Principles of Stereochemistry MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Principles of Stereochemistry - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

छह-सदस्यीय वलयों में संरूपणिक स्थायित्व (स्थैतिक बाधा और एनोमेरिक प्रभाव)

• ट्राइऐज़ीन जैसे छह-सदस्यीय विषमचक्रीय वलय, साइक्लोहेक्सेन के समान, कुर्सी संरूपण अपना सकते हैं।
• भारी समूह (जैसे, टर्ट-ब्यूटाइल) 1,3-डायैक्सियल त्रिविम बाधाओं को कम करने के लिए अक्षीय स्थिति को प्राथमिकता देते हैं।
• एनोमेरिक प्रभाव तब होता है जब एक वलय विषम परमाणु (जैसे नाइट्रोजन) पर एक एकाकी युग्म एक आसन्न σ* (सिग्मा प्रतिबंधित) कक्षक के साथ बातचीत करके अक्षीय अभिविन्यास को स्थिर करता है।
• सबसे स्थिर संरूपण संतुलन बनाता है:
  • त्रिविम बाधा को कम करना भारी समूहों को विषुवतीय रूप से रखकर
  • इलेक्ट्रॉनिक स्थिरीकरण को अधिकतम करना एनोमेरिक प्रभाव के माध्यम से जहाँ एकाकी युग्म अक्षीय रूप से संरेखित होते हैं ताकि अणु को स्थिर किया जा सके

व्याख्या:

एनोमेरिक प्रभाव

एक t-bu अक्षीय पर

• दिया गया यौगिक वैकल्पिक नाइट्रोजन परमाणुओं पर तीन टर्ट-ब्यूटाइल समूहों के साथ एक प्रतिस्थापित 1,3,5-ट्राइऐज़ीन वलय है।
• विकल्प 2 में:
  • दो टर्ट-ब्यूटाइल समूह विषुवतीय स्थिति में हैं, जिससे त्रिविम विकृति कम होती है।
  • एक नाइट्रोजन एकाकी युग्म एक अक्षीय स्थिति अपनाता है, जो एनोमेरिक प्रभाव (n → σ*C-N अंतःक्रिया) की अनुमति देता है, जिससे संरूपण और स्थिर होता है।
• अन्य विकल्प (जैसे विकल्प 1) सभी टर्ट-ब्यूटाइल समूहों को अक्षीय रूप से रखते हैं, जो उच्च त्रिविम विकृति और कोई एनोमेरिक स्थिरीकरण नहीं लाता है।
• इसलिए, विकल्प 2 त्रिविम और इलेक्ट्रॉनिक कारकों का सबसे अनुकूल संतुलन प्राप्त करता है।

इसलिए, न्यूनतम त्रिविम बाधा और एनोमेरिक प्रभाव से बढ़ा हुआ स्थिरीकरण के कारण सबसे स्थिर संरूपण विकल्प 2 है।

अवधारणा:

समान यौगिक

• यदि दो अणुओं में समान संयोजकता, प्रत्येक त्रिविम केंद्र पर समान विन्यास और समान स्थानिक व्यवस्था होती है - भले ही उन्हें अलग तरह से आरेखित किया गया हो, तो उन्हें समान कहा जाता है।
• कभी-कभी विभिन्न प्रक्षेपण (जैसे, कुर्सी, वेज-डैश) उन्हें अलग दिखा सकते हैं, लेकिन मानसिक घुमाव या संरूपण विश्लेषण के बाद, वे एक ही यौगिक का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।

व्याख्या:

• प्रतिबिंब में दो संरचनाएँ अलग-अलग स्थानिक व्यवस्थाएँ दिखाई देती हैं (एक वेज-डैश रूप में साइक्लोहेक्सेन वलय है, दूसरा कुर्सी संरूपण में है), लेकिन दोनों में वलय पर समान स्थानों पर समान प्रतिस्थापन (Et, Br, Cl) हैं।
• जब संरूपण विश्लेषण लागू किया जाता है, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि दोनों संरचनाएँ समान त्रिविम रसायन का प्रतिनिधित्व करती हैं और इसलिए समान हैं।

इसलिए, सही उत्तर समान (विकल्प 1) है।

संकल्पना:

प्रतिबिंब रूप और त्रिविम समावयवता

• प्रतिबिंब रूप त्रिविम समावयवों का एक युग्म है जो एक-दूसरे के अनअध्यारोपणीय दर्पण प्रतिबिम्ब होते हैं। वे आमतौर पर तब होते हैं जब किसी अणु में कम से कम एक काइरल केंद्र होता है और दो रूपों को समान बनाने के लिए कोई सममिति नहीं होती है।
• दूसरी ओर, समरूप, समान यौगिक होते हैं जो विभिन्न विन्यास बना सकते हैं लेकिन रासायनिक रूप से सभी स्थितियों में समतुल्य होते हैं।
• सर्वसम यौगिक संरचना और गुणों में बिल्कुल समान होते हैं, जिनके बीच कोई अंतर नहीं होता है।
• विवरिम समावयव, त्रिविम समावयव होते हैं जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक या अधिक काइरल केंद्रों पर विन्यास में भिन्न होते हैं, लेकिन दर्पण प्रतिबिम्ब के रूप में संबंधित नहीं होते हैं।

व्याख्या:

निष्कर्ष:

• सही उत्तर विकल्प 1: प्रतिबिंब रूप है।

संकल्पना:

त्रिविम समावयवता और इसकी गणना

• त्रिविम समावयवता तब होती है जब अणुओं का आणविक सूत्र समान होता है, लेकिन अंतरिक्ष में परमाणुओं या समूहों की त्रिविम व्यवस्था भिन्न होती है।
• त्रिविम समावयवी को प्रतिबिम्ब समावयवी या विवरीम समावयवी के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। त्रिविम समावयवियों की संख्या निर्धारित करने के लिए, हमें काइरल केंद्रों की गणना करने और अणु में किसी भी समरूपता पर विचार करने की आवश्यकता है।
• n काइरल केंद्रों वाले अणु के लिए त्रिविम समावयवियों की अधिकतम संख्या की गणना करने का सूत्र 2ⁿ है।

व्याख्या:

​

• संरचना का विश्लेषण करने के बाद, हम पाते हैं कि अणु में 3 काइरल केंद्र हैं, जो सैद्धांतिक रूप से 2³ = 8 त्रिविम समावयवी देंगे, बिना किसी समरूपता या अन्य प्रतिबंधों पर विचार किए।

निष्कर्ष:

• इस प्रकार, दिए गए अणु में त्रिविम समावयवियों की कुल संख्या 8 (विकल्प 4) है।

संकल्पना:
1,3 द्विअक्षीय अन्योन्यक्रिया

• जब कोई प्रतिस्थापी अक्षीय स्थिति में होता है, तो वह उससे दो स्थानों पर स्थित कार्बन परमाणुओं पर अक्षीय हाइड्रोजन से त्रिविमीय बाधा का अनुभव करता है। इसे 1,3-द्विअक्षीय अन्योन्यक्रिया कहा जाता है।

संरूपकों का स्थायित्व

• प्रतिस्थापी 1,3-द्विअक्षीय अन्योन्यक्रियाओं को कम करने के लिए विषुवतीय स्थिति में रहना पसंद करते हैं। प्रतिस्थापी जितना बड़ा होगा, विषुवतीय स्थिति के लिए प्राथमिकता उतनी ही अधिक होगी।

व्याख्या:

इसलिए, सही विकल्प 1 है।

संकल्पना:

• फिशर प्रक्षेपण और वेज R और S विन्यास को निर्दिष्ट करने में उपयोगी होते हैं, मुख्यतः जब यौगिकों में एक से अधिक काइरल केंद्र होते हैं।

इसके नियम निम्नलिखित हैं:

• हमें CIP नियमों के अनुसार समूहों को प्राथमिकता देनी होगी।
• यदि फिशर प्रक्षेपण में सबसे कम प्राथमिकता वाला परमाणु या समूह ऊपर या नीचे की ओर एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में है, तो प्रेक्षित विन्यास अणु का वास्तविक विन्यास है।
• यदि सबसे कम प्राथमिकता वाला परमाणु या समूह क्षैतिज स्थिति पर आ जाता है, तो वास्तविक विन्यास ठीक इसके विपरीत होगा, अर्थात R, S होगा और इसके विपरीत।
• यदि काइरल कार्बन से जुड़े समूहों के प्राथमिकता क्रम में दक्षिणावर्त मोड़ है, तो यह R है और यदि वामावर्त है, तो यह S है।
• हमें अणु को इस तरह से उन्मुख करना होगा कि कम प्राथमिकता वाला समूह हमसे दूर हो जाए।
• यदि सबसे कम प्राथमिकता वाला परमाणु या समूह दूर की ओर इशारा नहीं करता है, तो वास्तविक विन्यास ठीक इसके विपरीत होगा, अर्थात R, S होगा और इसके विपरीत भी हो सकता है।

व्याख्या:

CIP नियम निम्नलिखित हैं:

• उच्च परमाणु संख्या वाले प्रतिस्थापी को उच्च प्राथमिकता मिलती है।
• यदि समान श्रेणी के दो प्रतिस्थापी हैं, तो प्रतिस्थापन श्रृंखला के साथ तब तक आगे बढ़ें जब तक कि अंतर का बिंदु न हो। उदाहरण के लिए, एथिल को मिथाइल पर प्राथमिकता मिलती है।
• एक परमाणु दोहराया गया एक परमाणु प्रतिलिपि के करीब से कम श्रेणी करता है।
• Z, E से पहले है और यह गैर-त्रिविम केंद्रों से पहले है।
• R, S से पहले आता है।
• एक परमाणु एकाकी युग्म से पहले आता है।

उपरोक्त नियमों का पालन करते हुए, प्राथमिकता नीचे दी गई है:

​

• जैसा कि सबसे कम प्राथमिकता वाला समूह पीछे नहीं है और विन्यास व्युत्क्रम कर दिया गया है।
  इसलिए, विन्यास 4aS, 8aR है।

अवधारणा:

• एक 6-सदस्यीय हेट्रोसाइक्लिक प्रणाली में, इलेक्ट्रोनगेटिव समूह, हेटेरो-परमाणु के आसन्न कार्बन के साथ जुड़ा हुआ है, कम स्टेरिक इक्वेटोरियल स्थिति पर अधिक स्टेरिक रूप से बाधा वाले अक्षीय विन्यास को पसंद करता है।
• इसके पीछे का कारण एनोमेरिक प्रभाव है जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

• जैसा कि हम अक्षीय संरूपण में देख सकते हैं कि निकटवर्ती समूह का प्रतिआबंधी कक्षक ऑक्सीजन के अबंधी कक्षकों के समान्तर होता है। एकाकी युग्मों को प्रतिबंधन कक्षीय में साझा किया जा सकता है , जिससे उन्हें अतिरिक्त स्थिरता मिलती है। इसे एनोमेरिक प्रभाव कहा जाता है।
• विषुवतीय विन्यास में ऐसा कोई प्रभाव नहीं देखा जा सकता है।

व्याख्या:

दी गई संरचना है:

जैसा कि हम देख सकते हैं कि O के बायीं या दायीं ओर दो क्लोरीन समूह एक दूसरे के लिए ट्रांस हैं। इसलिए, विकल्प (2) और (3) गलत हैं।

अब, संभावित विन्यास हैं :

और

सीएल और एनोमेरिक प्रभाव की व्यवस्था पर विचार करते हुए सही और अधिक स्थिर विन्यास अक्षीय सी-सीएल बांड के साथ होगा, जो है:

निष्कर्ष:

अतः सही विकल्प (4) है।

अवधारणा: -

• समावयवता उस घटना का नाम है जिसमें एक से अधिक यौगिकों का रासायनिक सूत्र समान होता है लेकिन रासायनिक संरचना भिन्न होती है। समान आणविक सूत्र वाले लेकिन परमाणुओं की भिन्न व्यवस्था वाले यौगिकों को समावयवी कहते हैं।
• समावयवता में, यौगिकों का रासायनिक सूत्र समान होता है लेकिन उनकी व्यवस्था भिन्न होती है।
• जैसा कि नाम से पता चलता है कि क्रियात्मक समावयवी ऐसे समावयवी होते हैं जिनका रासायनिक सूत्र समान होता है लेकिन यौगिक में उपस्थित क्रियात्मक समूह भिन्न होता है।
• संरचनात्मक समावयवियों को श्रृंखला, स्थितिजन्य, क्रियात्मक, मध्यावयवता, चलावयवता और वलय श्रृंखला समावयवियों में विभाजित किया गया है।
• संरचनात्मक समावयवता को आमतौर पर संवैधानिक समावयवता कहा जाता है।
  • इन समावयवियों में, अणुओं में क्रियात्मक समूह और परमाणु विभिन्न तरीकों से जुड़े होते हैं।

• त्रिविम समावयवी:
  • वह यौगिक जिनका आणविक साथ ही संरचनात्मक सूत्र समान होता है लेकिन अंतरिक्ष में परमाणुओं या समूहों की सापेक्ष व्यवस्था में भिन्नता होती है, उन्हें त्रिविम समावयवी कहा जाता है।
  • इस घटना को त्रिविम समावयवता कहा जाता है।
  • प्रकाशिक सक्रिय त्रिविम समावयवी: वे त्रिविम समावयवी जो समतल ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमा सकते हैं, उन्हें प्रकाशिक सक्रिय कहा जाता है जबकि एक प्रकाशिक निष्क्रिय यौगिक प्रकाशिक घूर्णन करने में सक्षम नहीं होता है।
• अप्रतिबिंबी त्रिविम समावयव:
  • त्रिविम समावयवी जो एक दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब नहीं होते हैं।
  • अप्रतिबिंबी त्रिविम समावयव में कम से कम एक काइरल केंद्र पर समान विन्यास और शेष काइरल केंद्रों पर विपरीत विन्यास होता है।
• प्रतिबिंब रूपी:
  • त्रिविम समावयवी एक दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब होते हैं।
  • प्रतिबिंब रूपी सभी काइरल केंद्रों पर विपरीत विन्यास रखते हैं।

व्याख्या:

• जैसा कि हम संरचना से देख सकते हैं कि दोनों में परमाणुओं का आबंधन समान है, इस प्रकार, यह संविधान समावयवता की संभावना को समाप्त करता है।
• आइए यह जांचने के लिए दोनों संरचनाओं के बीच एक दर्पण बनाएँ कि क्या वे एक दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब हैं या नहीं -

• जैसा कि हम देख सकते हैं कि दोनों एक दूसरे के दर्पण प्रतिबिम्ब हैं।
• अब, आइए जांचें कि क्या वे अध्यारोपणीय हैं या नहीं -

• इस प्रकार, दोनों संरचनाएँ समान हैं।

निष्कर्ष: -

दोनों संरचनाएँ एक दूसरे के अध्यारोपणीय दर्पण प्रतिबिम्ब हैं

इस प्रकार, वे समान हैं।

इसलिए, सही विकल्प (1) है।

Alternate Method 

• संरचना के सममित तत्वों की जाँच करें।
• हम देख सकते हैं कि संरचना में सममिति का दो गुना अनुचित अक्ष है।
• इस प्रकार, यह प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय है।
• हम जानते हैं कि किसी संरचना के कागज के तल में 180° का घूर्णन विन्यास में कोई परिवर्तन नहीं लाता है।
• इसलिए, दोनों होमोमर या समान हैं।

अवधारणा:

डायस्टीरियोटॉपिक संलग्नी:

• किसी अणु में दो परमाणु या समूहों को डायस्टीरियोटॉपिक कहा जाता है यदि इन दो परमाणुओं या समूहों का एक नए परमाणु या संलग्नी द्वारा क्रमिक प्रतिस्थापन डायस्टीरियोइसोमरों की एक जोड़ी के निर्माण में परिणाम देता है।
• जब अणु में 2 परमाणु या समूह एक काइरल केंद्र के निकट होते हैं या एक काइरल वातावरण में मौजूद होते हैं, तो इन 2 संलग्नी को डायस्टीरियोटॉपिक संलग्नी के रूप में पहचाना जा सकता है।

व्याख्या:

• अणु में दो H परमाणु H_a और H_b को अणु में D द्वारा क्रमिक चरणों में प्रतिस्थापित किया जाता है और इसके परिणामस्वरूप दो अलग-अलग आइसोमर बनते हैं।
• जब अणु में Ha को D परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, यह आइसोमर A देता है। जबकि अणु में Hb के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप आइसोमर B बनता है।
• अब, आइसोमर A का दर्पण प्रतिबिम्ब एक नया आइसोमर C उत्पन्न करता है, जो आइसोमर A का एनैन्टिओमर है। इस प्रकार, नए बने आइसोमर A और B में कोई दर्पण प्रतिबिम्ब संबंध नहीं है।​

निष्कर्ष:

इसलिए, निम्नलिखित अणु में H_a और H_b का त्रिविम रासायनिक संबंध डायस्टीरियोटॉपिक है।

संप्रत्यय:

रसायन विज्ञान में, एक अणु या आयन को काइरल कहा जाता है यदि इसे घुमाव, स्थानांतरण और कुछ संरूपण परिवर्तनों के किसी भी संयोजन द्वारा इसके दर्पण प्रतिबिम्ब पर सुपरपोज नहीं किया जा सकता है। इस ज्यामितीय गुण को काइरैलिटी कहा जाता है

अक्षीय काइरैलिटी: अक्षीय काइरैलिटी काइरैलिटी का एक विशेष मामला है जिसमें एक अणु में काइरैलिटी के एक अक्ष के बारे में एक गैर-समतलीय व्यवस्था में रासायनिक समूहों के दो जोड़े होते हैं ताकि अणु अपने दर्पण प्रतिबिम्ब पर सुपरपोज न हो सके।

काइरल अक्ष को अंत से देखा जाता है और अक्षीय इकाई पर दो "निकट" और दो "दूर" प्रतिस्थापन को रैंक किया जाता है, लेकिन अतिरिक्त नियम के साथ कि दो निकट प्रतिस्थापन दूर वाले की तुलना में उच्च प्राथमिकता रखते हैं।

समतलीय काइरैलिटी: इस शब्द का प्रयोग एक काइरल अणु के लिए किया जाता है जिसमें असममित कार्बन परमाणु का अभाव होता है, लेकिन इसमें दो गैर-समतलीय वलय होते हैं जो प्रत्येक असममित होते हैं और जो उन्हें जोड़ने वाले रासायनिक बंधन के बारे में आसानी से घूम नहीं सकते हैं: 2,2'-डाइमेथिलबाइफिनाइल शायद इस मामले का सबसे सरल उदाहरण है।

एक समतलीय काइरल अणु के विन्यास को निर्धारित करने के लिए, पायलट परमाणु का चयन करके शुरू करें, जो परमाणुओं में सबसे अधिक प्राथमिकता वाला होता है जो समतल में नहीं होता है, लेकिन समतल में एक परमाणु से सीधे जुड़ा होता है।

अगला, तीन आसन्न इन-प्लेन परमाणुओं की प्राथमिकता निर्धारित करें, पायलट परमाणु से जुड़े परमाणु को प्राथमिकता 1 के रूप में शुरू करते हुए, और यदि कोई विकल्प है तो उच्च प्राथमिकता के क्रम में अधिमानतः असाइन करते हुए।

फिर पायलट परमाणु को विचाराधीन तीन परमाणुओं के सामने सेट करें। यदि तीन परमाणु प्राथमिकता के क्रम में पालन किए जाने पर दक्षिणावर्त दिशा में रहते हैं, तो अणु को R के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है; जब वामावर्त होता है तो इसे S के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है।

व्याख्या:

→ संरचना I में अक्षीय काइरैलिटी है क्योंकि संरचना समतल से बाहर मौजूद वलय से शुरू होकर समतल के पीछे मौजूद वलय की ओर बढ़ रही है, अर्थात, वामावर्त गति कर रही है, इसलिए M विन्यास है।

→ संरचना II में समतलीय काइरैलिटी है, एक समतलीय काइरल अणु का विन्यास, पायलट परमाणु का चयन करके शुरू करें, जो परमाणुओं में सबसे अधिक प्राथमिकता वाला होता है जो समतल में नहीं होता है, लेकिन समतल में एक परमाणु से सीधे जुड़ा होता है। तीन परमाणु प्राथमिकता के क्रम में पालन किए जाने पर दक्षिणावर्त दिशा में रहते हैं, अणु को R के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है

निष्कर्ष:
सही उत्तर I: M; II: R है।

अवधारणा:

न्यूमैन प्रक्षेपण में, Y के आकार की तीन रेखाएँ पहले कार्बन के तीन आबंधनों का प्रतिनिधित्व करती हैं जो नीचे की ओर देख रहे हैं; जहाँ तीन रेखाएँ जुड़ती हैं वहाँ अगला कार्बन होता है। एक वृत्त पिछले कार्बन का प्रतिनिधित्व करता है; वृत्त से निकलने वाली तीन रेखाएँ उन तीन आबंधनों का प्रतिनिधित्व करती हैं जो उस कार्बन से निकलते हैं। ध्यान दें कि इनमें से प्रत्येक कार्बन के लिए चौथा आबंधन कार्बन-कार्बन आबंधन है जो नीचे की ओर देख रहा है। एक न्यूमैन प्रक्षेपण किसी विशेष कार्बन-कार्बन आबंधन के चारों ओर घुमाव का विश्लेषण करने में मदद कर सकता है।

व्याख्या:

→कार्बन परमाणुओं की सबसे लंबी सतत श्रृंखला ज्ञात कीजिए।

→वृत्त के केंद्र में एक C परमाणु है और दूसरा वृत्त के पीछे छिपा हुआ है।

→ पीछे से एक मेथिल समूह एक तीसरा C परमाणु जोड़ता है।

→साइक्लोहेक्सेन का प्रत्येक परमाणु दो हाइड्रोजन से जुड़ा होता है। वलय के तल में स्थित हाइड्रोजन को समभूमध्य हाइड्रोजन कहा जाता है क्योंकि वे अनिवार्य रूप से वलय और हाइड्रोजन के साथ स्थित होते हैं जो वलय के ऊपर और नीचे स्थित होते हैं, जिन्हें अक्षीय हाइड्रोजन कहा जाता है क्योंकि वे वलय के तल के लंबवत अक्ष के साथ एक अक्ष पर मौजूद होते हैं।

निष्कर्ष:
विकल्प A सही है।

संकल्पना:

प्रोकाइरलता : प्रोकाइरलता एक अणु के उस गुण को संदर्भित करता है जिसे एकल परमाणु या समूह को परिवर्तित करके एक काइरल अणु में परिवर्तित किया जा सकता है। प्रोकाइरल केंद्र अक्सर कार्बनिक अणुओं में पाए जाते हैं जहां कुछ परमाणु या समूह समरूपता से संबंधित होते हैं। प्रोकाइरलता को समझना त्रिविम रसायन में महत्वपूर्ण है, खासकर प्रतिस्थापन के शीर्षक को निर्धारित करने में, जैसे कि प्रो-आर और प्रो-एस पदनाम।

प्रोकाइरलता पर मुख्य बिंदु:

• प्रोकाइरल केंद्र: एक प्रोकाइरल केंद्र वाला अणु में दो समान प्रतिस्थापन होते हैं जो प्रतिस्थापन पर एक काइरल केंद्र उत्पन्न कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि एक हाइड्रोजन परमाणु को दूसरे समूह से परिवर्तित कर दिया जाता है, तो केंद्र काइरल हो जाता है।

• प्रो-R और प्रो-S: जब दो समान समूह (जैसे दो हाइड्रोजन परमाणु) एक प्रोकाइरल केंद्र से जुड़े होते हैं, तो इन हाइड्रोजन को प्राथमिकता नियमों (काह्न - इंगोल्ड - प्रीलॉग) और परिणामी काइरल केंद्र के विन्यास के आधार पर प्रो-R या प्रो-S के रूप में लेबल किया जाता है। एक हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित किया जाता है।

• प्रतिबिंबरूपी और अप्रतिबिंबरूपी: एक प्रोकाइरल केंद्र पर हाइड्रोजन या समूहों को प्रतिबिंबरूपी के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है यदि उनके प्रतिस्थापन से प्रतिबिंब समावयवी बनते हैं, या अप्रतिबिंबरूपी यदि उनके प्रतिस्थापन से अप्रतिबिंब समावयवी बनते हैं।

• एंजाइम अभिक्रियाओं में प्रोकाइरल: एंजाइम अक्सर प्रो-R और प्रो-S समूहों के बीच अंतर करते हैं, जैव रासायनिक अभिक्रियाओं में एक के साथ चयनात्मक रूप से अंतःक्रिया करते हैं, जैविक प्रक्रियाओं में त्रिविम चयनात्मकता में योगदान करते हैं।

• प्रोकाइरलता का निर्धारण: प्रो-R या प्रो-S निर्दिष्ट करने के लिए, समान समूहों में से एक (जैसे H) को उच्च प्राथमिकता वाले काल्पनिक समूह से प्रतिस्थापित करें। यदि परिणामी विन्यास R है, तो मूल समूह प्रो-R है; यदि यह S है, तो मूल समूह प्रो-S है।

• प्रोकाइरल तल: एक अणु में एक प्रोकाइरल तल भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, तलीय प्रणालियों में, तल के ऊपर या नीचे स्थित विशिष्ट परमाणु या समूहों को उनके स्थानिक व्यवस्था के आधार पर re या si फलकों के रूप में पहचाना जा सकता है।

व्याख्या:

• H_a और H_c दोनों अपने संबंधित अणुओं में प्रो-R हाइड्रोजन हैं।

निष्कर्ष:

अणुओं में H_a और H_c का सही शीर्षक प्रो-R है।

संप्रत्यय:-

• होमोटॉपिक: एक अणु में, हाइड्रोजन परमाणुओं या अन्य समूहों को होमोटॉपिक के रूप में वर्णित किया जाता है जब वे समरूपता द्वारा एक दूसरे से अप्रभेद्य होते हैं। यदि आप इन समान समूहों में से एक को किसी अन्य समूह से बदलते हैं, तो आपको एक समान अणु प्राप्त होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि होमोटॉपिक समूह ऐसे वातावरण से संबंधित होते हैं जिसमें समरूपता की एक अक्ष होती है। इसलिए, उनमें से एक को बदलने से एक अलग यौगिक या समावयव नहीं मिलता है।
  
• एनैन्टियोटॉपिक: परमाणुओं या समूहों को एनैन्टियोटॉपिक कहा जाता है यदि उनके प्रतिस्थापन से एनैन्टिओमर (दर्पण-छवि समावयव) की एक जोड़ी बनती है। वे एक ऐसे अणु में मौजूद होते हैं जिसमें सममित का कोई तल नहीं होता है। एनैन्टियोटॉपिक समूह आमतौर पर काइरल वातावरण में पाए जाते हैं, और इन समूहों में से एक को बदलने से एक एनैन्टिओमर बनता है।
  
• डायस्टीरियोटॉपिक: परमाणु या समूह जो डायस्टीरियोटॉपिक होते हैं, प्रतिस्थापित होने पर डायस्टीरियोमर उत्पन्न करते हैं। डायस्टीरियोमर स्टीरियोइसोमर होते हैं जो एक दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं होते हैं। डायस्टीरियोटॉपिक समूह आमतौर पर पहले से ही काइरल अणुओं में या उन अणुओं में मौजूद होते हैं जो समूहों में से एक को बदलने पर काइरल बन सकते हैं।

व्याख्या:-

यौगिक X के लिए
अणु में C₂ घूर्णन अक्ष के साथ एक सममितीय ज्यामिति है। इसलिए, यदि हम इसे 180 से घुमाते हैं तो हमें वही अणु मिलेगा

यौगिक Y के लिए
इस यौगिक में सममित का तल है जिसमें Ha और Hb एक दूसरे को प्रतिबिंबित करते हैं और यही कारण है कि वे एनैन्टियोटॉपिक हैं

यौगिक Z के लिए

यौगिक Y के समान इसमें भी POS है, इसलिए यह भी एनैन्टियोटॉपिक होगा।

निष्कर्ष:-

इसलिए, यौगिक X, Y और Z होमोटॉपिक, एनैन्टियोटॉपिक और एनैन्टियोटॉपिक बनाएंगे

संकल्पना:

प्रतिबिम्ब समावयविक आधिक्य (ee%) या प्रकाशिक शुद्धता एक काइरल पदार्थ की शुद्धता को मापने की एक विधि है। यह इंगित करता है कि कौन सा प्रतिबिम्ब समावयवी दूसरे की तुलना में अधिक मात्रा में है। एक शुद्ध प्रतिबिम्ब समावयवी का ee 100% होता है जबकि एक रेसेमिक मिश्रण का ee 0% होता है।

व्याख्या:

• प्रतिबिम्ब समावयविक आधिक्य (ee%)

​

• ¹H NMR स्पेक्ट्रम R और S प्रतिबिम्ब समावयवी के 3:2 अनुपात में दो दुगुना दिखाता है। इसलिए, प्रतिबिम्ब समावययिक उत्पादों का मोलर अनुपात भी 3:2 अनुपात में होना चाहिए।

या,

3R : 2S

R = 2S /3

दिया गया: R% + S% = 100%

गणना:

ऊपर दिए गए समीकरण में R का मान रखने पर

2S/3 + S = 100

(2S + 3S)/ 3 = 100

5S/3 = 100

S = 60%

R = 40%

इसलिए, ee% = 60% - 40%

ee% = 20%

निष्कर्ष:

इसलिए, X का मान 20% है।

अवधारणा:

समावयव एक अणु में परमाणुओं की विभिन्न स्थानिक व्यवस्थाएँ होती हैं जिन्हें एकल बंधों के चारों ओर घूर्णन द्वारा एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है। कार्बनिक रसायन विज्ञान में, थ्रीओ और एरिथ्रीओ रूप जैसे त्रिविम समावयव तब उत्पन्न होते हैं जब एक अणु में दो आसन्न त्रिविम केंद्र (काइरल केंद्र) होते हैं।

• थ्रीओ रूप: थ्रीओ रूप में, आसन्न कार्बन परमाणुओं पर दो प्रतिस्थापी (आमतौर पर अलग-अलग समूह) फिशर प्रक्षेपण में विपरीत दिशाओं में होते हैं। इसका अर्थ है कि समूहों को एक विरोधी संबंध में रखा गया है, जो समावयवों में बाधा को कम करता है।

• एरिथ्रीओ रूप: एरिथ्रीओ रूप में, आसन्न कार्बन परमाणुओं पर दो प्रतिस्थापी फिशर प्रक्षेपण में एक ही तरफ होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक सिन संबंध में हैं। यह रूप अक्सर थ्रीओ रूप की तुलना में अधिक बाधा का अनुभव कर सकता है।

• इस समस्या में, थ्रीओ-2,3,4-ट्राइफेनिलब्यूटिरिक अम्ल का संवहन महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रतिस्थापियों (Ph और Bn समूहों) की सापेक्ष स्थिति निर्धारित करती है कि निर्जल HF की उपस्थिति में चक्रीयकरण के लिए कौन-सा समावयव सबसे उपयुक्त है।

व्याख्या:

• 2,3,4-ट्राइफेनिलब्यूटिरिक अम्ल का थ्रीओ रूप:

• थ्रीओ-2, 3, 4-ट्राइफेनिलब्यूटिरिक अम्ल का न्यूमैन प्रक्षेपण:
• दिया गया उत्पाद अंतःआण्विक इलेक्ट्राॅनस्नेही एरोमेटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है:

निष्कर्ष:

सही समावयव विकल्प 2 है, जो 2,3,4-ट्राइफेनिलब्यूटिरिक अम्ल के थ्रीओ रूप का प्रतिनिधित्व करता है। यह रूप निर्जल HF की उपस्थिति में उत्पाद A के निर्माण की ओर ले जाता है।