Structural isomerism Questions in Gujarati

(A) $C_3H_7Cl$ આણ્વીય સૂત્ર પ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ વ્યુત્પન્ન દર્શાવે છે.
ક્લોરિન પરમાણુના સ્થાનના આધારે બે શક્ય બંધારણીય સમઘટકો છે:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-ક્લોરોપ્રોપેન)
$2$. $CH_3-CH(Cl)-CH_3$ ($2$-ક્લોરોપ્રોપેન)
તેથી,બંધારણીય સમઘટકોની કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(A) એસ્ટરનું સામાન્ય સૂત્ર $R-COOR'$ છે.
ક્રિયાશીલ સમઘટકો એવા સંયોજનો છે જેનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પરંતુ ક્રિયાશીલ સમૂહ અલગ હોય.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ (આલ્કેનોઈક એસિડ) નું સામાન્ય સૂત્ર $R-COOH$ છે,જે એસ્ટરનો ક્રિયાશીલ સમઘટક છે.
ઉદાહરણ તરીકે,મિથાઈલ મિથેનોએટ ($HCOOCH_3$,$C_2H_4O_2$) અને ઈથેનોઈક એસિડ ($CH_3COOH$,$C_2H_4O_2$) એ ક્રિયાશીલ સમઘટકો છે.
તેથી,આલ્કેનોઈક એસિડ એ એસ્ટરના ક્રિયાશીલ સમઘટકો છે.

(A) $C_2BrClF_4$ આણ્વિય સૂત્ર એ ઇથેનનું વ્યુત્પન્ન છે જેમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હેલોજન દ્વારા બદલાય છે.
સમઘટકો શોધવા માટે,આપણે $C-C$ બંધની આસપાસ પરમાણુઓની ગોઠવણી ધ્યાનમાં લઈએ છીએ.
$C_2BrClF_4$ માટે,શક્ય બંધારણીય સમઘટકો બે કાર્બન પરમાણુઓ પર પરમાણુઓના વિતરણ પર આધારિત છે:
$1$. $CF_3-CFBrCl$ (એક સમઘટક)
$2$. $CF_2Cl-CF_2Br$ (એક સમઘટક)
$CF_3-CFBrCl$ માટે,$Br$ અને $Cl$ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ કાઇરલ છે,જે $2$ પ્રતિબિંબીત સમઘટકો ($d$ અને $l$ સ્વરૂપો) તરફ દોરી જાય છે.
$CF_2Cl-CF_2Br$ માટે,કોઈ કાઇરલ કેન્દ્રો નથી.
કુલ સમઘટકો = $2$ (પ્રતિબિંબીત સમઘટકો) + $1$ (બંધારણીય સમઘટક) = $3$.

(D) ચલરૂપકતા માટે ક્રિયાશીલ સમૂહ (જેમ કે $-NO_2$) સાથે જોડાયેલા $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પર ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$RCH_2NO_2$ માં,$-NO_2$ સમૂહ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર બે $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે નાઇટ્રો સમૂહની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક અસરને કારણે એસિડિક હોય છે.
તેથી,$RCH_2NO_2$ નાઇટ્રો-એસી (nitro-aci) ચલરૂપકતા દર્શાવી શકે છે.

(B) $n$-બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ એ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ (સીધી શૃંખલા) છે.
આઈસોબ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ એ $(CH_3)_2CH-CH_2-OH$ (શાખિત શૃંખલા) છે.
બંને સમઘટકોમાં કાર્બન શૃંખલાનું બંધારણ અલગ હોવાથી,તેઓ શૃંખલા સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(B) આભાસી અસંમિત કાર્બન પરમાણુ એવો કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે,જેમાં બે સમૂહો એકબીજાના પ્રતિબિંબી (enantiomeric) હોય છે અને બાકીના બે અલગ હોય છે.
સંયોજન $CH_3-CH(Br)-CH(OH)-CH(Br)-CH_3$ માં,મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ $-H$,$-OH$ અને બે સમાન $-CH(Br)CH_3$ સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે.
જો આ બે $-CH(Br)CH_3$ સમૂહોના વિન્યાસ અલગ હોય (એક $R$ અને એક $S$),તો મધ્યસ્થ કાર્બન આભાસી અસંમિત કેન્દ્ર બને છે.

