Carbohydrates Questions in Hindi

(B) ग्लूकोज,फ्रुक्टोज और मैनोज़ केवल $C-1$ और $C-2$ कार्बन पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
जब ये शर्कराएं अतिरिक्त फेनिलहाइड्राज़ीन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं,तो $C-1$ और $C-2$ कार्बन ओसाज़ोन संरचना के निर्माण में शामिल होते हैं।
चूंकि इन तीनों शर्कराओं के लिए $C-3, C-4, C-5$ और $C-6$ पर विन्यास समान रहता है,इसलिए वे सभी समान ओसाज़ोन व्युत्पन्न देते हैं,जिसे ग्लूकोसाज़ोन कहा जाता है।
अतः,$A$ (ग्लूकोज),$C$ (फ्रुक्टोज) और $E$ (मैनोज़) समान ओसाज़ोन देते हैं।

(D) $1$. ग्लूकोज एक एल्डोहेक्सोस है,जो एक सही कथन है क्योंकि इसमें एक एल्डिहाइड समूह और छह कार्बन परमाणु होते हैं।
$2$. ग्लूकोज विलयन में अपने $\alpha$ और $\beta$ एनोमेरिक रूपों के बीच संतुलन के कारण म्यूटारोटेशन प्रदर्शित करता है।
$3$. $HI/\Delta$ के साथ ग्लूकोज की अभिक्रिया कार्बन श्रृंखला को $n-hexane$ में अपचयित करती है,जो छह कार्बन की सीधी श्रृंखला की उपस्थिति की पुष्टि करती है।
$4$. सेलुलोज $\beta-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो $\beta(1 \to 4)$ ग्लाइकोसिडिक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं,न कि $\alpha-D$-ग्लूकोज। इसलिए,यह कथन कि $\alpha-D$-ग्लूकोज सेलुलोज का मोनोमर है,गलत है।

(D) म्यूटारोटेशन अपचायी शर्कराओं (reducing sugars) का एक विशिष्ट गुण है,जिनमें मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकीटल समूह होता है,जो उन्हें अपनी खुली श्रृंखला और चक्रीय रूपों के बीच संतुलन में रहने की अनुमति देता है।
$A$. ग्लूकोज एक अपचायी शर्करा है और म्यूटारोटेशन दर्शाता है।
$B$. माल्टोज एक अपचायी शर्करा है और म्यूटारोटेशन दर्शाता है।
$C$. लैक्टोज एक अपचायी शर्करा है और म्यूटारोटेशन दर्शाता है।
$D$. सुक्रोज एक अनपचायी शर्करा (non-reducing sugar) है क्योंकि ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों के एनोमेरिक कार्बन ग्लाइकोसिडिक लिंकेज में शामिल होते हैं। इसलिए,यह म्यूटारोटेशन नहीं दर्शाता है।

(A) $L$-ग्लूकोज,$D$-ग्लूकोज का प्रतिबिंब रूप (enantiomer) है।
$L$-ग्लूकोज में,फिशर प्रोजेक्शन में उच्चतम क्रमांकित कायरल कार्बन $(C-5)$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर होता है।
अन्य सभी कायरल केंद्र $(C-2, C-3, C-4)$ भी $D$-ग्लूकोज के सापेक्ष उल्टे होते हैं।
$L$-ग्लूकोज में,$C-2, C-4$ और $C-5$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर होते हैं,जबकि $C-3$ पर $-OH$ समूह दाईं ओर होता है।
अतः,सही संरचना $CHO-C(OH)H-C(H)OH-C(OH)H-C(OH)H-CH_2OH$ है।

(B) फिशर प्रोजेक्शन में,$D/L$ विन्यास मुख्य कार्यात्मक समूह (एल्डोज में कार्बोनिल समूह) से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह की स्थिति द्वारा निर्धारित किया जाता है।
यदि $-OH$ समूह दाईं ओर है,तो इसे $D$-विन्यास दिया जाता है।
यदि $-OH$ समूह बाईं ओर है,तो इसे $L$-विन्यास दिया जाता है।
विकल्प $B$ को देखने पर,यह संरचना ग्लिसराल्डिहाइड व्युत्पन्न (विशेष रूप से एक एल्डोटेट्रोज़) है। $CHO$ समूह से सबसे दूर का कायरल कार्बन वह है जो $CH_2OH$ समूह से जुड़ा है। विकल्प $B$ में दिखाई गई संरचना में,$CHO$ समूह से सबसे दूर के कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह दाईं ओर है,जो $D$-आइसोमर को दर्शाता है।

(B) $\alpha-D(+)$ ग्लूकोज और $\beta-D(+)$ ग्लूकोज केवल $C-1$ कार्बन परमाणु पर विन्यास में भिन्न होते हैं,जो एनोमेरिक कार्बन है।
ऐसे समावयवियों को विशेष रूप से एनोमर्स कहा जाता है।
चूंकि वे एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं हैं,इसलिए वे डायस्टेरियोमर्स हैं।
वे एपिमर्स नहीं हैं क्योंकि एपिमर्स एनोमेरिक कार्बन के अलावा किसी अन्य कार्बन पर भिन्न होते हैं।
इसलिए,वे $(i)$ डायस्टेरियोमर्स और $(iv)$ एनोमर्स हैं।

