Structural isomerism Questions in Hindi

(A) जेमिनल (gem) डाइब्रोमाइड्स में,दो ब्रोमीन परमाणु एक ही कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं।
आणविक सूत्र $C_3H_6Br_2$ के लिए,दो संभावित जेमिनल डाइब्रोमाइड्स हैं:
$1$. $1,1-$डाइब्रोमोप्रोपेन $(CH_3-CH_2-CHBr_2)$
$2$. $2,2-$डाइब्रोमोप्रोपेन $(CH_3-CBr_2-CH_3)$
अतः,$C_3H_6Br_2$ दो जेम-डाइब्रोमाइड्स प्रदर्शित कर सकता है।

(A) कार्यात्मक समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन कार्यात्मक समूह भिन्न होते हैं।
एस्टर (सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}O_2$) कार्बोक्सिलिक एसिड और हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड/कीटोन के कार्यात्मक समावयवी होते हैं।
उदाहरण के लिए,मिथाइल एसीटेट $(CH_3COOCH_3)$ और $2$-हाइड्रॉक्सीप्रोपेनल $(CH_3CH(OH)CHO)$ दोनों का आणविक सूत्र $C_3H_6O_2$ है।

(A) चलावयवता (Tautomerism) में एक ही अणु के भीतर एक परमाणु से दूसरे परमाणु तक प्रोटॉन $(H^+)$ का प्रवास होता है,जिसके साथ द्वि-आबंध का स्थानांतरण होता है।
विकल्प $(a)$ में,$H_2C=CH-CH=O$ और $C^+H_2-CH=CH-O^-$ संरचनाएं अनुनाद (resonance) संरचनाओं का प्रतिनिधित्व करती हैं क्योंकि केवल इलेक्ट्रॉन गति कर रहे हैं,जबकि परमाणुओं की स्थिति समान रहती है।
इसलिए,यह चलावयवता का उदाहरण नहीं है।
विकल्प $(b)$,$(c)$,और $(d)$ में,एक हाइड्रोजन परमाणु (प्रोटॉन) अपनी स्थिति बदलता है,जो चलावयवता की विशेषता है।

(D) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$: पेंटेनल और $2$-मिथाइल ब्यूटेनल श्रृंखला समावयवी हैं,न कि स्थिति समावयवी।
$B$: दिखाए गए संरचनाएं एक ही अणु ($2$-ब्रोमोब्यूटेन) हैं। वे समान हैं,प्रतिबिंब रूप नहीं हैं।
$C$: ये संरचनाएं ट्रांस-$1$-ब्रोमो-$2$-क्लोरोसाइक्लोब्यूटेन और सिस-$1$-ब्रोमो-$2$-क्लोरोसाइक्लोब्यूटेन हैं। ये विन्यासी समावयवी (diastereomers) हैं,प्रतिबिंब रूप नहीं हैं।
$D$: एथिलसाइक्लोब्यूटेन और $1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोब्यूटेन समान आणविक सूत्र $(C_6H_{12})$ वाले समावयवी हैं,लेकिन वलय पर प्रतिस्थापियों की व्यवस्था अलग है,जो उन्हें स्थिति समावयवी के रूप में वर्गीकृत करती है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिन है।
अभिक्रिया $1$: $(i) \ Hg(OAc)_2, H_2O$ और $(ii) \ NaBH_4$ का उपयोग करके ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डीमर्क्यूरेशन मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है। हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ अधिक प्रतिस्थापित कार्बन (मिथाइल समूह वाला कार्बन) से जुड़ता है। अतः,उत्पाद $(P)$ $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल है।
अभिक्रिया $2$: $(i) \ BH_3-THF$ और $(ii) \ H_2O_2, NaOH$ का उपयोग करके हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण एंटी-मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है। हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ कम प्रतिस्थापित कार्बन (मिथाइल समूह वाले कार्बन के बगल वाला कार्बन) से जुड़ता है। अतः,उत्पाद $(Q)$ $2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल है।
$(P)$ ($1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल) और $(Q)$ ($2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल) की तुलना करने पर,उनका आणविक सूत्र और क्रियात्मक समूह समान है,लेकिन $-OH$ समूह की स्थिति भिन्न है। इसलिए,वे स्थान समावयवी हैं।

