Mix Examples-General Organic Chemistry Questions in Gujarati

(B) પ્રકાશક્રિયાશીલ પ્રક્રિયક અથવા ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને સંમિત અણુમાંથી પ્રકાશક્રિયાશીલ સંયોજન બનાવવાની પદ્ધતિને $Asymmetric \ synthesis$ (અસમમિત સંશ્લેષણ) કહે છે.
આ પ્રક્રિયામાં અગાઉ અચિરાલ (achiral) રહેલા અણુમાં કાયરાલિટી (chirality) દાખલ કરવામાં આવે છે.

(B) રેસેમિક મિશ્રણને ($d$ અને $l$ પ્રતિબિંબીઓનું સમાન મોલર મિશ્રણ) તેના વ્યક્તિગત $d$ અને $l$ પ્રતિબિંબીઓમાં અલગ કરવાની પ્રક્રિયાને $Resolution$ કહેવામાં આવે છે.
$Dehydration$ એટલે પાણી દૂર કરવાની પ્રક્રિયા.
$Racemisation$ એ પ્રકાશીય સક્રિય સંયોજનને રેસેમિક મિશ્રણમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$Walden \ Inversion$ એ રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન કાયરલ કેન્દ્ર પર વિન્યાસનું ઉલટાવું છે.

(D) જે અણુમાં સંમિતિનું સમતલ (plane of symmetry) અથવા સંમિતિનું કેન્દ્ર (center of symmetry) હોય,તે અણુ પ્રકાશક્રીય રીતે નિષ્ક્રિય (achiral) હોય છે.
$1$. વિકલ્પ $A$ (trans-$1,2$-dimethylcyclopropane): આ અણુમાં $C_2$ સંમિતિ ધરી છે પરંતુ સંમિતિનું સમતલ નથી,તેથી તે પ્રકાશક્રીય રીતે સક્રિય છે.
$2$. વિકલ્પ $B$ (cis-$1,2$-dimethylcyclopropane): આ અણુમાં સંમિતિનું સમતલ છે,તેથી તે પ્રકાશક્રીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
$3$. વિકલ્પ $C$ ($1,1$-dimethylcyclopropane): આ અણુમાં પણ સંમિતિનું સમતલ છે,તેથી તે પ્રકાશક્રીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
$4$. વિકલ્પ $D$ (meso-tartaric acid): આ અણુમાં આંતરિક સંમિતિનું સમતલ હોવાથી તે પ્રકાશક્રીય રીતે નિષ્ક્રિય છે. સામાન્ય રીતે પાઠ્યપુસ્તકના ઉદાહરણ તરીકે $D$ (meso-tartaric acid) ને પ્રકાશક્રીય રીતે નિષ્ક્રિય સંયોજન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) કીરાલ અણુ તે છે જે તેના પ્રતિબિંબ પર અધ્યારોપિત થઈ શકતું નથી.
$2, 3-Pentadiene$ $(CH_3-CH=C=CH-CH_3)$ એ એક એલીન છે.
બંને છેડે વિસ્થાપકો ધરાવતા એલીનમાં,બે ટર્મિનલ દ્વિબંધ એકબીજાને લંબ હોય છે.
આ ભૂમિતિને કારણે અક્ષીય કીરાલિટી (axial chirality) ઉદભવે છે,જેનો અર્થ છે કે અણુ સંપૂર્ણ રીતે કીરાલ છે,તેમ છતાં તેમાં કોઈ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતો કીરાલ કાર્બન પરમાણુ નથી.
તેથી,$2, 3-Pentadiene$ સાચો જવાબ છે.

(B) $2-$ક્લોરો$-4-$મિથાઈલહેક્સ$-2-$ઈન નું બંધારણ $CH_3-C(Cl)=CH-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ છે.
$C-2$ પર એક દ્વિબંધ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા ($cis$ અને $trans$ સ્વરૂપો) દર્શાવી શકે છે.
$C-4$ પર એક કાઈરલ કેન્દ્ર છે (કાર્બન જે $-CH_3$,$-H$,$-CH_2CH_3$,અને $-CH=C(Cl)CH_3$ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે).
અહીં એક દ્વિબંધ $(n=1)$ અને એક કાઈરલ કેન્દ્ર $(m=1)$ હોવાથી,કુલ અવકાશ સમઘટકોની સંખ્યા $2^n \times 2^m = 2^1 \times 2^1 = 4$ થશે.

(C) $pent-3-en-2-ol$ નું બંધારણ $CH_3-CH(OH)-CH=CH-CH_3$ છે.
તેમાં $C-2$ પર એક કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ છે અને $C-3$ પર કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ છે જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે.
$C-2$ પરનું કાઈરલ કેન્દ્ર બે વિન્યાસમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે: $(R)$ અને $(S)$.
$C-3$ પરનો દ્વિબંધ બે વિન્યાસમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે: $(cis)$ અને $(trans)$.
અહીં બે સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો હોવાથી,કુલ અવકાશ સમઘટકોની સંખ્યા $2^n$ થશે,જ્યાં $n=2$.
કુલ અવકાશ સમઘટકો = $2^2 = 4$.

(B) સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્ર (અથવા કાઈરલ કેન્દ્ર) એ કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$I$: $3$-બ્રોમો-$1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન. $1, 2,$ અને $3$ સ્થાન પરના કાર્બન કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
$II$: $3$-મિથાઈલપેન્ટેન-$2$-ઓન. $3$ સ્થાન પરનો કાર્બન $-H, -CH_3, -CH_2CH_3,$ અને $-COCH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્ર છે.
$III$: $1$-ક્લોરો-$1$-ફ્લોરોઈથેન. મધ્યસ્થ કાર્બન $-H, -F, -Cl,$ અને $-CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્ર છે.
$IV$: $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોન. $2$ સ્થાન પરનો કાર્બન $-H, -CH_3,$ અને વલયના બે અલગ માર્ગો સાથે જોડાયેલ છે. તેથી તે સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્ર છે.
આમ,ચારેય સંયોજનોમાં ઓછામાં ઓછું એક સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્ર છે.

