Question

സമമിതി (Symmetry) ഇല്ലാത്തതും രണ്ട് കൈറാൽ കേന്ദ്രങ്ങൾ (chiral centres ) ഉള്ളതുമായ ഒരു സംയുക്തത്തിന് സാധ്യമാകുന്ന സ്റ്റീരിയോ ഐസോമേറുകളുടെ എണ്ണം എത്ര?

• A. 4
• B. 3
• C. 2
• D. 5

Answer 1

Answer:

A. 4

സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദീകരണം

• സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകൾ (Stereoisomers):

  • ഇവ ഒരേ തന്മാത്രാ സൂത്രവാക്യവും (molecular formula) ഒരേ രാസബന്ധന ക്രമീകരണവും (sequence of bonded atoms) ഉള്ള സംയുക്തങ്ങളാണ്.
  • എന്നാൽ ബഹിരാകാശത്ത് അവയുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ ക്രമീകരണത്തിൽ വ്യത്യാസമുണ്ടാകും.
  • പ്രധാനമായും എനാൻഷിയോമറുകളും (enantiomers) ഡയസ്റ്റീരിയോമറുകളും (diastereomers) സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

• കൈറാൽ കേന്ദ്രം (Chiral Centre):

  • ഒരു കാർബൺ ആറ്റം നാല് വ്യത്യസ്ത ആറ്റങ്ങളുമായോ ഗ്രൂപ്പുകളുമായോ ബന്ധിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുമ്പോൾ അതിനെ കൈറാൽ കേന്ദ്രം അല്ലെങ്കിൽ അസിമെട്രിക് കാർബൺ ആറ്റം എന്ന് പറയുന്നു.
  • ഒരു സംയുക്തത്തിന് കൈറാൽ കേന്ദ്രം ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് സാധാരണയായി കൈറാൽ (chiral) സ്വഭാവം കാണിക്കും, അതായത് അതിന്റെ പ്രതിബിംബവുമായി (mirror image) അതിനെ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യാൻ സാധിക്കില്ല.

• സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള സൂത്രവാക്യം:

  • ഒരു സംയുക്തത്തിന് 'n' എണ്ണം കൈറാൽ കേന്ദ്രങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, സാധ്യമായ സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളുടെ പരമാവധി എണ്ണം 2ⁿ ആണ്.
  • ഇത് വാൻ്റ് ഹോഫ് നിയമം (van't Hoff's rule) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.

• സമമിതിയും (Symmetry) മെസോ സംയുക്തങ്ങളും (Meso Compounds):

  • ചില സംയുക്തങ്ങൾക്ക് ഒന്നോ അതിലധികമോ കൈറാൽ കേന്ദ്രങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അവയ്ക്ക് ഒരു ആന്തരിക സമമിതി തലം (plane of symmetry) ഉള്ളതുകൊണ്ട് അവ അക്കൈറാൽ (achiral) ആയിരിക്കും. ഇത്തരം സംയുക്തങ്ങളെ മെസോ സംയുക്തങ്ങൾ എന്ന് പറയുന്നു.
  • മെസോ സംയുക്തങ്ങൾ പ്രകാശികമായി നിർജ്ജീവമാണ് (optically inactive), കാരണം അവയുടെ കൈറാൽ കേന്ദ്രങ്ങളുടെ പ്രകാശിക ഭ്രമണങ്ങൾ പരസ്പരം റദ്ദാക്കുന്നു.
  • ഒരു സംയുക്തത്തിൽ സമമിതി തലം ഉണ്ടെങ്കിൽ, 2ⁿ എന്ന സൂത്രവാക്യം പ്രകാരം ലഭിക്കുന്ന സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ കുറവ് വരാം (മെസോ സംയുക്തം ഒരു സ്റ്റീരിയോ ഐസോമർ ആയി കണക്കാക്കും, പക്ഷേ അത് കൈറാൽ അല്ല).

• ചോദ്യത്തിലെ സാഹചര്യം:

  • ചോദ്യത്തിൽ "സമമിതി (Symmetry) ഇല്ലാത്തത്" എന്ന് പ്രത്യേകം പറഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഇവിടെ മെസോ സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാകില്ല.
  • "രണ്ട് കൈറാൽ കേന്ദ്രങ്ങൾ" ഉള്ളതിനാൽ, n = 2 ആണ്.
  • അതുകൊണ്ട്, സാധ്യമായ സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളുടെ എണ്ണം 2² = 4 ആയിരിക്കും.

• പ്രധാന വസ്തുതകൾ (Competitive Exam Focus):

  • എനാൻഷിയോമറുകൾ: ഇവ പരസ്പരം സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യാൻ സാധിക്കാത്ത പ്രതിബിംബ ജോഡികളാണ് (non-superimposable mirror images). ഇവ ഒരേ ഭൗതിക രാസഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുമെങ്കിലും, പോളറൈസ്ഡ് പ്രകാശത്തെ എതിർദിശയിൽ തിരിക്കുന്നു.
  • ഡയസ്റ്റീരിയോമറുകൾ: ഇവ പരസ്പരം പ്രതിബിംബങ്ങളല്ലാത്ത സ്റ്റീരിയോ ഐസോമറുകളാണ്. ഇവയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത ഭൗതിക, രാസഗുണങ്ങളുണ്ട്.
  • ഫിഷർ പ്രൊജക്ഷൻ (Fischer Projection): കൈറാൽ തന്മാത്രകളുടെ ത്രിമാന ഘടനയെ ദ്വിമാനതലത്തിൽ ചിത്രീകരിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
  • R/S കോൺഫിഗറേഷൻ: ഒരു കൈറാൽ കേന്ദ്രത്തിലെ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സമ്പ്രദായം (Cahn-Ingold-Prelog priority rules ഉപയോഗിച്ച്).