(C) $\alpha-D-(+)-$ग्लूकोज और $\beta-D-(+)-$ग्लूकोज ऐसे डायस्टेरियोमर्स हैं जो केवल $C-1$ कार्बन परमाणु पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
ऐसे आइसोमर्स को विशेष रूप से एनोमर्स कहा जाता है।
चूंकि वे डायस्टेरियोमर्स और एनोमर्स हैं,इसलिए वे एनैन्शियोमर्स नहीं हो सकते,क्योंकि एनैन्शियोमर्स को एक-दूसरे का गैर-अध्यारोपित दर्पण प्रतिबिंब होना चाहिए।

(D) ग्लिसराल्डिहाइड $HOCH_2-CH(OH)-CHO$ सूत्र वाला एक एल्डोट्रायोस है।
फिशर प्रक्षेप (Fischer projection) में,$D$-विन्यास तब निर्धारित किया जाता है जब कायरल कार्बन परमाणु पर हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ दाईं ओर होता है,जबकि कार्बन श्रृंखला को लंबवत लिखा जाता है और सबसे अधिक ऑक्सीकृत कार्बन $(CHO)$ शीर्ष पर होता है।
विकल्प $D$ में $CHO$ समूह नीचे है,लेकिन अणु को घुमाकर या फिशर प्रक्षेप को पुनर्व्यवस्थित करके,हम देख सकते हैं कि $-OH$ समूह कार्बन श्रृंखला के सापेक्ष दाईं ओर है,जो $D$-ग्लिसराल्डिहाइड को दर्शाता है।

(B) $ \alpha-D-Glucose $ और $ \beta-D-Glucose $ एनोमर्स के उदाहरण हैं।
एनोमर्स स्टीरियोआइसोमर्स का एक प्रकार हैं जो केवल एनोमेरिक कार्बन ($ C-1 $ कार्बन) पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
चूंकि वे विशेष रूप से एनोमेरिक कार्बन पर भिन्न होते हैं,इसलिए उन्हें एनोमर्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है,जो एपिमर्स का एक विशेष प्रकार है।

(B) -ग्लूकोज और $L$-ग्लूकोज एक-दूसरे के गैर-अध्यारोपित दर्पण प्रतिबिंब (non-superimposable mirror images) हैं।
ऐसे त्रिविम समावयवियों (stereoisomers) को एनैन्शियोमर्स कहा जाता है।

(C) एपिमर वे डायस्टेरियोमर्स होते हैं जो केवल एक स्टीरियोसेंटर पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
ग्लूकोज और गैलेक्टोज केवल $C_4$ स्थिति पर हाइड्रॉक्सिल समूह के विन्यास में भिन्न होते हैं।
इसलिए,गैलेक्टोज ग्लूकोज का $C_4$-एपिमर है।

(D) ग्लूकोज में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है।
इस मुक्त एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति के कारण,ग्लूकोज एक अपचायक शर्करा (reducing sugar) के रूप में कार्य करता है।
यह टोलन अभिकर्मक को धात्विक सिल्वर में,फेलिंग विलयन को लाल क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ में और बेनेडिक्ट विलयन को लाल क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ में अपचयित करता है।

(A) $\alpha-D$-ग्लूकोज के हावर्थ प्रक्षेपण (Haworth projection) में,एनोमेरिक कार्बन $(C-1)$ पर $-OH$ समूह वलय (ring) के तल के नीचे स्थित होता है (जो $C-5$ पर $-CH_2OH$ समूह के विपरीत दिशा में होता है)।
विकल्प $A$ इस विन्यास को सही ढंग से दर्शाता है जहाँ $C-1$ पर $-OH$ समूह नीचे की स्थिति में है,जो $\alpha$-एनोमर की विशेषता है।

(C) एनोमर्स चक्रीय कार्बोहाइड्रेट में पाए जाने वाले स्टीरियोआइसोमर्स का एक प्रकार है,जो विशेष रूप से एनोमेरिक कार्बन (जो ओपन-चेन रूप में कार्बोनिल कार्बन से प्राप्त होता है) पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
दी गई संरचना (फ्यूरानोज रिंग) में,एनोमेरिक कार्बन वह है जो रिंग ऑक्सीजन और $-OH$ समूह दोनों से जुड़ा होता है।
मूल संरचना में एनोमेरिक कार्बन पर $-OH$ समूह नीचे की ओर इंगित करता है (अल्फा-एनोमर)।
एनोमर बनाने के लिए,इस विशिष्ट कार्बन पर विन्यास को उलटना आवश्यक है,जिसका अर्थ है कि $-OH$ समूह को ऊपर की ओर इंगित करना चाहिए (बीटा-एनोमर)।
विकल्पों को देखने पर,चित्र $830-$c170 में संरचना एनोमेरिक कार्बन पर $-OH$ समूह को ऊपर की ओर दर्शाती है,जो मूल यौगिक का बीटा-एनोमर है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(A) दी गई संरचना छह-सदस्यीय पाइरानोज़ वलय का हावर्थ प्रक्षेपण है।
एनोमेरिक कार्बन $(C1)$ पर विन्यास का अवलोकन करने पर,$-OH$ समूह नीचे की ओर है,जो $\alpha$-एनोमर को दर्शाता है।
चूंकि यह ग्लूकोज का व्युत्पन्न है,इसलिए यह $\alpha-D-(+)-\text{Glucopyranose}$ है।

