Carbohydrates Questions in Gujarati

(C) $(+)$ લેક્ટોઝ એ રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેમાં હેમિયાસેટલ સમૂહ હોય છે,જે તેને તેના ઓપન-ચેઈન સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં રહેવા દે છે.
બધી રિડ્યુસિંગ શર્કરાઓ જલીય દ્રાવણમાં મ્યુટારોટેશન દર્શાવે છે.
તેથી,$(+)$ લેક્ટોઝ મ્યુટારોટેશન દર્શાવતું નથી તે વિધાન ખોટું છે.

(A) મ્યુટારોટેશન એ રિડ્યુસિંગ શર્કરાના તાજા બનાવેલા દ્રાવણોમાં જોવા મળતી ઓપ્ટિકલ રોટેશનમાં ફેરફારની ઘટના છે.
આ ગુણધર્મ એવી શર્કરા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જે મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ જૂથ ધરાવે છે,જે તેમને તેમના ઓપન-ચેઈન આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ અથવા કીટોન $(>C=O)$ સ્વરૂપો સાથે સંતુલનમાં રહેવા દે છે.
$(+)$ સુક્રોઝ એ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેનું ગ્લાયકોસિડિક જોડાણ ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝના એનોમેરિક કાર્બન વચ્ચે બનેલું હોય છે,જેમાં કોઈ મુક્ત આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોન જૂથ બાકી રહેતું નથી.
તેથી,$(+)$ સુક્રોઝ મ્યુટારોટેશન દર્શાવતું નથી.

(B) ગ્લુકોઝના એનોમર્સ એ ચક્રીય ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ (એપિમર્સ) છે જે એનોમેરિક કાર્બન,એટલે કે $C-1$ પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે.
તેઓ બે સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે,$\alpha-$ અને $\beta-$ સ્વરૂપ,જે $C-1$ પરના હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહના $CH_2OH$ સમૂહની સાપેક્ષ ગોઠવણી પર આધાર રાખે છે.

(C) $\alpha-D-(+)$-ગ્લુકોઝ અને $\beta-D-(+)$-ગ્લુકોઝ માત્ર $C-1$ કાર્બન પરમાણુ પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે,જે એનોમેરિક કાર્બન છે.
આવા ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ જે $C-1$ પરમાણુ પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે તેને એનોમર્સ કહેવામાં આવે છે.

(C) કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એ પોલીહાઇડ્રોક્સી આલ્ડિહાઇડ્સ અથવા પોલીહાઇડ્રોક્સી કીટોન્સ છે.આનો અર્થ એ છે કે તેમાં અનેક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો $(-OH)$ અને કાં તો આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ અથવા કીટોન સમૂહ $( > C=O)$ હોય છે.

(B) મોલિશ કસોટી એ કાર્બોહાઈડ્રેટ્સની હાજરી માટેની સામાન્ય રાસાયણિક કસોટી છે.
આ કસોટીમાં,$2 \ mL$ નમૂનાના દ્રાવણને $\alpha$-નેપ્થોલના આલ્કોહોલિક દ્રાવણના બે ટીપાં સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ,કસનળીની બાજુઓ પરથી સાવચેતીપૂર્વક $1 \ mL$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ ઉમેરવામાં આવે છે.
બે પ્રવાહીના જોડાણ પર જાંબલી રંગની રીંગનું નિર્માણ કાર્બોહાઈડ્રેટ અથવા શર્કરાની હાજરી સૂચવે છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન કેલ્વિન ચક્રમાં ગ્લુકોઝ $(C_{6}H_{12}O_{6})$ ના $1$ અણુના સંશ્લેષણ માટે $18$ અણુઓ $ATP$ અને $12$ અણુઓ $NADPH$ ની જરૂર પડે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$6CO_{2} + 12NADPH + 18ATP \rightarrow C_{6}H_{12}O_{6} + 12NADP^{+} + 18ADP + 18Pi + 6H_{2}O$

(A) રિડ્યુસિંગ શર્કરા એ કાર્બોહાઇડ્રેટ છે જેમાં મુક્ત આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન સમૂહ હોય છે,અથવા હેમિયાસેટલ સમૂહ હોય છે જે દ્રાવણમાં ખુલીને આવો સમૂહ બનાવી શકે છે.
જલીય $KOH$ દ્રાવણમાં,શર્કરાના એસ્ટર (જેમ કે વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ છે) બેઝ-કેટેલાઇઝ્ડ જળવિભાજન (hydrolysis) પામે છે.
એનોમેરિક કાર્બન પરના એસ્ટર સમૂહનું જળવિભાજન મુક્ત હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ મુક્ત કરે છે,જે હેમિયાસેટલ બંધારણને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.
આ હેમિયાસેટલ બંધારણ તેના મુક્ત આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન સમૂહ ધરાવતા ઓપન-ચેઇન સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં હોય છે,આમ તે રિડ્યુસિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ માં રહેલું સંયોજન જલીય $KOH$ માં જળવિભાજન પછી રિડ્યુસિંગ શર્કરા તરીકે વર્તે છે.

