Mix Examples-General Organic Chemistry Questions in Gujarati

$(A)$ આપેલ બંધારણો $\text{cis-1-ક્લોરો-2-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન}$ અને $\text{trans-1-ક્લોરો-2-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન}$ છે.
આ એકબીજાના સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ (ખાસ કરીને ડાયસ્ટીરિયોમર્સ) છે.
સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ સમાન આણ્વીય સૂત્ર $(C_6H_{11}Cl)$ ધરાવે છે અને તેથી સમાન આણ્વીય બંધારણ ધરાવે છે.
જોકે, તેઓ તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો જેવા કે ઉત્કલન બિંદુ અને ગલન બિંદુમાં અલગ પડે છે, અને તેમના $IUPAC$ નામ ($cis$ વિરુદ્ધ $trans$) પણ અલગ હોય છે.

(D) સાયક્લોહેક્સેન વ્યુત્પન્નોની સ્થિરતા ઇક્વેટોરિયલ સ્થાનમાં રહેલા વિસ્થાપકોની સંખ્યા અને આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ જેવી આંતરક્રિયાઓની હાજરી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$2$-મેથોક્સીસાયક્લોહેક્સેનોલના કિસ્સામાં,જે સમઘટકમાં $-OH$ અને $-OCH_3$ બંને સમૂહો એક્સિયલ સ્થાનમાં હોય છે,તે $-OH$ ના હાઇડ્રોજન અને $-OCH_3$ ના ઓક્સિજન વચ્ચે આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
આ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધિંગ ડાયએક્સિયલ કન્ફોર્મેશનને સ્થિર કરે છે,જે તેને આ ચોક્કસ કિસ્સામાં ડાયઇક્વેટોરિયલ અથવા અન્ય કન્ફોર્મેશન કરતા વધુ સ્થાયી બનાવે છે.
તેથી,સૌથી વધુ સ્થાયી સમઘટક તે છે જેમાં બંને સમૂહો એક્સિયલ સ્થાનમાં હોય છે.

(D) આપેલ સંયોજન $1, 3$-ડાયમિથાઈલ-$5$-tert-બ્યુટાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન છે. સૌથી સ્થાયી બંધારણ તે છે જેમાં સૌથી મોટો સમૂહ,$tert$-બ્યુટાઈલ સમૂહ,વિષુવવૃત્તીય (equatorial) સ્થાનમાં હોય જેથી $1, 3$-ડાયએક્સિયલ આંતરક્રિયાઓ ન્યૂનતમ થાય. ચેર બંધારણમાં,જો $tert$-બ્યુટાઈલ સમૂહ વિષુવવૃત્તીય હોય,તો $1$ અને $3$ સ્થાન પરના મિથાઈલ સમૂહો પણ શક્ય તેટલા સ્થાયી સ્થાનોમાં હોવા જોઈએ. $1, 3$-cis આઈસોમર માટે,બંને મિથાઈલ સમૂહો વિષુવવૃત્તીય હોઈ શકે છે. આમ,સૌથી સ્થાયી બંધારણમાં $tert$-બ્યુટાઈલ સમૂહ અને બંને મિથાઈલ સમૂહો વિષુવવૃત્તીય સ્થાનોમાં હોય છે.

(B) $n$ સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો ધરાવતા અણુ માટે સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની મહત્તમ સંખ્યા (જ્યાં કોઈ આંતરિક સમપ્રમાણતા નથી) $2^n$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ડિસ્કોડર્મોલાઈડમાં $13$ કાયરલ કેન્દ્રો અને $2$ દ્વિબંધો છે જે ભૌમિતિક આઈસોમેરિઝમ ($E/Z$ આઈસોમેરિઝમ) દર્શાવી શકે છે.
તેથી,સ્ટીરિયોજેનિક તત્વોની કુલ સંખ્યા $n = 13 + 2 = 15$ છે.
સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની મહત્તમ સંખ્યા $2^{15}$ છે.

(A) $(1S, 2S, 4R)-1,2,4$-ટ્રાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન માટે,આપણે ચેર (chair) કન્ફોર્મેશનનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ.
ચેર સ્વરૂપમાં,વિસ્થાપિત સમૂહો $1,3$-ડાયએક્સિયલ આંતરક્રિયાઓને ઘટાડવા માટે વિષુવવૃત્તીય સ્થાન પસંદ કરે છે.
$(1S, 2S, 4R)$ આઈસોમર માટે,કન્ફિગરેશન મુજબ $1, 2,$ અને $4$ સ્થાન પરના મિથાઈલ ગ્રુપ એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોવા જોઈએ કે જેથી તેઓ વિષુવવૃત્તીય સ્થાન પ્રાપ્ત કરી શકે.
ખાસ કરીને,સૌથી સ્થિર કન્ફોર્મેશન તે છે જેમાં બે મિથાઈલ ગ્રુપ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનમાં અને એક અક્ષીય સ્થાનમાં હોય છે,કારણ કે આ અન્ય શક્ય ચેર કન્ફોર્મેશનની તુલનામાં સ્ટેરિક સ્ટ્રેનને ઘટાડે છે.
તેથી,$2$ મિથાઈલ ગ્રુપ વિષુવવૃત્તીય અને $1$ અક્ષીય હોય તેવી રચના સૌથી ઓછી ઉર્જા ધરાવતું સ્વરૂપ છે.

(D) સંયોજન $III$ માં સમપ્રમાણતાનું સમતલ (plane of symmetry) છે,જે તેને અકાયરલ અને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય (મેસો સંયોજન) બનાવે છે.
સંયોજન $I$ અને $II$ માં સમપ્રમાણતાનું સમતલ કે ઇન્વર્ઝન સેન્ટર નથી,તેથી તેઓ કાયરલ અને પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
તેથી,વિધાન કે $I$ અને $II$ કાયરલ છે તે સાચું છે.