(B) एपिमर ऐसे डायस्टेरियोमर्स होते हैं जो केवल एक स्टीरियोजेनिक केंद्र पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
$D$-ग्लूकोज में,$C_2$ पर विन्यास $-OH$ दाईं ओर होता है।
$D$-मैनोज में,$C_2$ पर विन्यास $-OH$ बाईं ओर होता है,जबकि अन्य सभी कायरल केंद्र $(C_3, C_4, C_5)$ $D$-ग्लूकोज के समान ही रहते हैं।
इसलिए,$D$-मैनोज,$D$-ग्लूकोज का $C_2$-एपिमर है।

(D) एक शर्करा को गैर-अपचायक माना जाता है यदि उसमें मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह नहीं होता है,जिसका अर्थ है कि यह विलयन में एल्डिहाइड या कीटोन बनाने के लिए नहीं खुल सकती है।
विकल्प $D$ में,एनोमेरिक कार्बन एक ग्लाइकोसाइडिक लिंकेज ($-OCH_3$ समूह) में शामिल है,जो वलय को खुलने से रोकता है।
इसलिए,यह टॉलेन या फेहलिंग अभिकर्मक को अपचयित नहीं कर सकती है,जिससे यह एक गैर-अपचायक शर्करा बन जाती है।

(A) स्टार्च एक पॉलीसैकराइड है,जो एक प्रकार का कार्बोहाइड्रेट है।
यह दो घटकों से बना होता है: एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन।
एमाइलोज $\alpha$-$D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो एक हेलिकल संरचना बनाता है।
यह हेलिकल संरचना अपनी गुहा में आयोडीन के अणुओं $(I_2)$ को फंसा सकती है,जिसके परिणामस्वरूप एक विशिष्ट नीले-काले रंग का स्टार्च-आयोडीन कॉम्प्लेक्स बनता है।
इसलिए,कार्बोहाइड्रेट इस प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार जैव अणु हैं।

(A) एक शर्करा प्रकाशिक सक्रिय होती है यदि उसकी संरचना में सममिति का तल (plane of symmetry) न हो। $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण पर,अंतिम $-CHO$ और $-CH_2OH$ समूह $-COOH$ समूहों में परिवर्तित हो जाते हैं,जिससे एक द्विभास्मिक अम्ल (एल्डारिक अम्ल) बनता है।
$1$. $L$-शर्करा की पहचान करें: $L$-शर्करा में कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह फिशर प्रक्षेपण में बाईं ओर होता है।
$2$. विकल्पों का विश्लेषण:
- विकल्प $A$: यह $L$-ग्यूलोस है। ऑक्सीकरण पर यह ग्लूकारिक अम्ल देता है,जो प्रकाशिक सक्रिय है।
- विकल्प $B$: यह $D$-गैलेक्टोज है।
- विकल्प $C$: यह $D$-ग्लूकोज है।
- विकल्प $D$: यह $L$-गैलेक्टोज है। ऑक्सीकरण पर यह गैलेक्टारिक अम्ल (म्यूसिक अम्ल) देता है,जिसमें सममिति का तल होता है और यह प्रकाशिक निष्क्रिय (मीसो यौगिक) है।
अतः,वह $L$-शर्करा जो प्रकाशिक सक्रिय द्विभास्मिक अम्ल देती है,वह विकल्प $A$ में है।

(B) तनु क्षार $(OH^-)$ की उपस्थिति में,$D$-Glucose एनेडिओल मध्यवर्ती के माध्यम से टॉटोमेराइज़ेशन (tautomerization) से गुजरता है।
यह प्रक्रिया एक संतुलन मिश्रण बनाती है जिसमें $D$-Glucose,$D$-Mannose (इसका $C-2$ एपिमर) और $D$-Fructose (इसका कीटोज़ आइसोमर) शामिल होते हैं।
अतः,$A$ और $B$ $D$-Mannose और $D$-Fructose हैं।

