Mix Examples-General Organic Chemistry Questions in Gujarati

(A) $R-S$ વિન્યાસ નક્કી કરવામાં,અગ્રતા $CIP$ (Cahn-Ingold-Prelog) ક્રમ નિયમો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આ નિયમો અનુસાર,કાઈરલ કેન્દ્ર સાથે સીધા જોડાયેલા પરમાણુનો પરમાણુ ક્રમાંક વધુ હોય તેને ઉચ્ચ અગ્રતા આપવામાં આવે છે.
કાઈરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા પરમાણુઓની સરખામણી કરતા: $-SO_3H$ માં $S$ (પરમાણુ ક્રમાંક $16$) નો પરમાણુ ક્રમાંક $-COOH$,$-CHO$ અને $-C_6H_5$ માં રહેલા $C$ (પરમાણુ ક્રમાંક $6$) કરતા વધારે છે.
તેથી,$-SO_3H$ સમૂહની અગ્રતા સૌથી વધુ છે.
અગ્રતાનો ઉતરતો ક્રમ $-SO_3H > -COOH > -CHO > -C_6H_5$ છે.

(A) $Cahn-Ingold-Prelog$ ક્રમ નિયમો અનુસાર,સમૂહોની અગ્રતા તેમના પરમાણુઓના પરમાણુ ક્રમાંક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$1$. જે પરમાણુનો પરમાણુ ક્રમાંક વધારે હોય તેને ઉચ્ચ અગ્રતા મળે છે. અહીં,$O$ (પરમાણુ ક્રમાંક $8$) ની અગ્રતા $C$ (પરમાણુ ક્રમાંક $6$) કરતા વધારે છે. તેથી,$-OH$ પ્રથમ આવે છે.
$2$. બાકીના કાર્બન ધરાવતા સમૂહો માટે,આપણે પ્રથમ કાર્બન સાથે જોડાયેલા પરમાણુઓને જોઈએ છીએ: $-COOH$ ($C$ એ $O, O, O$ સાથે જોડાયેલ છે),$-CHO$ ($C$ એ $O, O, H$ સાથે જોડાયેલ છે),અને $-CH_2OH$ ($C$ એ $O, H, H$ સાથે જોડાયેલ છે).
$3$. આ સરખામણી કરતા,અગ્રતાનો ક્રમ $-COOH > -CHO > -CH_2OH$ મળે છે.
$4$. તેથી,સાચો ક્રમ $-OH > -COOH > -CHO > -CH_2OH$ છે.

(C) $I$. પાસપાસેના કાર્બન પરના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચેના અપાકર્ષણને કારણે ઇક્લિપ્સ્ડ ઇથેનમાં ટોર્શનલ સ્ટ્રેઇન વધારે હોય છે. તેથી,$\text{સ્ટેગર્ડ ઇથેન} < \text{ઇક્લિપ્સ્ડ ઇથેન}$. આ વિધાન ખોટું છે.
$II$. $2, 2-\text{ડાયમિથાઇલબ્યુટેન}$ એ $2-\text{મિથાઇલપેન્ટેન}$ કરતા વધુ શાખિત છે. શાખાઓ વધવાથી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટે છે,જેના પરિણામે વાન ડેર વાલ્સ બળો નબળા પડે છે અને ઉત્કલન બિંદુ નીચું જાય છે. તેથી,$2, 2-\text{ડાયમિથાઇલબ્યુટેન} < 2-\text{મિથાઇલપેન્ટેન}$. આ વિધાન ખોટું છે.
$III$. $cis-\text{બ્યુટ}-2-\text{ઈન}$ માં મિથાઇલ જૂથો એક જ બાજુ હોવાને કારણે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ હોય છે,જ્યારે $trans-\text{બ્યુટ}-2-\text{ઈન}$ માં સંમિતિને કારણે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય હોય છે. તેથી,$cis-\text{બ્યુટ}-2-\text{ઈન} > trans-\text{બ્યુટ}-2-\text{ઈન}$. આ વિધાન સાચું છે.

