Structural isomerism Questions in Hindi

(A) $C_3H_7Cl$ आण्विक सूत्र प्रोपाइल क्लोराइड व्युत्पन्न को दर्शाता है।
क्लोरीन परमाणु की स्थिति के आधार पर दो संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ ($1$-क्लोरोप्रोपेन)
$2$. $CH_3-CH(Cl)-CH_3$ ($2$-क्लोरोप्रोपेन)
अतः,संरचनात्मक समावयवियों की कुल संख्या $2$ है।

(A) एस्टर का सामान्य सूत्र $R-COOR'$ होता है।
कार्यात्मक समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन कार्यात्मक समूह भिन्न होते हैं।
कार्बोक्सिलिक एसिड (अल्केनोइक एसिड) का सामान्य सूत्र $R-COOH$ होता है,जो एस्टर का एक कार्यात्मक समावयवी है।
उदाहरण के लिए,मिथाइल मेथेनोएट ($HCOOCH_3$,$C_2H_4O_2$) और एथेनोइक एसिड ($CH_3COOH$,$C_2H_4O_2$) कार्यात्मक समावयवी हैं।
इसलिए,अल्केनोइक एसिड एस्टर के कार्यात्मक समावयवी हैं।

(A) $C_2BrClF_4$ आण्विक सूत्र इथेन का एक व्युत्पन्न है जिसमें हाइड्रोजन परमाणुओं को हैलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
समावयवियों को खोजने के लिए,हम $C-C$ बंध के चारों ओर परमाणुओं की व्यवस्था पर विचार करते हैं।
$C_2BrClF_4$ के लिए,संभावित संरचनात्मक समावयवी दो कार्बन परमाणुओं पर परमाणुओं के वितरण पर आधारित हैं:
$1$. $CF_3-CFBrCl$ (एक समावयवी)
$2$. $CF_2Cl-CF_2Br$ (एक समावयवी)
$CF_3-CFBrCl$ के लिए,$Br$ और $Cl$ से जुड़ा कार्बन परमाणु कायरल है,जिससे $2$ प्रतिबिंब रूप ($d$ और $l$ रूप) बनते हैं।
$CF_2Cl-CF_2Br$ के लिए,कोई कायरल केंद्र नहीं है।
कुल समावयवी = $2$ (प्रतिबिंब रूप) + $1$ (संरचनात्मक समावयवी) = $3$.

(D) चलावयवता के लिए क्रियात्मक समूह (जैसे $-NO_2$) से जुड़े $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
$RCH_2NO_2$ में,$-NO_2$ समूह से जुड़े कार्बन परमाणु पर दो $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो नाइट्रो समूह के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव के कारण अम्लीय होते हैं।
अतः,$RCH_2NO_2$ नाइट्रो-एसी (nitro-aci) चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।

(B) $n$-ब्यूटाइल अल्कोहल $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-OH$ (सीधी श्रृंखला) है।
आइसोब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3)_2CH-CH_2-OH$ (शाखित श्रृंखला) है।
चूंकि दोनों समावयवियों में कार्बन कंकाल भिन्न है,इसलिए वे श्रृंखला समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(B) एक छद्म-असममित कार्बन परमाणु वह कार्बन परमाणु है जो चार समूहों से जुड़ा होता है,जहाँ दो समूह एक-दूसरे के प्रतिबिंब (enantiomeric) होते हैं और अन्य दो अलग होते हैं।
यौगिक $CH_3-CH(Br)-CH(OH)-CH(Br)-CH_3$ में,केंद्रीय कार्बन परमाणु $-H$,$-OH$ और दो समान $-CH(Br)CH_3$ समूहों से जुड़ा होता है।
यदि इन दो $-CH(Br)CH_3$ समूहों के विन्यास अलग-अलग हों (एक $R$ और एक $S$),तो केंद्रीय कार्बन एक छद्म-असममित केंद्र बन जाता है।

(C) डाईएथिल एमाइन $(C_2H_5)_2NH$ सूत्र वाला एक द्वितीयक एमाइन है।
यह $n$-ब्यूटिल एमाइन या $2$-ब्यूटेनामाइन जैसे प्राथमिक एमाइन का क्रियात्मक समावयवी है,क्योंकि इन सभी का आणविक सूत्र $C_4H_{11}N$ समान है लेकिन इनके क्रियात्मक समूह भिन्न हैं (द्वितीयक एमाइन बनाम प्राथमिक एमाइन)।
अतः,डाईएथिल एमाइन और $2$-ब्यूटेनामाइन क्रियात्मक समावयवी हैं।