(B) $HOH_2CCH(OH)CHO$ નું બંધારણ ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ છે.
તેમાં એક પ્રાથમિક $(1^o)$ આલ્કોહોલિક સમૂહ $(-CH_2OH)$ અને એક દ્વિતીયક $(2^o)$ આલ્કોહોલિક સમૂહ $(-CH(OH)-)$ રહેલો છે.
તેમાં કોઈ તૃતીયક $(3^o)$ આલ્કોહોલિક સમૂહ નથી.
તેથી,તેમાં તૃતીયક આલ્કોહોલિક સમૂહ છે તેવું વિધાન ખોટું છે.

(A) $CHCl=CHCHOHCOOH$ સંયોજન નીચે મુજબની સમઘટકતા દર્શાવે છે:
$1$. ભૌમિતિક સમઘટકતા: $C=C$ દ્વિબંધની હાજરીને કારણે.
$2$. પ્રકાશીય સમઘટકતા: કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ $(CHOH)$ ની હાજરીને કારણે.
$3$. સ્થાન સમઘટકતા: $Cl$ પરમાણુ,$OH$ સમૂહ અથવા દ્વિબંધના અલગ-અલગ સ્થાનને કારણે.
$4$. ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા: સમાન આણ્વીય સૂત્ર માટે અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહોની શક્યતાને કારણે.
આમ,તે ભૌમિતિક,પ્રકાશીય,સ્થાન અને ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(D) $R'R$ અને $R'S$ એ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે અને પાણીમાં દ્રાવ્યતા,$B.P.$,$M.P.$ વગેરે જેવા અલગ ભૌતિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
તેઓ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ હોવાથી,તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો અલગ હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેમની પાણીમાં દ્રાવ્યતા સમાન હોતી નથી.
તેથી,$R'R$ અને $R'S$ પાણીમાં સમાન દ્રાવ્યતા ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) જ્યારે પ્રક્રિયામાં કાઈરલ કેન્દ્ર ઉત્પન્ન થાય અને બંને એનાન્શિયોમર સમાન પ્રમાણમાં બને ત્યારે રેસેમિક મિશ્રણ ઉત્પન્ન થાય છે.
$A$. $CH_3-CH(CH_3)-CH=CH_2 + HCl \rightarrow$ બનતો કાર્બોકેટાયન સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે પુનઃરચના પામે છે,જે $Cl^-$ ના હુમલા પર કાઈરલ કેન્દ્ર બનાવે છે,પરિણામે રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે.
$B$. $CH_3-CO-CH_2-CH_3 + HCN \rightarrow$ કાર્બોનિલ સમૂહમાં $HCN$ ઉમેરવાથી કાર્બન પરમાણુ પર કાઈરલ કેન્દ્ર બને છે,જેના પરિણામે સાયનોહાઈડ્રિનનું રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે.
$C$. $3$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન ની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયામાં $C-1$ સ્થાન પર કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ થાય છે. કાર્બોકેટાયન સમતલીય છે,અને $Cl^-$ નો હુમલો બંને બાજુથી થઈ શકે છે,પરંતુ $C-3$ પર પહેલેથી જ હાજર કાઈરલ કેન્દ્રને કારણે,બનતી નીપજો ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે,રેસેમિક મિશ્રણ નથી.
$D$. $CH_3-CH_2-CH=CH_2 + HBr \rightarrow$ $HBr$ ઉમેરવાથી $C-2$ સ્થાન પર કાઈરલ કેન્દ્ર બને છે,પરિણામે રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે.

(N/A) સમાન આણ્વીય સૂત્ર પરંતુ અલગ બંધારણ ધરાવતા સંયોજનોને બંધારણીય સમઘટકો કહેવામાં આવે છે. આપેલા સંયોજનો સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવે છે પરંતુ તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ (કીટોન સમૂહ) ના સ્થાનમાં અલગ પડે છે.
બંધારણ $I$ માં,કીટોન સમૂહ મુખ્ય શૃંખલા (પેન્ટેન શૃંખલા) ના $C-3$ પર છે અને બંધારણ $II$ માં,કીટોન સમૂહ મુખ્ય શૃંખલા (પેન્ટેન શૃંખલા) ના $C-2$ પર છે. તેથી,આપેલી જોડી બંધારણીય સમઘટકો દર્શાવે છે.
$(b)$ સમાન આણ્વીય સૂત્ર,સમાન બંધારણ અને સહસંયોજક બંધોનો ક્રમ ધરાવતા,પરંતુ અવકાશમાં તેમના પરમાણુઓના અલગ સાપેક્ષ સ્થાન ધરાવતા સંયોજનોને ભૌમિતિક સમઘટકો કહેવામાં આવે છે.
બંધારણ $I$ અને $II$ માં,અવકાશમાં ડ્યુટેરિયમ $(D)$ અને હાઇડ્રોજન $(H)$ ના સાપેક્ષ સ્થાન અલગ છે. તેથી,આપેલી જોડી ભૌમિતિક સમઘટકો દર્શાવે છે.
$(c)$ આપેલી રચનાઓ કેનોનિકલ રચનાઓ અથવા ફાળો આપતી રચનાઓ છે. તેઓ કાલ્પનિક છે અને વ્યક્તિગત રીતે કોઈ વાસ્તવિક અણુનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા નથી. તેથી,આપેલી જોડી સંસ્પંદન રચનાઓ દર્શાવે છે.

બે કે તેથી વધુ સંયોજનો જે સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા હોય પરંતુ તેમના ગુણધર્મો અલગ હોય,તેવી ઘટનાને સમઘટકતા કહેવામાં આવે છે. આવા સંયોજનોને સમઘટકો કહેવાય છે.
સમઘટકતાના પ્રકારો નીચે મુજબ છે:
$1$. બંધારણીય સમઘટકતા:
- શૃંખલા સમઘટકતા
- સ્થાન સમઘટકતા
- ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા
- મધ્યાવયવતા (મેટામેરીઝમ)
$2$. અવકાશીય સમઘટકતા:
- ભૌમિતિક સમઘટકતા
- પ્રકાશીય સમઘટકતા

(N/A) સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિઝમ એ સમઘટકતાનો એક પ્રકાર છે જેમાં અણુઓ સમાન આણ્વિય સૂત્ર અને બંધારણ ધરાવે છે,પરંતુ અવકાશમાં તેમના પરમાણુઓની ગોઠવણીમાં તફાવત હોય છે.
સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિઝમ મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$(i)$ ભૌમિતિક સમઘટકતા (Geometrical isomerism).
$(ii)$ પ્રકાશીય સમઘટકતા (Optical isomerism).