(A) ग्लूकोज एक एल्डोज है जिसमें एल्डिहाइड समूह होता है,जबकि फ्रुक्टोज एक कीटोज है जिसमें कीटोन समूह होता है।
$I$. ब्रोमीन जल ($Br_2$ जल) एक हल्का ऑक्सीकरण एजेंट है जो ग्लूकोज के एल्डिहाइड समूह को ग्लूकोनिक एसिड में ऑक्सीकृत करता है,लेकिन यह फ्रुक्टोज को ऑक्सीकृत नहीं करता है। अतः,यह उनके बीच अंतर कर सकता है।
$II$. टॉलेन अभिकर्मक $(Ag(NH_3)_2^+)$ एल्डोज और कीटोज दोनों को ऑक्सीकृत करता है (क्षारीय माध्यम में फ्रुक्टोज के ग्लूकोज में टॉटोमेराइजेशन के कारण)। इसलिए,यह उनके बीच अंतर नहीं कर सकता है।
$III$. शिफ अभिकर्मक मुक्त एल्डिहाइड समूहों के साथ प्रतिक्रिया करता है। ग्लूकोज में एल्डिहाइड समूह होता है,जबकि फ्रुक्टोज में नहीं होता है। अतः,यह भी उनके बीच अंतर कर सकता है।
इसलिए,$I$ और $III$ दोनों का उपयोग ग्लूकोज और फ्रुक्टोज में अंतर करने के लिए किया जा सकता है।

(B) एमाइलोपेक्टिन $\alpha-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक शाखित श्रृंखला बहुलक है।
एमाइलोपेक्टिन में,रैखिक श्रृंखलाएं $C_1-C_4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा बनती हैं,जबकि शाखा $C_1-C_6$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज के निर्माण द्वारा होती है।
अतः,ग्लाइकोजन की संरचना एमाइलोपेक्टिन के समान है।

(D) $HCN$ के साथ ग्लूकोज की अभिक्रिया द्वारा साइनोहाइड्रिन का निर्माण कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ की एक विशिष्ट अभिक्रिया है।
चूंकि ग्लूकोज $HCN$ के साथ अभिक्रिया करके साइनोहाइड्रिन बनाता है,यह ग्लूकोज की खुली श्रृंखला संरचना में कार्बोनिल समूह की उपस्थिति की पुष्टि करता है।

(B) डबल बॉन्ड इक्विवेलेंट $(DU)$ या असंतृप्ति की मात्रा की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: $DU = (C + 1) - \frac{H + X - N}{2}$.
यहाँ,$C = 6$,$H = 12$,$X = 0$ (हैलोजन),और $N = 0$ (नाइट्रोजन) है।
इस गणना में ऑक्सीजन परमाणुओं को अनदेखा किया जाता है।
मान रखने पर: $DU = (6 + 1) - \frac{12}{2} = 7 - 6 = 1$.
अतः,यौगिक में $1$ डबल बॉन्ड इक्विवेलेंट है।

(A) दी गई संरचनाएं दो अलग-अलग मोनोसेकेराइड्स का प्रतिनिधित्व करती हैं (विशेष रूप से,वे डायस्टेरियोमर्स हैं,एनैन्टीओमर्स नहीं,क्योंकि वे एक या अधिक कायरल केंद्रों के विन्यास में भिन्न हैं)।
डायस्टेरियोमर्स के भौतिक और रासायनिक गुण अलग-अलग होते हैं।
वे उस दिशा में भी भिन्न होते हैं जिसमें वे समतल ध्रुवित प्रकाश $(P.P.L.)$ को घुमाते हैं।
इसलिए,वे अपने भौतिक गुणों,रासायनिक गुणों और समतल ध्रुवित प्रकाश के साथ अपनी परस्पर क्रिया में भिन्न होते हैं।

(A) फिशर प्रोजेक्शन में कार्बोहाइड्रेट का $D$ या $L$ विन्यास निर्धारित करने के लिए,हम कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल केंद्र (श्रृंखला में सबसे नीचे का कायरल कार्बन) को देखते हैं।
यदि $-OH$ समूह दाईं ओर है,तो यह $D$-शर्करा है। यदि $-OH$ समूह बाईं ओर है,तो यह $L$-शर्करा है।
संरचना $(a)$ के लिए:
सबसे नीचे वाले कायरल केंद्र पर $-OH$ समूह बाईं ओर है। अतः,यह $L$ है।
संरचना $(b)$ के लिए:
सबसे नीचे वाले कायरल केंद्र पर $-OH$ समूह बाईं ओर है। अतः,यह $L$ है।
संरचना $(c)$ के लिए:
सबसे नीचे वाले कायरल केंद्र पर $-OH$ समूह दाईं ओर है। अतः,यह $D$ है।
इसलिए,विन्यास $L, L, D$ है।

(D) पिरियोडिक एसिड $(HIO_4)$ विसिनल डायोल ($1,2$-डायोल) और $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कार्बोनिल यौगिकों का विदलन करता है।
संरचना $X$ के लिए: चक्रीय संरचना में तीन निकटवर्ती हाइड्रॉक्सिल समूह (प्राथमिक अल्कोहल सहित) होते हैं जो विदलन के लिए संवेदनशील होते हैं। विशेष रूप से,$OH$ समूहों के साथ $C_2, C_3, C_4$ और $C_5$ स्थितियाँ $3$ मोल $HIO_4$ के उपभोग की अनुमति देती हैं।
संरचना $Y$ के लिए: इस संरचना में ऑक्सीकरण के लिए दो निकटवर्ती हाइड्रॉक्सिल समूह उपलब्ध हैं,जो $2$ मोल $HIO_4$ का उपभोग करते हैं।
अतः,उपभोग किए गए मोल क्रमशः $3$ और $2$ हैं।
इसलिए,सही विकल्प $(d)$ है।