(D) નિરપેક્ષ વિન્યાસ નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને દરેક સ્ટીરિયોસેન્ટર સાથે જોડાયેલા જૂથોને અગ્રતા આપીએ છીએ.
$(I)$ મધ્યવર્તી કાર્બન $-OH$ $(1)$,$-Cl$ $(2)$,$-OCH_3$ $(3)$,અને $-CH_3$ $(4)$ સાથે જોડાયેલ છે. વિન્યાસ $R$ છે.
$(II)$ આ એક બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમ છે. બ્રિજહેડ કાર્બન કાઇરલ છે. અગ્રતા આપતા $R, S$ વિન્યાસ મળે છે.
$(III)$ જંકશન પરનો કાર્બન $-CH=NH$ $(1)$,$-CH_2=N$ $(2)$,અને રિંગ કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે. વિન્યાસ $R$ છે.
$(IV)$ આ એક વિસ્થાપિત ઇથેન ડેરિવેટિવ છે. દરેક કાર્બન એક સ્ટીરિયોસેન્ટર છે. અગ્રતા આપતા $R, S$ વિન્યાસ મળે છે.
આમ,સાચો ક્રમ $R, R, S, R, R, S$ છે.

(B) આપેલ સંયોજન $1,2,4,5$-ટેટ્રામિથાઈલસાયક્લોહેક્સા-$1,4$-ડાયીન છે.
તેમાં $1$ અને $4$ સ્થાન પર બે કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
અણુની સમપ્રમાણતાને કારણે,આપણે સ્ટીરિયો આઈસોમર્સનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $cis,cis$-આઈસોમર (મેસો સંયોજન,સમપ્રમાણતાના સમતલને કારણે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય).
$2$. $trans,trans$-આઈસોમર (કાઈરલ,એનાન્ટીઓમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે).
$3$. $cis,trans$-આઈસોમર (મેસો સંયોજન,સમપ્રમાણતાના કેન્દ્રને કારણે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય).
આમ,કુલ $3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ શક્ય છે.

(B) $(I)$ બેન્ઝીન અને સાયક્લોબ્યુટાડાઈન બંધારણીય સમઘટકો છે કારણ કે તેમની પરમાણુઓની ગોઠવણી અલગ છે. તેથી,$I-A$.
$(II)$ સાયક્લોહેક્સાડાઈનોન અને તેનું ઈપોક્સાઈડ સમઘટક બંધારણીય સમઘટકો છે. તેથી,$II-A$.
$(III)$ આ જોડી cis$-1,2-$ડાયબ્રોમોઈથીન અને trans$-1,2-$ડાયબ્રોમોઈથીન દર્શાવે છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકો છે,જે એક પ્રકારના વિન્યાસી (configurational) સમઘટકો છે. તેથી,$III-B$.
$(IV)$ આ જોડી ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડના પ્રતિબિંબીરૂપો (enantiomers) દર્શાવે છે,જે પ્રકાશીય સમઘટકો છે. તેથી,$IV-D$.
તેથી,સાચી જોડ $I-A, II-A, III-B, IV-D$ છે.

(D) સાયક્લોહેક્ઝેન કન્ફોર્મર્સની સ્થિરતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: ચેર > ટ્વિસ્ટ બોટ > બોટ > હાફ-ચેર.
હાફ-ચેર કન્ફોર્મર સૌથી ઓછું સ્થાયી છે કારણ કે તેમાં નોંધપાત્ર ટોર્સનલ સ્ટ્રેન અને એંગલ સ્ટ્રેન હોય છે,કારણ કે પરમાણુઓ એવી રીતે ગોઠવાય છે જે આદર્શ ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિથી દૂર હોય છે.

(A) આઈબુપ્રોફેનનું $(S)$-કોન્ફિગ્યુરેશન નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને કાયરલ કાર્બન સાથે જોડાયેલા જૂથોને અગ્રતા આપીએ છીએ:
$1$. $-COOH$ જૂથ (અગ્રતા $a=1$)
$2$. ફિનાઈલ જૂથ (અગ્રતા $b=2$)
$3$. $-CH_3$ જૂથ (અગ્રતા $c=3$)
$4$. $-H$ પરમાણુ (અગ્રતા $d=4$)
$(S)$-કોન્ફિગ્યુરેશન માટે,જ્યારે સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતું જૂથ $(d=4)$ દર્શકથી દૂર હોય (તૂટક રેખા પર),ત્યારે અગ્રતા $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં હોવો જોઈએ.
રચના $A$ માં,$-H$ પરમાણુ ઘન વેજ પર છે. જો આપણે $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ક્રમ જોઈએ,તો તે ઘડિયાળની દિશામાં દેખાય છે,પરંતુ સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતું જૂથ આપણી તરફ હોવાથી,વાસ્તવિક કોન્ફિગ્યુરેશન $(S)$ છે.

(D) રચનાઓ સમાન છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુમાં કાઈરલ કેન્દ્ર માટે $R/S$ વિન્યાસ નક્કી કરીએ છીએ.
સમૂહોનો અગ્રતા ક્રમ: $-Br (1) > -Cl (2) > -CH_2CH_3 (3) > -CH_3 (4)$.
રચના $1$ માટે: સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો $-CH_3$ સમૂહ ડેશ બોન્ડ પર છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં છે,તેથી તે '$S$' છે.
રચના $2$ માટે: સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો $-Br$ સમૂહ વેજ બોન્ડ પર છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં છે,પરંતુ સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ વેજ પર હોવાથી,વિન્યાસ '$S$' છે.
રચના $3$ માટે: સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો $-CH_3$ સમૂહ વેજ બોન્ડ પર છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં છે,પરંતુ સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ વેજ પર હોવાથી,વિન્યાસ '$S$' છે.
આમ,ત્રણેય રચનાઓ '$S$' વિન્યાસ ધરાવે છે,તેથી તે સમાન અણુ દર્શાવે છે.