(N/A) આલ્કીનમાં સમઘટકતાને મુખ્ય બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: બંધારણીય સમઘટકતા અને અવકાશીય સમઘટકતા.
$1$. બંધારણીય સમઘટકતા:
- શૃંખલા સમઘટકતા: સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા પરંતુ કાર્બન શૃંખલામાં ભિન્નતા ધરાવતા આલ્કીન. ઉદાહરણ: $CH_2=C(CH_3)-CH_3$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપ-$1$-ઈન) એ $CH_2=CH-CH_2-CH_3$ (બ્યુટ-$1$-ઈન) નો શૃંખલા સમઘટક છે.
- સ્થાન સમઘટકતા: સમાન કાર્બન શૃંખલા ધરાવતા પરંતુ દ્વિબંધના સ્થાનમાં ભિન્નતા ધરાવતા આલ્કીન. ઉદાહરણ: $CH_2=CH-CH_2-CH_3$ (બ્યુટ-$1$-ઈન) અને $CH_3-CH=CH-CH_3$ (બ્યુટ-$2$-ઈન) એ સ્થાન સમઘટકો છે.
$2$. અવકાશીય સમઘટકતા:
- આ $C=C$ દ્વિબંધની આસપાસ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણને કારણે ઉદ્ભવે છે.
- સિસ (સમપક્ષ) સમઘટક: સમાન સમૂહો દ્વિબંધની એક જ બાજુએ હોય છે. ઉદાહરણ: સિસ-બ્યુટ-$2$-ઈન.
- ટ્રાન્સ (વિપક્ષ) સમઘટક: સમાન સમૂહો દ્વિબંધની વિરુદ્ધ બાજુએ હોય છે. ઉદાહરણ: ટ્રાન્સ-બ્યુટ-$2$-ઈન.

(N/A) $C_4H_8$ (અસંતૃપ્તતાની માત્રા = $1$) ના સમઘટકોને નીચે મુજબ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:
$1$. શૃંખલા સમઘટકો:
- $But-1-ene$ $(CH_3CH_2CH=CH_2)$
- $2-Methylprop-1-ene$ $(CH_3C(CH_3)=CH_2)$
$2$. સ્થાન સમઘટકો:
- $But-1-ene$ $(CH_3CH_2CH=CH_2)$
- $But-2-ene$ $(CH_3CH=CHCH_3)$
$3$. ભૌમિતિક સમઘટકો:
- $cis-But-2-ene$
- $trans-But-2-ene$
$4$. ચક્રીય સમઘટકો:
- $Cyclobutane$
- $Methylcyclopropane$

$(i)$ પેન્ટેન $(C_5H_{12})$ ના શૃંખલા સમઘટકો:
$1$. $n$-પેન્ટેન: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. આઈસોપેન્ટેન ($2$-મિથાઈલબ્યુટેન): $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$3$. નિયોપેન્ટેન ($2,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપેન): $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$
$(ii)$ $C_3H_8O$ ના સમઘટકો:
$1$. પ્રોપેન-$1$-ઓલ: $CH_3-CH_2-CH_2-OH$
$2$. પ્રોપેન-$2$-ઓલ: $CH_3-CH(OH)-CH_3$
$3$. મિથોક્સિઈથેન: $CH_3-O-CH_2-CH_3$
$(iii)$ $C_3H_6O$ ના સમઘટકો:
$1$. પ્રોપેનાલ: $CH_3-CH_2-CHO$
$2$. પ્રોપેનોન: $CH_3-CO-CH_3$
$3$. એલાઈલ આલ્કોહોલ: $CH_2=CH-CH_2OH$
$(iv)$ $C_4H_{10}O$ માં મેટામેર્સ (ઈથર્સ):
$1$. મિથોક્સિપ્રોપેન: $CH_3-O-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. ઈથોક્સિઈથેન: $CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_3$
$3$. $2$-મિથોક્સિપ્રોપેન: $CH_3-O-CH(CH_3)_2$

(A-3, B-6, C-2, D-1, E-4, F-5) $(A-3, B-6, C-2, D-1, E-4, F-5)$
$(A)$ કાર્બોકેટાયન: ખાલી $p$-કક્ષક ધરાવતો $sp^{2}$ સંકરિત કાર્બન.
$(B)$ ન્યુક્લિઓફાઈલ: તે ઋણભાર ધરાવતી અથવા તટસ્થ સ્પીસીઝ છે,જેમ કે $\overline{O}H$,$Cl^{-}$,$\ddot{N}H_{3}$ વગેરે,એટલે કે ઇલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહ.
$(C)$ હાઈપરકોન્જુગેશન: બાજુના ધનભારિત કાર્બન પર હાજર ખાલી $p$-કક્ષક સાથે $C-H$ $\sigma$-બંધના ઇલેક્ટ્રોનનું સંયુગ્મન.
$(D)$ સમઘટકો: સાયક્લોહેક્ઝેન અને $1$-હેક્ઝીન. બંનેની રચના અલગ છે પરંતુ આણ્વીય સૂત્ર $C_{6}H_{12}$ સમાન છે.
$(E)$ $sp$ સંકરણ: ઈથાઈન $(H-C \equiv C-H)$.
$(F)$ ઇલેક્ટ્રોફાઈલ: ઇલેક્ટ્રોનની જોડી સ્વીકારી શકે તેવી સ્પીસીઝ. $NO_{2}^{+}$,$Cl^{+}$,$CH_{3}^{+}$,$SO_{3}$ વગેરે તેના ઉદાહરણો છે.