(A) दिया गया अणु $1,4$-डाईसब्स्टीट्यूटेड साइक्लोहेक्सेन है जिसमें एक प्रतिस्थापी तल के ऊपर (वेज) और दूसरा तल के नीचे (डैश) है। यह $trans-1,4$-डाईसब्स्टीट्यूटेड साइक्लोहेक्सेन आइसोमर के अनुरूप है।
साइक्लोहेक्सेन के चेयर कन्फर्मेशन में,यदि एक प्रतिस्थापी अक्षीय (axial) और दूसरा भूमध्यरेखीय (equatorial) स्थिति में है,तो वे $trans$ संबंध दर्शाते हैं। $trans-1,4$-डाईसब्स्टीट्यूटेड साइक्लोहेक्सेन के लिए,प्रतिस्थापी या तो दोनों भूमध्यरेखीय या दोनों अक्षीय होने चाहिए। विकल्प $A$ में दोनों प्रतिस्थापी भूमध्यरेखीय स्थितियों में हैं,जो $trans$ आइसोमर है। अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) मेटावर्स वे आइसोमर्स हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन वे एक ही पॉलीवैलेंट फंक्शनल ग्रुप (जैसे $-O-$,$-S-$,$-CO-$,$-NH-$,आदि) से जुड़े अल्काइल समूहों की प्रकृति में भिन्न होते हैं।
विकल्प $(C)$ में,दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $C_5H_{12}O$ है।
$1.$ $CH_3-CH_2-O-CH(CH_3)_2$ (इथाइल आइसोप्रोपाइल ईथर)
$2.$ $CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_2-CH_3$ (इथाइल n-प्रोपाइल ईथर)
चूंकि ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े अल्काइल समूह अलग-अलग हैं (आइसोप्रोपाइल बनाम n-प्रोपाइल),इसलिए वे मेटावर्स हैं।

(A) स्थान समावयवता तब होती है जब कार्बन श्रृंखला में क्रियात्मक समूह,प्रतिस्थापी या बहु-आबंध की स्थिति बदलती है।
ऐल्केन के लिए,स्थान समावयवता प्रदर्शित करने वाली सबसे सरल श्रृंखला $n$-ब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH_2-CH_3)$ और आइसोब्यूटेन $(CH_3-CH(CH_3)-CH_3)$ है,जिसके लिए $4$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
ऐल्कीन के लिए,सबसे सरल उदाहरण ब्यूट-$1$-ईन $(CH_2=CH-CH_2-CH_3)$ और ब्यूट-$2$-ईन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ है,जिसके लिए भी $4$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
ऐल्कोहॉल के लिए,सबसे सरल उदाहरण प्रोपेन-$1$-ऑल $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ और प्रोपेन-$2$-ऑल $(CH_3-CH(OH)-CH_3)$ है,जिसके लिए $3$ कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
हालाँकि,सामान्यतः हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के लिए स्थान समावयवता प्रदर्शित करने हेतु आवश्यक कार्बन परमाणुओं की न्यूनतम संख्या $4$ मानी जाती है।

(D) संरचना $1$ $CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3$ (पेंटेन-$3$-ओन) है,जो एक कीटोन है।
संरचना $2$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CHO$ (पेंटेनल) है,जो एक एल्डिहाइड है।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $C_5H_{10}O$ समान है लेकिन उनमें अलग-अलग क्रियात्मक समूह हैं।
इसलिए,वे क्रियात्मक समूह समावयवी हैं।

(C) $1$. प्रारंभिक पदार्थ प्रोपीन $(CH_3-CH=CH_2)$ है।
$2$. प्रोपीन का अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन $(H_3O^+)$ मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जहाँ हाइड्रॉक्सिल समूह अधिक प्रतिस्थापित कार्बन से जुड़ता है,जिससे उत्पाद $A$ के रूप में प्रोपेन$-2-$ओल $(CH_3-CH(OH)-CH_3)$ प्राप्त होता है।
$3$. प्रोपीन का हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण $((i) BH_3/THF, (ii) H_2O_2/OH^-)$ प्रति-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है,जहाँ हाइड्रॉक्सिल समूह कम प्रतिस्थापित कार्बन से जुड़ता है,जिससे उत्पाद $B$ के रूप में प्रोपेन$-1-$ओल $(CH_3-CH_2-CH_2OH)$ प्राप्त होता है।
$4$. $A$ (प्रोपेन$-2-$ओल) और $B$ (प्रोपेन$-1-$ओल) की तुलना करने पर,दोनों समान आणविक सूत्र $(C_3H_8O)$ वाले अल्कोहल हैं,लेकिन क्रियात्मक समूह $(-OH)$ की स्थिति भिन्न है। इसलिए,वे स्थान समावयवी हैं।