(C) ડાયઈથાઈલ એમાઈન એ $(C_2H_5)_2NH$ સૂત્ર ધરાવતું દ્વિતીયક એમાઈન છે.
તે $n$-બ્યુટાઈલ એમાઈન અથવા $2$-બ્યુટેનામાઈન જેવા પ્રાથમિક એમાઈનનો ક્રિયાશીલ સમઘટક છે,કારણ કે તે બધા સમાન આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{11}N$ ધરાવે છે પરંતુ તેમના ક્રિયાશીલ સમૂહો અલગ છે (દ્વિતીયક એમાઈન વિરુદ્ધ પ્રાથમિક એમાઈન).
તેથી,ડાયઈથાઈલ એમાઈન અને $2$-બ્યુટેનામાઈન ક્રિયાશીલ સમઘટકો છે.

(A) ચલરૂપકતા એ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતાનો એક પ્રકાર છે જેમાં સંયોજન બે કે તેથી વધુ સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે હાઇડ્રોજન પરમાણુના સ્થાનમાં ફેરફારને કારણે એકબીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે.
ચલરૂપકતા દર્શાવવા માટે,સંયોજન પાસે કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ ની બાજુમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$2-$પેન્ટેનોન $(CH_3COCH_2CH_2CH_3)$ માં કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના કાર્બન પર $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હાજર છે.
તેથી,તે કીટો-ઇનોલ ચલરૂપકતા દર્શાવે છે.

(D) મેટામેરિઝમ એવા બહુસંયોજક ક્રિયાશીલ સમૂહોમાં જોવા મળે છે જ્યાં મધ્યસ્થ પરમાણુ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહો અલગ હોય છે.
ઉદાહરણોમાં ઈથર $(R-O-R')$,કિટોન $(R-CO-R')$,અને તૃતીયક એમાઈન $(R-N(R')-R'')$ નો સમાવેશ થાય છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પો (ઈથર,કિટોન અને તૃતીયક એમાઈન) બહુસંયોજક ક્રિયાશીલ સમૂહો હોવાથી,તે બધા મેટામેરિઝમ દર્શાવે છે.

(A) આપેલા સંયોજનો $CH_3CH_2CH_2OCH_3$ (મિથોક્સીપ્રોપેન) અને $CH_3CH_2OCH_2CH_3$ (ઈથોક્સીઈથેન) છે.
બંને ઈથર છે અને તેમનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O$ સમાન છે.
મેટામરિઝમ (Metamerism) એ ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-O-)$ ની બંને બાજુએ કાર્બન પરમાણુઓના વિતરણમાં તફાવતને કારણે ઉદ્ભવે છે.
$CH_3CH_2CH_2OCH_3$ માં,ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહો મિથાઈલ અને પ્રોપાઈલ છે.
$CH_3CH_2OCH_2CH_3$ માં,ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહો ઈથાઈલ અને ઈથાઈલ છે.
ક્રિયાશીલ સમૂહની આસપાસ આલ્કાઈલ સમૂહોનું વિતરણ અલગ હોવાથી,તેઓ મેટામર્સ છે.

(C) મેથોક્સી મિથેન $(CH_3-O-CH_3)$ એ $C_2H_6O$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતો ઈથર છે.
ઇથેનોલ $(CH_3-CH_2-OH)$ એ સમાન આણ્વીય સૂત્ર $C_2H_6O$ ધરાવતો આલ્કોહોલ છે.
બંને સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોવા છતાં તેમાં અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો (ઈથર સમૂહ $-O-$ અને હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $-OH$) હોવાથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે.

(C) $C_6H_{14}$ (હેકઝેન) ના બંધારણીય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-હેકઝેન)
$2$. $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ ($2$-મિથાઈલપેન્ટેન)
$3$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($3$-મિથાઈલપેન્ટેન)
$4$. $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ ($2,2$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન)
$5$. $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ ($2,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેન)
આમ,કુલ $5$ બંધારણીય સમઘટકો છે.

(A) પ્રથમ સંયોજન $n$-બ્યુટેન નાઈટ્રાઈલ $(CH_3-CH_2-CH_2-CN)$ છે,જેમાં $4$ કાર્બન પરમાણુઓની સીધી શૃંખલા છે.
બીજું સંયોજન $2$-મિથાઈલ પ્રોપેન નાઈટ્રાઈલ $(CH_3-CH(CN)-CH_3)$ છે,જેમાં મુખ્ય શૃંખલામાં $3$ કાર્બન પરમાણુઓની શાખિત શૃંખલા છે.
આ બંને સમઘટકોમાં કાર્બનનું માળખું (કાર્બન પરમાણુઓની ગોઠવણી) અલગ હોવાથી,તેઓ શૃંખલા સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(C) આલ્કેન શૃંખલામાં સ્થાન સમઘટકતા માટે ઓછામાં ઓછા $3$ કાર્બન પરમાણુની જરૂર પડે છે (દા.ત.,$1$-ક્લોરોપ્રોપેન અને $2$-ક્લોરોપ્રોપેન). જો કે,ડાયક્લોરોઈથેન જેવા સાદા વિસ્થાપિત આલ્કેન માટે,સ્થાન સમઘટકતા દર્શાવવા માટે $2$ કાર્બન પરમાણુ પૂરતા છે (દા.ત.,$1,1$-ડાયક્લોરોઈથેન અને $1,2$-ડાયક્લોરોઈથેન).