(B) આલ્કીનનું હાઇડ્રોજનેશન દ્વિબંધ પર $H_2$ ના ઉમેરણ દ્વારા થાય છે.
જો નીપજમાં સંમિતિનું સમતલ અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોય (એટલે કે તે અકાઈરલ અથવા મેસો સંયોજન બને),તો પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય સંયોજન બને છે.
વિકલ્પ $B$ માં,પ્રારંભિક પદાર્થ $3,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટ-$1$-ઈન છે. હાઇડ્રોજનેશન પર,ટર્મિનલ દ્વિબંધનું આલ્કેનમાં રિડક્શન થાય છે.
પરિણામી નીપજ $2,3$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેન છે,જે સંમિતિનું સમતલ ધરાવે છે અથવા અકાઈરલ બને છે,જે તેને પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) પ્રતિક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. શરૂઆતનું પદાર્થ એક વિસ્થાપિત નાઈટ્રાઈલ છે. $C_2H_5MgBr$ સાથેની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ હાઇડ્રોલિસિસ કીટોન $[A]$ આપે છે.
$2$. કીટોન $[A]$ ની પ્રતિક્રિયા ત્યારબાદ $CH_3MgBr$ અને $H_2O$ સાથે કરવામાં આવે છે જેથી તૃતીયક આલ્કોહોલ $[B]$ બને છે.
$3$. $[B]$ નું બંધારણ એક સાયક્લોહેક્સેન રીંગ છે જેમાં $3$ સ્થાન પર મિથાઈલ ગ્રુપ અને $1$ સ્થાન પર સાઈડ ચેઈન $-CH(CH_3)-C(OH)(CH_3)(C_2H_5)$ જોડાયેલ છે.
$4$. $[B]$ માં કાયરલ કેન્દ્રો ઓળખીએ:
- સાયક્લોહેક્સેન રીંગમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે: એક મિથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પર અને એક સાઈડ ચેઈન સાથે જોડાયેલ કાર્બન પર.
- સાઈડ ચેઈનમાં,સાયક્લોહેક્સેન રીંગ અને મિથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન એક કાયરલ કેન્દ્ર છે.
- $-OH$ ગ્રુપ,મિથાઈલ ગ્રુપ અને ઈથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પણ એક કાયરલ કેન્દ્ર છે.
- આમ,અંતિમ ઉત્પાદન $[B]$ માં કુલ $4$ કાયરલ કેન્દ્રો છે.

(D) $1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન માટે $C1$ અને $C2$ પર બે કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
$1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન ત્રણ સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે:
$1$. $cis-1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન: આ અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે અને તે અકાઈરલ (મેસો સંયોજન) છે.
$2$. $trans-1,2-$ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન: આ એનાન્ટીઓમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે (ડેક્સ્ટ્રોરોટેટરી અને લેવોરોટેટરી સ્વરૂપો).
આમ,કુલ $3$ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ ($1$ મેસો સ્વરૂપ + $2$ એનાન્ટીઓમર્સ) છે.

(D) સ્ટીરિયો આઈસોમેરિઝમમાં ભૌમિતિક અને પ્રકાશીય સમઘટકતા બંનેનો સમાવેશ થાય છે.
$A$. $3,4-$ડાયમિથાઈલહેક્સ$-3-$ઈન: આ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$B$. $4-$મિથાઈલહેક્સ$-1-$ઈન: તેમાં $C-4$ પર અસમપ્રમાણ કાર્બન હોવાથી તે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$C$. $3-$મિથાઈલહેક્સ$-1-$ઈન: તેમાં $C-3$ પર અસમપ્રમાણ કાર્બન હોવાથી તે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$D$. $3-$ઈથાઈલહેક્સ$-3-$ઈન: આ અણુમાં $C=C$ દ્વિબંધના એક કાર્બન પર બે સમાન ઈથાઈલ સમૂહ જોડાયેલા છે,તેથી તે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી. તેમજ તેમાં કોઈ કાઈરલ કેન્દ્ર ન હોવાથી તે પ્રકાશીય સમઘટકતા પણ દર્શાવતું નથી. તેથી,તે સ્ટીરિયો આઈસોમેરિઝમ દર્શાવતું નથી.

(N/A) આઈસોમર્સ એટલે બે કે તેથી વધુ સંયોજનો કે જેનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પરંતુ અણુઓની ગોઠવણી અલગ હોય. આઈસોમર્સના અસ્તિત્વની ઘટનાને સમઘટકતા (Isomerism) કહેવામાં આવે છે.
સમઘટકતા મુખ્યત્વે બે પ્રકારની છે:
$1$. બંધારણીય સમઘટકતા (Structural Isomerism): આ પ્રકારમાં,સમઘટકોનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય છે પરંતુ અણુઓનું જોડાણ અલગ હોય છે.
$2$. અવકાશી સમઘટકતા (Stereoisomerism): આ પ્રકારમાં,સમઘટકોનું આણ્વીય સૂત્ર અને અણુઓનું જોડાણ સમાન હોય છે,પરંતુ અવકાશમાં અણુઓ કે સમૂહોની ગોઠવણી અલગ હોય છે.

(C) ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનના સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે તેના બંધારણીય આઈસોમર્સનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $1,1$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન: આ અણુમાં સમપ્રમાણતાનું સમતલ છે અને કોઈ કાઈરલ કેન્દ્રો નથી,તેથી તેમાં $0$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે.
$2$. $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન: આ અણુમાં $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો છે. તે સીસ-આઈસોમર (જે મેસો છે,$1$ આઈસોમર) અને ટ્રાન્સ-આઈસોમર (જે એનાન્શિયોમર્સની જોડી છે,$2$ આઈસોમર્સ) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કુલ = $3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ.
$3$. $1,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન: આ અણુમાં પણ $2$ કાઈરલ કેન્દ્રો છે. તે સીસ-આઈસોમર (જે મેસો છે,$1$ આઈસોમર) અને ટ્રાન્સ-આઈસોમર (જે એનાન્શિયોમર્સની જોડી છે,$2$ આઈસોમર્સ) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કુલ = $3$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ.
આ બધાનો સરવાળો કરતા,સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $0 + 3 + 3 = 6$ થાય છે.