(C) ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનું રિડક્શન એવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ દ્વારા થાય છે જેમાં મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ સમૂહ હોય છે (રિડ્યુસિંગ શર્કરા).
$Sucrose$ માં,ગ્લાયકોસિડિક બંધ $\alpha-D-glucose$ ના $C1$ અને $\beta-D-fructose$ ના $C2$ વચ્ચે રચાય છે.
બંને એનોમેરિક કાર્બન ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં સામેલ હોવાથી,તેમાં કોઈ મુક્ત એનોમેરિક $-OH$ સમૂહ હાજર હોતો નથી.
તેથી,$Sucrose$ એ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે અને તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનું રિડક્શન કરી શકતું નથી.

(B) Tollen's કસોટી રિડ્યુસિંગ શર્કરા અને આલ્ડિહાઇડ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ગ્લુકોઝ એ આલ્ડોઝ છે અને ફ્રુક્ટોઝ એ કીટોઝ છે,પરંતુ બેઝિક Tollen's પ્રક્રિયકની હાજરીમાં,ફ્રુક્ટોઝ ટૉટોમેરાઇઝેશન દ્વારા ગ્લુકોઝ અને મેનોઝ બનાવે છે,જે આલ્ડોઝ છે.
તેથી,ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંને રિડ્યુસિંગ શર્કરા તરીકે વર્તે છે અને પોઝિટિવ Tollen's કસોટી આપે છે.

(B) શર્કરા $(X)$ માં,ગ્લાયકોસિડિક બંધ બંને મોનોસેકેરાઇડ એકમો (ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ) ના એનોમેરિક કાર્બન વચ્ચે રચાય છે. તેથી,તેમાં કોઈ મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ જૂથ નથી,જે તેને રિડક્શન ન કરતી શર્કરા બનાવે છે.
શર્કરા $(Y)$ માં,એક મોનોસેકેરાઇડ એકમમાં હેમિયાસેટલ જૂથ (ઈથર ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા સમાન કાર્બન સાથે જોડાયેલ $-OH$ જૂથ) સાથે મુક્ત એનોમેરિક કાર્બન હોય છે. તેથી,તે રિડક્શન કરતી શર્કરા છે.

(C) શર્કરા બિન-રિડ્યુસિંગ હોય છે જો તેના એનોમેરિક કાર્બન પરમાણુઓ ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં સામેલ હોય,જેનો અર્થ છે કે આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન સ્વરૂપમાં ખુલવા માટે કોઈ મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ જૂથ ઉપલબ્ધ નથી.
$(i)$ માલ્ટોઝ દર્શાવે છે,જેમાં મુક્ત એનોમેરિક કાર્બન હોય છે અને તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
(ii) લેક્ટોઝ દર્શાવે છે,જેમાં મુક્ત એનોમેરિક કાર્બન હોય છે અને તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
(iii) સુક્રોઝ દર્શાવે છે,જ્યાં બંને એનોમેરિક કાર્બન ($C1$ ગ્લુકોઝનો અને $C2$ ફ્રુક્ટોઝનો) ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં સામેલ છે,જે તેને બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા બનાવે છે.
(iv) સેલોબાયોઝ દર્શાવે છે,જેમાં મુક્ત એનોમેરિક કાર્બન હોય છે અને તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
તેથી,માત્ર બંધારણ $(iii)$ એ બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.

(D) મ્યુટારોટેશન એ દ્રાવણમાં રહેલા કાઇરલ સંયોજનના વિશિષ્ટ ઓપ્ટિકલ રોટેશનમાં થતો ફેરફાર છે,જે તેના બે એનોમર્સ વચ્ચેના સંતુલનને કારણે થાય છે. $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta-D$-ગ્લુકોઝ એ એનોમર્સ છે,જે ડાયાસ્ટિરિયોમર્સનો એક પ્રકાર છે. તેથી,આ પ્રક્રિયામાં આ ડાયાસ્ટિરિયોમર્સ વચ્ચેનું આંતર-રૂપાંતરણ સમાવિષ્ટ છે.

(B) જો શર્કરા પાસે એનોમેરિક કાર્બન પર મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ સમૂહ ન હોય,તો તે બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
વિકલ્પ $B$ માં,એનોમેરિક કાર્બન ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં જોડાયેલ છે (મિથાઈલ ગ્લાયકોસાઈડ તરીકે),જેનો અર્થ છે કે તેની પાસે એનોમેરિક સ્થાન પર મુક્ત $-OH$ સમૂહ નથી,તેથી તે બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
વિકલ્પ $A$,$C$,અને $D$ માં એનોમેરિક કાર્બન પર મુક્ત $-OH$ સમૂહ હાજર છે,જે તેમને રિડ્યુસિંગ શર્કરા બનાવે છે.

