથાઇલ ગ્રુપ વિષુવવૃત્તીય સ્થાન પર અને મિથાઇલ ગ્રુપ અક્ષીય સ્થાન પર હોય.

(C) જોડી $I$ માટે: પ્રથમ બંધારણ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ છે અને બીજું વેજ-ડેશ નિરૂપણ છે. $R/S$ વિન્યાસ નક્કી કરતા,એક $R$ અને બીજું $S$ મળે છે. તેથી,તેઓ પ્રતિબિંબી (enantiomers) છે.
જોડી $II$ માટે: કાઈરલ કેન્દ્રો પર $R/S$ વિન્યાસ નક્કી કરતા,તે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી. તેથી,તેઓ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે.
જોડી $III$ માટે: બંને બંધારણો એક જ મેસો સંયોજન દર્શાવે છે. ફિશર પ્રક્ષેપણને ફેરવીને અથવા સંમિતિ તપાસતા,તેઓ સમાન (identical) માલૂમ પડે છે.
આમ,સાચો ક્રમ પ્રતિબિંબી,ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ,સમાન છે.

(D) કાયરલ પદાર્થ તે છે જે તેના પ્રતિબિંબ પર સુપરઇમ્પોઝ કરી શકાતો નથી.
$A$. ઘન એ અકાયરલ છે કારણ કે તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે.
$B$. માનવ હાથ કાયરલ છે કારણ કે તે તેના પ્રતિબિંબ પર સુપરઇમ્પોઝ કરી શકાતો નથી.
$C$. માનવ આકૃતિ સામાન્ય રીતે અકાયરલ ગણાય છે.
$D$. $3-$મિથાઈલહેપ્ટેન એક કાયરલ અણુ છે કારણ કે તેમાં કાયરલ કેન્દ્ર હોય છે ($3$ નંબરના કાર્બન પર ચાર અલગ અલગ સમૂહો જોડાયેલા છે).
રાસાયણિક સંદર્ભમાં,$D$ એ સૌથી યોગ્ય જવાબ છે.

(D) મેસો સંયોજન એ એક પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જેમાં બે અથવા વધુ કાયરલ કેન્દ્રો હોય છે પરંતુ તે આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ અથવા સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર પણ ધરાવે છે.
$1$. આ સંયોજનમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે,પરંતુ છેડા પરના અલગ-અલગ જૂથો ($CH_3$ અને $CH_2CH_3$) ને કારણે તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ નથી. તે મેસો સંયોજન નથી.
$2$. આ સંયોજનમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે. તે અણુમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ ધરાવે છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
$3$. આ $cis-1,3-dimethylcyclohexane$ છે. તેમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે અને $C_2$ અને $C_5$ પરમાણુઓમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે. તે મેસો સંયોજન છે.
તેથી,સંયોજનો $2$ અને $3$ મેસો સ્વરૂપો છે.

(D) મેસો સંયોજન એ એક પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જેમાં સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ હોય છે પરંતુ આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલ અથવા સમપ્રમાણતાના કેન્દ્રને કારણે તે અકાયરલ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,જે રચનામાં સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર (અથવા સમપ્રમાણતાનું સમતલ) હોય છે જેથી અણુ તેના પ્રતિબિંબ પર બંધબેસતું હોય,તે મેસો સંયોજન છે.
આપેલ ઉકેલની છબીના આધારે,રચના સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર દર્શાવે છે,જે મેસો સંયોજનની લાક્ષણિકતા છે.

(D) સાયક્લોહેક્ઝેન સંરૂપણોની સ્થિરતા તેમાં રહેલા સ્ટેરિક સ્ટ્રેન અને ટોર્સનલ સ્ટ્રેનના પ્રમાણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
ચેર (chair) સંરૂપણ એ સાયક્લોહેક્ઝેનનું સૌથી વધુ સ્થિર સ્વરૂપ છે કારણ કે તે ટોર્સનલ સ્ટ્રેન (બંધોને સ્ટેગર્ડ રાખીને) અને સ્ટેરિક સ્ટ્રેન ($1$,$3$-ડાયએક્સિયલ આંતરક્રિયાઓને ઘટાડીને) બંનેને ન્યૂનતમ કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,આકૃતિ $282-$s986 માં દર્શાવેલ બંધારણ ચેર સંરૂપણને અનુરૂપ છે,જે સૌથી ઓછી સ્થિતિ ઊર્જા ધરાવે છે.

(A) મેસો સંયોજન એ એક અકિરાલ અણુ છે જે સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો ધરાવે છે પરંતુ તેમાં આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ અથવા ઇન્વર્ઝનનું કેન્દ્ર હોય છે,જે તેને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
ચાલો આપેલી રચનાઓનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(I)$ $1,2$-ડાયબ્રોમોસાયક્લોપેન્ટેન: આમાં $5$ કાર્બન અને $2$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો છે. સિસ-આઈસોમરમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવે છે.
$(II)$ $2,4$-ડાયહાઈડ્રોક્સીપેન્ટેનડાયોઈક એસિડ: આમાં $5$ કાર્બન અને $2$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો છે. મેસો સ્વરૂપ અસ્તિત્વ ધરાવે છે જ્યાં બે સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ વિરુદ્ધ ગોઠવણી ($R,S$ અથવા $S,R$) ધરાવે છે,જે સમપ્રમાણતાનું સમતલ બનાવે છે.
$(III)$ $2,3$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન: આમાં $5$ કાર્બન અને $2$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો છે,પરંતુ તેમાં કોઈ પણ કન્ફોર્મેશનમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ નથી,તેથી તે મેસો હોઈ શકે નહીં.
$(IV)$ $2,4$-પેન્ટેનડાયોલ: આમાં $5$ કાર્બન અને $2$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો છે. મેસો સ્વરૂપ અસ્તિત્વ ધરાવે છે જ્યાં બે સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ વિરુદ્ધ ગોઠવણી ધરાવે છે,જે સમપ્રમાણતાનું સમતલ બનાવે છે.
$(V)$ $1,5$-ડાયબ્રોમોપેન્ટેન: આમાં $5$ કાર્બન છે પરંતુ કોઈ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો નથી.
આમ,રચનાઓ $(I)$,$(II)$,અને $(IV)$ એ $5$ કાર્બન અને $2$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો ધરાવતા મેસો સંયોજનો છે.