(B) અણુસૂત્ર $C_5H_{10}$ માટે અસંતૃપ્તતાનું પ્રમાણ (ડબલ બોન્ડ ઇક્વિવેલન્ટ) $1$ છે.
ચક્રિય સમઘટકો માટે શક્ય બંધારણો નીચે મુજબ છે:
$1$. સાયક્લોપેન્ટેન
$2$. મિથાઈલસાયક્લોબ્યુટેન
$3$. ઈથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન
$4$. $1,1$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન
$5$. $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપ્રોપેન (સીસ અને ટ્રાન્સ અવકાશીય સમઘટકો છે,તેથી તેને એક બંધારણીય સમઘટક તરીકે ગણવામાં આવે છે)
આમ,કુલ $5$ બંધારણીય ચક્રિય સમઘટકો છે.

(B) પ્રથમ સંયોજન $hexan-3-one$ $(CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ છે.
બીજું સંયોજન $3,3-dimethylbutan-2-one$ $(CH_3-CO-C(CH_3)_3)$ છે.
બંને સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર $C_6H_{12}O$ સમાન છે.
તેઓ કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ સમૂહોમાં તફાવત ધરાવે છે,તેથી તેઓ મેટામર્સ છે.

(B) જો કાર્બન પરમાણુ ચાર અલગ-અલગ સમૂહો અથવા પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય તો તે કિરાલ છે.
બંધારણ $(I)$: $C_2H_5-CH(CH_3)-C_3H_7$. મધ્યસ્થ કાર્બન $-H, -CH_3, -C_2H_5, -C_3H_7$ સાથે જોડાયેલ છે. ચારેય સમૂહો અલગ હોવાથી તે કિરાલ છે.
બંધારણ $(II)$: $C_2H_5-CO-CH(CH_3)-C_2H_5$. $CH(CH_3)$ સમૂહમાંનો કાર્બન $-H, -CH_3, -C_2H_5, -CO-C_2H_5$ સાથે જોડાયેલ છે. ચારેય સમૂહો અલગ હોવાથી તે કિરાલ છે.
બંધારણ $(III)$: $CH_3^+$. આ સમતલીય કાર્બોકેટાયન છે,જે કિરાલ નથી.
બંધારણ $(IV)$: $C_2H_5-CH(CH_3)-C_2H_5$. મધ્યસ્થ કાર્બન $-H, -CH_3, -C_2H_5, -C_2H_5$ સાથે જોડાયેલ છે. બે સમૂહો સમાન હોવાથી તે અકિરાલ છે.
તેથી,માત્ર $I$ અને $II$ કિરાલ છે.

(D) $C_4H_{10}O$ અણુસૂત્ર આલ્કોહોલ અને ઈથર દર્શાવે છે. તેના બંધારણીય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
આલ્કોહોલ:
$1$. $CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ (બ્યુટેન$-1-$ઓલ)
$2$. $CH_3CH_2CH(OH)CH_3$ (બ્યુટેન$-2-$ઓલ)
$3$. $(CH_3)_2CHCH_2OH$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન$-1-$ઓલ)
$4$. $(CH_3)_3COH$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલ)
ઈથર:
$5$. $CH_3OCH_2CH_2CH_3$ ($1$-મિથોક્સિપ્રોપેન)
$6$. $CH_3OCH(CH_3)_2$ ($2$-મિથોક્સિપ્રોપેન)
$7$. $CH_3CH_2OCH_2CH_3$ (ઈથોક્સિઈથેન)
કુલ બંધારણીય સમઘટકો = $4$ (આલ્કોહોલ) + $3$ (ઈથર) = $7$.