(A) चलावयवता (tautomerism) कार्यात्मक समावयवता का एक विशेष प्रकार है जिसमें एक रासायनिक यौगिक दो या दो से अधिक अंतःपरिवर्तनीय रूपों में मौजूद होता है जो कम से कम एक हाइड्रोजन परमाणु की स्थिति में भिन्न होते हैं।
चलावयवता प्रदर्शित करने के लिए,यौगिक में कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के बगल में एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होना चाहिए।
$2-$पेंटेनोन $(CH_3COCH_2CH_2CH_3)$ में कार्बोनिल समूह के बगल वाले कार्बन पर $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु मौजूद होते हैं।
इसलिए,यह कीटो-इनोल चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।

(D) मेटामेरिज्म उन बहुसंयोजी कार्यात्मक समूहों में देखा जाता है जहाँ केंद्रीय परमाणु से जुड़े एल्काइल समूह भिन्न होते हैं।
उदाहरणों में ईथर $(R-O-R')$,कीटोन $(R-CO-R')$,और तृतीयक एमाइन $(R-N(R')-R'')$ शामिल हैं।
चूंकि दिए गए सभी विकल्प (ईथर,कीटोन और तृतीयक एमाइन) बहुसंयोजी कार्यात्मक समूह हैं,इसलिए वे सभी मेटामेरिज्म प्रदर्शित करते हैं।

(A) दिए गए यौगिक $CH_3CH_2CH_2OCH_3$ (मेथॉक्सीप्रोपेन) और $CH_3CH_2OCH_2CH_3$ (एथॉक्सीएथेन) हैं।
दोनों ईथर हैं और इनका आणविक सूत्र $C_4H_{10}O$ समान है।
मध्यावयवता (Metamerism) क्रियात्मक समूह $(-O-)$ के दोनों ओर कार्बन परमाणुओं के वितरण में अंतर के कारण उत्पन्न होती है।
$CH_3CH_2CH_2OCH_3$ में,ऑक्सीजन से जुड़े एल्काइल समूह मिथाइल और प्रोपाइल हैं।
$CH_3CH_2OCH_2CH_3$ में,ऑक्सीजन से जुड़े एल्काइल समूह एथाइल और एथाइल हैं।
चूंकि क्रियात्मक समूह के चारों ओर एल्काइल समूहों का वितरण अलग है,इसलिए ये मध्यावयवी (Metamers) हैं।

(C) मेथॉक्सी मेथेन $(CH_3-O-CH_3)$ एक ईथर है जिसका आणविक सूत्र $C_2H_6O$ है।
इथेनॉल $(CH_3-CH_2-OH)$ एक अल्कोहल है जिसका आणविक सूत्र भी $C_2H_6O$ है।
चूंकि दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र समान है लेकिन उनमें अलग-अलग क्रियात्मक समूह (ईथर समूह $-O-$ और हाइड्रॉक्सिल समूह $-OH$) मौजूद हैं,इसलिए इन्हें क्रियात्मक समूह समावयवी कहा जाता है।

(C) $C_6H_{14}$ (हेक्सेन) के संरचनात्मक समावयवी निम्नलिखित हैं:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-हेक्सेन)
$2$. $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ ($2$-मिथाइलपेंटेन)
$3$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($3$-मिथाइलपेंटेन)
$4$. $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$ ($2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन)
$5$. $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ ($2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन)
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं।

(A) पहला यौगिक $n$-ब्यूटेन नाइट्राइल $(CH_3-CH_2-CH_2-CN)$ है,जिसमें $4$ कार्बन परमाणुओं की सीधी श्रृंखला है।
दूसरा यौगिक $2$-मिथाइल प्रोपेन नाइट्राइल $(CH_3-CH(CN)-CH_3)$ है,जिसमें मुख्य श्रृंखला में $3$ कार्बन परमाणुओं की शाखित श्रृंखला है।
चूंकि दोनों समावयवियों में कार्बन का ढांचा (कार्बन परमाणुओं की व्यवस्था) अलग है,इसलिए वे श्रृंखला समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(C) एल्केन श्रृंखला में स्थान समावयवता के लिए कम से कम $3$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए,$1$-क्लोरोप्रोपेन और $2$-क्लोरोप्रोपेन)। हालाँकि,डाइक्लोरोइथेन जैसे सरल प्रतिस्थापित एल्केन के लिए,स्थान समावयवता दिखाने के लिए $2$ कार्बन परमाणु पर्याप्त हैं (उदाहरण के लिए,$1,1$-डाइक्लोरोइथेन और $1,2$-डाइक्लोरोइथेन)।

(B) अणुसूत्र $C_5H_{10}$ के लिए असंतृप्ति की डिग्री (डबल बॉन्ड इक्विवेलेंट) $1$ है।
चक्रीय समावयवियों के लिए संभावित संरचनाएं हैं:
$1$. साइक्लोपेंटेन
$2$. मिथाइलसाइक्लोब्यूटेन
$3$. इथाइलसाइक्लोप्रोपेन
$4$. $1,1$-डाइमिथाइलसाइक्लोप्रोपेन
$5$. $1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोप्रोपेन (सिस और ट्रांस त्रिविम समावयवी हैं,इसलिए हम इसे एक संरचनात्मक समावयवी के रूप में गिनते हैं)
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक चक्रीय समावयवी हैं।

(B) पहला यौगिक $hexan-3-one$ $(CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ है।
दूसरा यौगिक $3,3-dimethylbutan-2-one$ $(CH_3-CO-C(CH_3)_3)$ है।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $C_6H_{12}O$ समान है।
चूंकि कार्बोनिल समूह से जुड़े एल्किल समूह भिन्न हैं,इसलिए ये मध्यावयवी (Metamers) हैं।

(B) एक कार्बन परमाणु कायरल होता है यदि वह चार अलग-अलग समूहों या परमाणुओं से जुड़ा हो।
संरचना $(I)$: $C_2H_5-CH(CH_3)-C_3H_7$. केंद्रीय कार्बन $-H, -CH_3, -C_2H_5, -C_3H_7$ से जुड़ा है। चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह कायरल है।
संरचना $(II)$: $C_2H_5-CO-CH(CH_3)-C_2H_5$. $CH(CH_3)$ समूह में कार्बन $-H, -CH_3, -C_2H_5, -CO-C_2H_5$ से जुड़ा है। चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह कायरल है।
संरचना $(III)$: $CH_3^+$. यह एक समतलीय कार्बोकेशन है,जो कायरल नहीं है।
संरचना $(IV)$: $C_2H_5-CH(CH_3)-C_2H_5$. केंद्रीय कार्बन $-H, -CH_3, -C_2H_5, -C_2H_5$ से जुड़ा है। दो समूह समान हैं,इसलिए यह अकायरल है।
अतः,केवल $I$ और $II$ कायरल हैं।

(D) आणविक सूत्र $C_4H_{10}O$ अल्कोहल और ईथर को दर्शाता है। इसके संरचनात्मक समावयवी इस प्रकार हैं:
अल्कोहल:
$1$. $CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ (ब्यूटेन$-1-$ऑल)
$2$. $CH_3CH_2CH(OH)CH_3$ (ब्यूटेन$-2-$ऑल)
$3$. $(CH_3)_2CHCH_2OH$ ($2$-मिथाइलप्रोपेन$-1-$ऑल)
$4$. $(CH_3)_3COH$ ($2$-मिथाइलप्रोपेन$-2-$ऑल)
ईथर:
$5$. $CH_3OCH_2CH_2CH_3$ ($1$-मिथोक्सीप्रोपेन)
$6$. $CH_3OCH(CH_3)_2$ ($2$-मिथोक्सीप्रोपेन)
$7$. $CH_3CH_2OCH_2CH_3$ (एथॉक्सीएथेन)
कुल संरचनात्मक समावयवी = $4$ (अल्कोहल) + $3$ (ईथर) = $7$.