(A) એનોમર્સ એ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સની જોડી છે જે ફક્ત એનોમેરિક કાર્બન પરમાણુ (ઓપન-ચેઈન સ્વરૂપમાં કાર્બોનિલ કાર્બનમાંથી મેળવેલ કાર્બન) પર વિરુદ્ધ વિન્યાસ ધરાવે છે.
આપેલ બંધારણમાં,એનોમેરિક કાર્બન તે છે જે રિંગ ઓક્સિજન અને $-OH$ સમૂહ બંને સાથે જોડાયેલ છે.
એનોમર બનાવવા માટે,આ ચોક્કસ કાર્બન પરના વિન્યાસને ઉલટાવવો આવશ્યક છે જ્યારે અન્ય તમામ કાયરલ કેન્દ્રો યથાવત રહે છે.
આપેલ બંધારણને વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $A$ એનોમેરિક કાર્બન સિવાયના તમામ કાયરલ કેન્દ્રો પર સમાન વિન્યાસ દર્શાવે છે,જ્યાં $-OH$ સમૂહ હવે વિરુદ્ધ સ્થિતિમાં છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ એનોમર દર્શાવે છે.

(D) $\alpha-D$-ગ્લુકોપાયરાનોઝ અને $\beta-D$-ગ્લુકોપાયરાનોઝ એકબીજાના એનોમર્સ છે,કારણ કે તેઓ માત્ર $C-1$ કાર્બન પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે.
બંને રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેમાં હેમિયાસીટલ સમૂહ હોય છે જે જલીય દ્રાવણમાં ખુલીને આલ્ડિહાઇડ સમૂહ બનાવી શકે છે.
બંને જલીય દ્રાવણમાં મ્યુટારોટેશન દર્શાવે છે કારણ કે તેઓ ઓપન-ચેન સ્વરૂપ દ્વારા આંતરરૂપાંતરિત થાય છે.
જોકે,શિફનો પ્રક્રિયક આલ્ડિહાઇડ માટેની વિશિષ્ટ કસોટી છે. ગ્લુકોઝ તેના ઓપન-ચેન આલ્ડિહાઇડ સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં હોવા છતાં,મુક્ત આલ્ડિહાઇડનું પ્રમાણ અત્યંત ઓછું ($0.01\%$ થી ઓછું) હોય છે. તેથી,ગ્લુકોઝ સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં શિફના પ્રક્રિયકનો ગુલાબી રંગ પાછો લાવી શકતું નથી,જે વિધાન $D$ ને ખોટું સાબિત કરે છે.

(C) દર્શાવેલ પ્રક્રિયા એ એસિડ ઉદ્દીપક અને મિથેનોલની હાજરીમાં $D$-ગ્લુકોઝમાંથી મિથાઈલ ગ્લાયકોસાઈડનું નિર્માણ છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,એનોમેરિક હાઈડ્રોક્સિલ જૂથ પ્રોટોનેટેડ થઈને સારું લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
પાણીના અણુના દૂર થવાથી એનોમેરિક કાર્બન પર ઓક્સોકાર્બેનિયમ આયન બને છે.
આ કાર્બોકેટાયન રિંગના ઓક્સિજન પરમાણુના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે તેને ઓક્સોકાર્બેનિયમ આયન બનાવે છે.
તેથી,મધ્યવર્તી સંયોજન એ કાર્બોકેટાયન છે જે રેઝોનન્સ અનુભવે છે.

(D) $1$. $D$-ગ્લુકોઝ અને $D$-ફ્રુક્ટોઝ બંને અનુક્રમે એલ્ડોઝ અને કીટોઝ શર્કરા છે,પરંતુ તેઓ $C-3, C-4,$ અને $C-5$ પર સમાન વિન્યાસ ધરાવે છે.
$2$. જ્યારે ફિનાઇલહાઇડ્રાઝિન $(H_2N-NH-Ph)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે $D$-ગ્લુકોઝ અને $D$-ફ્રુક્ટોઝ બંને સમાન ઓસાઝોન વ્યુત્પન્ન બનાવે છે કારણ કે પ્રક્રિયામાં પ્રથમ બે કાર્બન પરમાણુઓ સામેલ હોય છે,જ્યાં બંધારણનો તફાવત દૂર થઈ જાય છે.
$3$. વિકલ્પ $A$ ખોટો છે કારણ કે બંનેમાં કાયરલ કેન્દ્રોની સંખ્યા સમાન છે.
$4$. વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે તેઓ અલગ ઓક્સિડેટીવ ક્લીવેજ પેટર્નને કારણે અલગ નીપજો આપે છે.
$5$. વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે તેઓ અલગ ઓક્સાઇમ બનાવે છે.

(A) કાર્બોહાઇડ્રેટનું $D$ અથવા $L$ બંધારણ નક્કી કરવા માટે,આપણે મુખ્ય ક્રિયાશીલ સમૂહ ($CHO$ સમૂહ) થી સૌથી વધુ અંતરે આવેલા કાઇરલ કાર્બન પરમાણુને જોઈએ છીએ.
ફિશર પ્રોજેક્શનમાં,જો આ કાઇરલ કાર્બન પરનો $-OH$ સમૂહ જમણી બાજુ $(RHS)$ પર હોય,તો અણુને $D$-બંધારણ આપવામાં આવે છે.