(B) ડાયબ્રોમો ડેરિવેટિવનું આણ્વીય દળ $186 \ u$ છે. $Br = 80 \ u$ આપેલ છે,તેથી આલ્કીન ભાગનું દળ $186 - (2 \times 80) = 26 \ u$ થાય. આલ્કીનનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n}$ છે,તેથી $14n = 26$. અહીં $n$ પૂર્ણાંક હોવો જોઈએ,તેથી આપણે ઇથીન $(C_2H_4)$ ના ડાયબ્રોમો ડેરિવેટિવ $(C_2H_2Br_2)$ ને ધ્યાનમાં લઈએ તો તેનું આણ્વીય દળ $(2 \times 12) + (2 \times 1) + (2 \times 80) = 186 \ u$ થાય છે. આમ,સંયોજન $C_2H_2Br_2$ છે. $C_2H_2Br_2$ માટે શક્ય આઈસોમર્સ નીચે મુજબ છે:
$1$. $1,1-\text{ડાયબ્રોમોઇથીન}$ $(CH_2=CBr_2)$
$2$. $cis-1,2-\text{ડાયબ્રોમોઇથીન}$
$3$. $trans-1,2-\text{ડાયબ્રોમોઇથીન}$
તેથી,કુલ $3$ આઈસોમર્સ શક્ય છે.

(C) $C_3H_6O$ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $(DU)$ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $DU = C + 1 - \frac{H}{2} = 3 + 1 - \frac{6}{2} = 1$.
આ સૂચવે છે કે તેમાં કાં તો એક દ્વિબંધ છે અથવા એક વલય છે.
શક્ય અચક્રીય સમઘટકો:
$1$. પ્રોપેનાલ $(CH_3CH_2CHO)$
$2$. પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$
$3$. એલાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-CH_2OH)$
$4$. $1$-પ્રોપેન$-1-$ઓલ $(CH_3-CH=CH-OH)$
$5$. $2$-પ્રોપેન$-1-$ઓલ $(CH_2=C(OH)-CH_3)$
$6$. મિથોક્સિઈથીન $(CH_3-O-CH=CH_2)$
શક્ય ચક્રીય સમઘટકો:
$7$. સાયક્લોપ્રોપેનોલ
$8$. $2$-મિથાઈલઓક્સિરેન
$9$. ઓક્સેટેન
કુલ સમઘટકો = $9$.

(C) બંધારણો $A$ અને $B$ એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે અને એકબીજા પર સુપરઇમ્પોઝ કરી શકાતા નથી,તેથી તેઓ ઇનાન્ટિઓમર્સ છે.
બંધારણો $C$ અને $D$ માં એક કાયરલ કેન્દ્ર પર સમાન વિન્યાસ છે પરંતુ બીજા પર વિરુદ્ધ વિન્યાસ છે,જે તેમને ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ બનાવે છે.

(B) $C_5H_9Cl$ અણુસૂત્ર $2$ ની અસંતૃપ્તતા દર્શાવે છે.
$X$ એ $3$-ક્લોરોપેન્ટ-$1$-ઈન $(CH_3CH_2CH(Cl)CH=CH_2)$ છે,જે $C_3$ પર કાયરલ કેન્દ્રને કારણે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$1 \ mole$ $H_2$ સાથે હાઈડ્રોજનેશન પર,$X$ એ $3$-ક્લોરોપેન્ટેન $(CH_3CH_2CH(Cl)CH_2CH_3)$ બનાવે છે,જે સમતલ સંમિતિને કારણે પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય $(Z)$ છે.
$Y$ એ $4$-ક્લોરોપેન્ટ-$1$-ઈન $(CH_2=CHCH_2CH(Cl)CH_3)$ છે,જે $C_4$ પર કાયરલ કેન્દ્રને કારણે પ્રકાશીય સક્રિય છે.
$1 \ mole$ $H_2$ સાથે હાઈડ્રોજનેશન પર,$Y$ એ $2$-ક્લોરોપેન્ટેન $(CH_3CH_2CH_2CH(Cl)CH_3)$ બનાવે છે,જે પ્રકાશીય સક્રિય $(P)$ રહે છે કારણ કે $C_2$ પરનું કાયરલ કેન્દ્ર જળવાઈ રહે છે.
આમ,$X$ એ $3$-ક્લોરોપેન્ટ-$1$-ઈન છે અને $Y$ એ $4$-ક્લોરોપેન્ટ-$1$-ઈન છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા એ મુક્ત મૂલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનું પ્રસરણ તબક્કો છે.
અહીં,ત્રિકોણીય સમતલીય મુક્ત મૂલક $(CH_3-\dot{C}H-C_2H_5)$ પર $Cl^{\bullet}$ બંને બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે વિન્યાસમાં ધારણા (retention) અને વ્યુત્ક્રમણ (inversion) બંને થાય છે.
આના પરિણામે $d$- અને $l$-એનાન્શિયોમર્સનું સમાન મોલર મિશ્રણ મળે છે,જેને રેસેમિક મિશ્રણ કહેવામાં આવે છે.