(A) एल्डोपेंटोज़ की संरचना $CHO-(CHOH)_3-CH_2OH$ होती है।
पिरियोडिक एसिड $(HIO_4)$ विसिनल डायोल और $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कार्बोनिल यौगिकों का विखंडन करता है।
एल्डोपेंटोज़ के लिए,अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$CHO-(CHOH)_3-CH_2OH + 4HIO_4 \to 4HCO_2H + HCHO$।
अतः,प्राप्त उत्पाद $4$ मोल फॉर्मिक एसिड $(HCO_2H)$ और $1$ मोल फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ हैं।

(C) अभिक्रिया $(i)$ में,एल्डोपेंटोज़ का $4$ मोल $HIO_4$ के साथ ऑक्सीकरण करने पर $4$ मोल फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ और $1$ मोल फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ प्राप्त होता है।
$CHO-(CHOH)_3-CH_2OH \xrightarrow{4HIO_4} 4HCOOH + HCHO$
अभिक्रिया $(ii)$ में,हेक्सिटोल का $5$ मोल $HIO_4$ के साथ ऑक्सीकरण करने पर $4$ मोल फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ और $2$ मोल फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ प्राप्त होता है।
$CH_2OH-(CHOH)_4-CH_2OH \xrightarrow{5HIO_4} 4HCOOH + 2HCHO$
फॉर्मिक एसिड के मोलों का अनुपात = $4 / 4 = 1$.

(B) पिरियोडिक एसिड $(HIO_4)$ विसिनल डायोल ($1,2$-डायोल) को तोड़कर कार्बोनिल यौगिक बनाता है।
यह ईथर लिंकेज को नहीं तोड़ता है।
दी गई संरचना में,तीन आसन्न हाइड्रॉक्सिल समूह $(CHOH-CHOH-CHOH)$ और एक टर्मिनल प्राथमिक अल्कोहल समूह $(CH_2OH)$ है जो ईथर लिंकेज का हिस्सा है।
पिरियोडिक एसिड इन आसन्न हाइड्रॉक्सिल-युक्त कार्बन के बीच के बंधनों को तोड़ता है।
चूंकि यहाँ $3$ आसन्न $CHOH$ समूह हैं,इसलिए उनके बीच के दो $C-C$ बंधनों को तोड़ने के लिए $2$ मोल $HIO_4$ की आवश्यकता होती है।
ईथर लिंकेज बरकरार रहता है।
इसलिए,$x$ का मान $2$ है।

(A) $D-(+)-Glyceraldehyde$ की $KCN$ और उसके बाद $H^+$ के साथ अभिक्रिया एक साइनोहाइड्रिन निर्माण अभिक्रिया है।
यह अभिक्रिया कार्बोनिल कार्बन पर एक नया कायरल केंद्र बनाती है।
चूंकि प्रारंभिक पदार्थ $D-(+)-Glyceraldehyde$ पहले से ही कायरल है,इसलिए साइनाइड समूह का योग कार्बोनिल समूह के दोनों तरफ से हो सकता है।
इसके परिणामस्वरूप दो नए स्टीरियोआइसोमर बनते हैं जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं होते हैं,जिन्हें डायस्टेरियोमर्स (diastereomers) कहा जाता है।

(B) एपिमर ऐसे डायस्टेरियोमर्स होते हैं जो केवल एक स्टीरियोसेंटर पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
$C_2$-एपिमर विशेष रूप से केवल दूसरे कार्बन परमाणु $(C_2)$ पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
$D$-ग्लूकोज और $D$-मैनोज ऐसे एल्डोहेक्सोज हैं जिनका विन्यास $C_2$ स्थिति को छोड़कर सभी कायरल केंद्रों पर समान होता है।
$D$-ग्लूकोज में,$C_2$ पर $-OH$ समूह दाईं ओर होता है,जबकि $D$-मैनोज में,$C_2$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर होता है।
इसलिए,$D$-ग्लूकोज और $D$-मैनोज एक $C_2$-एपिमर युग्म बनाते हैं।

(D) कार्बोहाइड्रेट का $D$ और $L$ विन्यास कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन परमाणु के विन्यास द्वारा निर्धारित किया जाता है,जो क्रमशः $D$-ग्लिसराल्डिहाइड या $L$-ग्लिसराल्डिहाइड के विन्यास के अनुरूप होता है।
$D$ और $L$ पदनाम प्रकाशिक घूर्णन (ऑप्टिकल रोटेशन) की दिशा (डेक्सट्रोरोटेटरी या लेवोरोटेटरी) को नहीं दर्शाते हैं।
प्रकाशिक घूर्णन प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है और इसे डेक्सट्रोरोटेटरी के लिए $(+)$ और लेवोरोटेटरी के लिए $(-)$ द्वारा दर्शाया जाता है।
इसलिए,एक $D$-कार्बोहाइड्रेट डेक्सट्रोरोटेटरी या लेवोरोटेटरी दोनों हो सकता है,और यह आवश्यक नहीं है कि वह संबंधित $L$-कार्बोहाइड्रेट का दर्पण प्रतिबिंब ही हो।
अतः,दिए गए कथनों में से कोई भी सार्वभौमिक रूप से सत्य नहीं है।