(C) ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન હોય પરંતુ ક્રિયાશીલ સમૂહ અલગ હોય.
$1$. આલ્કોહોલ ઈથર સાથે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે (દા.ત.,$CH_3CH_2OH$ અને $CH_3OCH_3$).
$2$. આલ્ડીહાઈડ કીટોન સાથે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે (દા.ત.,$CH_3CH_2CHO$ અને $CH_3COCH_3$).
$3$. સાયનાઈડ (નાઈટ્રાઈલ) આઈસોસાયનાઈડ સાથે ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવી શકે છે (દા.ત.,$R-CN$ અને $R-NC$).
$4$. આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(R-X)$ પાસે સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતો અન્ય કોઈ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટક હોતો નથી,કારણ કે તેમાં આવી સમઘટકતા માટે જરૂરી બંધારણીય વિવિધતાનો અભાવ હોય છે.
તેથી,આલ્કાઈલ હેલાઈડ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવતા નથી.

(C) ઈથાઈલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_2CH_3)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_8O_2$ છે.
ક્રિયાશીલ સમઘટકો સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવે છે પરંતુ અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો ધરાવે છે.
$4$-હાઈડ્રોક્સિ બ્યુટેનોન $(C_4H_8O_2)$,$3$-હાઈડ્રોક્સિ બ્યુટેનાલ $(C_4H_8O_2)$,અને આઈસો બ્યુટીરીક એસિડ $(C_4H_8O_2)$ બધાનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_8O_2$ છે.
જ્યારે,બ્યુટેન-$2,3$-ડાયોલનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O_2$ છે,જે ઈથાઈલ એસિટેટ કરતા અલગ છે.
તેથી,બ્યુટેન-$2,3$-ડાયોલ એ ઈથાઈલ એસિટેટનો સમઘટક નથી.

(C) પ્રથમ સંયોજન બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ છે,જેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્રિયાશીલ સમૂહ છે.
બીજું સંયોજન $2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(o-HOC_6H_4CHO)$ છે,જેમાં હાઈડ્રોક્સિલ $(-OH)$ અને આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ બંને ક્રિયાશીલ સમૂહો છે.
આ બંને સંયોજનોમાં અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો હોવાથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકો છે.

(A) પ્રથમ સંયોજન બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ છે,જેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-COOH)$ રહેલો છે.
બીજું સંયોજન $3-hydroxybenzaldehyde$ છે,જેમાં આલ્ડિહાઇડ $(-CHO)$ અને હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ એમ બંને ક્રિયાશીલ સમૂહો રહેલા છે.
આ બંને સંયોજનોમાં અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો હોવાથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(C) આલ્કેન $(C_4H_{10})$ માટે શૃંખલા સમઘટકતા દર્શાવવા માટે ઓછામાં ઓછા $4$ કાર્બન પરમાણુઓ જરૂરી છે,પરંતુ આલ્કાઈન $(C_nH_{2n-2})$ માટે શૃંખલા સમઘટકતા દર્શાવવા માટે ઓછામાં ઓછા $5$ કાર્બન પરમાણુઓ જરૂરી છે.
$C_4H_6$ એ આલ્કાઈન $(C_4H_{2(4)-2} = C_4H_6)$ છે,જે માત્ર $4$ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે શાખિત શૃંખલા સમઘટક બનાવી શકતું નથી.

(B) મેટામરિઝમ (ચલરૂપક્તા) એ સમાન બહુસંયોજક ક્રિયાશીલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ આલ્કાઈલ શૃંખલાઓમાં તફાવતને કારણે ઉદ્ભવે છે.
વિકલ્પ $A$ માં,ક્રિયાશીલ સમૂહ $-CO-NH-$ છે. પ્રથમ સંયોજનમાં,જોડાયેલ સમૂહો $C_6H_5$ અને $CH_3$ છે. બીજા સંયોજનમાં,જોડાયેલ સમૂહો $CH_3$ અને $C_6H_5$ છે. આ સમાન છે,મેટામર્સ નથી.
વિકલ્પ $B$ માં,ક્રિયાશીલ સમૂહ $-CO-O-CO-$ છે. પ્રથમ સંયોજનમાં,જોડાયેલ સમૂહો $C_2H_5$ અને $C_2H_5$ છે. બીજા સંયોજનમાં,જોડાયેલ સમૂહો $CH_3$ અને $C_3H_7$ છે. કેન્દ્રીય ક્રિયાશીલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ આલ્કાઈલ સમૂહો અલગ હોવાથી,તેઓ મેટામર્સ છે.
તેથી,માત્ર વિકલ્પ $B$ મેટામર્સની જોડી દર્શાવે છે.