(A) ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,અણુમાં દ્વિબંધ હોવો જોઈએ જેમાં દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે અલગ-અલગ સમૂહો જોડાયેલા હોય.
પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવવા માટે,અણુમાં ઓછામાં ઓછું એક કાયરલ કેન્દ્ર (ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ) હોવું જોઈએ.
$4-$બ્રોમોપેન્ટ$-2-$ઈન $(CH_3-CH(Br)-CH=CH-CH_3)$ માં:
$1$. $C_2$ અને $C_3$ વચ્ચેનો દ્વિબંધ ભૌમિતિક સમઘટકતા ($cis$ અને $trans$ સ્વરૂપો) માટે જવાબદાર છે.
$2$. $C_4$ પરમાણુ એક કાયરલ કેન્દ્ર છે કારણ કે તે હાઈડ્રોજન પરમાણુ,મિથાઈલ સમૂહ,બ્રોમીન પરમાણુ અને પ્રોપેનાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,$4-$બ્રોમોપેન્ટ$-2-$ઈન ભૌમિતિક અને પ્રકાશીય સમઘટકતા બંને દર્શાવે છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ અને વિનાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-OH)$ એ ટોટોમર્સ છે.
$B$. ઇક્લિપ્સ્ડ અને સ્ટેગર્ડ ઈથેન એ ઈથેનના બે કન્ફોર્મેશન છે,તેથી તે કન્ફોર્મેશનલ આઈસોમર્સ છે.
$C$. $(+)2$-બ્યુટેનોલ અને $(-)2$-બ્યુટેનોલ એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે જે એકબીજા પર બંધબેસતા નથી,તેથી તે એનાન્ટીઓમર્સ છે.
$D$. મિથાઈલ-$n$-પ્રોપાઈલએમાઈન $(CH_3-NH-CH_2CH_2CH_3)$ અને ડાયઈથાઈલએમાઈન $((C_2H_5)_2NH)$ માં સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-NH-)$ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહો અલગ હોવાથી,તેઓ મેટામર્સ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-2, B-4, C-1, D-5$ છે.

(C) $C_4H_6$ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $4 - (6/2) + 1 = 2$ છે. શક્ય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $CH_3-CH_2-C \equiv CH$ (બ્યુટ-$1$-આઈન)
$(ii)$ $CH_3-C \equiv C-CH_3$ (બ્યુટ-$2$-આઈન)
$(iii)$ $CH_2=CH-CH=CH_2$ (બ્યુટા-$1,3$-ડાયઈન)
$(iv)$ $CH_3-CH=C=CH_2$ (બ્યુટા-$1,2$-ડાયઈન)
$(v)$ સાયક્લોબ્યુટીન
$(vi)$ $1$-મિથાઈલસાયક્લોપ્રોપીન
$(vii)$ $3$-મિથાઈલસાયક્લોપ્રોપીન
$(viii)$ મિથાઈલીનસાયક્લોપ્રોપેન
$(ix)$ બાયસાયક્લો[$1.1.0$]બ્યુટેન
આમ,કુલ $9$ સમઘટકો શક્ય છે. તેથી,વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.