(A) $HNO_3$ के साथ एल्डोज का ऑक्सीकरण दोनों टर्मिनल $-CHO$ और $-CH_2OH$ समूहों को $-COOH$ समूहों में परिवर्तित कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप एक डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल (एल्डारिक अम्ल) प्राप्त होता है।
परिणामी अम्ल के प्रकाशिक सक्रिय होने के लिए,इसमें सममिति का तल (plane of symmetry) नहीं होना चाहिए (अर्थात,यह एक मेसो यौगिक नहीं होना चाहिए)।
संरचना $(a)$ $L$-गुलोज है। ऑक्सीकरण पर,यह $L$-गुलारिक अम्ल बनाता है,जो प्रकाशिक सक्रिय है।
संरचना $(d)$ $L$-गैलेक्टोज है। ऑक्सीकरण पर,यह म्यूसिक अम्ल (गैलेक्टारिक अम्ल) बनाता है,जो एक मेसो यौगिक है (आंतरिक सममिति तल के कारण प्रकाशिक निष्क्रिय)।
इसलिए,वह $L$-शर्करा जो एक प्रकाशिक सक्रिय द्विभास्मिक अम्ल देती है,वह $(a)$ है।

(D) दी गई संरचना $D^{-}$-ग्लूकोज,$D^{-}$-मैनोज़ और $D^{-}$-फ्रुक्टोज़ का ओसाज़ोन है।
ये तीनों शर्कराएं केवल $C-1$ और $C-2$ पर विन्यास में भिन्न होती हैं।
चूंकि ओसाज़ोन निर्माण में पहले दो कार्बन परमाणुओं की फेनिलहाइड्राज़ीन के साथ अभिक्रिया होती है,इसलिए $C-1$ और $C-2$ पर विन्यास समाप्त हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप तीनों शर्कराओं के लिए समान ओसाज़ोन प्राप्त होता है।
अतः,सही उत्तर $(d)$ है।

(C) $D^{-}$-ग्लूकोज,$D^{-}$-मैनोस और $D^{-}$-फ्रुक्टोज तीनों अपनी कार्बन श्रृंखला के $C-3$,$C-4$ और $C-5$ पर समान विन्यास रखते हैं।
फेनिल ओसाज़ोन के निर्माण के दौरान,पहले दो कार्बन परमाणु ($C-1$ और $C-2$) फेनिलहाइड्राज़िन के साथ अभिक्रिया में भाग लेते हैं,जो इन स्थानों पर त्रिविम-रसायन संबंधी अंतर को समाप्त कर देते हैं।
इसलिए,ये तीनों शर्करा समान फेनिल ओसाज़ोन व्युत्पन्न प्रदान करते हैं।

(B) गर्म $HNO_3$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है जो टर्मिनल एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ और टर्मिनल प्राथमिक अल्कोहल समूह $(-CH_2OH)$ दोनों को कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में ऑक्सीकृत कर देता है,जिससे एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड (एल्डारिक एसिड) बनता है।
यौगिक $a$,$D$-गैलेक्टोज है। $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण करने पर गैलेक्टारिक एसिड (म्यूसिक एसिड) प्राप्त होता है।
यौगिक $c$,$D$-टैलोज है। $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण करने पर भी गैलेक्टारिक एसिड (म्यूसिक एसिड) ही प्राप्त होता है क्योंकि $D$-गैलेक्टोज और $D$-टैलोज $C-4$ पर एपिमर हैं और उनकी सममिति के कारण उनके ऑक्सीकरण उत्पाद समान होते हैं।
यौगिक $b$ एक डीऑक्सी शर्करा व्युत्पन्न है और यह समान डाइकार्बोक्सिलिक एसिड उत्पाद नहीं देता है।
अतः,अपवाद यौगिक $b$ है।

(A) माना कि $\alpha$-रूप का अंश $X$ है और $\beta$-रूप का अंश $(1 - X)$ है।
साम्यावस्था घूर्णन भारित औसत द्वारा दिया जाता है: $150.7(X) + 52.8(1 - X) = 80.2$.
समीकरण का विस्तार करने पर: $150.7X + 52.8 - 52.8X = 80.2$.
पदों को सरल करने पर: $97.9X = 80.2 - 52.8$.
$97.9X = 27.4$.
$X = \frac{27.4}{97.9} \approx 0.2799$.
प्रतिशत में बदलने पर: $0.2799 \times 100 \approx 28 \%$.
अतः,$\alpha$-रूप का प्रतिशत $28 \%$ है।