(D) જો અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ (plane of symmetry) અને સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર (center of symmetry) ન હોય,તો તે અણુ કાઈરલ છે.
$I$: આ એક વિસ્થાપિત બાયસાઇક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટેન વ્યુત્પન્ન છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું કોઈ સમતલ નથી અને તે કાઈરલ છે.
$II$: આ એક વિસ્થાપિત ઈથેનનું ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ નથી અને તે કાઈરલ છે.
$III$: આ એક વિસ્થાપિત એડમેન્ટેન વ્યુત્પન્ન છે. તેમાં $Cl$ પરમાણુ અને તેની સામેના $C-C$ બંધમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
$IV$: આ એક વિસ્થાપિત સાયક્લોહેક્સેન વ્યુત્પન્ન છે. તેમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
તેથી,અણુ $I$ અને $II$ કાઈરલ છે.

(B) આલ્કીનના ભૌમિતિક સમઘટકો (cis-trans સમઘટકો) વચ્ચેનું આંતરરૂપાંતરણ ઓરડાના તાપમાને ઝડપી હોતું નથી કારણ કે તેના માટે $\pi$-બંધ તોડવો પડે છે,જે ખૂબ જ ઊંચી સક્રિયકરણ ઉર્જા ધરાવે છે. તેનાથી વિપરીત,આલ્કેનમાં રૂપરેખાકીય ફેરફારો અને સાયક્લોહેક્સેનમાં ચેર-ચેર/ચેર-બોટ આંતરરૂપાંતરણ ઓછી પરિભ્રમણ અવરોધને કારણે ઓરડાના તાપમાને ઝડપથી થાય છે.

(B) જો અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ $(P.O.S.)$ અથવા અન્ય કોઈ અયોગ્ય પરિભ્રમણ અક્ષનો અભાવ હોય,તો તે અણુ કાઇરલ છે.
રચના $(I)$: આ અણુમાં ઓક્સિજન પરમાણુ અને એનહાઇડ્રાઇડ વલયના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે. તેથી,તે અકાઇરલ છે.
રચના $(II)$: આ અણુમાં સમપ્રમાણતાના સમતલનો અભાવ છે. તેથી,તે કાઇરલ છે.
રચના $(III)$: આ શર્કરાના વ્યુત્પન્નનું ફિશર પ્રક્ષેપણ છે જેમાં સમપ્રમાણતાના સમતલનો અભાવ છે. તેથી,તે કાઇરલ છે.
રચના $(IV)$: આ અણુમાં મધ્ય કાર્બન પરમાણુમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે. તેથી,તે અકાઇરલ છે.
રચના $(V)$: આ એક વિસ્થાપિત સાયક્લોહેપ્ટેનોન છે જેમાં સમપ્રમાણતાના સમતલનો અભાવ છે. તેથી,તે કાઇરલ છે.
તેથી,કાઇરલ રચનાઓ $(II, III, V)$ છે.
સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(C) ફિશર પ્રોજેક્શનમાં,સૌથી વધુ ઓક્સિડાઇઝ્ડ ગ્રુપ (દા.ત.,$CHO$) પરંપરાગત રીતે ઉપર રાખવામાં આવે છે.
બે બંધારણોની તુલના કરવા માટે,બીજા બંધારણને કાગળના સમતલમાં $180^\circ$ ફેરવો.
બીજા બંધારણને $180^\circ$ ફેરવ્યા પછી,$CHO$ ગ્રુપ ઉપર આવી જાય છે,અને કાયરલ કાર્બન પરના અવેજી જૂથોનું સ્થાન પ્રથમ બંધારણ સાથે બરાબર મેળ ખાય છે.
તેથી,બંને અણુઓ સમાન છે.

(D) જો અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ (plane of symmetry),સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર (center of symmetry) કે એકાંતરિત અક્ષ (alternating axis of symmetry) ન હોય,તો તે અણુ કાઈરલ છે.
$(I)$ $2,3$-બ્યુટેનડાયોલ (એન્ટી સ્વરૂપ) માં સમપ્રમાણતાનું કેન્દ્ર છે,તેથી તે અકાઈરલ (મેસો) છે.
$(II)$ $2,3$-બ્યુટેનડાયોલ (ગોશ સ્વરૂપ) માં કોઈ સમપ્રમાણતા તત્વો નથી,તેથી તે કાઈરલ છે.
$(III)$ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ દર્શાવે છે કે આ બંધારણમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ નથી,તેથી તે કાઈરલ છે.
$(IV)$ $1$-મિથાઈલબાયસાઈક્લો[$1.1.0$]બ્યુટેન કાઈરલ છે કારણ કે તેમાં કોઈ આંતરિક સમપ્રમાણતા તત્વો નથી.
$(V)$ આ પ્રકારના સ્પાયરો સંયોજનો પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ અને સમપ્રમાણતાના અભાવને કારણે કાઈરલ હોય છે.
તેથી,અણુઓ $II, III, IV,$ અને $V$ કાઈરલ છે. આપેલા વિકલ્પો મુજબ,$(D)$ સૌથી યોગ્ય પસંદગી છે.