(D) ચલરૂપકતા માટે $C=O$,$C=N$ અથવા $N=O$ જેવા ધ્રુવીય સમૂહની બાજુમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$CH_3NO_2$,$CH_3CH_2NO_2$ અને $C_6H_5CH=CH-OH$ (એનોલ) ચલરૂપકતા દર્શાવી શકે છે.
$CH_3CH_2OH$ (ઇથેનોલ) એ સંતૃપ્ત આલ્કોહોલ છે અને તેમાં ચલરૂપકતા દર્શાવવા માટે જરૂરી ક્રિયાશીલ સમૂહ કે $\alpha$-હાઇડ્રોજનની ગોઠવણી હોતી નથી.

(C) સ્થાન સમઘટકતા ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ સમાન કાર્બન માળખા પર અલગ-અલગ સ્થાનો પર જોડાયેલ હોય.
બંધારણ $(1)$ એ $o$-ક્લોરોએનિસોલ છે.
બંધારણ $(4)$ એ $p$-ક્લોરોએનિસોલ છે.
બંને $(1)$ અને $(4)$ નું આણ્વીય સૂત્ર સમાન છે અને બેન્ઝીન વલય પર સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહો અલગ-અલગ સ્થાનો પર જોડાયેલા હોવાથી,તેઓ સ્થાન સમઘટકો છે.
બંધારણ $(2)$ અને $(3)$ એ અલગ-અલગ કાર્બન શૃંખલા લંબાઈ ધરાવતા ઇપોક્સાઇડ છે,તેથી તેઓ શૃંખલા સમઘટકો છે.

(B) ડાયઈથાઈલ ઈથર $(C_2H_5-O-C_2H_5)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
સમઘટક બનવા માટે,પદાર્થનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન $(C_4H_{10}O)$ હોવું જોઈએ.
$1$. બ્યુટેન$-1-$ઓલ $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ નું સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
$2$. બ્યુટેનોન $(CH_3COCH_2CH_3)$ નું સૂત્ર $C_4H_8O$ છે.
$3$. $2-$મિથાઈલ પ્રોપેન$-2-$ઓલ $((CH_3)_3COH)$ નું સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
$4$. n-પ્રોપાઈલ મિથાઈલ ઈથર $(CH_3CH_2CH_2OCH_3)$ નું સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
બ્યુટેનોનનું આણ્વીય સૂત્ર અલગ હોવાથી,તે ડાયઈથાઈલ ઈથરનો સમઘટક નથી.

(A) સંયોજન $A$ એ $CH_3OOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH$ છે.
સંયોજન $B$ એ $HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOCH_3$ છે.
આ બંને બંધારણો સમાન છે કારણ કે તે એક જ અણુને અલગ અલગ દિશામાંથી જોતા મળે છે (જો $B$ ને કાગળના સમતલમાં $180^{\circ}$ ફેરવવામાં આવે તો $A$ મળે છે).
તેથી,$A$ અને $B$ સમાન છે.

(A) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ અને મિથાઈલ ફોર્મેટ $(HCOOCH_3)$ સમાન આણ્વીય સૂત્ર,$C_2H_4O_2$ ધરાવે છે.
એસિટિક એસિડમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-COOH)$ હોય છે.
મિથાઈલ ફોર્મેટમાં એસ્ટર ક્રિયાશીલ સમૂહ $(-COOCH_3)$ હોય છે.
તેઓ અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો ધરાવતા હોવાથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(D) ચલરૂપકતા માટે કાર્બોનિલ સમૂહ $(-C=O)$ ની બાજુમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુની હાજરી આવશ્યક છે.
$1,2$-cyclohexanedione માં,કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના કાર્બન પરમાણુઓ પાસે $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે,જે ઓક્સિજન પરમાણુ પર સ્થળાંતર કરીને ઇનોલ (enol) સ્વરૂપ બનાવી શકે છે.

(D) આપેલા સંયોજનો $CH_3-CH_2-CH_2-COOH$ (બ્યુટેનોઈક એસિડ) અને $CH_3-CH(CH_3)-COOH$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેનોઈક એસિડ) છે.
બંને સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર $(C_4H_8O_2)$ સમાન છે પરંતુ કાર્બન શૃંખલાની ગોઠવણીમાં (સીધી શૃંખલા વિરુદ્ધ શાખિત શૃંખલા) તફાવત છે.
તેથી,તેઓ શૃંખલા સમઘટકતાના ઉદાહરણો છે.