(D) શરૂઆતનું મિશ્રણ $(\pm) Ph(C=O)C(OH)(CN)Ph$ નું રેસેમિક મિશ્રણ છે. આનો અર્થ એ છે કે તેમાં બે એનાન્ટિઓમર્સ,$(+)$ અને $(-)$ છે.
જ્યારે આ $HCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ સાયનોહાઈડ્રિન ગ્રુપ $(C(OH)(CN))$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
બીજા કાર્બન પરનું મૂળ કાઈરલ કેન્દ્ર બદલાતું નથી,જ્યારે કાર્બોનિલ કાર્બન પર નવું કાઈરલ કેન્દ્ર બને છે.
દરેક એનાન્ટિઓમર બે ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ બનાવશે કારણ કે નવા કાઈરલ કેન્દ્રમાં $R$ અથવા $S$ વિન્યાસ હોઈ શકે છે.
કુલ $3$ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ બને છે: $(R,R)$,$(S,S)$ અને મેસો $(R,S)$. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ એવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે જે એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ નથી.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$3$-મિથાઈલપેન્ટ-$1$-ઈન માં $HBr$ નો ઉમેરો માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે. $C_2$ સ્થાન પર બનતું કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજન કાઈરલ છે. બ્રોમાઈડ આયન કાર્બોકેટાયનની ઉપરની અથવા નીચેની બાજુથી હુમલો કરી શકે છે,જેનાથી બે નવા કાઈરલ કેન્દ્રો બને છે. અણુમાં પહેલેથી જ એક કાઈરલ કેન્દ્ર હોવાથી,પરિણામી ઉત્પાદનો ડાયાસ્ટીરિયોમર્સની જોડી છે.

(D) આપેલ સંયોજન $CH_3-CH=CH-CH(OH)-CH_3$ છે.
તેમાં એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ $(C^*)$ છે,જે $2^1 = 2$ ઓપ્ટિકલ આઈસોમર્સ આપે છે.
તેમાં કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ પણ છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans સ્વરૂપો) માટે જવાબદાર છે,જેના પરિણામે $2$ ભૌમિતિક આઈસોમર્સ મળે છે.
કાયરલ કેન્દ્ર અને દ્વિબંધ સ્વતંત્ર હોવાથી,સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2 \times 2 = 4$ થાય છે.

(C) આપેલ સંયોજન $CH_3-CH=CH-CH(Br)-CH_2-CH_3$ છે.
આ અણુમાં એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ અને એક કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ છે.
અસમપ્રમાણ અણુ માટે જેમાં $n$ કાયરલ કેન્દ્રો અને $m$ દ્વિબંધો હોય જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકે,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની સંખ્યા $2^n \times 2^m$ થાય છે.
અહીં,$n=1$ (એક કાયરલ કેન્દ્ર) અને $m=1$ (એક દ્વિબંધ જે $cis-trans$ સમઘટકતા દર્શાવી શકે).
કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $= 2^1 \times 2^1 = 2 \times 2 = 4$.
ચાર સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે: $(cis, R)$,$(cis, S)$,$(trans, R)$ અને $(trans, S)$.

(C) આણ્વિય સૂત્ર $C_3H_2Cl_2$ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $2$ છે.
ચક્રીય સમઘટકો માટે,આપણે સાયક્લોપ્રોપીન વ્યુત્પન્નોને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ:
$1$. $3,3$-ડાયક્લોરોસાયક્લોપ્રોપીન
$2$. $1,3$-ડાયક્લોરોસાયક્લોપ્રોપીન (આ અણુમાં $C_1$ સ્થાન પર કાયરલ કેન્દ્ર છે,તેથી તે પ્રતિબિંબીત સમઘટકોની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે).
$3$. $1,2$-ડાયક્લોરોસાયક્લોપ્રોપીન
આમ,ચક્રીય સમઘટકોની કુલ સંખ્યા $4$ થાય છે.

(D) $2-$મિથાઈલ$-2-$પેન્ટેનનું $N-$બ્રોમોસક્સિનિમાઈડ $(NBS)$ સાથે ઉકળતા $CCl_4$ માં પ્રક્રિયા કરવાથી એલાઈલિક સ્થાન પર બ્રોમિનેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-C(CH_3)=CH-CH_2-CH_3 \xrightarrow{NBS} CH_3-C(CH_2Br)=CH-CH_2-CH_3 (I) + CH_3-C(CH_3)=CH-CH(Br)-CH_3 (II)$
અહીં નીપજ $(I)$ અને $(II)$ બંને આલ્કીન છે,તેથી બંને ભૌમિતિક સમઘટકતા ($E$ અને $Z$ સ્વરૂપ) દર્શાવી શકે છે.
આમ,આ પ્રક્રિયામાંથી મળતા સમઘટકોની મહત્તમ સંખ્યા $4$ છે.

(C) $2-$મિથાઈલ બ્યુટેનનું આણ્વિય સૂત્ર $C_5H_{12}$ છે.
$A$: આ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ $C_1-C_2$ બંધની સાપેક્ષે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવે છે.
$B$: આ સોહોર્સ પ્રક્ષેપણ $C_2-C_3$ બંધની સાપેક્ષે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવે છે.
$C$: આ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણમાં મુખ્ય શૃંખલામાં $4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,જે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવતું નથી.
$D$: આ ન્યુમેન પ્રક્ષેપણ $C_2-C_3$ બંધની સાપેક્ષે $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવે છે.
તેથી,જે રચના $2-$મિથાઈલ બ્યુટેન દર્શાવતી નથી તે $(C)$ છે.

(B) ઇનોલનું પ્રમાણ પરિણામી ઇનોલ સ્વરૂપની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે.
સાયક્લોહેક્ઝેન$-1,3,5-$ટ્રાયોન (વિકલ્પ $B$) ના કિસ્સામાં,ઇનોલાઇઝેશનને કારણે બેન્ઝીન$-1,3,5-$ટ્રાયોલ (ફ્લોરોગ્લુસીનોલ) બને છે.
આ નીપજ એરોમેટિકતાને કારણે અત્યંત સ્થિર છે.
એરોમેટિક સંયોજનો નોન-એરોમેટિક સંયોજનો કરતા વધુ સ્થિર હોવાથી,આ કિસ્સામાં સંતુલન ઇનોલ સ્વરૂપ તરફ વધુ ઝુકાવ ધરાવે છે,જેના પરિણામે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ ઇનોલ પ્રમાણ જોવા મળે છે.