(C) मेटा मेरिज्म संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो बहुसंयोजी कार्यात्मक समूह (जैसे $-O-$,$-S-$,$-NH-$,$-CO-$,आदि) के दोनों ओर कार्बन परमाणुओं के अलग-अलग वितरण के कारण उत्पन्न होता है।
विकल्प $C$ में,कार्यात्मक समूह एस्टर समूह $(-COO-)$ है।
पहले अणु में,फेनिल समूह कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा है,और साइक्लोहेक्सिल समूह ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा है (फेनिल बेंज़ोएट)।
दूसरे अणु में,साइक्लोहेक्सिल समूह कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा है,और फेनिल समूह ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा है (साइक्लोहेक्सिल बेंज़ोएट)।
चूंकि बहुसंयोजी एस्टर कार्यात्मक समूह के चारों ओर एल्काइल/एराइल समूहों का वितरण अलग है,इसलिए ये मेटा मर्स हैं।

(D) दिए गए यौगिक $CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_3$ (डाइएथिल ईथर) और $CH_3-O-CH_2-CH_2-CH_3$ (मेथिल प्रोपिल ईथर) हैं।
दोनों यौगिक एक ही क्रियात्मक समूह (ईथर) के हैं लेकिन ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े एल्किल समूह अलग-अलग हैं।
वे समावयवी जो क्रियात्मक समूह के दोनों ओर कार्बन परमाणुओं के वितरण में भिन्न होते हैं,उन्हें मध्यवयवी (Metamers) कहा जाता है।
अतः,ये मध्यवयवी हैं।

(C) दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $C_3H_7NO$ है।
$CH_3-CH_2-NH-CHO$ एक एमाइड ($N$-एथिलफॉर्मामाइड) है,जिसमें एमाइड क्रियात्मक समूह उपस्थित है।
$CH_3-CH(NH_2)-CHO$ एक अमीनो-एल्डिहाइड ($2$-अमीनोप्रोपेनल) है,जिसमें एमीन और एल्डिहाइड दोनों क्रियात्मक समूह उपस्थित हैं।
चूंकि इनका आणविक सूत्र समान है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न हैं,इसलिए ये क्रियात्मक समूह समावयवी हैं।

(D) संरचनात्मक समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन संरचनात्मक व्यवस्था भिन्न होती है। $C_3H_6O$ आणविक सूत्र के लिए,कुल $9$ संरचनात्मक समावयवी संभव हैं।

(A) पहली संरचना $3$-मिथाइलहेक्सेन है,जिसमें सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला $6$ कार्बन की है।
दूसरी संरचना $3$-इथाइलपेंटेन है,जिसमें सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला $5$ कार्बन की है।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र $(C_7H_{16})$ समान है लेकिन उनकी मुख्य कार्बन श्रृंखला की लंबाई अलग है।
इसलिए,वे श्रृंखला समावयवी हैं।

(C) टौटोमेरिज्म के लिए कार्बोनिल समूह के बगल में एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है जो कीटो-एनोल अंतर-रूपांतरण की अनुमति देता है।
$(i)$ $C_6H_5-CH=CH-OH$ एक एनोल रूप है जो संबंधित एल्डिहाइड में टौटोमेराइज़ हो सकता है।
(ii) $p$-बेंजोक्विनोन में टौटोमेराइज़ेशन के लिए कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध नहीं है।
(iii) इस संरचना में $CH_2$ समूह पर $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु हैं,जो इसे फिनोल व्युत्पन्न में टौटोमेराइज़ होने की अनुमति देते हैं।
(iv) साइक्लोहेक्सानोन में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो इसे एनोल टौटोमर बनाने की अनुमति देते हैं।
इसलिए,यौगिक $(i), (iii),$ और $(iv)$ टौटोमेरिज्म प्रदर्शित करते हैं।

(C) चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह के बगल में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
$1$. साइक्लोहेक्सा-$2,4$-डाईइन-$1$-ओन: इस यौगिक में $C-6$ स्थिति पर $\alpha$-हाइड्रोजन है,इसलिए यह चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$2$. $p$-बेंजोक्विनोन मोनोक्सिम: इस यौगिक में एक ऑक्सिम समूह $(=N-OH)$ है और यह नाइट्रोसो-ऑक्सिम चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
$3$. $2,2,6,6$-टेट्रामिथाइलसाइक्लोहेक्सानोन: इस यौगिक में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है क्योंकि सभी चार $\alpha$-स्थितियाँ मिथाइल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित हैं। इसलिए,यह कीटो-इनोल चलावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता है।
$4$. $4,4$-डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्सा-$2,5$-डाईइन-$1$-ओन: इस यौगिक में $C-2$ और $C-6$ स्थिति पर $\alpha$-हाइड्रोजन है,इसलिए यह चलावयवता प्रदर्शित कर सकता है।
अतः,यौगिक $1$,$2$,और $4$ चलावयवता प्रदर्शित करते हैं। कुल संख्या $3$ है।