(A) કિટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવવા માટે કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$A$. $p$-બેન્ઝોક્વિનોન: તેમાં ટોટોમેરિઝમ માટે કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ ઉપલબ્ધ નથી.
$B$. બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ઓક્સાઈમ: તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.
$C$. સાયક્લોહેક્ઝેન$-1,3,5-$ટ્રાયોન: તેમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે અને તે કિટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવે છે.
$D$. સાયક્લોહેક્ઝેન$-1,4-$ડાયોન: તેમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે અને તે કિટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.
તેથી,$p$-બેન્ઝોક્વિનોન ટોટોમેરિઝમ દર્શાવતું નથી.

(A) સાચો જવાબ છે.
પ્રોપેનાલ $(CH_3CH_2CHO)$ એ આલ્ડિહાઈડ છે,જ્યારે પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$ એ કીટોન છે.
બંને સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન $(C_3H_6O)$ છે,પરંતુ તેમાં અલગ-અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહો (આલ્ડિહાઈડ અને કીટોન) રહેલા છે.
તેથી,તેઓ ક્રિયાશીલ સમૂહ સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(B) ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ અને ડાયમિથાઈલ ઈથર $(CH_3OCH_3)$ બંનેનું આણ્વીય સૂત્ર $C_2H_6O$ સમાન છે.
તેમનું આણ્વીય સૂત્ર સમાન છે પરંતુ બંધારણીય ગોઠવણી (ક્રિયાશીલ સમૂહ) અલગ હોવાથી,તેઓ એકબીજાના ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(A) કાર્બોનિલ સંયોજનોમાં ટોટોમેરિઝમ માટે $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુની હાજરી જરૂરી છે જેથી ઇનોલ (enol) બની શકે. વધુમાં,ઇનોલનું નિર્માણ $Bredt's$ $Rule$ નું ઉલ્લંઘન કરતું ન હોવું જોઈએ,જે જણાવે છે કે બ્રિજ્ડ બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમના બ્રિજહેડ પર દ્વિબંધ મૂકી શકાતો નથી,સિવાય કે વલય પૂરતું મોટું હોય.
$I$: આ બાયસાઇક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટન$-2-$ઓન છે. $\alpha$-હાઇડ્રોજન હાજર છે,પરંતુ ઇનોલ બનાવવાથી બ્રિજહેડ પર દ્વિબંધ આવશે,જે $Bredt's$ $Rule$ નું ઉલ્લંઘન કરે છે.
$II$: આ $3,3-$ડાયફિનાઇલબાયસાઇક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટન$-2-$ઓન છે. $I$ ની જેમ,ઇનોલ સ્વરૂપ $Bredt's$ $Rule$ નું ઉલ્લંઘન કરશે.
$III$: આ બાયસાઇક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટન$-2-$ઓન છે. ઇનોલ સ્વરૂપ $C_3$ સ્થાન પરથી $\alpha$-હાઇડ્રોજન દૂર કરીને બનાવી શકાય છે,જે $Bredt's$ $Rule$ નું ઉલ્લંઘન કરતું નથી કારણ કે દ્વિબંધ બ્રિજહેડ પર નથી.
તેથી,માત્ર અણુ $III$ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.

(C) કાર્બોનિલ સંયોજનોમાં ટોટોમેરિઝમ માટે સામાન્ય રીતે $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુની હાજરી જરૂરી છે.
$I$: આ સંયોજનમાં કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ છે,તેથી તે કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.
$II$: આ સંયોજનમાં પણ કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ છે,જે તેને કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવવા દે છે.
$III$: જોકે આ સંયોજનમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજનનો અભાવ છે,તે $\gamma$-ટોટોમેરિઝમ (જેને $p$-ટોટોમેરિઝમ પણ કહેવાય છે) દર્શાવી શકે છે કારણ કે તેમાં એક સંયુગ્મિત પ્રણાલી છે જ્યાં $\gamma$-હાઇડ્રોજન ટોટોમેરિક સ્થાનાંતરમાં ભાગ લઈ શકે છે.
તેથી,ત્રણેય સંયોજનો ($I, II$ અને $III$) કોઈને કોઈ પ્રકારનું ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.

(D) સંયોજન $(III)$ સૌથી વધુ સ્થિર છે કારણ કે તે સંયુગ્મિત (conjugated) ઇનોલ છે અને આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન દ્વારા વધુ સ્થિર થાય છે,જે છ-સભ્યની સ્થિર રીંગ બનાવે છે.
સંયોજન $(II)$ એ કીટો સ્વરૂપ છે,જે સામાન્ય રીતે બિન-સંયુગ્મિત ઇનોલ કરતા વધુ સ્થિર હોય છે.
સંયોજન $(I)$ એ બિન-સંયુગ્મિત ઇનોલ છે,જે તેને સૌથી ઓછું સ્થિર બનાવે છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $III > II > I$ છે.