(B) કાયરલ કાર્બન પરમાણુ એવો કાર્બન છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$1$. $2-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોન: સ્થાન $2$ પરનો કાર્બન $-H$,$-CH_3$,$-C=O$ (રિંગનો ભાગ),અને $-CH_2$ (રિંગનો ભાગ) સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
$2$. સાયક્લોપેન્ટેન$-1,3-$ડાયોન: સંમિતિને કારણે બધા કાર્બન અકાયરલ છે.
$3$. $CH_3-CH_2-CH(NO_2)-COOH$: મધ્યસ્થ કાર્બન $-H$,$-NO_2$,$-COOH$,અને $-CH_2CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
$4$. $CH_3-CH(I)-CH_2-NO_2$: $I$ સાથે જોડાયેલ કાર્બન $-H$,$-CH_3$,$-I$,અને $-CH_2NO_2$ સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
$5$. $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2OH$: $OH$ સાથે જોડાયેલ કાર્બન $-H$,$-OH$,$-CH_2CH_3$,અને $-CH_2OH$ સાથે જોડાયેલ છે. તે કાયરલ છે.
$6$. $CH_3-CH_2-CH(I)-C_2H_5$: $I$ સાથે જોડાયેલ કાર્બન $-H$,$-I$,$-CH_2CH_3$,અને $-CH_2CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. બે સમૂહો સમાન હોવાથી,તે અકાયરલ છે.
આમ,સંયોજનો $1, 3, 4,$ અને $5$ માં ઓછામાં ઓછો એક કાયરલ કાર્બન પરમાણુ છે. કુલ સંખ્યા $4$ છે.

(D) . $n$-પ્રોપેનોલ અને આઇસોપ્રોપેનોલ માં $-OH$ સમૂહનું સ્થાન અલગ છે,તેથી તે સ્થાન સમઘટકો $(III)$ છે.
$B$. મિથોક્સીપ્રોપેન અને ઇથોક્સીઇથેન માં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-O-)$ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઇલ સમૂહો અલગ છે,તેથી તે મેટામર્સ $(I)$ છે.
$C$. પ્રોપેનોન અને પ્રોપેનાલ માં અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો (કીટોન અને આલ્ડિહાઇડ) છે,તેથી તે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો $(IV)$ છે.
$D$. નિયોપેન્ટેન અને આઇસોપેન્ટેન માં કાર્બન શૃંખલાની ગોઠવણી અલગ છે,તેથી તે શૃંખલા સમઘટકો $(II)$ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(A) આપેલ બંધારણમાં ત્રણ સ્ટીરિયોજેનિક ઘટકો છે:
$1$. એક કાઈરલ કેન્દ્ર ($Br$ પરમાણુ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ).
$2$. બે દ્વિબંધ જે ભૌમિતિક સમઘટકતા ($E/Z$ સમઘટકતા) દર્શાવી શકે છે.
કારણ કે ત્રણેય સ્ટીરિયોજેનિક કેન્દ્રો સ્વતંત્ર છે અને અણુ અસમપ્રમાણ છે,તેથી સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $2^n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ સ્ટીરિયોસેન્ટર્સની સંખ્યા છે.
અહીં,$n = 3$.
તેથી,કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ $= 2^3 = 8$.

(B) $trans-2-butene$ નું બ્રોમિનેશન એ એન્ટી-એડિશન પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે $Br_2$ એ $trans-2-butene$ માં ઉમેરાય છે,ત્યારે એન્ટી-એડિશન મિકેનિઝમને કારણે બનતા બે કાયરલ કેન્દ્રો વિરુદ્ધ વિન્યાસ ધરાવે છે.
આના પરિણામે $(2R, 3R)-2,3-dibromobutane$ અને $(2S, 3S)-2,3-dibromobutane$ નું રેસેમિક મિશ્રણ બને છે.
આ બંને એનાન્ટીઓમર્સ હોવાથી,તેઓ $2$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(D) આપેલ સંયોજન $2,3$-ડાયક્લોરોબ્યુટેન છે.
એક કાર્બન પરમાણુને $180^{\circ}$ ફેરવીને,આપણે સંમિતિના તત્વોનું અવલોકન કરી શકીએ છીએ.
આ સંરૂપણમાં અણુ સંમિતિનું સમતલ કે સંમિતિનું કેન્દ્ર ધરાવતું નથી,જે તેને પ્રકાશીય સક્રિય બનાવે છે.
જોકે,તે $C-C$ બંધને લંબ સંમિતિની ધરી $(C_2)$ ધરાવે છે.
આમ,સંયોજન પ્રકાશીય સક્રિય છે અને સંમિતિની ધરી ધરાવે છે.

(C) $E$ એ $3$-મિથાઈલપેન્ટેન-$2$-ઓન છે.
$F$ અને $G$ એ $E$ ના ઈનોલ સ્વરૂપો છે.
$E$ અને $F$ ટોટોમર્સ છે,અને $E$ અને $G$ પણ ટોટોમર્સ છે. તેથી,વિધાન $(B)$ સાચું છે.
$F$ અને $G$ એ સમાન કીટોનના ઈનોલ સમઘટકો છે. $F$ માં,$-OH$ સમૂહ અને $-CH_3$ સમૂહ દ્વિબંધની એક જ બાજુએ છે,જ્યારે $G$ માં,તેઓ વિરુદ્ધ બાજુએ છે. તેથી,$F$ અને $G$ ભૌમિતિક સમઘટકો છે. બધા ભૌમિતિક સમઘટકો ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ હોવાથી,વિધાન $(C)$ અને $(D)$ પણ સાચા છે.
તેથી,સાચા વિધાનો $(B), (C)$ અને $(D)$ છે.

(A) આણ્વીય સૂત્ર $C_5H_{10}$ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $(DU)$ $1$ છે. આનો અર્થ એ છે કે સંયોજન ચક્રીય હોઈ શકે છે અથવા તેમાં એક દ્વિબંધ હોઈ શકે છે.
ચક્રીય આઈસોમર્સ માટે,આપણે નીચેના બંધારણોને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ:
$1$. સાયક્લોપેન્ટેન
$2$. મિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન
$3$. ઈથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન
$4$. $1,1$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન
$5$. cis-$1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન (પ્રકાશિક રીતે નિષ્ક્રિય,મેસો)
$6$. trans-$1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન (પ્રકાશિક રીતે સક્રિય,$d$-આઈસોમર)
$7$. trans-$1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન (પ્રકાશિક રીતે સક્રિય,$l$-આઈસોમર)
આમ,કુલ $1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 2 = 7$ આઈસોમર્સ મળે છે.
તેથી,ચક્રીય બંધારણીય અને સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા $7$ છે.