(A) विकल्प $A$ गलत है क्योंकि $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ (प्रोपेन$-1-$ऑल) और $CH_3-CH(OH)-CH_3$ (प्रोपेन$-2-$ऑल) स्थिति समावयवी हैं,न कि कार्यात्मक समूह समावयवी। वे समान आणविक सूत्र और समान कार्यात्मक समूह $(-OH)$ साझा करते हैं,लेकिन $-OH$ समूह की स्थिति भिन्न है।
विकल्प $B$ सही है क्योंकि अल्कोहल और ईथर कार्यात्मक समावयवी होते हैं।
विकल्प $C$ सही है क्योंकि स्थिति समावयवता के लिए समान कार्यात्मक समूह की आवश्यकता होती है; यहाँ एक अल्कोहल है और दूसरा ईथर है।
विकल्प $D$ सही है क्योंकि कार्बोक्सिलिक एसिड और एस्टर कार्यात्मक समावयवी होते हैं।

(B) मेटा मेरिज्म संरचनात्मक समावयवता का एक प्रकार है जो समान बहुसंयोजक कार्यात्मक समूह (जैसे $-O-$,$-S-$,$-NH-$,$-CO-$,$-N < $) के दोनों ओर एल्काइल समूहों के अलग-अलग वितरण के कारण उत्पन्न होता है।
$1.$ विकल्प $(A)$ कार्यात्मक समावयवी (एस्टर और कार्बोक्सिलिक एसिड) को दर्शाता है।
$2.$ विकल्प $(B)$ मेटा मर्स को दर्शाता है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूह अलग-अलग हैं: $N,N$-डाइएथिलमिथाइलएमीन (समूह: $CH_3, C_2H_5, C_2H_5$) और $N,N$-डाइमिथाइलप्रोपिलएमीन (समूह: $CH_3, CH_3, C_3H_7$)।
$3.$ विकल्प $(C)$ स्थिति समावयवी को दर्शाता है।
$4.$ विकल्प $(D)$ श्रृंखला समावयवी को दर्शाता है।
अतः,मेटा मर्स का सही युग्म विकल्प $(B)$ में दिया गया है।

(D) एक मेसो यौगिक एक अकिरल अणु है जिसमें कायरल केंद्र होते हैं लेकिन इसमें समरूपता का एक आंतरिक तल या व्युत्क्रमण का केंद्र होता है,जो इसे प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय बनाता है।
$A$: $cis-1,3-dimethylcyclopentane$ में $C-2$ परमाणु से गुजरने वाला समरूपता का तल है,जो इसे एक मेसो यौगिक बनाता है।
$B$: $2,3-dibromobutane$ (दिए गए फिशर प्रोजेक्शन में) में दो कायरल कार्बन के बीच से गुजरने वाला समरूपता का तल है,जो इसे एक मेसो यौगिक बनाता है।
$C$: $5,5-dibromocyclohexa-1,3-diene$ अकिरल है क्योंकि इसमें कोई कायरल केंद्र नहीं है (दो $Br$ परमाणुओं वाला कार्बन कायरल नहीं है)।
$D$: $2,3,4-tribromopentane$ (दी गई त्रिविम रसायन के साथ) में केंद्रीय $C-3$ परमाणु से गुजरने वाला समरूपता का तल है,जो इसे एक मेसो यौगिक बनाता है।
इसलिए,$A, B,$ और $D$ मेसो यौगिक हैं।

(C) नाइट्रोएथेन $(CH_3CH_2NO_2)$ में नाइट्रो समूह से जुड़े कार्बन परमाणु पर $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
ये $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु अम्लीय होते हैं,जिससे अणु एसी-नाइट्रो रूप $(CH_3CH=N(O)OH)$ बनाने के लिए चलावयवता (tautomerization) प्रदर्शित कर सकता है।
इस प्रकार,नाइट्रोएथेन नीचे दिए अनुसार चलावयवता प्रदर्शित करता है:
$CH_3-CH_2-N^+(O)O^- \rightleftharpoons CH_3-CH=N^+(OH)O^-$

(D) यह निर्धारित करने के लिए कि क्या यौगिक समावयवी हैं,हम प्रत्येक के लिए असंतृप्ति की मात्रा $(DOU)$ की गणना करते हैं:
प्रत्येक यौगिक का आणविक सूत्र $C_8H_{14}$ है और $DOU = 2$ है। सभी यौगिक $C_8H_{14}$ के समावयवी हैं।