(D) કયું સંયોજન સમઘટક નથી તે નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $(DU)$ ની ગણતરી કરીએ છીએ:
$1$. સાયક્લોઓક્ટીન: $C_8H_{14}$,$DU = 8 - 14/2 + 1 = 2$.
$2$. બાયસાયક્લોબ્યુટાઇલ: $C_8H_{14}$,$DU = 8 - 14/2 + 1 = 2$.
$3$. બાયસાયક્લો[$3.3.0$]ઓક્ટેન: $C_8H_{14}$,$DU = 8 - 14/2 + 1 = 2$.
$4$. ટ્રાયસાયક્લો[$3.3.0.0^{2,6}$]ઓક્ટેન: $C_8H_{12}$,$DU = 8 - 12/2 + 1 = 3$.
ચોથા સંયોજનનું આણ્વિય સૂત્ર અને $DU$ મૂલ્ય અલગ હોવાથી,તે બાકીના સંયોજનોનું સમઘટક નથી.

(A) $C_5H_{12}$ અણુસૂત્ર એ આલ્કેન (પેન્ટેન) ને અનુરૂપ છે.
શક્ય બંધારણીય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1.$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-પેન્ટેન)
$2.$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-મિથાઈલબ્યુટેન અથવા આઈસોપેન્ટેન)
$3.$ $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$ ($2,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપેન અથવા નિયોપેન્ટેન)
તેથી,કુલ $3$ બંધારણીય સમઘટકો છે.

(D) બે સંયોજનો વચ્ચેનો સંબંધ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાઈરલ કેન્દ્રને $R/S$ વિન્યાસ આપીએ છીએ.
પ્રથમ સંયોજન (ડાબે) માટે: કાઈરલ કેન્દ્રો બીજા અને ત્રીજા કાર્બન પર છે. Cahn-Ingold-Prelog નિયમોના આધારે અગ્રતા નક્કી કરતા,વિન્યાસ $(2S, 3S)$ મળે છે.
બીજા સંયોજન (જમણે) માટે: અગ્રતા નક્કી કરતા,વિન્યાસ $(2S, 3R)$ મળે છે.
કારણ કે વિન્યાસ $(2S, 3S)$ અને $(2S, 3R)$ છે,તેઓ અરીસાના પ્રતિબિંબ ન હોય તેવા સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ છે.
તેથી,આ બે સંયોજનો ડાયાસ્ટિરિયોમર્સ છે.

(B) કાઈરલ કેન્દ્ર એ કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે. ત્રણ કાઈરલ કાર્બન ધરાવતી શૃંખલાની ફિશર પ્રક્ષેપણ રચનામાં,મધ્યસ્થ કાર્બન $(C-3)$ એ વચ્ચેનું છેદબિંદુ છે.
રચનાઓ જોતા:
- રચના $A$ માં,$C-3$ એ $H$,$Br$,ઉપરના સમૂહ $(-CH(OH)CH_3)$ અને નીચેના સમૂહ $(-CH(Br)CH_3)$ સાથે જોડાયેલ છે. ઉપરના અને નીચેના સમૂહ અલગ હોવાથી,$C-3$ કાઈરલ છે.
- રચના $B$ માં,$C-3$ એ $H$,$OH$,ઉપરના સમૂહ $(-CH(Br)CH_3)$ અને નીચેના સમૂહ $(-CH(Br)CH_3)$ સાથે જોડાયેલ છે. અહીં,ઉપરના અને નીચેના બંને સમૂહ સમાન $(-CH(Br)CH_3)$ છે. તેથી,મધ્યસ્થ કાર્બન $C-3$ બે સમાન સમૂહો સાથે જોડાયેલ છે અને તે કાઈરલ કેન્દ્ર નથી.
- રચના $C$ અને $D$ માં,$C-3$ સાથે જોડાયેલા સમૂહો અલગ છે,તેથી તે કાઈરલ છે.
આમ,રચના $B$ માં,મધ્યસ્થ કાર્બન કાઈરલ નથી.

