Alkene Questions in Gujarati

(C) પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં પ્રોપિન $(CH_3-CH=CH_2)$ અને $HI$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
જોકે,પેરોક્સાઇડ અસર (ખારાશ અસર અથવા પ્રતિ-માર્કોવનીકોવ યોગશીલ) ફક્ત $HBr$ માટે જ લાગુ પડે છે.
$HI$ પેરોક્સાઇડ અસર દર્શાવતું નથી કારણ કે આયોડિન રેડિકલના ઉમેરાનું પગલું ઉષ્માશોષક અને પ્રતિવર્તી હોય છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે,જેમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $H^+$ વધુ હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બન પર જોડાય છે અને ન્યુક્લિયોફાઇલ $I^-$ ઓછા હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બન પર જોડાય છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $2$-આયોડોપ્રોપેન $(CH_3-CH(I)-CH_3)$ છે.

(D) $1$-મિથાઈલ સાયક્લોહેકઝીનની $B_2H_6$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ $H_2O_2/OH^-$ સાથેનું ઓક્સિડેશન એ હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા દ્વિબંધ પર પાણીના એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરણને અનુસરે છે.
હાઈડ્રોબોરેશન એ સીન-ઉમેરણ છે,જેનો અર્થ છે કે $H$ અને $OH$ સમૂહો દ્વિબંધની એક જ બાજુએ જોડાય છે.
$1$-મિથાઈલ સાયક્લોહેકઝીનમાં,$OH$ સમૂહ ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન $(C_2)$ પર જોડાય છે અને $H$ પરમાણુ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન $(C_1)$ પર જોડાય છે.
ઉમેરણ સીન હોવાથી,$H$ અને $OH$ સમૂહો વલયની એક જ બાજુએ હશે,જેના પરિણામે સીસ-$2$-મિથાઈલ સાયક્લોહેકઝાનોલ મળે છે.

(B) $NBS$ ($N$-બ્રોમો સકસીનેમાઈડ) એ એલાયલીક બ્રોમીનેશન માટે વપરાતો પ્રક્રિયક છે.
$CCl_4$ માં પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ ની $NBS$ સાથેની પ્રક્રિયામાં,એલાયલીક સ્થાન પરનો હાઇડ્રોજન પરમાણુ બ્રોમીન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-CH=CH_2 + NBS \xrightarrow{CCl_4} Br-CH_2-CH=CH_2 + \text{succinimide}$.
મળતી નીપજ $3$-બ્રોમોપ્રોપીન (જેને એલાઈલ બ્રોમાઈડ પણ કહેવાય છે) છે.

(A) કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ $(CCl_4)$ ની હાજરીમાં પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ અને બ્રોમીન $(Br_2)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
બ્રોમીન અણુ દ્વિબંધ પર ઉમેરાઈને વિસીનલ ડાયહેલાઇડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH=CH_2 + Br_2 \xrightarrow{CCl_4} CH_3-CH(Br)-CH_2Br$
મળતી નીપજ $1,2$-ડાયબ્રોમોપ્રોપેન છે.

(B) ઈથીલીનની $Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયા ચક્રીય બ્રોમોનિયમ આયન મધ્યવર્તીંના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
જ્યારે $Br_2$ ઈથીલીનના દ્વિબંધની નજીક આવે છે,ત્યારે ઈલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ દ્વિબંધ એક બ્રોમીન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે,અને બીજાને બ્રોમાઈડ આયન $(Br^-)$ તરીકે દૂર કરે છે.
આના પરિણામે ત્રણ-સભ્યવાળો ચક્રીય બ્રોમોનિયમ આયન બને છે.
ત્યારબાદ બ્રોમાઈડ આયન $(Br^-)$ નો ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો ચક્રીય બ્રોમોનિયમ આયનની વિરુદ્ધ દિશામાંથી થાય છે,જે પ્રતિ (એન્ટી) યોગશીલ તરફ દોરી જાય છે.

(C) $Markownikoff$ ના નિયમ મુજબ,જ્યારે અસંમિત પ્રક્રિયક (જેમ કે $HX$,$H_2O$,વગેરે) અસંમિત આલ્કીન સાથે જોડાય છે,ત્યારે પ્રક્રિયકનો ઋણ ભાગ દ્વિબંધ ધરાવતા તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા ઓછી હોય છે.

(B) $3$-ફિનાઇલ પ્રોપીન $(C_6H_5CH_2CH=CH_2)$ ની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,ઇલેક્ટ્રોફાઇલ $H^+$ ટર્મિનલ કાર્બન $(C_3)$ પર હુમલો કરે છે જેથી વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બને.
બનેલ મધ્યવર્તી કાર્બોકેટાયન એ દ્વિતીયક બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન $(C_6H_5CH_2CH^+CH_3)$ છે,જે ફિનાઇલ રિંગ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
ત્યારબાદ,ન્યુક્લિયોફાઇલ $Br^-$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ $1$-ફિનાઇલ-$2$-બ્રોમોપ્રોપેન $(C_6H_5CH_2CH(Br)CH_3)$ બનાવે છે.