(D) $3$-एथिल-$2$-मेथिलपेंटेन का आणविक सूत्र $C_8H_{18}$ है (इसमें $8$ कार्बन परमाणु होते हैं)।
$n$-हेप्टेन $(C_7H_{16})$,$2,3$-डाइमेथिलपेंटेन $(C_7H_{16})$,और $3$-मेथिलहेक्सेन $(C_7H_{16})$ सभी में केवल $7$ कार्बन परमाणु होते हैं।
चूंकि समावयवियों का आणविक सूत्र समान होना चाहिए,इसलिए दिए गए सभी विकल्प $3$-एथिल-$2$-मेथिलपेंटेन के समावयवी नहीं हैं।

(D) यौगिक $(1)$ $(CH_3CH_2CHO)$ का आणविक सूत्र $C_3H_6O$ है।
यौगिक $(2)$ एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ है,जिसका आणविक सूत्र $C_3H_6O$ है।
यौगिक $(3)$ प्रोप$-1-$ईन$-1-$ऑल $(CH_3CH=CHOH)$ है,जिसका आणविक सूत्र $C_3H_6O$ है।
यौगिक $(4)$ $2-$मिथाइलऑक्सिरेन है,जिसका आणविक सूत्र $C_3H_6O$ है।
चूंकि सभी यौगिकों का आणविक सूत्र $C_3H_6O$ समान है,इसलिए वे सभी एक-दूसरे के समावयवी हैं।

(B) पहला यौगिक $1,2,4$-ट्राइमिथाइलसाइक्लोपेंटेन है जिसमें एक विशिष्ट स्टीरियोकेमिकल विन्यास है। दूसरा यौगिक भी $1,2,4$-ट्राइमिथाइलसाइक्लोपेंटेन है,लेकिन इसमें अंतरिक्ष में मिथाइल समूहों की सापेक्ष व्यवस्था अलग है। चूंकि उनका आणविक सूत्र और कनेक्टिविटी समान है लेकिन वे एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं हैं,इसलिए वे डायस्टेरियोमर्स हैं।

(D) प्रतिस्थापित साइक्लोहेक्सेन की स्थिरता विषुवतीय (equatorial) स्थिति में मौजूद प्रतिस्थापियों की संख्या से निर्धारित होती है।
$1,4$-डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्सेन (trans) में,दोनों मिथाइल समूह कुर्सी (chair) संरूपण में एक साथ विषुवतीय स्थिति पर रह सकते हैं।
यह $1,3$-डाइएक्सियल अंतःक्रियाओं और त्रिविम प्रतिकर्षण (steric repulsion) को कम करता है,जिससे यह दिए गए विकल्पों में सबसे कम ऊर्जा वाला सबसे स्थिर आइसोमर बन जाता है।

(A) $cis-1-Ethyl-3-methylcyclohexane$ में,दोनों प्रतिस्थापी साइक्लोहेक्सेन वलय के एक ही तरफ होते हैं,जिससे चेयर संरूपण में एथिल और मेथिल समूहों के बीच त्रिविम प्रतिकर्षण (steric repulsion) होता है।
$trans-1-Ethyl-3-methylcyclohexane$ में,प्रतिस्थापी वलय के विपरीत दिशाओं में होते हैं,जो त्रिविम बाधा (steric hindrance) को कम करता है।
इसलिए,$trans$ समावयवी $cis$ समावयवी की तुलना में अधिक स्थिर है।

(B) मेसो यौगिक एक ऐसा अकिरल (achiral) अणु है जिसमें कायरल केंद्र होते हैं,लेकिन आंतरिक सममिति तल (internal plane of symmetry) के कारण यह अपने दर्पण प्रतिबिंब पर अध्यारोपित हो सकता है।
किसी अणु के मेसो रूप प्रदर्शित करने के लिए,उसमें कम से कम दो समान कायरल केंद्र होने चाहिए।
$2,3$-डाइक्लोरोब्यूटेन $(CH_3-CHCl-CHCl-CH_3)$ में $C_2$ और $C_3$ पर दो कायरल केंद्र होते हैं। चूंकि दोनों कायरल केंद्रों से जुड़े समूह समान हैं,इसलिए यह एक मेसो रूप में मौजूद हो सकता है जहाँ आंतरिक सममिति का तल $C_2$ और $C_3$ के बीच से गुजरता है।

(C) $1,3-$डाइक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन के लिए,हमारे पास $1$ और $3$ स्थितियों पर दो कायरल केंद्र हैं।
$1$. $cis-1,3-$डाइक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन समावयवी में सममिति का तल (plane of symmetry) होता है,जो इसे एक अकिरल मेसो यौगिक (प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय) बनाता है।
$2$. $trans-1,3-$डाइक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन समावयवी प्रतिबिंब रूपों (enantiomers) के एक जोड़े के रूप में मौजूद होता है (अध्यारोपित न होने वाले दर्पण प्रतिबिंब),जो प्रकाशिक रूप से सक्रिय होते हैं।
अतः,त्रिविम समावयवियों की कुल संख्या $1$ (मेसो) $+ 2$ (प्रतिबिंब रूप) $= 3$ है।