(D) કીટો-ઈનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવવા માટે,સંયોજન પાસે કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ ની બાજુમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જોઈએ.
$(A)$ આકૃતિમાં દર્શાવેલ સંયોજનમાં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ નથી.
$(B)$ આકૃતિમાં દર્શાવેલ સંયોજન બ્રેડ્ટના નિયમ (Bredt's rule) ને કારણે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવતું નથી,જે બ્રિજહેડ સ્થાન પર દ્વિબંધ બનતા અટકાવે છે.
$(C)$ $Ph-CO-Ph$ (બેન્ઝોફેનોન): બંને $\alpha$-કાર્બન બેન્ઝીન રિંગનો ભાગ છે અને તેમની પાસે કોઈ હાઈડ્રોજન નથી.
$(D)$ $Ph-CO-CH_3$ (એસીટોફેનોન): તેની પાસે મિથાઈલ $(-CH_3)$ ગ્રુપ પર ત્રણ $\alpha$-હાઈડ્રોજન છે. તેથી,તે ટોટોમેરિઝમ દર્શાવી શકે છે.

(D) પ્રથમ સંયોજન $2$-ક્લોરોબ્યુટેન$-1$-ઓલ $(CH_2(OH)-CHCl-CH_2-CH_3)$ છે.
બીજું સંયોજન $3$-ક્લોરોબ્યુટેન$-1$-ઓલ $(CH_2(OH)-CH_2-CHCl-CH_3)$ છે.
બંને સંયોજનોનું આણ્વીય સૂત્ર $(C_4H_9ClO)$ સમાન છે પરંતુ કાર્બન શૃંખલા પર ક્લોરિન પરમાણુના સ્થાનમાં તફાવત છે.
તેથી,તેઓ સ્થાનિક (બંધારણીય) સમઘટકો છે.

(B) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. આપેલા સંયોજનો $N$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$એમાઈન અને $N$-મિથાઈલપ્રોપેન$-2-$એમાઈન છે. આ સ્થાન સમઘટકો છે,શૃંખલા સમઘટકો નથી.
$B$. પ્રથમ સંયોજન $5$-ઓક્સોહેક્ઝેનોઈલ ક્લોરાઈડ છે અને બીજું $4$-મિથાઈલ-$5$-ઓક્સોપેન્ટેનોઈલ ક્લોરાઈડ છે. આ શૃંખલા સમઘટકો છે કારણ કે મુખ્ય શૃંખલાનું કાર્બન માળખું અલગ છે.
$C$. મેટામર્સ માટે સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ અલગ અલગ આલ્કાઈલ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોવો જોઈએ. અહીં,કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલા સમૂહો બંને બંધારણોમાં સમાન છે,માત્ર ઉલટાવેલા છે,તેથી તેઓ સમાન સંયોજન છે,મેટામર્સ નથી.
$D$. એથેન$-1,2-$ડાયોલમાં,આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધનને કારણે ગોશ (gauche) સ્વરૂપ એન્ટી સ્વરૂપ કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચી જોડી છે.

(A) સાયનાઈડ $(R-C \equiv N)$ અને આઈસોસાયનાઈડ $(R-N \equiv C)$ એકબીજાના ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો છે.
તેઓ ટોટોમેરિઝમ (ચલરૂપકતા) દર્શાવે છે,જે એક પ્રકારની ક્રિયાશીલ સમૂહની સમઘટકતા છે જેમાં સમઘટકો એકબીજા સાથે ગતિશીલ સંતુલનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,સાયનાઈડ ટોટોમેરિક સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(A) આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O$ એ સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n+2}O$ ને અનુરૂપ છે,જે આલ્કોહોલ અથવા ઈથર સૂચવે છે.
કુલ $4$ આલ્કોહોલ છે: $n$-બ્યુટેનોલ,બ્યુટેન-$2$-ઓલ,$2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$1$-ઓલ,અને $2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ.
કુલ $3$ ઈથર છે: ડાયઈથાઈલ ઈથર,$1$-મિથોક્સીપ્રોપેન,અને $2$-મિથોક્સીપ્રોપેન.
આમ,કુલ $4 + 3 = 7$ બંધારણીય સમઘટકો છે.

(C) આપેલ રચનાઓ સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા દ્વિતીયક એમાઈન છે,પરંતુ નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ જૂથો અલગ છે.
રચના $1$ માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે આઈસોપ્રોપાઈલ જૂથ જોડાયેલું છે.
રચના $2$ માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે ઈથાઈલ અને મિથાઈલ જૂથ જોડાયેલા છે.
બહુસંયોજક ક્રિયાશીલ જૂથ (નાઈટ્રોજન) ની આસપાસ આલ્કાઈલ જૂથોનું વિતરણ અલગ હોવાથી,આ મેટામેર્સ છે.
તેથી,સાચો પ્રકાર મેટામેરિઝમ છે.