(C) આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_8O$ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $1$ છે. ચક્રીય ઈથર્સ માટે આપણે નીચેના બંધારણો ધ્યાનમાં લઈએ છીએ:
$1$. ટેટ્રાહાઈડ્રોફ્યુરાન $(THF)$: $1$ સમઘટક.
$2$. $2$-મિથાઈલ-ઓક્સેટેન: કાઈરલ કેન્દ્ર ધરાવે છે,તેથી તે પ્રતિબિંબીત સમઘટકોની જોડી ($R$ અને $S$) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કુલ = $2$ સમઘટકો.
$3$. $3$-મિથાઈલ-ઓક્સેટેન: અકાઈરલ. કુલ = $1$ સમઘટક.
$4$. $2$-ઈથાઈલ-ઓક્સિરેન: કાઈરલ કેન્દ્ર ધરાવે છે,તેથી તે પ્રતિબિંબીત સમઘટકોની જોડી ($R$ અને $S$) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કુલ = $2$ સમઘટકો.
$5$. $2,3$-ડાયમિથાઈલ-ઓક્સિરેન: બે કાઈરલ કેન્દ્રો ધરાવે છે. તે $(R,R)$,$(S,S)$ (પ્રતિબિંબીત જોડી) અને $(R,S)$ (મીસો સંયોજન) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કુલ = $3$ સમઘટકો.
$6$. $1,1$-ડાયમિથાઈલ-ઓક્સિરેન: અકાઈરલ. કુલ = $1$ સમઘટક.
આ બધાનો સરવાળો કરતા: $1 + 2 + 1 + 2 + 3 + 1 = 10$ સમઘટકો.

(C) $1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈનનું મુક્ત મુલક વિસ્થાપન દ્વારા મોનો-બ્રોમિનેશન વિવિધ એલાઈલિક મુલકોના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
$1$. $CH_3$ સમૂહ પર એલાઈલિક મુલક: આ $3-$બ્રોમોમિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈન (અકિરાલ) અને $1-$બ્રોમોમિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈન (અકિરાલ) તરફ દોરી જાય છે.
$2$. $C_3$ સ્થાન પર એલાઈલિક મુલક: આ $3-$બ્રોમો$-1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈન બનાવે છે,જેમાં કિરાલ કેન્દ્ર હોવાથી $2$ એનાન્શિયોમર્સ મળે છે.
$3$. $C_6$ સ્થાન પર એલાઈલિક મુલક: આ $6-$બ્રોમો$-1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈન બનાવે છે,જેમાં કિરાલ કેન્દ્ર હોવાથી $2$ એનાન્શિયોમર્સ મળે છે.
$4$. $C_2$ સ્થાન પર એલાઈલિક મુલક: આ $2-$બ્રોમો$-1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈન બનાવે છે,જેમાં કિરાલ કેન્દ્ર હોવાથી $2$ એનાન્શિયોમર્સ મળે છે.
તમામ શક્ય એલાઈલિક સ્થાનો અને પરિણામી સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સને ધ્યાનમાં લેતા,કુલ આઈસોમર્સની સંખ્યા $8$ છે.

(A) બંધારણો વચ્ચેનો સંબંધ નક્કી કરવા માટે, આપણે આપેલ ન્યુમેન પ્રોજેક્શનને ફિશર પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરીએ છીએ.
$1$. $M$: ફિશર પ્રોજેક્શનમાં ઉપર $Cl$, નીચે $CH_3$ અને ડાબી બાજુએ $OH$ સમૂહો દર્શાવે છે.
$2$. $N$: ફિશર પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરતા, તે $M$ નો ડાયસ્ટીરિયોમર (અરીસાના પ્રતિબિંબ ન હોય તેવા સ્ટીરિયો આઈસોમર) છે.
$3$. $O$: ફિશર પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરતા, તે $M$ ને સમાન છે કારણ કે અણુને અથવા ફિશર પ્રોજેક્શનને સમતલમાં $180^{\circ}$ ફેરવતા તે સમાન જણાય છે.
$4$. $P$: ફિશર પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરતા, તે $M$ નું અરીસાનું પ્રતિબિંબ છે, તેથી તેઓ એનાન્ટીઓમર્સ છે.
$5$. $Q$: ફિશર પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરતા, તે $M$ નો ડાયસ્ટીરિયોમર છે, સમાન નથી.
આમ, વિધાનો $(A)$, $(B)$ અને $(C)$ સાચા છે. સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(A) $P$ એ મેલેઇક એસિડ (cis-બ્યુટીનડાયોઇક એસિડ) છે અને $Q$ એ ફ્યુમેરિક એસિડ (trans-બ્યુટીનડાયોઇક એસિડ) છે.
$1.$ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે $P$ (cis) નું સિન-હાઇડ્રોક્સિલેશન મેસો-ટાર્ટરિક એસિડ $(S)$ આપે છે,જે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે $Q$ (trans) નું સિન-હાઇડ્રોક્સિલેશન $(+)$-ટાર્ટરિક એસિડ અને $(-)$-ટાર્ટરિક એસિડ ($T$ અને $U$) નું રેસેમિક મિશ્રણ આપે છે,જે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
આમ,$P$ પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય $S$ બનાવે છે અને $Q$ પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય જોડી $(T, U)$ બનાવે છે. પ્રશ્ન $1$ માટે સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
$2.$ $Q$ (ફ્યુમેરિક એસિડ) નું હાઇડ્રોજનેશન સક્સિનિક એસિડ આપે છે,જે ગરમ કરવા પર સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ $(V)$ બનાવે છે.
નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન સાથે સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ $(V)$ ની પ્રક્રિયા (ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન) ત્યારબાદ ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg/HCl)$ અને $H_3PO_4$ સાથે ચક્રીયકરણ $\alpha$-ટેટ્રલોન $(W)$ આપે છે.
આમ,$V$ એ સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ છે અને $W$ એ $\alpha$-ટેટ્રલોન છે. પ્રશ્ન $2$ માટે સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.
તેથી,જવાબ $(B, A)$ છે.