(D) લેક્ટોઝ એ $\beta-D-galactose$ અને $\beta-D-glucose$ થી બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે. ગેલેક્ટોઝ એકમ નોન-રિડ્યુસિંગ ભાગ છે.
સેલ્યુલોઝ એ $\beta-D-glucose$ એકમોનો રેખીય પોલિમર છે જે $\beta-1,4$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
સ્ટાર્ચ એ $\alpha-D-glucose$ એકમોનો પોલિમર છે.
એમાયલોઝ એ સ્ટાર્ચનો રેખીય ઘટક છે જેમાં $\alpha-D-glucose$ એકમો $\alpha-1,4$-ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,$1,6$-લિંકેજ દ્વારા નહીં. $1,6$-લિંકેજ એમાયલોપેક્ટીન (શાખિત સ્ટાર્ચ) માં જોવા મળે છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(D) બિન-રિડક્શનકર્તા શર્કરા એ કાર્બોહાઇડ્રેટ છે જે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક અથવા ફેહલિંગ દ્રાવણ જેવા નિર્બળ ઓક્સિડેશનકર્તા દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકતી નથી,કારણ કે તેમાં મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ સમૂહનો અભાવ હોય છે.
$I$. ગ્લુકોઝ એ મુક્ત આલ્ડિહાઇડ સમૂહની હાજરીને કારણે રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે.
$II$. ફ્રુક્ટોઝ એ રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે કારણ કે તે આલ્કલાઇન માધ્યમમાં ગ્લુકોઝ/મેનોઝમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે.
$III$. માલ્ટોઝ એ રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે કારણ કે તેમાં મુક્ત હેમિયાસેટલ સમૂહ હોય છે.
$IV$. સુક્રોઝ એ બિન-રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે કારણ કે ગ્લાયકોસિડિક બંધ ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝના એનોમેરિક કાર્બન વચ્ચે બને છે,જેનાથી કોઈ મુક્ત હેમિયાસેટલ કે હેમિકેટલ સમૂહ બાકી રહેતો નથી.
$V$. ગેલેક્ટોઝ એ મુક્ત આલ્ડિહાઇડ સમૂહની હાજરીને કારણે રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે.
તેથી,માત્ર $IV$ (સુક્રોઝ) એ બિન-રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે.

(A) $D^{-}$-ગ્લુકોઝની બ્રોમીન પાણી ($Br_2$ પાણી) સાથેની પ્રક્રિયાથી તેનું ઓક્સિડેશન થઈને $D^{-}$-ગ્લુકોનિક એસિડ મળે છે.
બ્રોમીન પાણી એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે ફક્ત આલ્ડિહાઈડ સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.

(A) રોશેલ સોલ્ટને રાસાયણિક રીતે પોટેશિયમ સોડિયમ ટાર્ટરેટ ટેટ્રાહાઇડ્રેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $KNaC_4H_4O_6 \cdot 4H_2O$ છે.
તે ટાર્ટરિક એસિડનો ડબલ ક્ષાર છે,જેમાં ટાર્ટરિક એસિડના અણુના બે એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ એક પોટેશિયમ આયન $(K^+)$ અને એક સોડિયમ આયન $(Na^+)$ દ્વારા બદલાય છે.

(D) $1$. $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta-D$-ગ્લુકોઝ એ એનોમર્સ છે,એનાન્ટિઓમર્સ નથી,કારણ કે તેઓ માત્ર $C-1$ કાર્બન પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે.
$2$. ગ્લાયસીન $(NH_2CH_2COOH)$ એકમાત્ર એમિનો એસિડ છે જે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે કારણ કે તેમાં કિરાલ કાર્બન પરમાણુનો અભાવ હોય છે.
$3$. સેલ્યુલોઝ એ $\beta-D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો રેખીય પોલિમર છે જે $\beta-1,4$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે; તેથી,તેના જળવિભાજનથી $\beta-D$-ગ્લુકોઝ મળે છે.
$4$. ડુમાસ પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનમાં રહેલા નાઇટ્રોજનનું ઓક્સિડેશન કરીને $N_2$ વાયુ મેળવવામાં આવે છે,જેનું માપન કરવામાં આવે છે. આમ,આ વિધાન સાચું છે.

(C) $NaBH_4$ ગ્લુકોઝના આલ્ડિહાઇડ સમૂહનું રિડક્શન કરીને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જેના પરિણામે એક જ નીપજ,$D$-સોર્બિટોલ (ગ્લુસિટોલ) મળે છે.
$NaBH_4$ ફ્રુક્ટોઝના કીટો સમૂહનું રિડક્શન કરીને દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CHOH-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. આ રિડક્શન $C-2$ સ્થાન પર નવું કિરાલ કેન્દ્ર બનાવે છે,જેના પરિણામે બે એપિમરિક નીપજો મળે છે: $D$-સોર્બિટોલ અને $D$-મેનિટોલ.
તેથી,ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ માટે નીપજોની સંખ્યા અનુક્રમે $1$ અને $2$ છે.

(C) સુક્રોઝ એ $\alpha-D-glucose$ અને $\beta-D-fructose$ નો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે,જે ગ્લુકોઝના $C1$ અને ફ્રુક્ટોઝના $C2$ વચ્ચે ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે.
બંને એનોમેરિક કાર્બન ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં સામેલ હોવાથી,તે નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
જળવિભાજન પર,સુક્રોઝ $D-(+)-glucose$ અને $D-(-)-fructose$ નું સમાન મોલર મિશ્રણ આપે છે.
આ મિશ્રણને ઇન્વર્ટ શર્કરા કહેવામાં આવે છે કારણ કે પ્રકાશીય પરિભ્રમણની નિશાની ડેક્સ્ટ્રોરોટેટરી $(+66.5^{\circ})$ થી લેવોરોટેટરી $(-39.9^{\circ})$ માં બદલાય છે.

(D) ગ્લુકોઝના પેન્ટાએસીટેટમાં કોઈ હેમીએસીટલ લિંકેજ હોતી નથી,કારણ કે $C-1$ પરનો હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ એસીટેટ સમૂહમાં ફેરવાય છે.
તેથી,તે મુક્ત આલ્ડિહાઇડ સમૂહ ધરાવતું નથી અને આલ્ડિહાઇડની લાક્ષણિક કસોટીઓ આપતું નથી.
તેથી,તે ટોલેન્સ કસોટી,બેનેડિક્ટ કસોટી,શિફ કસોટી અને $NaHSO_3$ સાથેની કસોટીમાં નકારાત્મક $(-ve)$ પરિણામ આપે છે.
આમ,વિધાન $(C)$ અને $(D)$ સાચા છે.

(A) એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં શર્કરા (જેમ કે ગ્લુકોઝ) ની મિથેનોલ સાથેની પ્રક્રિયા $(MeOH; H^+)$ એ ફિશર ગ્લાયકોસિડેશન પ્રક્રિયા છે.
$1$. એનોમેરિક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ એસિડ ઉદ્દીપક દ્વારા પ્રોટોનેટેડ થાય છે.
$2$. પાણી દૂર થઈને રેઝોનન્સ-સ્થાયી ઓક્સોકાર્બેનિયમ આયન (સૌથી સ્થાયી કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી) બનાવે છે.
$3$. મિથેનોલ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને એનોમેરિક કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$4$. ડિપ્રોટોનેશનથી અંતિમ ગ્લાયકોસાઇડ નીપજ મળે છે,જેમાં એનોમેરિક સ્થાન પર મિથોક્સી સમૂહ $(-OMe)$ હોય છે.

(B) દરેક કાર્બોહાઇડ્રેટ માટે અવલોકનોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $I_2$ દ્રાવણ કસોટી: સ્ટાર્ચ $I_2$ દ્રાવણ સાથે વાદળી-જાંબલી રંગ આપે છે. અવલોકન 'કોઈ જાંબલી રંગ નથી' હોવાથી,તે સ્ટાર્ચ નથી.
$2$. ફેહલિંગ દ્રાવણ કસોટી: ગ્લુકોઝ અને લેક્ટોઝ રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે અને ફેહલિંગ દ્રાવણ સાથે લાલ-કથ્થઈ અવક્ષેપ આપે છે. સુક્રોઝ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.
$3$. બારફોડ કસોટી (કોપર$(II)$ એસીટેટ): આ કસોટી મોનોસેકેરાઇડ અને ડાયસેકેરાઇડ વચ્ચે તફાવત કરે છે. મોનોસેકેરાઇડ (જેમ કે ગ્લુકોઝ) $5 \ min$ માં કોપર$(II)$ એસીટેટનું $Cu_2O$ (લાલ અવક્ષેપ) માં રિડક્શન કરે છે. ડાયસેકેરાઇડ (જેમ કે લેક્ટોઝ) $5 \ min$ માં પ્રક્રિયા કરતા નથી.
$4$. અવલોકન $(c)$ સૂચવે છે કે તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે. અવલોકન $(d)$ સૂચવે છે કે તે ડાયસેકેરાઇડ (લેક્ટોઝ) છે.
તેથી,તે લેક્ટોઝ છે.

(B) ડાયસેકેરાઇડ્સ એ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ છે જે જળવિભાજન પર મોનોસેકેરાઇડના બે એકમો આપે છે. ઉદાહરણોમાં $sucrose$,$maltose$ અને $lactose$ નો સમાવેશ થાય છે.
$mannose$ એ એક સરળ શર્કરા છે જે એક જ એકમની બનેલી છે,તેથી તે મોનોસેકેરાઇડ છે,ડાયસેકેરાઇડ નથી.

(A) ગ્લુકોઝનું બ્રોમીન વોટર $(Br_2/H_2O)$ જેવા મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી ગ્લુકોનિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા સૂચવે છે કે ગ્લુકોઝમાં કાર્બોનિલ સમૂહ આલ્ડિહાઈડ સમૂહ તરીકે હાજર છે.
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH \xrightarrow{Br_2/H_2O} COOH-(CHOH)_4-CH_2OH$

(A) રિડ્યુસિંગ શર્કરા એ કાર્બોહાઈડ્રેટ છે જે મુક્ત આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોન સમૂહ ધરાવે છે,જે તેને રિડ્યુસિંગ કર્તા તરીકે કાર્ય કરવા દે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,આકૃતિ $821-a493$ માં દર્શાવેલ બંધારણ મોનોસેકેરાઈડ (ગ્લુકોઝ) નું ચક્રીય હેમિયાસીટલ સ્વરૂપ છે.
આ હેમિયાસીટલ કાર્બન (એનોમેરિક કાર્બન) જલીય દ્રાવણમાં ખુલ્લી શૃંખલાવાળા આલ્ડિહાઈડ સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં હોય છે,જે તેને રિડ્યુસિંગ શર્કરા બનાવે છે.
વિકલ્પો $B$,$C$,અને $D$ ગ્લાયકોસાઈડ અથવા વ્યુત્પન્ન દર્શાવે છે જ્યાં એનોમેરિક હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ બંધમાં (એસીટલ નિર્માણ) સામેલ હોય છે,જે મુક્ત આલ્ડિહાઈડ સમૂહના નિર્માણને અટકાવે છે અને તેમને નોન-રિડ્યુસિંગ બનાવે છે.

(A) માલ્ટોઝ એ બે $\alpha-D-glucose$ એકમોથી બનેલી ડાયસેકેરાઈડ છે.
આ એકમો $\alpha-C_1-C_4$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેના બીજા ગ્લુકોઝ એકમના $C_1$ પર મુક્ત હેમિયાસેટલ સમૂહ હોવાથી,તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા તરીકે વર્તે છે.
માલ્ટોઝના જળવિભાજનથી ગ્લુકોઝના બે અણુઓ મળે છે,જ્યારે સુક્રોઝના જળવિભાજનથી ગ્લુકોઝનો એક અણુ અને ફ્રુક્ટોઝનો એક અણુ મળે છે.
માલ્ટોઝ એ ઓલિગોસેકેરાઈડ છે,પોલીસેકેરાઈડ નથી.

(A) $\beta-$કીટોહેક્સોફ્યુરેનોઝ એ એક શર્કરા છે જેમાં કીટોન સમૂહ (કીટો),છ કાર્બન પરમાણુઓ (હેક્સો) અને પાંચ-સભ્યવાળી ફ્યુરેનોઝ રીંગ હોય છે.
બંધારણ $A$ એ $\beta-$કીટોહેક્સોફ્યુરેનોઝ દર્શાવે છે.
બંધારણ $B$ માં $7$ કાર્બન પરમાણુઓ છે,તેથી તે હેક્સોઝ શર્કરા નથી.
બંધારણ $C$ એ $\beta-$આલ્ડોહેક્સોપાયરેનોઝ છે.
બંધારણ $D$ એ $\beta-$કીટોહેક્સોપાયરેનોઝ છે.

(C) આપેલા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની જળવિભાજન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. $\text{માલ્ટોઝ} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} 2 \text{ (ગ્લુકોઝ)}$
$2$. $\text{સુક્રોઝ} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} \text{ગ્લુકોઝ} + \text{ફ્રુક્ટોઝ}$
$3$. $\text{લેક્ટોઝ} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} \text{ગ્લુકોઝ} + \text{ગેલેક્ટોઝ}$
$4$. $\text{રેફિનોઝ} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} \text{ગ્લુકોઝ} + \text{ફ્રુક્ટોઝ} + \text{ગેલેક્ટોઝ}$
આમ,માત્ર માલ્ટોઝ જળવિભાજન પર ગ્લુકોઝના બે અણુઓ આપે છે.

(D) $D-(+)$-ગ્લુકોઝમાં $C-1$ પર આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે.
જ્યારે તે હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન $(NH_2OH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે કાર્બોનિલ ઓક્સિજન $=NOH$ દ્વારા બદલાય છે અને ઓક્સાઇમ $(-CH=NOH)$ બનાવે છે.
બાકીના કાયરલ કેન્દ્રો ($C-2$ થી $C-5$) નું વિન્યાસ મૂળ $D$-ગ્લુકોઝ બંધારણ જેવું જ રહે છે.
ફિશર પ્રક્ષેપણમાં,$OH$ સમૂહો $C-2, C-4,$ અને $C-5$ પર જમણી બાજુએ અને $C-3$ પર ડાબી બાજુએ હોય છે.
આમ,ઓક્સાઇમનું બંધારણ $CH=NOH-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH_2OH$ છે.

(C) ગ્લુકોઝ $(CH_2OH(CHOH)_4CHO)$ ની પિરિયોડિક એસિડ $(HIO_4)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં પાસ-પાસેના હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહો વચ્ચેના તમામ $C-C$ બંધોનું ઓક્સિડેટીવ વિભાજન થાય છે.
ગ્લુકોઝ માટે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 5HIO_4 \rightarrow 5HCOOH + HCHO + 5HIO_3$.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્ડિહાઈડ સમૂહ અને ચાર દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહોનું ઓક્સિડેશન થઈને $5$ મોલ ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ બને છે,જ્યારે છેડાનો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $1$ મોલ ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ માં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે.
તેથી,ફોર્મિક એસિડના $5$ મોલ ઉત્પન્ન થાય છે.

(D) રિડ્યુસિંગ શર્કરા એટલે એવી શર્કરા કે જેમાં મુક્ત આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન સમૂહ હોય,જે તેને રિડ્યુસિંગ કર્તા તરીકે કામ કરવા દે છે.
$Glucose$,$Mannose$,$Fructose$ અને $Galactose$ એ બધા મોનોસેકેરાઇડ્સ છે અને રિડ્યુસિંગ શર્કરા તરીકે વર્તે છે.
$Sucrose$ એ એક ડાયસેકેરાઇડ છે જેમાં ગ્લાયકોસિડિક બંધ ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંનેના એનોમેરિક કાર્બન વચ્ચે બને છે,જેથી કોઈ મુક્ત આલ્ડિહાઇડ કે કીટોન સમૂહ બાકી રહેતો નથી.
$Starch$ એ એક પોલિસેકેરાઇડ છે જે પણ નોન-રિડ્યુસિંગ છે.
તેથી,$Sucrose$ અને $Starch$ ની જોડી નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.

(B) Sucrose એ $\alpha-D$-Glucose અને $\beta-D$-Fructose એકમોનું બનેલું ડાયસેકેરાઈડ છે જે ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલી જોડી ખોટી છે કારણ કે તેમાં એનોમેરિક બંધારણો અદલાબદલી કરવામાં આવ્યા છે.

(A) $1$. એપિમર એ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ છે જે ફક્ત એક કાયરલ કેન્દ્ર પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે. ગ્લુકોઝ $(K)$ અને મેનોઝ $(L)$ એ $C-2$ એપિમર છે. ગ્લુકોઝ $(K)$ અને ગેલેક્ટોઝ $(M)$ એ $C-4$ એપિમર છે.
$2$. એનોમર એ એપિમરનો એક ખાસ પ્રકાર છે જે એનોમેરિક કાર્બન $(C-1)$ પરના વિન્યાસમાં અલગ પડે છે. $\alpha-\text{ગ્લુકોઝ}$ $(N)$ અને $\beta-\text{ગ્લુકોઝ}$ $(O)$ એકબીજાના એનોમર છે.
$3$. વિકલ્પો જોતા,$(K, L)$ એપિમરની જોડી છે અને $(N, O)$ એનોમરની જોડી છે. તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(C) $D-(-)$-ફ્રુક્ટોઝનું ઓપન-ચેઈન બંધારણ $CH_2OH-CO-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH_2OH$ છે.
આ બંધારણમાં,$C_3$,$C_4$ અને $C_5$ સ્થાન પરના કાર્બન પરમાણુઓ કાઈરલ છે કારણ કે દરેક ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલા છે.
તેથી,ફ્રુક્ટોઝના ઓપન-ચેઈન બંધારણમાં $3$ કાઈરલ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.

(C) મ્યુટારોટેશન એ રિડ્યુસિંગ શર્કરાનો ગુણધર્મ છે જે મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ જૂથ ધરાવે છે,જે તેમને તેમના ઓપન-ચેઈન અને ચક્રીય સ્વરૂપો વચ્ચે સંતુલનમાં રહેવા દે છે.
$Lactose$,$Glucose$ અને $Fructose$ એ રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે અને તેથી તે મ્યુટારોટેશન દર્શાવે છે.
$Sucrose$ એ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેનું ગ્લાયકોસિડિક જોડાણ ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંને એકમોના એનોમેરિક કાર્બન સાથે સંકળાયેલું છે,જેના કારણે તેમાં કોઈ મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ જૂથ રહેતું નથી.
તેથી,$Sucrose$ મ્યુટારોટેશન દર્શાવતું નથી.

(A) $\alpha-D$-ગ્લુકોઝની હાવર્થ સંરચના છ-સભ્યવાળી પાયરાનોઝ રીંગ છે.
$\alpha-D$-ગ્લુકોઝમાં,$C1$ સ્થાન (એનોમેરિક કાર્બન) પરનો હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ નીચેની તરફ ( $C5$ પરના $-CH_2OH$ સમૂહની વિરુદ્ધ દિશામાં) હોય છે.
$C2$,$C3$,અને $C4$ પરના $-OH$ સમૂહો અનુક્રમે નીચે,ઉપર અને નીચેની તરફ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા,આકૃતિ $824-$a100 માં દર્શાવેલ સંરચના $\alpha-D$-ગ્લુકોઝને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(D) ગ્લુકોઝમાં આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ અને હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ હોય છે.
જોકે,તે સોડિયમ બાયસલ્ફાઇટ $(NaHSO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી કારણ કે વિશાળ પોલીહાઇડ્રોક્સી શૃંખલાને કારણે ઉદ્ભવતા અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ને લીધે કાર્બોનિલ કાર્બન પર બાયસલ્ફાઇટ સમૂહનું ઉમેરણ પ્રતિકૂળ બને છે.
ગ્લુકોઝ $NH_2OH$ સાથે ઓક્સાઇમ બનાવવા માટે,$HCN$ સાથે સાયનોહાઇડ્રિન બનાવવા માટે અને $NH_2NHCONH_2$ (સેમિકાર્બેઝાઇડ) સાથે સેમિકાર્બેઝોન બનાવવા માટે પ્રક્રિયા કરે છે.

(D) $Sucrose$ એ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે બંને મોનોસેકેરાઇડ એકમોના એનોમેરિક કાર્બન પરમાણુઓ ગ્લાયકોસિડિક બંધ બનાવવામાં સામેલ હોય છે.

(C) રિડ્યુસિંગ શર્કરા પાસે મુક્ત હેમિયાસીટલ અથવા હેમિકેટલ સમૂહ હોવો જોઈએ,જે ખુલ્લી શૃંખલાવાળા આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોન સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં રહી શકે છે.
જલીય $KOH$ દ્રાવણમાં,એસ્ટર સમૂહ (જેમ કે $-OCOCH_3$) જળવિભાજન પામીને મુક્ત હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ બનાવી શકે છે.
વિકલ્પ $C$ માં એનોમેરિક કાર્બન પર એસ્ટર સમૂહ $(-OCOCH_3)$ છે. $aq. KOH$ ની હાજરીમાં,આ એસ્ટર બેઝ-ઉદ્દીપિત જળવિભાજન પામીને મુક્ત હેમિયાસીટલ સમૂહ (એનોમેરિક કાર્બન પર $-OH$) આપે છે.
આ મુક્ત હેમિયાસીટલ સમૂહ ત્યારબાદ ખુલીને આલ્ડિહાઈડ બનાવી શકે છે,જે રિડ્યુસિંગ કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલ સંયોજન $aq. KOH$ દ્રાવણમાં રિડ્યુસિંગ શર્કરા તરીકે વર્તશે.

(B) $1$. પ્રથમ બંધારણમાં કાયરલ કાર્બન (છેલ્લેથી બીજા કાર્બન) પર $-OH$ સમૂહ જમણી બાજુ છે,જે તેને $D$-શર્કરા તરીકે ઓળખાવે છે. બંને $-OH$ સમૂહ એક જ બાજુ હોવાથી,તે $D$-એરિથ્રોઝ છે.
$2$. બીજા બંધારણમાં કાયરલ કાર્બન પર $-OH$ સમૂહ જમણી બાજુ છે,જે તેને $D$-શર્કરા તરીકે ઓળખાવે છે. $-OH$ સમૂહ વિરુદ્ધ બાજુ હોવાથી,તે $D$-થ્રિઓઝ છે.
$3$. ત્રીજા બંધારણમાં કાયરલ કાર્બન પર $-OH$ સમૂહ ડાબી બાજુ છે,જે તેને $L$-શર્કરા તરીકે ઓળખાવે છે. બંને $-OH$ સમૂહ એક જ બાજુ હોવાથી,તે $L$-એરિથ્રોઝ છે.
$4$. ચોથા બંધારણમાં કાયરલ કાર્બન પર $-OH$ સમૂહ ડાબી બાજુ છે,જે તેને $L$-શર્કરા તરીકે ઓળખાવે છે. $-OH$ સમૂહ વિરુદ્ધ બાજુ હોવાથી,તે $L$-થ્રિઓઝ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $D$-એરિથ્રોઝ,$D$-થ્રિઓઝ,$L$-એરિથ્રોઝ,$L$-થ્રિઓઝ છે.

(D) $D-(+)$-ગ્લુકોઝમાં $C1$ પર આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે.
જ્યારે તે હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન $(NH_2OH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે આલ્ડિહાઇડ સમૂહ ઓક્સાઇમ સમૂહ $(-CH=NOH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
બાકીના કાઇરલ કેન્દ્રો ($C2$ થી $C5$) નું વિન્યાસ $D$-ગ્લુકોઝ જેવું જ રહે છે.
$D$-ગ્લુકોઝના ફિશર પ્રોજેક્શનમાં,$-OH$ સમૂહો $C2$ (જમણી),$C3$ (ડાબી),$C4$ (જમણી),અને $C5$ (જમણી) બાજુએ હોય છે.
વિકલ્પ $(d)$ ગ્લુકોઝ ઓક્સાઇમનું બંધારણ યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(A) જ્યારે $glucose$,$fructose$ અને $mannose$ ફિનાઈલહાઈડ્રાઝિનના વધારા સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેઓ સમાન ઓસાઝોન વ્યુત્પન્ન બનાવે છે જેને $glucosazone$ કહેવામાં આવે છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે ઓસાઝોન બનવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન $C-1$ અને $C-2$ સ્થાન પરના માળખાકીય તફાવતો દૂર થઈ જાય છે,જેના પરિણામે આ ત્રણેય શર્કરાઓ માટે સમાન ફિનાઈલહાઈડ્રાઝોન બંધારણ પ્રાપ્ત થાય છે.

(A) બ્રોમિન પાણી $(Br_2/H_2O)$ એ એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
તે ગ્લુકોઝના આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ નું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જ્યારે પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહો પર કોઈ અસર થતી નથી.
આ પ્રક્રિયા ગ્લુકોનિક એસિડ આપે છે.