(D) આ અણુમાં $4$ કાઈરલ કેન્દ્રો છે (બંધારણમાં $*$ વડે દર્શાવેલ છે).
તેમાં $2$ દ્વિબંધ $(C=C)$ પણ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા $(G.I.)$ દર્શાવી શકે છે.
અણુ અસમપ્રમાણ હોવાથી,સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2^n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ કાઈરલ કેન્દ્રો અને $G.I.$ દર્શાવતા દ્વિબંધોનો સરવાળો છે.
અહીં,$n = 4 + 2 = 6$.
તેથી,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $= 2^6 = 64$.

(A) કાયરલ કેન્દ્રોના નિરપેક્ષ વિન્યાસ $(R/S)$ નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ અગ્રતાના નિયમોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
કાર્બન-$2$ માટે:
અગ્રતા ક્રમ: $1: -Br$,$2: -COOH$,$3: -CH(CN)(OH)$,$4: -H$.
આપેલ ઉકેલ મુજબ,$C-2$ પર $R$ અને $C-3$ પર $S$ વિન્યાસ મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $2(R), 3(S)$ છે.

(A) મેસો સંયોજન એ એક પ્રકાશિત રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જેમાં કાયરલ કેન્દ્રો હોય છે પરંતુ તેમાં આંતરિક સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે.
$2,3$-બ્યુટેનડાયોલ માટે,બંધારણ $CH_3-CH(OH)-CH(OH)-CH_3$ છે.
ફિશર પ્રોજેક્શનમાં,મેસો સ્વરૂપમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોવું જોઈએ જેથી ઉપરનો અડધો ભાગ નીચેના અડધા ભાગનું પ્રતિબિંબ હોય.
વિકલ્પોનું વિશ્લેષણ કરતા,વિકલ્પ $A$ એક એવી રચના દર્શાવે છે જ્યાં અવેજીઓ આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલને મંજૂરી આપતા નથી,જે તેને મેસો સંયોજન બનાવતું નથી.

(A) બે બંધારણો વચ્ચેનો સંબંધ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાયરલ કેન્દ્ર માટે $R/S$ વિન્યાસ નક્કી કરીએ છીએ.
પ્રથમ બંધારણ (ડાબે) માટે:
- ઉપરના કાયરલ કેન્દ્ર પર,અગ્રતાનો ક્રમ $-OH > -CH(Br)(C_2H_5) > -CH_3 > -H$ છે. વિન્યાસ $S$ છે.
- નીચેના કાયરલ કેન્દ્ર પર,અગ્રતાનો ક્રમ $-Br > -CH(OH)(CH_3) > -C_2H_5 > -H$ છે. વિન્યાસ $R$ છે.
બીજા બંધારણ (જમણે) માટે:
- અણુને સમતલમાં $180^{\circ}$ ફેરવવામાં આવે છે. પરિભ્રમણ પછી,કાયરલ કેન્દ્રોનો વિન્યાસ પ્રથમ બંધારણ જેવો જ રહે છે.
- બંને અણુઓ દરેક કાયરલ કેન્દ્ર પર સમાન વિન્યાસ ધરાવે છે,તેથી તેઓ સમાન છે.

(C) $1$. $Cahn-Ingold-Prelog$ $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને દરેક કાઈરલ કેન્દ્ર ($C-2$ અને $C-3$) સાથે જોડાયેલા સમૂહોને અગ્રતા આપો.
$2$. $C-2$ માટે: સમૂહો $-Cl$ (અગ્રતા $1$),$-CH(Cl)C_2H_5$ (અગ્રતા $2$),$-CH_3$ (અગ્રતા $3$),અને $-H$ (અગ્રતા $4$) છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં છે. સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ આડા અક્ષ પર હોવાથી,વિન્યાસ $S$ છે.
$3$. $C-3$ માટે: સમૂહો $-Cl$ (અગ્રતા $1$),$-CH(Cl)CH_3$ (અગ્રતા $2$),$-C_2H_5$ (અગ્રતા $3$),અને $-H$ (અગ્રતા $4$) છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં છે. સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ આડા અક્ષ પર હોવાથી,વિન્યાસ $S$ છે.
$4$. તેથી,વિન્યાસ $2S, 3S$ છે.

(D) $(R)$ અથવા $(S)$ વિન્યાસ નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોના આધારે કાયરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા સમૂહોને અગ્રતા આપીએ છીએ:
$1$. $-NH_2$ (અગ્રતા $1$)
$2$. $-COOH$ (અગ્રતા $2$)
$3$. $-CH_3$ (અગ્રતા $3$)
$4$. $-H$ (અગ્રતા $4$)
ફિશર પ્રોજેક્શનમાં,જો સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ આડા બંધ પર હોય,તો વિન્યાસ ઉલટાઈ જાય છે.
વિકલ્પ $(B)$ જોતા:
$-COOH$ (ઉપર,$2$),$-NH_2$ (જમણે,$1$),$-CH_3$ (નીચે,$3$),$-H$ (ડાબે,$4$).
ક્રમ $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં છે,પરંતુ $-H$ આડા બંધ પર હોવાથી,વિન્યાસ $(S)$ છે.
વિકલ્પ $(D)$ જોતા:
$-COOH$ (ઉપર,$2$),$-NH_2$ (જમણે,$1$),$-CH_3$ (ડાબે,$3$),$-H$ (નીચે,$4$).
ક્રમ $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં છે. સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ ઉભા બંધ પર હોવાથી,વિન્યાસ $(R)$ છે.

(D) મેસો સંયોજન એ એવો અણુ છે જેમાં કાઈરલ કેન્દ્રો હોય છે પરંતુ આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલ $(P.O.S.)$ અથવા વ્યસ્તતાના કેન્દ્ર $(C.O.I.)$ ની હાજરીને કારણે તે અકાઈરલ હોય છે.
$1$. વિકલ્પ $(A)$ માં દર્શાવેલ બંધારણ $2,3$-ડાયબ્રોમોબ્યુટેન છે,જેમાં $C2-C3$ બંધમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,તેથી તે મેસો સંયોજન છે.
$2$. વિકલ્પ $(B)$ માં દર્શાવેલ બંધારણ $3,4$-હેક્ઝેનડાયોલ છે,જે પણ સમપ્રમાણતાનું સમતલ ધરાવે છે,તેથી તે મેસો સંયોજન છે.
$3$. વિકલ્પ $(C)$ માં દર્શાવેલ બંધારણ $cis$-$1,2$-સાયક્લોપ્રોપેનડાયોલ છે,જેમાં $C1-C2$ બંધમાંથી પસાર થતું સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે,તેથી તે મેસો સંયોજન છે.
આમ,આપેલા તમામ બંધારણો સમપ્રમાણતાનું સમતલ અને કાઈરલ કેન્દ્રો ધરાવે છે,તેથી તે બધા મેસો સંયોજનો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(D) આપેલ સંયોજન $Cl-CH=CH-CH(Cl)-CH=CH-Cl$ છે.
$1.$ અણુમાં ત્રણ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ છે: બે દ્વિબંધ (જે $E/Z$ આઈસોમેરિઝમ દર્શાવે છે) અને એક કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ.
$2.$ અણુ સંમિત છે.
$3.$ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સની એકી સંખ્યા $(n=3)$ ધરાવતા સંમિત અણુ માટે,સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2^{n-1} + 2^{(n-1)/2 - 1}$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
$4.$ કુલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ = $2^{3-1} + 2^{(3-1)/2 - 1} = 2^2 + 2^0 = 4 + 1 = 5$.
જો કે,આપેલા વિકલ્પો અને આવા પ્રશ્નોના પ્રમાણભૂત અર્થઘટન મુજબ,જવાબ $4$ છે.

(B) પ્રથમ બંધારણ $1-chloro-3-methylcyclohexane$ છે જેમાં વિસ્થાપકો $trans$ ગોઠવણીમાં છે (એક વિષુવવૃત્તીય,એક અક્ષીય).
બીજું બંધારણ $1-chloro-3-methylcyclohexane$ છે જેમાં વિસ્થાપકો $cis$ ગોઠવણીમાં છે (બંને વિષુવવૃત્તીય).
પરમાણુઓની જોડાણક્ષમતા સમાન હોવાથી,પરંતુ અવકાશી ગોઠવણી અલગ હોવાથી,તેઓ અવકાશીય સમઘટકો (stereoisomers) છે,ખાસ કરીને ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ.

(A) બંધારણ નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને દરેક કાયરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા જૂથોને અગ્રતા આપીએ છીએ.
કાર્બન $2$ માટે:
અગ્રતા છે: $1: -OH$,$2: -CH(OH)CH_3$,$3: -CH_3$,$4: -H$.
કારણ કે સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતું જૂથ $(-H)$ આડા બંધ પર છે,તેથી બંધારણ ઉલટાવવામાં આવે છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળની દિશામાં $(R)$ છે,તેથી વાસ્તવિક બંધારણ $2S$ છે.
કાર્બન $3$ માટે:
અગ્રતા છે: $1: -OH$,$2: -CH(OH)CH_3$,$3: -CH_3$,$4: -H$.
કારણ કે સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતું જૂથ $(-H)$ ઊભા બંધ પર છે,તેથી બંધારણ ઉલટાવવામાં આવતું નથી. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ક્રમ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં $(S)$ છે,તેથી બંધારણ $3S$ છે.
આમ,બંધારણ $2S, 3S$ છે.

(A) ચક્રીય $\beta$-ડાયકીટોન્સમાં ઇનોલનું પ્રમાણ ઇનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે,જે આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન અને સંયુગ્મન (conjugation) દ્વારા સ્થિર થાય છે.
જોકે,વલય પ્રણાલીમાં દ્વિબંધની રચના કોણીય તાણ (angle strain) ઉત્પન્ન કરે છે.
જેમ વલયનું કદ ઘટે છે,તેમ ઇનોલ સ્વરૂપમાં કોણીય તાણ વધે છે,જે ઇનોલને અસ્થિર બનાવે છે.
અણુ $I$ માં બે છ-સભ્યોવાળા વલયો છે,અણુ $II$ માં એક છ-સભ્યોવાળું અને એક પાંચ-સભ્યોવાળું વલય છે,અને અણુ $III$ માં બે પાંચ-સભ્યોવાળા વલયો છે.
કોણીય તાણ $I < II < III$ ક્રમમાં વધે છે.
પરિણામે,ઇનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા $I > II > III$ ક્રમમાં ઘટે છે.
આમ,ઇનોલ પ્રમાણનો ઘટતો ક્રમ $I > II > III$ છે.

(D) કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમ સંતુલન કીટો અને ઇનોલ સ્વરૂપોની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$(a)$ સાયક્લોબ્યુટેન$-1,2-$ડાયોન: ઇનોલ સ્વરૂપ એન્ટી-એરોમેટિક બનશે,જે અત્યંત અસ્થિર છે. તેથી,કીટો સ્વરૂપ વધુ સ્થિર છે.
$(b)$ $2-$tert-બ્યુટાઇલસાયક્લોહેક્ઝેન$-1,3-$ડાયોન: ઇનોલ સ્વરૂપમાં મોટા tert-બ્યુટાઇલ ગ્રુપ અને હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ વચ્ચે ગંભીર અવકાશી અવરોધ (steric clash) જોવા મળે છે,જે કીટો સ્વરૂપને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
$(c)$ બાયસાયક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટેન$-2,5-$ડાયોન: ઇનોલ સ્વરૂપ બનાવવા માટે બ્રિજહેડ સ્થાન પર દ્વિબંધની જરૂર પડે છે,જે બ્રેડ્ટના નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે. તેથી,કીટો સ્વરૂપ વધુ સ્થિર છે.
આમ,ત્રણેય કિસ્સાઓમાં કીટો સ્વરૂપ વધુ સ્થિર હોવાથી,સાચો જવાબ $(D)$ છે.

(D) ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ એવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
$1$. મીસો ટાર્ટરિક એસિડ અને $(l)$-ટાર્ટરિક એસિડ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે કારણ કે તેમની પાસે એક અથવા વધુ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ પર અલગ ગોઠવણી છે પરંતુ તેઓ અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
$2$. વિકલ્પ $(b)$ માં દર્શાવેલ બંધારણો ટાર્ટ્રેટ આયનોના વિવિધ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
$3$. વિકલ્પ $(c)$ માં દર્શાવેલ બંધારણો એસ્ટરના વિવિધ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
આમ,આપેલી તમામ જોડીઓ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ દર્શાવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે.

(D) સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી નક્કી કરવા માટે,આપણે Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને સ્થાન $1$ અને $3$ પરના કાયરલ કેન્દ્રો સાથે જોડાયેલા જૂથોને અગ્રતા આપીએ છીએ.
સ્થાન $1$ પર ($-Cl$ ધરાવતું): અગ્રતા $-Cl (1) > -C(2) (2) > -C(6) (3) > -H (4)$ છે. કારણ કે $-H$ વેજ પર છે (જોનાર તરફ),ઘડિયાળની દિશા $(1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3)$ એ $S$ કોન્ફિગરેશન સૂચવે છે.
સ્થાન $3$ પર ($-CH_3$ ધરાવતું): અગ્રતા $-C(2) (1) > -C(4) (2) > -CH_3 (3) > -H (4)$ છે. કારણ કે $-H$ ડેશ પર છે (જોનારથી દૂર),ઘડિયાળની દિશા $(1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3)$ એ $R$ કોન્ફિગરેશન સૂચવે છે.
આમ,કોન્ફિગરેશન $1S, 3R$ છે.

(A) આપેલ સંયોજન $3$-vinyl-$4$-but-$1$-enylcyclopent-$1$-ene છે.
સાયક્લોપેન્ટેન રિંગમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે (જેને $*$ વડે દર્શાવેલ છે).
વધુમાં,સાઇડ ચેઇનમાં એક દ્વિબંધ $(-CH=CH-CH_2CH_3)$ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા ($cis$ અથવા $trans$) દર્શાવી શકે છે.
તેથી,સ્ટીરિયોસેન્ટર્સની કુલ સંખ્યા $n = 3$ છે ($2$ કાયરલ કેન્દ્રો + $1$ દ્વિબંધ જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે).
અણુ અસમપ્રમાણ હોવાથી,સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2^n = 2^3 = 8$ થશે.

(A) -ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડના ફિશર પ્રક્ષેપણમાં,સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન પામેલ કાર્બન $(CHO)$ ને ઉપર અને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(CH_2OH)$ ને નીચે મૂકવામાં આવે છે.
$D$-વિન્યાસ માટે,કાયરલ કાર્બન પરનો હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ જમણી બાજુ હોવો જોઈએ.
આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા,પ્રથમ આકૃતિમાં દર્શાવેલ બંધારણ (વિકલ્પ $A$ ને અનુરૂપ) $D$-ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડનું સાચું નિરૂપણ કરે છે,જેમાં $-OH$ સમૂહ કાયરલ કેન્દ્રની જમણી બાજુએ છે.

(D) ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પરમાણુ બે અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.
વિકલ્પ $A$ માં,જમણો કાર્બન બે સમાન $Cl$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી.
વિકલ્પ $B$ માં,જમણો કાર્બન બે સમાન $CH_3$ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી.
વિકલ્પ $C$ માં,ડાબો કાર્બન $F$ અને $Cl$ (અલગ) સાથે જોડાયેલ છે,અને જમણો કાર્બન બે $Et$ સમૂહો (સમાન) સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકતું નથી.
વિકલ્પ $D$ માં,દ્વિબંધ સાથે જોડાયેલ રીંગ કાર્બન પાસે એક $CH_3$ સમૂહ અને એક રીંગ બોન્ડ (અલગ) છે,અને બીજા રીંગ કાર્બન પાસે પણ એક $CH_3$ સમૂહ અને એક રીંગ બોન્ડ છે. આ બંધારણ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ અને રીંગ કાર્બન પરના અલગ-અલગ વિસ્થાપકોને કારણે સીસ-ટ્રાન્સ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(B) મેસો-સંયોજન એ એક પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય અણુ છે જે કાઈરલ કેન્દ્રો ધરાવે છે પરંતુ તેમાં આંતરિક સંમિતિનું સમતલ અથવા ઇન્વર્ઝનનું કેન્દ્ર પણ હોય છે,જે તેને એકંદરે અકાઈરલ બનાવે છે.
વિકલ્પ $B$ માં,રચના $3,4$-ડાયબ્રોમોટેટ્રાહાઇડ્રોફ્યુરાન છે. તેમાં બે કાઈરલ કેન્દ્રો ($C-3$ અને $C-4$) છે. આ અણુમાં ઓક્સિજન પરમાણુમાંથી પસાર થતું અને $C-3-C-4$ બંધને દુભાગતું સંમિતિનું સમતલ છે,જે તેને મેસો-સંયોજન બનાવે છે.

(C) એક કાઈરલ કેન્દ્ર ધરાવતા અણુ માટે,ફિશર પ્રક્ષેપણમાં કાઈરલ કાર્બન સાથે જોડાયેલા ચાર સમૂહોના $4! = 24$ શક્ય ક્રમચયો છે.
આ $24$ ગોઠવણીઓ બે એનાન્શિયોમર્સ વચ્ચે સમાન રીતે વહેંચાયેલી છે.
ચોક્કસ રીતે,$12$ ગોઠવણીઓ $(d)$ અથવા $(+)$ સમઘટકને અનુરૂપ છે,અને $12$ ગોઠવણીઓ $(l)$ અથવા $(-)$ સમઘટકને અનુરૂપ છે.
તેથી,બંને સમઘટકો માટે કુલ રજૂઆતોની સંખ્યા $24$ છે.

(A) આપેલ સંયોજન $1,3,5$-ટ્રાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેન છે.
તેમાં $1, 3,$ અને $5$ સ્થાન પર ત્રણ કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
અણુની સમપ્રમાણતાને કારણે,આપણી પાસે વિવિધ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ હોઈ શકે છે:
$1$. ઓલ-સીસ આઈસોમર (ત્રણેય મિથાઈલ જૂથો એક જ બાજુ પર): આ અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે અને તે અકાઈરલ (મેસો) છે.
$2$. ટ્રાન્સ-સીસ આઈસોમર (બે મિથાઈલ જૂથો એક બાજુ પર,એક વિરુદ્ધ બાજુ પર): આ અણુમાં પણ સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે અને તે અકાઈરલ (મેસો) છે.
આમ,માત્ર $2$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે,જે બંને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) આપેલ સંયોજન $3,6$-ડાયમિથાઈલપાઈપરાઝીન-$2,5$-ડાયોન છે.
તેમાં $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો $(n=2)$ છે.
આ અણુ સંમિત છે.
બેકી સંખ્યામાં કાઈરલ કેન્દ્રો ધરાવતા સંમિત અણુ માટે સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$N = 2^{n-1} + 2^{(n/2)-1}$
$n=2$ મૂકતા:
$N = 2^{2-1} + 2^{(2/2)-1} = 2^1 + 2^0 = 2 + 1 = 3$.
$3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે:
$1$. $(R,R)$-આઈસોમર
$2$. $(S,S)$-આઈસોમર
$3$. $(R,S)$-મેસો આઈસોમર.

(D) $D_2O$ સાથે $\alpha$-હાઇડ્રોજનનો બેઝ-ઉદ્દીપિત વિનિમય થવા માટે ઇનોલેટ મધ્યવર્તી સંયોજનનું નિર્માણ જરૂરી છે. કાર્બોનિલ સમૂહ સાથેના સંસ્પંદન દ્વારા ઋણ વીજભારને સ્થિર કરવા માટે ઇનોલેટ $\alpha$-કાર્બન પર સમતલીય ભૂમિતિ પ્રાપ્ત કરવા સક્ષમ હોવું જોઈએ. બાયસાયક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટાન$-2-$ઓન અને કપૂર જેવી બાયસાયક્લિક સિસ્ટમમાં,બ્રિજહેડ સ્થાન પરના અથવા સખત બાયસાયક્લિક માળખા દ્વારા મર્યાદિત $\alpha$-હાઇડ્રોજન બ્રેડ્ટના નિયમ (Bredt's rule) ને કારણે સ્થિર,સમતલીય ઇનોલેટ બનાવી શકતા નથી,જે નાની બાયસાયક્લિક સિસ્ટમમાં બ્રિજહેડ સ્થાન પર દ્વિબંધના નિર્માણને અટકાવે છે. તેથી,આ સંયોજનો બેઝ-ઉદ્દીપિત વિનિમય પામતા નથી.

(C) આ પ્રક્રિયામાં બેઇઝ $(OH^-)$ ની હાજરીમાં કીટોનની $D_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
આ કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમનું ઉદાહરણ છે જ્યાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન એસિડિક હોય છે અને તેને ડ્યુટેરિયમ $(D)$ પરમાણુઓ દ્વારા બદલી શકાય છે.
કારણ કે પ્રક્રિયા 'લાંબા સમય' માટે વધારાના $D_2O$ ની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે,તેથી તમામ એસિડિક હાઇડ્રોજન (કીટોનના $\alpha$-હાઇડ્રોજન અને આલ્કોહોલ જૂથના હાઇડ્રોક્સિલ હાઇડ્રોજન સહિત) ડ્યુટેરિયમ પરમાણુઓ દ્વારા બદલાઈ જશે.
$D_2O$ સાથે ઝડપી વિનિમયને કારણે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ $-OH$ એ $-OD$ બની જશે.
તેથી,અંતિમ નીપજમાં તમામ $\alpha$-હાઇડ્રોજન અને હાઇડ્રોક્સિલ હાઇડ્રોજન ડ્યુટેરિયમ દ્વારા બદલાઈ જશે.

(C) ટોટોમેરિઝમ એ બંધારણીય સમઘટકતાનો એક પ્રકાર છે જેમાં રાસાયણિક સંયોજન બે અથવા વધુ આંતર-પરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે પ્રોટોન અને દ્વિબંધના સ્થાનમાં અલગ પડે છે.
બંધારણ $II$ એ ફિનોલ છે,જે એક એરોમેટિક સંયોજન છે.
બંધારણ $I$ એ $2,4$-સાયક્લોહેક્સાડાયન$-1-$ઓન છે અને બંધારણ $III$ એ $2,5$-સાયક્લોહેક્સાડાયન$-1-$ઓન છે.
$I$ અને $III$ બંને કીટો સ્વરૂપો છે જે વધુ સ્થિર એરોમેટિક ઇનોલ સ્વરૂપમાં ટોટોમેરાઇઝ થઈ શકે છે,જે ફિનોલ $(II)$ છે.
તેથી,$I$ અને $III$ બંને $II$ ના ટોટોમર છે.

(C) આપેલ અણુ સાયક્લોહેક્સાડાયેનોન વ્યુત્પન્ન છે.
ઇનોલાઇઝેશનમાં એરોમેટિક સિસ્ટમ બનાવવા માટે કાર્બોનિલ ગ્રુપની સાપેક્ષમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન દૂર કરવામાં આવે છે.
આ ચોક્કસ અણુમાં,$\gamma-H$ પરમાણુ દૂર કરવાથી સ્થિર એરોમેટિક ફિનોલ રિંગ બને છે.
તેથી,ઇનોલાઇઝેશન પ્રક્રિયામાં $\gamma-H$ પરમાણુ સામેલ છે.

(B) કીટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવવા માટે,સંયોજન પાસે કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં રહેલા $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પર ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જોઈએ.
બંધારણ $(I)$ માં,$\alpha$-કાર્બન એ બ્રિજહેડ કાર્બન અને બે મિથાઈલ સમૂહ ધરાવતો કાર્બન છે. બ્રિજહેડ કાર્બન પાસે એક હાઈડ્રોજન છે,પરંતુ તે ફ્યુઝ્ડ રિંગ સિસ્ટમનો ભાગ હોવાથી ત્યાં દ્વિબંધ બનવો (બ્રેટના નિયમ મુજબ) ખૂબ જ અસ્થાયી છે. બીજો $\alpha$-કાર્બન ચતુર્થક (quaternary) છે (કોઈ હાઈડ્રોજન નથી).
બંધારણ $(II)$ માં,$\alpha$-કાર્બન એ બ્રિજહેડ કાર્બન અને કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુનો કાર્બન છે. બ્રિજહેડ કાર્બન પાસે એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ છે,જે ઈનોલ બનાવવા માટે દૂર થઈ શકે છે.
બંધારણ $(III)$ માં,કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના બંને $\alpha$-કાર્બન ચતુર્થક છે (મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલા છે),એટલે કે ત્યાં ટોટોમેરિઝમ માટે કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન ઉપલબ્ધ નથી.
તેથી,માત્ર બંધારણ $(II)$ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.

(A) ટોટોમર્સની સ્થિરતા તેમાં રહેલા ક્રિયાશીલ સમૂહોની બંધ ઉર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
બંધારણ $(I)$ માં $C=O$ બંધ હાજર છે,જ્યારે બંધારણ $(II)$ માં $C=C$ બંધ અને $O-H$ બંધ હાજર છે.
$C=O$ બંધની બંધ ઉર્જા (આશરે $745 \ kJ/mol$) એ $C=C$ બંધ (આશરે $610 \ kJ/mol$) અને $O-H$ બંધ (આશરે $460 \ kJ/mol$) ની બંધ ઉર્જાના સરવાળા કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
તેથી,કીટો સ્વરૂપ $(I)$ એ ઇનોલ સ્વરૂપ $(II)$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.

(D) આપેલ બંધારણો બાયસાઇક્લો$[2.2.1]$હેપ્ટન-$2$-ઓન ના ટોટોમર્સ છે.
બંધારણ $(II)$ એ કીટો સ્વરૂપ છે,જે સામાન્ય રીતે એનોલ સ્વરૂપો $(I)$ અને $(III)$ કરતા વધુ સ્થિર હોય છે.
બંધારણ $(I)$ માં બ્રિજહેડ કાર્બન પર દ્વિબંધ છે,જે બ્રેડ્ટના નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે,તેથી તે અત્યંત અસ્થિર છે.
બંધારણ $(III)$ એ એક સ્થિર એનોલ સ્વરૂપ છે જેમાં દ્વિબંધ બ્રિજહેડ પર નથી.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $(II) > (III) > (I)$ છે.

(D) એનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા અણુની એરોમેટિકતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $x$ ને અનુરૂપ એનોલ સ્વરૂપ એરોમેટિક છે,જે તેને ખૂબ જ સ્થિર બનાવે છે.
$2$. $z$ ને અનુરૂપ એનોલ સ્વરૂપ નોન-એરોમેટિક છે,જે મધ્યમ સ્થિર છે.
$3$. $y$ ને અનુરૂપ એનોલ સ્વરૂપ એન્ટી-એરોમેટિક છે,જે સૌથી ઓછું સ્થિર છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ અને તેથી એનોલ સામગ્રીનો ક્રમ $x > z > y$ છે.

(D) ઈનોલનું પ્રમાણ એ કીટો સ્વરૂપની સાપેક્ષમાં ઈનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $x$ માટે,ઈનોલ સ્વરૂપ એરોમેટિક છે,જે તેને ખૂબ જ સ્થિર બનાવે છે,પરિણામે ઈનોલનું પ્રમાણ ખૂબ વધારે હોય છે.
$2$. $z$ માટે,ઈનોલ સ્વરૂપ એક સાદું આલ્કીન છે,જે સંયુગ્મન અને હાયપરકોન્જુગેશનને કારણે કીટો સ્વરૂપ કરતા વધુ સ્થિર છે,પરંતુ એરોમેટિક ઈનોલ કરતા ઓછું સ્થિર છે.
$3$. $y$ માટે,ઈનોલ સ્વરૂપ વલયમાં રહેલા ઈલેક્ટ્રોન-ખેંચતા ઓક્સિજન પરમાણુ દ્વારા અસ્થિર બને છે,જે કીટો સ્વરૂપની તુલનામાં ઈનોલ સ્વરૂપને ઓછું સ્થિર બનાવે છે.
તેથી,ઈનોલના પ્રમાણનો ક્રમ $x > z > y$ છે.

(D) આ પ્રક્રિયામાં બેઝ $(OD^-)$ ની હાજરીમાં $2$-ફિનાઈલપ્રોપેનાલની $D_2O$ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે.
આ બેઝ-ઉદ્દીપિત કીટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ અને ત્યારબાદ ડ્યુટેરિયમ વિનિમયનું ઉદાહરણ છે.
$\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ (કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના કાર્બન સાથે જોડાયેલ હાઈડ્રોજન) એસિડિક હોય છે.
બેઝ $OD^-$ આ $\alpha$-પ્રોટોનનું નિષ્કર્ષણ કરીને એનોલેટ આયન બનાવે છે.
ત્યારબાદ આ એનોલેટ આયન $D_2O$ દ્રાવકમાંથી ડ્યુટેરોન $(D^+)$ મેળવીને ડ્યુટેરેટેડ નીપજ બનાવે છે.
આમ,$\alpha$-હાઈડ્રોજનનું સ્થાન ડ્યુટેરિયમ $(D)$ દ્વારા લેવામાં આવે છે.
નીપજનું બંધારણ $C_6H_5-CH(CH_3)-CDO$ છે.

(D) ઇનોલનું પ્રમાણ તેના ઇનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
સંયોજન $(II)$ માં,ઇનોલ સ્વરૂપ દ્વિબંધ સાથે સંયુગ્મન (conjugation) દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે તેને સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે.
સંયોજન $(I)$ માં,ઇનોલ સ્વરૂપ $(II)$ કરતા ઓછું સ્થિર છે પરંતુ $(III)$ કરતા વધુ સ્થિર છે કારણ કે $(III)$ માં ઇનોલાઇઝેશન પછી એન્ટી-એરોમેટિક અથવા અત્યંત તણાવયુક્ત સિસ્ટમ બને છે.
આમ,ઇનોલ પ્રમાણનો સાચો ક્રમ $II > I > III$ છે.

(C) બ્યુટાટ્રાયન $(H_2C=C=C=CH_2)$ જેવી ક્યુમ્યુલેટિવ ડાયન અથવા પોલીન સિસ્ટમમાં,ટર્મિનલ કાર્બન અણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$\pi$-બંધોની પ્રકૃતિને કારણે,ટર્મિનલ $CH_2$ જૂથો એકબીજાને લંબ સમતલમાં હોય છે.
ધારો કે પ્રથમ $CH_2$ જૂથ $xy$-સમતલમાં છે,તો બીજું $CH_2$ જૂથ $xz$-સમતલમાં હશે.
આપેલ આકૃતિમાં,$l_1$ એ એક જ સમતલમાં રહેલા હાઇડ્રોજન વચ્ચેનું અંતર દર્શાવે છે,જ્યારે $l_2$ એ લંબ સમતલમાં રહેલા હાઇડ્રોજન વચ્ચેનું અંતર દર્શાવે છે.
ભૂમિતિ મુજબ,લંબ સમતલમાં રહેલા અણુઓ વચ્ચેનું અંતર $(l_2)$ એ એક જ સમતલમાં રહેલા અણુઓ વચ્ચેના અંતર $(l_1)$ કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,$l_1 < l_2$.

(D) અણુમાં $C_3$ સંમિતિની ધરી છે કારણ કે તેને કેન્દ્ર $P$ માંથી પસાર થતી અને અણુના સમતલને લંબ ધરી પર $120^\circ$ ફેરવતા સમાન સ્વરૂપ મળે છે.
અણુમાં સંમિતિનું સમતલ $(POS)$ કે સંમિતિનું કેન્દ્ર $(COS)$ નથી.
અણુમાં $POS$ અને $COS$ નો અભાવ હોવાથી,તે કાઈરલ છે અને તેથી પ્રકાશિક રીતે સક્રિય છે.
આમ,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(C) બંધારણ $(A)$ માં,બંને $Cl$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (વેજ) પર છે અને બંને $Br$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (વેજ) પર છે.
બંધારણ $(B)$ માં,બંને $Cl$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (ડેશ) પર છે અને બંને $Br$ પરમાણુઓ એક જ બાજુ (ડેશ) પર છે.
બંધારણ $(B)$ ને કાગળના સમતલમાં $180^{\circ}$ ફેરવતા,ડેશ બંધો વેજ બંધો બની જાય છે,જે તેને બંધારણ $(A)$ પર સુપરઇમ્પોઝેબલ બનાવે છે.
તેથી,બંને બંધારણો સમાન છે.

(A) જો અણુમાં સંમિતિના તત્વો જેવા કે સંમિતિનું સમતલ $(POS)$ અથવા સંમિતિનું કેન્દ્ર $(COS)$ ગેરહાજર હોય,તો તે અણુ કાયરલ છે.
સંયોજન $(A)$ માં,દ્વિબંધ ધરાવતો વિસ્થાપિત સમૂહ મુખ્ય વલય પ્રણાલીને લંબ છે.
આ વિશિષ્ટ ભૂમિતિને કારણે,સંયોજન $(A)$ માં સંમિતિનું સમતલ કે સંમિતિનું કેન્દ્ર હોતું નથી.
તેથી,સંયોજન $(A)$ કાયરલ છે.

(C) જો કોઈ સંયોજનમાં સમતલ સંમિતિ $(P.O.S.)$ અથવા કેન્દ્ર સંમિતિ $(C.O.S.)$ હોય,તો તે અકાઈરલ હોય છે.
વિકલ્પ $C$ માં,આ એક પેરાસાયક્લોફેન વ્યુત્પન્ન છે જેમાં એક જ બેન્ઝીન વલય પર બે $-CO_2H$ સમૂહ જોડાયેલા છે.
બંધારણ તપાસતા,આપણે એક સંમિતિ સમતલ શોધી શકીએ છીએ જે અણુને બે સમાન ભાગમાં વિભાજિત કરે છે,જેનાથી તે તેના પ્રતિબિંબ પર અધ્યારોપિત થઈ શકે છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલ સંયોજન અકાઈરલ છે.

(C) સંયોજન $(A)$ માટે: કાઈરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા સમૂહોને Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ નિયમોનો ઉપયોગ કરીને અગ્રતા આપતા:
$1$. ડેશ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ $-CH_2-O-CH_2-CH_3$ સમૂહને અગ્રતા $1$ આપવામાં આવે છે.
$2$. ઓક્સિજન ધરાવતો રિંગ કાર્બન અગ્રતા $2$ છે.
$3$. વેજ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ $-CH_2-CH_2-O-CH_2-CH_3$ સમૂહ અગ્રતા $3$ છે.
$4$. બાકીનો રિંગ કાર્બન અગ્રતા $4$ છે.
સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતા સમૂહ $(4)$ વેજ પર હોવાથી,$1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ક્રમ અનુસરતા વિન્યાસ $S$ મળે છે.
સંયોજન $(B)$ માટે: અગ્રતા આપતા:
$1$. લાંબી શૃંખલા (હેપ્ટાઇલ) ધરાવતો સમૂહ અગ્રતા $1$ છે.
$2$. સાયક્લોહેક્સાઇલ સમૂહ અગ્રતા $2$ છે.
$3$. ટૂંકી શૃંખલા (હેક્સાઇલ) ધરાવતો સમૂહ અગ્રતા $3$ છે.
$4$. મિથાઇલ સમૂહ અગ્રતા $4$ છે.
સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(4)$ સમતલમાં હોવાથી,$1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ ક્રમ અનુસરતા વિન્યાસ $R$ મળે છે.
આમ,વિન્યાસ અનુક્રમે $S$ અને $R$ છે.