निम्नलिखित यौगिक के मोनोक्लोरीनीकरण से कितने उत्पाद (त्रिविम समावयवी सहित) अपेक्षित हैं?

संकल्पना:

मुक्त मूलक क्लोरीनीकरण और त्रिविम समावयवता 

• मुक्त मूलक हैलोजनीकरण अभिक्रियाओं में, जैसे कि क्लोरीनीकरण (Cl₂/hv), क्लोरीन परमाणु कार्बन श्रृंखला पर एक हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करते हैं, जिससे विभिन्न उत्पादों का निर्माण होता है।
• अभिक्रिया एक मूलक तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ती है, जहाँ प्रकाश (hv) के प्रभाव में एक क्लोरीन अणु (Cl₂) समदैशिक विखंडन से गुजरता है, जिससे दो क्लोरीन मूलक बनते हैं।
• क्लोरीन मूलक तब कार्बन श्रृंखला पर एक हाइड्रोजन परमाणु के साथ अभिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन परमाणु से प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे एक उत्पाद और एक नया कार्बन-केंद्रित मूलक बनता है।
• इस प्रकार की अभिक्रिया के लिए, यदि एक काइरल केंद्र बनता है, तो त्रिविम समावयवता हो सकता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक प्रतिस्थापन स्थल के लिए दो प्रतिबिम्ब समावयवी (R और S) बन सकते हैं जो एक काइरल केंद्र बनाते हैं।

व्याख्या:

• दिए गए यौगिक में:

  CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ (ब्यूटेन)

  मोनोक्लोरीनीकरण कार्बन श्रृंखला के साथ विभिन्न स्थानों पर हो सकता है, विशेष रूप से दूसरे और तीसरे कार्बन परमाणुओं पर, जहाँ क्लोरीन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित कर सकता है।
• जब क्लोरीन परमाणुओं को दूसरे और तीसरे कार्बन पर प्रतिस्थापित किया जाता है, तो वे उन स्थानों पर काइरल केंद्र बनाते हैं, जिससे इनमें से प्रत्येक स्थल के लिए दो त्रिविम समावयवी (R और S रूप) बनते हैं।
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• संभावित उत्पादों में शामिल हैं:
  • दूसरे कार्बन पर क्लोरीनीकरण एक काइरल केंद्र बनाता है, जिससे 2 त्रिविम समावयवी (R और S रूप) बनते हैं।
  • तीसरे कार्बन पर क्लोरीनीकरण भी एक काइरल केंद्र बनाता है, जिससे 2 त्रिविम समावयवी (R और S रूप) बनते हैं।
  • पहले और चौथे कार्बन पर क्लोरीनीकरण काइरल केंद्र नहीं बनाता है और प्रत्येक में केवल एक उत्पाद बनता है।
• इस प्रकार, मोनोक्लोरीनीकरण से बनने वाले उत्पादों की कुल संख्या, त्रिविम समावयवी सहित, 6 है: दूसरे कार्बन से 2, तीसरे कार्बन से 2, और पहले और चौथे स्थान से प्रत्येक से 1।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प (4) 6 है।