(B) एनोमर्स शर्करा या समान अणुओं के चक्रीय रूपों के डायस्टेरियोमर्स हैं जो एनोमेरिक कार्बन (ओपन-चेन रूप में कार्बोनिल कार्बन से प्राप्त कार्बन) पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
दी गई संरचना में,एनोमेरिक कार्बन पर $-OH$ समूह नीचे की ओर इशारा कर रहा है (अल्फा-विन्यास)।
इस यौगिक के एनोमर में एनोमेरिक कार्बन पर $-OH$ समूह ऊपर की ओर इशारा करेगा (बीटा-विन्यास)।
विकल्पों की तुलना करने पर,बीटा-एनोमर का प्रतिनिधित्व करने वाली संरचना सही विकल्प है।

(C) दिखाई गई संरचना राइबोफ्यूरानोज है।
$1$. इसमें $5$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए यह एक पेंटोज है।
$2$. वलय संरचना एक $5$-सदस्यीय वलय है जिसमें ऑक्सीजन होता है,जिसे फ्यूरानोज वलय कहा जाता है।
$3$. संरचना के आधार पर,यह एक एल्डोज है।
इसलिए,सही समूह $1, 5, 8$ है।

(B) $D^{-}$-ग्लूकोज से ओसाज़ोन के निर्माण में $3$ तुल्यांक फेनिलहाइड्राज़ीन $(PhNHNH_2)$ की आवश्यकता होती है।
$1$ तुल्यांक का उपयोग $C-2$ हाइड्रॉक्सिल समूह के कार्बोनिल समूह में ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है,जबकि अन्य $2$ तुल्यांकों का उपयोग $C-1$ और $C-2$ स्थितियों पर फेनिलहाइड्राज़ोन लिंकेज बनाने के लिए किया जाता है।
कुल अभिक्रिया इस प्रकार है: $D^{-}$-ग्लूकोज $+ 3 \, PhNHNH_2 \to \text{ग्लूकोसाज़ोन} + PhNH_2 + NH_3 + 2 \, H_2O$.

(A) ओसाज़ोन का निर्माण $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कार्बोनिल यौगिकों (जैसे $\alpha$-हाइड्रॉक्सी कीटोन या $\alpha$-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड) की फेनिलहाइड्राज़ीन के साथ एक विशिष्ट अभिक्रिया है।
दिए गए विकल्पों में,$CH_3CH_2COCH_2OH$ में कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के बगल में हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ वाला कार्बन परमाणु है,जो ओसाज़ोन निर्माण के लिए संरचनात्मक आवश्यकता है।
इसलिए,$CH_3CH_2COCH_2OH$ ओसाज़ोन व्युत्पन्न बनाएगा।

(B) $L$-एरेबिनोज एक एल्डोपेंटोज है जिसका ओपन-चेन रूप में विन्यास $(2S, 3S, 4S)$ होता है।
फिशर प्रोजेक्शन में,$L$-शर्करा के लिए,एल्डिहाइड समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन (इस मामले में $C-4$ कार्बन) पर हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ बाईं ओर होना चाहिए।
दी गई संरचनाओं की तुलना करने पर:
- संरचना $A$,$D$-जाइलोस को दर्शाती है।
- संरचना $B$,$L$-एरेबिनोज को दर्शाती है,क्योंकि $C-4$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर है और विन्यास $L$-एरेबिनोज स्टीरियोआइसोमर से मेल खाता है।
- संरचना $C$,$D$-राइबोज को दर्शाती है।
- संरचना $D$,$D$-ग्लूकोज (एक एल्डोहेक्सोज) को दर्शाती है।
अतः,सही संरचना $B$ है।

(C) दिखाई गई संरचनाएं $\alpha-D$-ग्लूकोज और $\beta-D$-ग्लूकोज हैं।
ये एनोमर्स हैं,जो विन्यासी समावयवी (diastereomers) का एक विशिष्ट प्रकार हैं जो केवल एनोमेरिक कार्बन $(C_1)$ पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
विलयन में इन दो रूपों के बीच अंतःपरिवर्तन की प्रक्रिया को म्यूटारोटेशन कहा जाता है।
इसलिए,सही कथन यह है कि वे विन्यासी समावयवी हैं और उनके अंतःपरिवर्तन को म्यूटारोटेशन कहा जाता है।