(D) $2,4-$डाइक्लोरोहेप्टेन की संरचना $CH_3-CHCl-CH_2-CHCl-CH_2-CH_2-CH_3$ है।
इस अणु में दो कायरल केंद्र ($C_2$ और $C_4$ पर) मौजूद हैं।
चूंकि अणु असममित है,इसलिए त्रिविम समावयवियों की संख्या $2^n$ सूत्र द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ कायरल केंद्रों की संख्या है।
यहाँ,$n = 2$ है।
अतः,त्रिविम समावयवियों की कुल संख्या $= 2^2 = 4$ है।

(C) आणविक सूत्र $C_6H_{11}Br$ एक साइक्लोपेंटेन वलय के साथ जुड़े एक मिथाइल समूह और एक ब्रोमीन परमाणु के अनुरूप है। संभावित संरचनात्मक समावयवी हैं:
$1$. $1$-ब्रोमो-$1$-मिथाइलसाइक्लोपेंटेन (एक समावयवी)।
$2$. $1$-ब्रोमो-$2$-मिथाइलसाइक्लोपेंटेन ($cis$ और $trans$ समावयवियों के रूप में मौजूद,कुल $2$)।
$3$. $1$-ब्रोमो-$3$-मिथाइलसाइक्लोपेंटेन ($cis$ और $trans$ समावयवियों के रूप में मौजूद,कुल $2$)।
$4$. (ब्रोमोमिथाइल)साइक्लोपेंटेन (एक समावयवी)।
कुल योग: $1 + 2 + 2 + 1 = 6$ समावयवी।

(B) चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह $(C=O)$ से जुड़े $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
संरचना $I$ (p-बेंजोक्विनोन) में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है।
संरचना $II$ में कार्बोनिल समूहों के बगल वाले $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणुओं पर $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु मौजूद हैं।
संरचना $III$ (o-बेंजोक्विनोन) में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है।
इसलिए,केवल संरचना $II$ चलावयवता प्रदर्शित कर सकती है।

(C) यह अणु $trans-1,3$-डाइक्लोरोसाइक्लोब्यूटेन है।
इसमें सममिति का एक तल है जो क्लोरीन प्रतिस्थापी वाले दो कार्बन परमाणुओं ($C_1$ और $C_3$) और स्वयं दो क्लोरीन परमाणुओं से होकर गुजरता है।
यह तल $C_1$ और $C_3$ परमाणुओं,उनसे जुड़े दो $Cl$ परमाणुओं और $C_1$ तथा $C_3$ से जुड़े दो $H$ परमाणुओं को द्विभाजित करता है।
कुल द्विभाजित परमाणु = $2$ $(C)$ + $2$ $(Cl)$ + $2$ $(H)$ = $6$ परमाणु।

(B) क्रियात्मक समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन क्रियात्मक समूह भिन्न होते हैं।
$A$: sec-ब्यूटाइल अल्कोहल $(CH_3CH(OH)CH_2CH_3)$ और डाईएथिल ईथर $(CH_3CH_2OCH_2CH_3)$ के आणविक सूत्र भिन्न हैं।
$B$: ब्यूटेनैल $(CH_3CH_2CH_2CHO)$ और ब्यूटेन$-2-$ओन $(CH_3COCH_2CH_3)$ दोनों का आणविक सूत्र $C_4H_8O$ है। ब्यूटेनैल में एल्डिहाइड समूह है,जबकि ब्यूटेन$-2-$ओन में कीटोन समूह है। इसलिए,वे क्रियात्मक समावयवी हैं।
$C$: प्रोपेन$-1-$ऑल $(C_3H_8O)$ और प्रोपेनैल $(C_3H_6O)$ के आणविक सूत्र भिन्न हैं।
$D$: ये समान यौगिक हैं।
अतः,सही युग्म $B$ है।

(C) सममिति का केंद्र $(COS)$ रखने के लिए,अणु में एक ऐसा व्युत्क्रमण बिंदु होना चाहिए कि प्रत्येक परमाणु के विपरीत दिशा में समान दूरी पर एक समान परमाणु हो।
$1,3$-डाइमिथाइलसाइक्लोब्यूटेन ($trans$-आइसोमर) में सममिति का तल और सममिति का केंद्र दोनों मौजूद होते हैं।