$(A)$. એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ અને વિનાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-OH)$ એ $\text{ટોટોમર્સ}$ છે,કારણ કે તેઓ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુના સ્થળાંતર સાથે ગતિશીલ સંતુલનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$B$. $\text{ઇક્લિપ્સ્ડ}$ અને $\text{સ્ટેગર્ડ}$ ઈથેન એ એક જ અણુની વિવિધ અવકાશી ગોઠવણીઓ છે,જેને $\text{સંરૂપણીય સમઘટકો}$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$C$. $(+)$$2$-બ્યુટેનોલ અને $(-)$$2$-બ્યુટેનોલ એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ છે જે એકબીજા પર બંધબેસતા નથી,તેથી તેઓ $\text{એનાન્શિયોમર્સ}$ છે.
$D$. મિથાઈલ-$n$-પ્રોપાઈલએમાઈન $(CH_3-NH-CH_2CH_2CH_3)$ અને ડાયઈથાઈલએમાઈન $(CH_3CH_2-NH-CH_2CH_3)$ માં સમાન નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા અલગ-અલગ આલ્કાઈલ સમૂહો હોય છે,જે તેમને $\text{મેટામર્સ}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

(B) બે અણુઓ વચ્ચેનો સંબંધ નક્કી કરવા માટે,અમે તેમની સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી અને જોડાણનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ.
બંને અણુઓ સમાન જોડાણ ધરાવે છે અને કાયરલ કેન્દ્ર પર સમાન વિન્યાસ ($S$-વિન્યાસ) ધરાવે છે.
અણુ $II$ ને અવકાશમાં ફેરવીને,તેને અણુ $I$ પર સુપરઇમ્પોઝ કરી શકાય છે.
તેથી,તેઓ સમાન અણુઓ છે,જેને હોમોમર્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) ઇથાઇલ $3$-ઓક્સોબ્યુટેનોએટ (જેને ઇથાઇલ એસીટોએસીટેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ઇનોલ સ્વરૂપ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ અને એસ્ટર જૂથના કાર્બોનિલ ઓક્સિજન વચ્ચેના આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન દ્વારા સ્થિર થાય છે. કીટો સ્વરૂપ $CH_3COCH_2COOC_2H_5$ છે. ઇનોલ સ્વરૂપ $CH_3C(OH)=CHCOOC_2H_5$ છે,જે હાઇડ્રોજન બંધનને કારણે છ-સભ્યની સ્થિર રીંગ બનાવે છે.

(C) જોડી $1$: બંને બંધારણો એક જ અણુ દર્શાવે છે. બીજા બંધારણને સમતલમાં $180^{\circ}$ ફેરવતા,તે પ્રથમ પર બંધબેસતું આવે છે. તેથી,તેઓ હોમોમર (સમાન) છે.
જોડી $2$: બંને બંધારણો $m$-નાઈટ્રોટોલ્યુઈન છે. તેઓ સમાન (હોમોમર) છે.
જોડી $3$: પ્રથમ બંધારણ $1,1$-ડાયક્લોરો-$2$-મિથાઈલપ્રોપ-$1$-ઈન છે અને બીજું $1,2$-ડાયક્લોરો-$2$-મિથાઈલપ્રોપ-$1$-ઈન છે. આ બંધારણીય આઇસોમર (સ્થાનિક આઇસોમર) છે.

(D) $\beta$-કીટો એસિડ અથવા વિસ્થાપિત મેલોનિક એસિડને ગરમ કરવાથી ડિકાર્બોક્સિલેશન ($CO_2$ દૂર થવું) થાય છે.
ડિકાર્બોક્સિલેશન પછી સંયોજન અકાઈરલ બને તે માટે,પરિણામી ઉત્પાદનમાં સમપ્રમાણતાનું તલ (plane of symmetry) હોવું જોઈએ અથવા કાઈરલ કેન્દ્ર નાશ પામવું જોઈએ.
આપેલ વિકલ્પ $(D)$ માં,ગરમ કરવા પર ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે અને પરિણામી અણુમાં મધ્યવર્તી કાર્બન પર બે સમાન સમૂહો (જેમ કે બે $H$ પરમાણુ) જોડાય છે,જેનાથી તે અકાઈરલ બને છે.

(B, D) વિકલ્પ $A$: આપેલ બંધારણો $but-2-ene$ ના $cis$ અને $trans$ સમઘટકો છે,જે ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે,પ્રતિબિંબીઓ નથી. તેથી,આ ખોટું છે.
વિકલ્પ $B$: $CH_3CHO$ ની $HCN$ સાથેની પ્રક્રિયાથી સાયનોહાઇડ્રિન બને છે. કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવતો હોવાથી,સાયનાઇડ આયન બંને બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરી શકે છે,જેના પરિણામે સાયનોહાઇડ્રિનનું રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે. તેથી,આ સાચું છે.
વિકલ્પ $C$: $butan-2-ol$ ના બે ફિશર પ્રક્ષેપણો માટે $R/S$ વિન્યાસ નક્કી કરતા,બંને સમાન વિન્યાસ (દા.ત.,$R$) ધરાવે છે. તેથી,તેઓ એક જ અણુ દર્શાવે છે અને પ્રતિબિંબીઓ નથી. તેથી,આ ખોટું છે.
વિકલ્પ $D$: $CH_3-CH=NOH$ (એસીટાલ્ડોક્સાઇમ) $C=N$ બંધની આસપાસ પ્રતિબંધિત પરિભ્રમણ અને નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે,જે $syn$ અને $anti$ (અથવા $cis$ અને $trans$) સમઘટકો તરફ દોરી જાય છે. તેથી,આ સાચું છે.

(B) મેસો-સંયોજન એ એક અકિરાલ અણુ છે જેમાં સ્ટીરિયોસેન્ટર્સ હોય છે પરંતુ આંતરિક સમપ્રમાણતાના સમતલને કારણે તે તેના અરીસાના પ્રતિબિંબ પર સુપરઇમ્પોઝ કરી શકાય છે.
$1$. $trans-hex-3-ene + Br_2$ એન્ટી-એડિશન દ્વારા $(3R, 4R)$ અને $(3S, 4S)-3,4-dibromohexane$ નું રેસેમિક મિશ્રણ બનાવે છે.
$2$. $cis-hex-3-ene + H_2 \xrightarrow{Pd-C}$ સિન-એડિશન દ્વારા મેસો-સંયોજન બનાવે છે.
$3$. $hex-3-yne + H_2 \xrightarrow{Lindlar's \ catalyst}$ થી $cis-hex-3-ene$ મળે છે,જે મેસો-સંયોજન નથી.
$4$. $cyclohexene + Br_2 \xrightarrow{CCl_4}$ થી $trans-1,2-dibromocyclohexane$ મળે છે,જે રેસેમિક મિશ્રણ છે.

(D) વિધાન $A$ સાચું છે: વધુ સહસંયોજક બંધ અને ઓછા વીજભાર વિભાજન સાથે સ્થિરતા વધે છે.
વિધાન $B$ ખોટું છે: ઇલેક્ટ્રોમેરિક અસરમાં,$+E$ અસર ઇલેક્ટ્રોફાઇલ સાથે અને $-E$ અસર ન્યુક્લિયોફાઇલ સાથે થાય છે.
વિધાન $C$ સાચું છે: પ્રેરક અસર ધ્રુવીયતા પેદા કરે છે,જે ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ જેવા ભૌતિક ગુણધર્મોને અસર કરે છે.
વિધાન $D$ ખોટું છે: જેમ દ્વિ-બંધ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઇલ જૂથોની સંખ્યા વધે છે,તેમ હાઇડ્રોજનેશનની ઉષ્મા ઘટે છે (આલ્કીનની વધેલી સ્થિરતાને કારણે).
વિધાન $E$ સાચું છે: કાર્બેનાયનની સ્થિરતા $s$-કેરેક્ટર સાથે વધે છે (દા.ત.,$sp > sp^2 > sp^3$).
તેથી,વિધાન $B$ અને $D$ સાચા નથી.

(A) . $2-$મિથાઈલપ્રોપીન અને બ્યુટ$-1-$ઈન કાર્બન શૃંખલામાં અલગ પડે છે,તેથી તે શૃંખલા સમઘટકો $(III)$ છે.
$B$. $Cis-$બ્યુટ$-2-$ઈન અને $trans-$બ્યુટ$-2-$ઈન ભૌમિતિક સમઘટકો છે,જે અવકાશીય સમઘટકો $(I)$ નો એક પ્રકાર છે.
$C$. $2-$બ્યુટેનોલ (આલ્કોહોલ) અને ડાયઈથાઈલ ઈથર (ઈથર) અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવે છે,તેથી તે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો $(IV)$ છે.
$D$. બ્યુટ$-1-$ઈન અને બ્યુટ$-2-$ઈન દ્વિબંધના સ્થાનમાં અલગ પડે છે,તેથી તે સ્થાન સમઘટકો $(II)$ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.