(C) -थ्रियोस में कायरल केंद्रों के विन्यास को निर्धारित करने के लिए,हम Cahn-Ingold-Prelog $(CIP)$ नियमों का उपयोग करके प्रत्येक कायरल कार्बन से जुड़े समूहों को प्राथमिकता देते हैं।
$C-2$ के लिए ($CHO$ समूह से जुड़ा कायरल कार्बन):
$1$. $-OH$ (प्राथमिकता $1$)
$2$. $-CH(OH)CH_2OH$ (प्राथमिकता $2$)
$3$. $-CHO$ (प्राथमिकता $3$)
$4$. $-H$ (प्राथमिकता $4$)
फिशर प्रोजेक्शन में,$-H$ क्षैतिज बंध पर है। क्रम $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ दक्षिणावर्त $(R)$ दिखाई देता है,लेकिन चूंकि सबसे कम प्राथमिकता वाला समूह $(-H)$ क्षैतिज बंध पर है,इसलिए हम विन्यास को उलट कर $S$ कर देते हैं। अतः,$C-2$ का विन्यास $2S$ है।
$C-3$ के लिए ($CH_2OH$ समूह से जुड़ा कायरल कार्बन):
$1$. $-OH$ (प्राथमिकता $1$)
$2$. $-CHO$ (प्राथमिकता $2$)
$3$. $-CH_2OH$ (प्राथमिकता $3$)
$4$. $-H$ (प्राथमिकता $4$)
फिशर प्रोजेक्शन में,$-H$ क्षैतिज बंध पर है। क्रम $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ वामावर्त $(S)$ दिखाई देता है,लेकिन चूंकि सबसे कम प्राथमिकता वाला समूह $(-H)$ क्षैतिज बंध पर है,इसलिए हम विन्यास को उलट कर $R$ कर देते हैं। अतः,$C-3$ का विन्यास $3R$ है।
अतः,सही विन्यास $2S, 3R$ है।

(D) विलयन में किसी प्रकाशिक सक्रिय यौगिक के विशिष्ट प्रकाशिक घूर्णन में समय के साथ होने वाले परिवर्तन को,साम्यावस्था मान प्राप्त करने तक,म्यूटाघूर्णन (म्यूटारोटेशन) कहा जाता है।
ग्लूकोज के लिए,$\alpha-D$-ग्लूकोज का विशिष्ट घूर्णन $+112^{\circ}$ है और $\beta-D$-ग्लूकोज का $+19^{\circ}$ है।
जब इनमें से किसी भी रूप को जल में घोला जाता है,तो वे तब तक अंतर-परिवर्तित होते रहते हैं जब तक कि $+52.7^{\circ}$ के विशिष्ट घूर्णन वाला साम्यावस्था मिश्रण प्राप्त नहीं हो जाता।
अतः,सही उत्तर $(d)$ म्यूटाघूर्णन है।

(A) -ग्लूकोज में फिशर प्रक्षेपण में $C2, C3, C4, C5$ पर $OH$ समूहों का विन्यास क्रमशः दाएं,बाएं,दाएं,दाएं होता है।
$L$-ग्लूकोज,$D$-ग्लूकोज का प्रतिबिंब रूप (enantiomer) है।
इसलिए,$L$-ग्लूकोज के लिए $C2, C3, C4, C5$ पर $OH$ समूहों का विन्यास बाएं,दाएं,बाएं,बाएं होना चाहिए।
दिए गए चित्रों को देखने पर:
चित्र $378-$a345 में $C2$ (बाएं),$C3$ (दाएं),$C4$ (बाएं),$C5$ (बाएं) पर $OH$ समूह स्थित हैं।
यह $L$-ग्लूकोज के विन्यास से मेल खाता है।
अतः,सही संरचना चित्र $378-$a345 द्वारा दर्शाई गई है।

(D) ग्लिसराल्डिहाइड की संरचना $HOCH_2-CH(OH)-CHO$ है।
फिशर प्रक्षेप (Fischer projection) में,$D/L$ विन्यास का निर्धारण कायरल कार्बन परमाणु ($-CH_2OH$ समूह के बगल वाला कार्बन) पर $-OH$ समूह की स्थिति द्वारा किया जाता है।
$L$-ग्लिसराल्डिहाइड के लिए,$-OH$ समूह कायरल कार्बन के बाईं ओर होता है।
दोनों संरचनाएं $(a)$ और $(b)$ $L$-ग्लिसराल्डिहाइड को ही दर्शाती हैं,जिन्हें केवल कागज के तल में घुमाया गया है।
अतः,सही विकल्प $(d)$ है।

(D) दी गई संरचना लोब्री डी ब्रुइन-वैन एकेंस्टीन रूपांतरण के दौरान बनने वाला एक इनिडियोल मध्यवर्ती है।
क्षारीय माध्यम में,$D$-ग्लूकोज,$D$-मैनोज और $D$-फ्रुक्टोज सभी टॉटोमेरिज़ेशन के माध्यम से एक सामान्य इनिडियोल मध्यवर्ती बनाते हैं।
इसलिए,दिया गया इनोल रूप इन तीनों शर्कराओं के लिए सामान्य है।

(B) -ग्लूकोज की तनु क्षार $(OH^{-})$ की उपस्थिति में अभिक्रिया को $Lobry \ de \ Bruyn-van \ Ekenstein$ रूपांतरण के रूप में जाना जाता है।
इस प्रक्रिया में एक इनिडियोल मध्यवर्ती बनता है,जो एल्डोज और कीटोज के अंतःपरिवर्तन की ओर ले जाता है।
विशेष रूप से,$D$-ग्लूकोज समावयवीकरण द्वारा $D$-मैनोज (एक एपिमर) और $D$-फ्रुक्टोज (एक कीटोज) बनाता है।
अतः,सही उत्पाद $A$ और $B$,$D$-मैनोज और $D$-फ्रुक्टोज हैं।