(B) मेसो यौगिक एक अकिरल अणु है जिसमें किरल केंद्र होते हैं। इसमें सममिति का एक आंतरिक तल होना चाहिए।
$1,3$-डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्सेन में,$cis$-समावयवी में $C_1$ और $C_3$ कार्बन से गुजरने वाला सममिति का एक तल होता है,जो इसे एक मेसो यौगिक बनाता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) डायस्टेरियोमर्स वे स्टीरियोआइसोमर्स हैं जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं होते हैं।
संरचना $A$ में तीन कायरल केंद्र हैं।
प्रत्येक संरचना के लिए साइक्लोहेक्सेन रिंग पर प्रतिस्थापियों की सापेक्ष स्टीरियोकेमिस्ट्री (वेज और डैश) का विश्लेषण करके:
संरचना $1$ में $A$ की तुलना में कुछ कायरल केंद्रों पर अलग विन्यास है लेकिन यह दर्पण प्रतिबिंब नहीं है,जो इसे एक डायस्टेरियोमर बनाता है।
संरचना $4$ में भी $A$ की तुलना में कुछ कायरल केंद्रों पर अलग विन्यास है और यह दर्पण प्रतिबिंब नहीं है,जो इसे एक डायस्टेरियोमर बनाता है।
संरचना $2, 3,$ और $5$ विशिष्ट स्थानिक व्यवस्था के आधार पर या तो $A$ के समान हैं या $A$ के एनान्टीओमर्स हैं।
अतः,$1$ और $4$ $A$ के डायस्टेरियोमर्स हैं।

(C) दिया गया यौगिक $Hexan-3-one$ है: $CH_3-CH_2-C(=O)-CH_2-CH_2-CH_3$.
इनोलाइजेशन दो अलग-अलग $\alpha$-कार्बन पर हो सकता है:
$1.$ $C2$ पर: $CH_3-CH=C(OH)-CH_2-CH_2-CH_3$. इस इनोल में कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध है जिसमें प्रत्येक कार्बन पर अलग समूह जुड़े हैं,इसलिए यह ज्यामितीय समावयवता ($E$ और $Z$ रूप) प्रदर्शित करता है। ($2$ रूप)
$2.$ $C4$ पर: $CH_3-CH_2-C(OH)=CH-CH_2-CH_3$. यह इनोल भी ज्यामितीय समावयवता ($E$ और $Z$ रूप) प्रदर्शित करता है। ($2$ रूप)
इनोल रूपों की कुल संख्या = $2 + 2 = 4$.

(D) हेक्सेन का आणविक सूत्र $C_6H_{14}$ है।
हेक्सेन के पांच संरचनात्मक आइसोमर्स हैं: $n$-हेक्सेन,$2$-मिथाइलपेंटेन,$3$-मिथाइलपेंटेन,$2,2$-डाइमिथाइलब्यूटेन और $2,3$-डाइमिथाइलब्यूटेन।
प्रश्न में दी गई संरचनाएं हैं:
$1$. $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3$ ($n$-हेक्सेन)
$2$. $(CH_3)_3CCH_2CH_3$ ($2,2$-डाइमिथाइलब्यूटेन)
$3$. $(CH_3)_2CHCH_2CH_2CH_3$ ($2$-मिथाइलपेंटेन)
$4$. $(CH_3)_2CHCH(CH_3)_2$ ($2,3$-डाइमिथाइलब्यूटेन)
लुप्त पांचवां आइसोमर $3$-मिथाइलपेंटेन है।

(D) आणविक सूत्र $C_6H_{14}$ एक एल्केन को दर्शाता है। इसके संरचनात्मक समावयवी निम्नलिखित हैं:
$1$. $n$-हेक्सेन: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
$2$. $2$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$
$3$. $3$-मिथाइलपेंटेन: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$
$4$. $2,3$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$
$5$. $2,2$-डाइमिथाइल ब्यूटेन: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_3$
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी हैं।

(A) स्थिति समावयवी वे यौगिक होते हैं जिनका आणविक सूत्र और कार्यात्मक समूह समान होता है,लेकिन कार्बन श्रृंखला पर कार्यात्मक समूह की स्थिति अलग-अलग होती है।
विकल्प $A$ में,$CH_3-CH_2-CH_2-CO-CH_3$ का नाम $pentan-2-one$ है और $CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3$ का नाम $pentan-3-one$ है।
दोनों का आणविक सूत्र $C_5H_{10}O$ समान है और दोनों में कीटोन कार्यात्मक समूह है,लेकिन कार्बोनिल समूह पहले यौगिक में $C-2$ स्थिति पर और दूसरे यौगिक में $C-3$ स्थिति पर है।
इसलिए,वे स्थिति समावयवी हैं।

(B) $C_5H_{12}$ (पेंटेन) निम्नलिखित श्रृंखला समावयव प्रदर्शित करता है:
$1.$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ ($n$-पेंटेन)
$2.$ $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-मेथिलब्यूटेन)
$3.$ $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$ ($2,2$-डाइमेथिलप्रोपेन)
अतः,इसमें $3$ श्रृंखला समावयवी होते हैं।

(C) चलावयवता,विशेष रूप से कीटो-एनोल चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह के निकटवर्ती कार्बन परमाणु पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
$1.$ एसीटैल्डिहाइड $(CH_3-C(=O)-H)$ में,$\alpha$-कार्बन तीन $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,इसलिए यह चलावयवता प्रदर्शित करता है।
$2.$ फॉर्मेल्डिहाइड $(H-C(=O)-H)$ में कोई $\alpha$-कार्बन परमाणु नहीं होता है।
$3.$ पिवैलैल्डिहाइड $(CH_3-C(CH_3)_2-C(=O)-H)$ में,$\alpha$-कार्बन तीन मिथाइल समूहों से बंधा होता है और इसमें कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है।
अतः,केवल विकल्प $(C)$ चलावयवता प्रदर्शित करता है।

(C) चलावयवता के लिए कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के बगल में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है जो विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर स्थानांतरित हो सके।
$A$. $2$-पाइरिडोन में नाइट्रोजन परमाणु पर $\alpha$-हाइड्रोजन $(N-H)$ होता है,जो कीटो-इनोल चलावयवता की अनुमति देता है।
$B$. साइक्लोहेक्सा-$2,4$-डाइएनोन में $C-6$ स्थिति पर $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
$C$. $p$-बेंजोक्विनोन में कार्बोनिल समूहों के बगल में कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,क्योंकि सभी स्थितियां संयुग्मित प्रणाली का हिस्सा हैं।
$D$. बाइसाइक्लो$[2.2.1]$हेप्टान-$2$-ओन में $C-1$ और $C-3$ स्थिति पर $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
इसलिए,$p$-बेंजोक्विनोन चलावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता है।

(A) पहला यौगिक $2$-मिथाइलटेट्राहाइड्रोफ्यूरान है (एक ऑक्सीजन परमाणु और एक मिथाइल प्रतिस्थापी के साथ पांच-सदस्यीय वलय)।
दूसरा यौगिक टेट्राहाइड्रोपायरान है (एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ छह-सदस्यीय वलय)।
दोनों यौगिकों का आणविक सूत्र समान है,$C_5H_{10}O$।
चूंकि वे वलय के आकार में भिन्न हैं (एक पांच-सदस्यीय वलय है और दूसरा छह-सदस्यीय वलय है),इसलिए उन्हें रिंग-चेन आइसोमर (विशेष रूप से,रिंग-साइज आइसोमर) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(C) दिया गया यौगिक $1,1-dideuterocyclohexane$ है।
स्थिति समावयवी वे समावयवी होते हैं जिनका आणविक सूत्र समान होता है लेकिन कार्बन श्रृंखला पर कार्यात्मक समूह या प्रतिस्थापी की स्थिति में भिन्नता होती है।
$1,1-dideuterocyclohexane$ के लिए,ड्यूटेरियम परमाणु $1$-स्थिति पर स्थित हैं।
साइक्लोहेक्सेन रिंग पर दो ड्यूटेरियम परमाणुओं की स्थिति बदलकर,हम निम्नलिखित स्थिति समावयवी प्राप्त कर सकते हैं:
$1. 1,1-dideuterocyclohexane$
$2. 1,2-dideuterocyclohexane$
$3. 1,3-dideuterocyclohexane$
$4. 1,4-dideuterocyclohexane$
इस प्रकार,डाई-प्रतिस्थापित साइक्लोहेक्सेन के लिए $4$ संभावित स्थिति समावयवी हैं।

(B) संरचना $I$ में,प्रतिस्थापी ($-Br$ और $-SO_3H$) बाइफिनाइल रिंग सिस्टम पर विशिष्ट स्थितियों पर जुड़े हुए हैं।
संरचना $II$ में,वही प्रतिस्थापी उसी बाइफिनाइल रिंग सिस्टम पर अलग-अलग स्थितियों पर जुड़े हुए हैं।
चूंकि बाइफिनाइल कोर के सापेक्ष प्रतिस्थापियों की कनेक्टिविटी बदल जाती है,इसलिए ये संरचनाएं स्थान समावयवी (position isomers) हैं।

(D) पहला अणु $1$-ब्रोमो-$1$-क्लोरो-ब्यूटेन है। दूसरे अणु में कायरल केंद्र से जुड़ी कार्बन श्रृंखला की लंबाई अलग है।
चूंकि परमाणुओं के जुड़ने का क्रम अलग है,इसलिए वे संरचनात्मक समावयवी हैं।