(C) क्रियात्मक समूह समावयवता तब होती है जब यौगिकों का आणविक सूत्र समान होता है लेकिन क्रियात्मक समूह अलग होते हैं।
$1$. अल्कोहल ईथर के साथ क्रियात्मक समूह समावयवता दिखा सकते हैं (जैसे,$CH_3CH_2OH$ और $CH_3OCH_3$)।
$2$. एल्डिहाइड कीटोन के साथ क्रियात्मक समूह समावयवता दिखा सकते हैं (जैसे,$CH_3CH_2CHO$ और $CH_3COCH_3$)।
$3$. साइनाइड (नाइट्राइल) आइसोसाइनाइड के साथ क्रियात्मक समूह समावयवता दिखा सकते हैं (जैसे,$R-CN$ और $R-NC$)।
$4$. एल्किल हैलाइड $(R-X)$ के पास समान आणविक सूत्र वाला कोई अन्य क्रियात्मक समूह समावयवी नहीं होता है,क्योंकि उनमें ऐसी समावयवता के लिए आवश्यक संरचनात्मक विविधता का अभाव होता है।
अतः,एल्किल हैलाइड क्रियात्मक समूह समावयवता प्रदर्शित नहीं करते हैं।

(C) एथिल एसीटेट $(CH_3COOCH_2CH_3)$ का आणविक सूत्र $C_4H_8O_2$ है।
क्रियात्मक समावयवियों का आणविक सूत्र समान होता है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न होते हैं।
$4$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनोन $(C_4H_8O_2)$,$3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनैल $(C_4H_8O_2)$,और आइसोब्यूटिरिक एसिड $(C_4H_8O_2)$ सभी का आणविक सूत्र $C_4H_8O_2$ है।
जबकि,ब्यूटेन-$2,3$-डायोल का आणविक सूत्र $C_4H_{10}O_2$ है,जो एथिल एसीटेट से भिन्न है।
अतः,ब्यूटेन-$2,3$-डायोल एथिल एसीटेट का समावयवी नहीं है।

(C) पहला यौगिक बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ है,जिसमें कार्बोक्सिलिक एसिड क्रियात्मक समूह होता है।
दूसरा यौगिक $2$-हाइड्रॉक्सीबेंजाल्डिहाइड $(o-HOC_6H_4CHO)$ है,जिसमें हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ और एल्डिहाइड $(-CHO)$ दोनों क्रियात्मक समूह होते हैं।
चूंकि इन दोनों यौगिकों में अलग-अलग क्रियात्मक समूह हैं,इसलिए इन्हें क्रियात्मक समूह समावयवी कहा जाता है।

(A) पहला यौगिक बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ है,जिसमें कार्बोक्सिलिक एसिड क्रियात्मक समूह $(-COOH)$ उपस्थित है।
दूसरा यौगिक $3-hydroxybenzaldehyde$ है,जिसमें एल्डिहाइड $(-CHO)$ और हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ दोनों क्रियात्मक समूह उपस्थित हैं।
चूंकि दोनों यौगिकों में अलग-अलग क्रियात्मक समूह हैं,इसलिए वे क्रियात्मक समूह समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(C) एल्केन $(C_4H_{10})$ के लिए श्रृंखला समावयवता प्रदर्शित करने हेतु न्यूनतम $4$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है,लेकिन एल्काइन $(C_nH_{2n-2})$ के लिए श्रृंखला समावयवता प्रदर्शित करने हेतु न्यूनतम $5$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
$C_4H_6$ एक एल्काइन $(C_4H_{2(4)-2} = C_4H_6)$ है,जो केवल $4$ कार्बन परमाणुओं के साथ शाखित श्रृंखला समावयवी नहीं बना सकता है।

(B) मेटा मेरिज्म (metamerism) एक ही बहुसंयोजक कार्यात्मक समूह से जुड़ी अल्काइल श्रृंखलाओं में अंतर के कारण उत्पन्न होता है।
विकल्प $A$ में,कार्यात्मक समूह $-CO-NH-$ है। पहले यौगिक में,जुड़े हुए समूह $C_6H_5$ और $CH_3$ हैं। दूसरे यौगिक में,जुड़े हुए समूह $CH_3$ और $C_6H_5$ हैं। ये समान हैं,मेटा मर्स नहीं हैं।
विकल्प $B$ में,कार्यात्मक समूह $-CO-O-CO-$ है। पहले यौगिक में,जुड़े हुए समूह $C_2H_5$ और $C_2H_5$ हैं। दूसरे यौगिक में,जुड़े हुए समूह $CH_3$ और $C_3H_7$ हैं। चूंकि केंद्रीय कार्यात्मक समूह से जुड़े अल्काइल समूह भिन्न हैं,इसलिए वे मेटा मर्स हैं।
अतः,केवल विकल्प $B$ मेटा मर्स के एक युग्म का प्रतिनिधित्व करता है।

(D) चलावयवता के लिए $C=O$,$C=N$ या $N=O$ जैसे ध्रुवीय समूह के बगल में एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
$CH_3NO_2$,$CH_3CH_2NO_2$ और $C_6H_5CH=CH-OH$ (एक इनोल) चलावयवता प्रदर्शित कर सकते हैं।
$CH_3CH_2OH$ (एथेनॉल) एक संतृप्त अल्कोहल है और इसमें चलावयवता प्रदर्शित करने के लिए आवश्यक कार्यात्मक समूह या $\alpha$-हाइड्रोजन विन्यास नहीं होता है।

(C) स्थिति समावयवता तब होती है जब समान क्रियात्मक समूह एक ही कार्बन कंकाल पर अलग-अलग स्थितियों पर जुड़े होते हैं।
संरचना $(1)$ $o$-क्लोरोऐनिसोल है।
संरचना $(4)$ $p$-क्लोरोऐनिसोल है।
चूंकि $(1)$ और $(4)$ दोनों का आणविक सूत्र समान है और बेंजीन वलय पर समान क्रियात्मक समूह अलग-अलग स्थितियों पर जुड़े हैं,इसलिए वे स्थिति समावयवी हैं।
संरचना $(2)$ और $(3)$ अलग-अलग कार्बन श्रृंखला लंबाई वाले एपॉक्साइड हैं,इसलिए वे श्रृंखला समावयवी हैं।

(B) डाईएथिल ईथर $(C_2H_5-O-C_2H_5)$ का आणविक सूत्र $C_4H_{10}O$ है।
समावयवी होने के लिए,पदार्थ का आणविक सूत्र समान $(C_4H_{10}O)$ होना चाहिए।
$1$. ब्यूटेन$-1-$ऑल $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ का सूत्र $C_4H_{10}O$ है।
$2$. ब्यूटेनोन $(CH_3COCH_2CH_3)$ का सूत्र $C_4H_8O$ है।
$3$. $2-$मिथाइल प्रोपेन$-2-$ऑल $((CH_3)_3COH)$ का सूत्र $C_4H_{10}O$ है।
$4$. n-प्रोपाइल मिथाइल ईथर $(CH_3CH_2CH_2OCH_3)$ का सूत्र $C_4H_{10}O$ है।
ब्यूटेनोन का आणविक सूत्र अलग है,इसलिए यह डाईएथिल ईथर का समावयवी नहीं है।

(A) यौगिक $A$ है $CH_3OOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH$।
यौगिक $B$ है $HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOCH_3$।
ये दोनों संरचनाएं समान हैं क्योंकि वे एक ही अणु को अलग-अलग दिशाओं से देखने पर प्राप्त होती हैं (यदि $B$ को कागज के तल में $180^{\circ}$ घुमाया जाए तो $A$ प्राप्त होता है)।
अतः,$A$ और $B$ समान हैं।

(A) एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ और मिथाइल फॉर्मेट $(HCOOCH_3)$ का आणविक सूत्र समान,$C_2H_4O_2$ है।
एसिटिक एसिड में कार्बोक्सिलिक एसिड क्रियात्मक समूह $(-COOH)$ होता है।
मिथाइल फॉर्मेट में एस्टर क्रियात्मक समूह $(-COOCH_3)$ होता है।
चूंकि इनमें अलग-अलग क्रियात्मक समूह होते हैं,इसलिए ये क्रियात्मक समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(D) चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह $(-C=O)$ के बगल में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
$1,2$-cyclohexanedione में,कार्बोनिल समूहों के बगल वाले कार्बन परमाणुओं में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो ऑक्सीजन परमाणु पर स्थानांतरित होकर इनोल (enol) रूप बना सकते हैं।

(D) दिए गए यौगिक $CH_3-CH_2-CH_2-COOH$ (ब्यूटेनॉइक अम्ल) और $CH_3-CH(CH_3)-COOH$ ($2$-मिथाइलप्रोपेनॉइक अम्ल) हैं।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $(C_4H_8O_2)$ समान है लेकिन कार्बन श्रृंखला की व्यवस्था (सीधी श्रृंखला बनाम शाखित श्रृंखला) में भिन्नता है।
इसलिए,वे श्रृंखला समावयवता के उदाहरण हैं।

(A) कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म प्रदर्शित करने के लिए,यौगिक में कार्बोनिल समूह के बगल में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होना आवश्यक है।
$A$. $p$-बेंजोक्विनोन: इसमें टॉटोमेरिज्म के लिए कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध नहीं है।
$B$. बेंज़ल्डिहाइड ऑक्साइम: यह टॉटोमेरिज्म प्रदर्शित कर सकता है।
$C$. साइक्लोहेक्सेन$-1,3,5-$ट्रायोन: इसमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं और यह कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म प्रदर्शित करता है।
$D$. साइक्लोहेक्सेन$-1,4-$डायोन: इसमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं और यह कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म प्रदर्शित कर सकता है।
अतः,$p$-बेंजोक्विनोन टॉटोमेरिज्म प्रदर्शित नहीं करता है।

(A) सही उत्तर है।
प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ एक एल्डिहाइड है,जबकि प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ एक कीटोन है।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र समान $(C_3H_6O)$ है,लेकिन इनमें अलग-अलग क्रियात्मक समूह (एल्डिहाइड और कीटोन) मौजूद हैं।
इसलिए,वे क्रियात्मक समूह समावयवता प्रदर्शित करते हैं।

(B) एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ और डाइमेथिल ईथर $(CH_3OCH_3)$ दोनों का आणविक सूत्र $C_2H_6O$ समान है।
चूंकि इनका आणविक सूत्र समान है लेकिन संरचनात्मक व्यवस्था (क्रियात्मक समूह) भिन्न है,इसलिए ये एक-दूसरे के क्रियात्मक समावयवी हैं।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(A) कार्बोनिल यौगिकों में चलावयवता के लिए इनोल (enol) बनाने हेतु $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है। इसके अतिरिक्त,इनोल का निर्माण $Bredt's$ $Rule$ का उल्लंघन नहीं करना चाहिए,जो बताता है कि एक ब्रिज्ड बाइसिकल प्रणाली के ब्रिजहेड पर द्वि-आबंध नहीं रखा जा सकता है,जब तक कि वलय पर्याप्त बड़ा न हो।
$I$: यह बाइसिकलो[$2.2$.$1$]हेप्टेन$-2-$ओन है। $\alpha$-हाइड्रोजन मौजूद है,लेकिन इनोल बनाने से ब्रिजहेड पर द्वि-आबंध आ जाएगा,जो $Bredt's$ $Rule$ का उल्लंघन करता है।
$II$: यह $3,3-$डाइफेनिलबाइसिकलो[$2.2$.$1$]हेप्टेन$-2-$ओन है। $I$ की तरह,इनोल रूप $Bredt's$ $Rule$ का उल्लंघन करेगा।
$III$: यह बाइसिकलो[$2.2$.$1$]हेप्टेन$-2-$ओन है। इनोल रूप को $C_3$ स्थिति से $\alpha$-हाइड्रोजन हटाकर बनाया जा सकता है,जो $Bredt's$ $Rule$ का उल्लंघन नहीं करता है क्योंकि द्वि-आबंध ब्रिजहेड पर नहीं है।
इसलिए,केवल अणु $III$ ही चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।

(C) कार्बोनिल यौगिकों में चलावयवता के लिए सामान्यतः $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक होती है।
$I$: इस यौगिक में कार्बोनिल समूह के बगल में एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु है,इसलिए यह कीटो-एनोल चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$II$: इस यौगिक में भी कार्बोनिल समूह के बगल में एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु है,जो इसे कीटो-एनोल चलावयवता प्रदर्शित करने की अनुमति देता है।
$III$: हालांकि इस यौगिक में $\alpha$-हाइड्रोजन का अभाव है,यह $\gamma$-चलावयवता (जिसे $p$-चलावयवता भी कहा जाता है) प्रदर्शित कर सकता है क्योंकि इसमें एक संयुग्मित प्रणाली है जहाँ $\gamma$-हाइड्रोजन चलावयवी स्थानांतरण में भाग ले सकता है।
अतः,तीनों यौगिक ($I, II$ और $III$) किसी न किसी प्रकार की चलावयवता प्रदर्शित कर सकते हैं।

(D) यौगिक $(III)$ सबसे अधिक स्थिर है क्योंकि यह एक संयुग्मित (conjugated) इनोल है और अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन द्वारा और अधिक स्थिर हो जाता है,जो एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय बनाता है।
यौगिक $(II)$ कीटो रूप है,जो आमतौर पर गैर-संयुग्मित इनोल से अधिक स्थिर होता है।
यौगिक $(I)$ एक गैर-संयुग्मित इनोल है,जो इसे सबसे कम स्थिर बनाता है।
इसलिए,स्थिरता का क्रम $III > II > I$ है।

(D) यह निर्धारित करने के लिए कि कौन सा यौगिक समावयवी नहीं है,हम प्रत्येक के लिए असंतृप्ति की डिग्री $(DU)$ की गणना करते हैं:
$1$. साइक्लोऑक्टीन: $C_8H_{14}$,$DU = 8 - 14/2 + 1 = 2$.
$2$. बाइसाइक्लोब्यूटाइल: $C_8H_{14}$,$DU = 8 - 14/2 + 1 = 2$.
$3$. बाइसाइक्लो[$3.3.0$]ऑक्टेन: $C_8H_{14}$,$DU = 8 - 14/2 + 1 = 2$.
$4$. ट्राइसाइक्लो[$3.3.0.0^{2,6}$]ऑक्टेन: $C_8H_{12}$,$DU = 8 - 12/2 + 1 = 3$.
चूंकि चौथे यौगिक का आणविक सूत्र और $DU$ मान अलग है,इसलिए यह दूसरों का समावयवी नहीं है।

(A) $C_5H_{12}$ आण्विक सूत्र एक एल्केन (पेंटेन) के अनुरूप है।
संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं:
$1.$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-पेंटेन)
$2.$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-मेथिलब्यूटेन या आइसोपेंटेन)
$3.$ $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$ ($2,2$-डाइमेथिलप्रोपेन या नियोपेंटेन)
अतः,कुल $3$ संरचनात्मक समावयवी हैं।

(D) दो यौगिकों के बीच संबंध निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक कायरल केंद्र को $R/S$ विन्यास देते हैं।
पहले यौगिक (बाएं) के लिए: कायरल केंद्र दूसरे और तीसरे कार्बन पर हैं। Cahn-Ingold-Prelog नियमों के आधार पर प्राथमिकता तय करने पर,विन्यास $(2S, 3S)$ प्राप्त होता है।
दूसरे यौगिक (दाएं) के लिए: प्राथमिकता तय करने पर,विन्यास $(2S, 3R)$ प्राप्त होता है।
चूंकि विन्यास $(2S, 3S)$ और $(2S, 3R)$ हैं,वे गैर-दर्पण छवि स्टीरियोआइसोमर्स हैं।
इसलिए,ये दो यौगिक डायस्टिरियोमर्स हैं।

(B) एक कायरल केंद्र वह कार्बन परमाणु होता है जो चार अलग-अलग समूहों से बंधा होता है। तीन कायरल कार्बन वाली श्रृंखला के फिशर प्रक्षेपण में,केंद्रीय कार्बन $(C-3)$ बीच का प्रतिच्छेदन बिंदु होता है।
संरचनाओं को देखने पर:
- संरचना $A$ में,$C-3$,$H$,$Br$,ऊपर वाले समूह $(-CH(OH)CH_3)$ और नीचे वाले समूह $(-CH(Br)CH_3)$ से बंधा है। चूंकि ऊपर और नीचे के समूह अलग-अलग हैं,इसलिए $C-3$ कायरल है।
- संरचना $B$ में,$C-3$,$H$,$OH$,ऊपर वाले समूह $(-CH(Br)CH_3)$ और नीचे वाले समूह $(-CH(Br)CH_3)$ से बंधा है। यहाँ,ऊपर और नीचे के दोनों समूह समान $(-CH(Br)CH_3)$ हैं। इसलिए,केंद्रीय कार्बन $C-3$ दो समान समूहों से बंधा है और यह कायरल केंद्र नहीं है।
- संरचना $C$ और $D$ में,$C-3$ से जुड़े समूह अलग-अलग हैं,जिससे यह कायरल है।
अतः,संरचना $B$ में,केंद्रीय कार्बन कायरल नहीं है।

(D) कीटो-एनोल चलावयवता प्रदर्शित करने के लिए,यौगिक के पास कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के बगल में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होना चाहिए।
$(A)$ चित्र में दिखाए गए यौगिक में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है।
$(B)$ चित्र में दिखाया गया यौगिक ब्रेड्ट के नियम (Bredt's rule) के कारण चलावयवता प्रदर्शित नहीं करता है,जो ब्रिजहेड स्थिति पर द्वि-आबंध बनने से रोकता है।
$(C)$ $Ph-CO-Ph$ (बेंजोफेनोन): दोनों $\alpha$-कार्बन बेंजीन रिंग का हिस्सा हैं और उनके पास कोई हाइड्रोजन नहीं है।
$(D)$ $Ph-CO-CH_3$ (एसिटोफेनोन): इसके पास मिथाइल $(-CH_3)$ समूह पर तीन $\alpha$-हाइड्रोजन हैं। इसलिए,यह चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।

(D) पहला यौगिक $2$-क्लोरोब्यूटेन$-1$-ऑल $(CH_2(OH)-CHCl-CH_2-CH_3)$ है।
दूसरा यौगिक $3$-क्लोरोब्यूटेन$-1$-ऑल $(CH_2(OH)-CH_2-CHCl-CH_3)$ है।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $(C_4H_9ClO)$ समान है लेकिन कार्बन श्रृंखला पर क्लोरीन परमाणु की स्थिति भिन्न है।
इसलिए,वे स्थिति समावयवी (संरचनात्मक समावयवी) हैं।

(B) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$. दिए गए यौगिक $N$-मिथाइल ब्यूटेन$-1-$एमाइन और $N$-मिथाइल प्रोपेन$-2-$एमाइन हैं। ये स्थिति समावयवी हैं,श्रृंखला समावयवी नहीं।
$B$. पहला यौगिक $5$-ऑक्सोहेक्सानोयल क्लोराइड है और दूसरा $4$-मिथाइल-$5$-ऑक्सोपेंटानोयल क्लोराइड है। ये श्रृंखला समावयवी हैं क्योंकि मुख्य श्रृंखला का कार्बन ढांचा अलग है।
$C$. मेटा मर्स के लिए समान कार्यात्मक समूह का अलग-अलग एल्काइल समूहों से जुड़ा होना आवश्यक है। यहाँ,कार्बोनिल समूह से जुड़े समूह दोनों संरचनाओं में समान हैं,बस उल्टे हैं,इसलिए वे एक ही यौगिक हैं,मेटा मर्स नहीं।
$D$. एथेन$-1,2-$डायोल में,इंट्रा-मॉलिक्यूलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण गौश (gauche) रूप एंटी रूप से अधिक स्थिर होता है।
इसलिए,विकल्प $B$ सही युग्म है।

(A) सायनाइड $(R-C \equiv N)$ और आइसोसायनाइड $(R-N \equiv C)$ एक-दूसरे के क्रियात्मक समावयवी (functional isomers) हैं।
ये टॉटोमेरिज्म (चलावयवता) प्रदर्शित करते हैं,जो एक प्रकार की क्रियात्मक समावयवता है जहाँ समावयवी एक-दूसरे के साथ गतिशील साम्यावस्था में मौजूद होते हैं।
इसलिए,सायनाइड टॉटोमेरिक रूप में मौजूद होते हैं।

(A) आण्विक सूत्र $C_4H_{10}O$ सामान्य सूत्र $C_nH_{2n+2}O$ के अनुरूप है,जो अल्कोहल या ईथर को दर्शाता है।
इसमें $4$ अल्कोहल हैं: $n$-ब्यूटेनॉल,ब्यूटेन-$2$-ऑल,$2$-मिथाइलप्रोपेन-$1$-ऑल,और $2$-मिथाइलप्रोपेन-$2$-ऑल।
इसमें $3$ ईथर हैं: डाईएथिल ईथर,$1$-मेथॉक्सीप्रोपेन,और $2$-मेथॉक्सीप्रोपेन।
इस प्रकार,कुल $4 + 3 = 7$ संरचनात्मक समावयवी हैं।

(C) दी गई संरचनाएं समान आणविक सूत्र वाले द्वितीयक एमाइन हैं,लेकिन नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूह अलग-अलग हैं।
संरचना $1$ में नाइट्रोजन परमाणु से एक आइसोप्रोपिल समूह जुड़ा है।
संरचना $2$ में नाइट्रोजन परमाणु से एक एथिल और एक मिथाइल समूह जुड़ा है।
चूंकि बहुसंयोजक क्रियात्मक समूह (नाइट्रोजन) के चारों ओर एल्काइल समूहों का वितरण अलग है,इसलिए ये मध्यवयव (metamers) हैं।
अतः,सही प्रकार मध्यवयवता (Metamerism) है।