(D) આપેલ અણુ $pent-3-en-2-ol$ છે,જે $CH_3-CH(OH)-CH=CH-CH_3$ છે.
આ અણુમાં $C-2$ પર એક કાઈરલ કેન્દ્ર છે (જે કાર્બન $-OH$ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે).
તેમાં $C-3$ અને $C-4$ પર કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ પણ છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકતા ($cis$ અને $trans$ સ્વરૂપો) દર્શાવી શકે છે.
ત્યાં એક કાઈરલ કેન્દ્ર $(n=1)$ હોવાથી,$2^1 = 2$ પ્રકાશીય સમઘટકો ($R$ અને $S$ વિન્યાસ) છે.
ત્યાં એક દ્વિબંધ હોવાથી જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે,ત્યાં $2$ ભૌમિતિક સમઘટકો ($cis$ અને $trans$) છે.
કુલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ = (પ્રકાશીય સમઘટકોની સંખ્યા) $\times$ (ભૌમિતિક સમઘટકોની સંખ્યા) = $2 \times 2 = 4$.

(B) The structure of $5-$phenylpent$-4-$en$-2-$ol is $C_6H_5-CH=CH-CH_2-CH(OH)-CH_3$.
There are two stereogenic units in this molecule:
$1$. The carbon-carbon double bond $(C=C)$ at position $4$,which can exhibit geometrical isomerism ($cis$ or $trans$).
$2$. The chiral carbon atom at position $2$,which can exhibit optical isomerism ($R$ or $S$ configuration).
Since the molecule does not have a plane of symmetry,the total number of stereoisomers is given by $2^n$,where $n$ is the number of stereogenic units.
Here,$n = 2$,so the number of stereoisomers $= 2^2 = 4$.

(A) આપેલ સંયોજન $3$-બ્યુટેનાઈલ-$4$-વિનાઈલસાયક્લોપેન્ટ-$1$-ઈન છે.
પ્રથમ,સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ અને ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવવા સક્ષમ દ્વિબંધોને ઓળખો.
સાયક્લોપેન્ટેન રિંગમાં $2$ કાયરલ કેન્દ્રો છે (સ્થાન $3$ અને $4$ પર).
અણુમાં $3$ દ્વિબંધો છે:
$1$. સાયક્લોપેન્ટેન રિંગમાં દ્વિબંધ.
$2$. બ્યુટેનાઈલ ગ્રુપમાં દ્વિબંધ $(-CH=CH-CH_2CH_3)$.
$3$. વિનાઈલ ગ્રુપમાં દ્વિબંધ $(-CH=CH_2)$.
જોકે,સાયક્લોપેન્ટેન રિંગમાં દ્વિબંધ રિંગ સ્ટ્રેનને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકતો નથી.
વિનાઈલ ગ્રુપમાં દ્વિબંધ $(-CH=CH_2)$ પણ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવી શકતો નથી કારણ કે એક કાર્બન પરમાણુ પાસે બે સમાન હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે.
આમ,માત્ર બ્યુટેનાઈલ ગ્રુપમાં રહેલો દ્વિબંધ જ ભૌમિતિક સમઘટકતા ($E/Z$ સમઘટકતા) દર્શાવી શકે છે.
સ્ટીરિયોસેન્ટર્સની સંખ્યા $(n)$ = $2$.
ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતા દ્વિબંધોની સંખ્યા $(m)$ = $1$.
કુલ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ = $2^{(n+m)} = 2^{(2+1)} = 2^3 = 8$.

(B) આપેલ બંધારણ અણુને ક્રોસ જેવી પ્રોજેક્શન પદ્ધતિ દ્વારા દર્શાવે છે,જેમાં ઊભી રેખાઓ નિરીક્ષકથી દૂર જતા બંધો અને આડી રેખાઓ નિરીક્ષકની નજીક આવતા બંધો દર્શાવે છે. ત્રિ-પરિમાણીય અણુને દ્વિ-પરિમાણમાં દર્શાવવાની આ પદ્ધતિને $Fischer$ પ્રોજેક્શન ફોર્મ્યુલા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) સમઘટકો એવા સંયોજનો છે જેનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પરંતુ બંધારણીય ગોઠવણી અલગ હોય.
$A$: $Butan-2-ol$ $(C_4H_{10}O)$ અને $2-Methylpropan-1-ol$ $(C_4H_{10}O)$ એ શૃંખલા સમઘટકો છે.
$B$: $Butan-1-ol$ $(C_4H_{10}O)$ અને $1-Methoxypropane$ $(C_4H_{10}O)$ એ ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો છે.
$C$: $1-Methoxypropane$ $(C_4H_{10}O)$ અને $Ethoxyethane$ $(C_4H_{10}O)$ એ મેટામેરિક સમઘટકો છે.
$D$: $Methoxyethane$ $(C_3H_8O)$ અને $Ethoxyethane$ $(C_4H_{10}O)$ ના આણ્વીય સૂત્રો અલગ છે,તેથી તેઓ સમઘટકો હોઈ શકે નહીં.

(C) $2-$Bromo$-3, 4, 5-$trimethylhexane નું બંધારણ $CH_3-CH(Br)-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ છે.
કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ એ એવો કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ચાલો શૃંખલામાં દરેક કાર્બન પરમાણુનું વિશ્લેષણ કરીએ:
- $C2$: $-H, -Br, -CH_3$ અને $-CH(CH_3)CH(CH_3)CH(CH_3)CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. આ કાઈરલ છે.
- $C3$: $-H, -CH_3, -CH(Br)CH_3$ અને $-CH(CH_3)CH(CH_3)CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. આ કાઈરલ છે.
- $C4$: $-H, -CH_3, -CH(CH_3)CH(Br)CH_3$ અને $-CH(CH_3)CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. આ કાઈરલ છે.
- $C5$: $-H, -CH_3, -CH(CH_3)CH(CH_3)CH(Br)CH_3$ અને $-CH_3$ સાથે જોડાયેલ છે. આ કાઈરલ છે.
ચારેય કાર્બન $(C2, C3, C4, C5)$ કાઈરલ કેન્દ્રો છે.
તેથી,કુલ $4$ કાઈરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે.