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which of the following is optically active 2024 useful.ऑर्गेनिक केमिस्ट्री में ऑप्टिकल एक्टिविटी की अवधारणा का अन्वेषण करें। जानें कि कैसे चिरैलिटी, एनैंटिओमर्स और स्टीरियोआइसोमर्स यौगिकों की ऑप्टिकल एक्टिविटी को निर्धारित करते हैं। समझें कि किसी अणु के ऑप्टिकली एक्टिव होने के लिए क्या मापदंड होते हैं, और 2-क्लोरोब्यूटेन जैसे व्यावहारिक उदाहरणों की खोज करें। यह मार्गदर्शिका यह स्पष्ट करने में मदद करती है कि ऑप्टिकली एक्टिव यौगिकों की पहचान और भेद कैसे किया जाए, और ऑप्टिकली इनैक्टिव यौगिकों से उन्हें कैसे अलग किया जाए।

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Enantiomers, Diastereomers, Meso Compounds, Chirality-Optical Activity का Knowledge

Enantiomers, diastereomers, meso compounds, chirality-optical activity का knowledge इस समस्या को हल करने के लिए enantiomers, diastereomers, meso compounds, chirality और optical activity का ज्ञान आवश्यक होगा।

Stereo-isomers की परिभाषा:

Stereo-isomers वे यौगिक होते हैं, जो एक-दूसरे से केवल परमाणुओं के space में orientation के आधार पर भिन्न होते हैं। Non-superimposable mirror-image stereo-isomers को enantiomers कहा जाता है।

Enantiomers:

Enantiomers वे दो मॉडल होते हैं जो superimposable नहीं होते। यद्यपि दो स्थानापन्न समूह मेल खा सकते हैं क्योंकि वे मुड़ और मुड़े हुए हैं, अन्य दो नहीं होते हैं। जब अणु अपने स्वयं के दर्पण छवियों पर superimposable नहीं होते, तो वे chiral होते हैं। एक यौगिक जिसके अणु chiral हैं, enantiomers के रूप में मौजूद हो सकते हैं; एक यौगिक जिसके अणु chirality (Achiral) के बिना होते हैं, वह enantiomers के रूप में मौजूद नहीं हो सकता।

Diastereomers:

Diastereomers वे stereo-isomers होते हैं, जो एक-दूसरे की mirror images नहीं होते।

Meso Compounds:

Meso compounds वे यौगिक होते हैं, जिनमें chiral केंद्र होते हैं, लेकिन फिर भी वे chiral नहीं होते क्योंकि उनके अणु उनकी दर्पण छवियों पर superimposable होते हैं। उदाहरण के लिए, 2,3-dichlorobutane में आंतरिक symmetry का तल होता है, जिससे यह meso compound होता है।

Optical Activity:

Enantiomers में समान भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, लेकिन वे polarized light के तल के घूर्णन की दिशा और वैकल्पिक रूप से optically active अभिकर्मकों के साथ प्रतिक्रिया के आधार पर अलग होते हैं। चूंकि enantiomers polarized light के तल को घुमा सकते हैं, इसलिए उन्हें वैकल्पिक रूप से optically active पदार्थ कहा जाता है।

1,2-Dibromopropane (CH3CHBrCH2Br):

(a) 1,2-Dibromopropane के stereo-isomers के लिए stereochemical सूत्र बनाएं और enantiomers और meso compounds को लेबल करें:

  • 1,2-Dibromopropane में एक chiral center है (CHBr).
  • यह दो enantiomers बना सकता है:
    • (R)-1,2-Dibromopropane
    • (S)-1,2-Dibromopropane

1,2,3,4-Tetrabromobutane (CH2BrCHBrCHBrCH2Br):

(b) 1,2,3,4-Tetrabromobutane के stereo-isomers के लिए stereochemical सूत्र बनाएं और enantiomers और meso compounds को लेबल करें:

  • इसमें दो chiral centers हैं (CHBr).
  • यह चार stereo-isomers बना सकता है:
    • (2R,3R)-1,2,3,4-Tetrabromobutane (enantiomer)
    • (2S,3S)-1,2,3,4-Tetrabromobutane (enantiomer)
    • (2R,3S)-1,2,3,4-Tetrabromobutane (diastereomer)
    • (2S,3R)-1,2,3,4-Tetrabromobutane (diastereomer)
    • meso-1,2,3,4-Tetrabromobutane (meso compound)

explain optical activity of 2 chlorobutane

2-क्लोरोब्यूटेन की ऑप्टिकल एक्टिविटी

परिभाषा और मूल बातें:

ऑप्टिकल एक्टिविटी एक चिरल यौगिक की वह क्षमता होती है जिसके द्वारा वह प्लेन-पोलराइज़्ड प्रकाश के तल को घुमा सकता है। यह गुण अणु की चिरलिटी का प्रत्यक्ष परिणाम है, जिसका अर्थ है कि इसमें आंतरिक सममितता का अभाव होता है और इसकी दर्पण छवियां अ-सुपरइम्पोजेबल होती हैं।

2-क्लोरोब्यूटेन की संरचना:

2-क्लोरोब्यूटेन (CH3-CHCl-CH2-CH3) की निम्नलिखित संरचना होती है:

2-क्लोरोब्यूटेन में, दूसरे कार्बन परमाणु (C2) से चार विभिन्न समूह जुड़े होते हैं: एक हाइड्रोजन (H), एक क्लोरीन (Cl), एक मिथाइल समूह (CH3), और एक एथिल समूह (CH2CH3)। यह C2 को एक चिरल केंद्र बनाता है।

स्टीरियोआइसोमर्स:

चूंकि 2-क्लोरोब्यूटेन में एक चिरल केंद्र है, यह दो एनैन्टीओमर्स के रूप में मौजूद हो सकता है:

  1. (R)-2-क्लोरोब्यूटेन: चिरल केंद्र के चारों ओर समूहों की स्थानिक व्यवस्था दायें हाथ (क्लॉकवाइज) नियम का पालन करती है।
  2. (S)-2-क्लोरोब्यूटेन: चिरल केंद्र के चारों ओर समूहों की स्थानिक व्यवस्था बायें हाथ (काउंटरक्लॉकवाइज) नियम का पालन करती है।

ये दोनों एनैन्टीओमर्स एक-दूसरे की अ-सुपरइम्पोजेबल दर्पण छवियां होती हैं।

ऑप्टिकल एक्टिविटी:

  • (R)-2-क्लोरोब्यूटेन और (S)-2-क्लोरोब्यूटेन दोनों प्लेन-पोलराइज़्ड प्रकाश को घुमाएंगे, लेकिन विपरीत दिशाओं में।
  • (R)-2-क्लोरोब्यूटेन प्रकाश को दायें (डेक्स्ट्रोरोटेटरी, +) और (S)-2-क्लोरोब्यूटेन बायें (लेवोरोटेटरी, -) घुमा सकता है। वास्तविक दिशा (डेक्स्ट्रोरोटेटरी या लेवोरोटेटरी) प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है।
  • घुमाव की मात्रा दोनों एनैन्टीओमर्स के लिए समान होती है लेकिन विपरीत संकेतों के साथ।

ऑप्टिकल एक्टिविटी का मापन:

  • जब (R)-2-क्लोरोब्यूटेन या (S)-2-क्लोरोब्यूटेन के किसी शुद्ध नमूने को पॉलारिमीटर में रखा जाता है, तो प्लेन-पोलराइज़्ड प्रकाश के तल द्वारा घुमाए गए कोण को मापा जाता है।
  • विशिष्ट घुमाव
    [α][α]
     

    निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:

    [α]=αlc[α] = \frac{α}{l \cdot c}

    जहाँ

    αα घुमाव कोनों में,

    ll डेसिमीटर में सेल की पथ लंबाई, और

    cc समाधान की सांद्रता ग्राम प्रति मिलीलीटर में होती है।

रेसमिक मिश्रण:

  • 2-क्लोरोब्यूटेन का एक रेसमिक मिश्रण (R) और (S) एनैन्टीओमर्स की समान मात्रा में होता है।
  • एनैन्टीओमर्स के ऑप्टिकल घुमाव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं, जिससे प्लेन-पोलराइज़्ड प्रकाश का कोई शुद्ध घुमाव नहीं होता है। इसलिए, एक रेसमिक मिश्रण ऑप्टिकली निष्क्रिय होता है।

Stereochemical Analysis:

  • Enantiomers वैकल्पिक रूप से optically active होते हैं।
  • Diastereomers का optical activity अलग हो सकता है।
  • Meso compounds optically inactive होते हैं।

Conclusion:

Stereo-isomers के enantiomers, diastereomers, और meso compounds की पहचान और labeling करने के लिए chiral centers और उनके configurations का अध्ययन आवश्यक है। इसके लिए enantiomers की optical activity और meso compounds की symmetry को ध्यान में रखना होता है।

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