(B) પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ ની $HOCl$ (હાઇપોક્લોરસ એસિડ) સાથેની પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
$HOCl$ વિયોજન પામીને ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $Cl^{+}$ અને કેન્દ્રાનુરાગી $OH^{-}$ આપે છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $Cl^{+}$ પ્રોપીનના દ્વિબંધ પર હુમલો કરીને ચક્રીય ક્લોરોનિયમ આયન મધ્યવર્તી બનાવે છે.
તેથી,પ્રક્રિયા પ્રથમ તબક્કામાં $Cl^{+}$ ના યોગશીલથી થાય છે.

(C) આલ્કીન્સનું ઓઝોનોલિસિસ $C=C$ દ્વિબંધના વિભાજન દ્વારા કાર્બોનિલ સંયોજનો બનાવે છે.
એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ એ ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતું કીટોન છે.
એસિટોન બનવા માટે,આલ્કીનમાં $(CH_3)_2C=$ સમૂહ હોવો જોઈએ.
આઈસોબ્યુટીલીન $(CH_2=C(CH_3)_2)$ નું ઓઝોનોલિસિસ થવાથી એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ અને ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) આલ્કીનનું ઓઝોનોલિસિસ અને ત્યારબાદ $Zn/H_2O$ સાથે રિડક્શન કરવાથી $C=C$ દ્વિબંધ તૂટે છે અને દરેક કાર્બન પર એક ઓક્સિજન પરમાણુ જોડાય છે.
જો નીપજ તરીકે બે મોલ સમાન આલ્ડીહાઈડ મળતા હોય,તો આલ્કીન સંમિત હોવું જોઈએ.
$2$-બ્યુટીન $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ માટે,ઓઝોનોલિસિસથી નીચે મુજબ નીપજ મળે છે:
$CH_3-CH=CH-CH_3 + O_3 \rightarrow 2CH_3CHO$ (એસીટાલ્ડિહાઈડ).
તેથી,$X$ એ $2$-બ્યુટીન છે.

(A) $cis-2-butene$ ની ઠંડા મંદ $KMnO_4$ (બેયર પ્રક્રિયક) સાથેની પ્રક્રિયામાં દ્વિબંધનું $syn$-હાઈડ્રોક્સિલેશન થાય છે.
આ યોગશીલ પ્રક્રિયા $syn$ પ્રકારની હોવાથી અને પ્રક્રિયક $cis-2-butene$ હોવાથી,મળતી નીપજ $meso-2,3-butanediol$ છે.

(A) $CH_2 = CH(CH_2)_2COOH$ ની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે.
માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ,ઉમેરાતા અણુનો ઋણ ભાગ $(Br^-)$ દ્વિબંધ ધરાવતા તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા ઓછી હોય.
આપેલ અણુ $CH_2 = CH(CH_2)_2COOH$ માં,દ્વિબંધ $C_1$ અને $C_2$ વચ્ચે છે.
$C_1$ પાસે $2$ હાઇડ્રોજન છે અને $C_2$ પાસે $1$ હાઇડ્રોજન છે.
તેથી,$Br^-$ એ $C_2$ સાથે જોડાશે અને $H^+$ એ $C_1$ સાથે જોડાશે.
પરિણામી નીપજ $CH_3-CH(Br)-(CH_2)_2COOH$ છે.

(A) $40^{\circ}C$ તાપમાને $1,3$-બ્યુટાડાઈન અને $HBr$ ની પ્રક્રિયા ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય નીપજ આપે છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય નિયંત્રણ હેઠળ,વધુ સ્થાયી $1,4$-યોગશીલ નીપજ,$1$-બ્રોમો-$2$-બ્યુટીન,મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
નીચા તાપમાને (દા.ત. $-80^{\circ}C$),ગતિકીય નીપજ $3$-બ્રોમો-$1$-બ્યુટીન મુખ્ય હોય છે.

(B) પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ નું $1$-પ્રોપેનોલ $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે પાણીનો એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરો જરૂરી છે.
આ પ્રક્રિયા હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન દ્વારા $B_2H_6$ અને ત્યારબાદ $OH^-$ ની હાજરીમાં $H_2O_2$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.

(A) $(Y)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_6H_{14}$ છે,જે આલ્કેન દર્શાવે છે. $(X)$ એ હાઈડ્રોકાર્બન છે જે હાઈડ્રોજનેશન દ્વારા $C_6H_{14}$ આપે છે,તેથી $(X)$ એ $C_6H_{12}$ સૂત્ર ધરાવતું આલ્કીન છે.
$(X)$ પ્રકાશીય સક્રિય છે,એટલે કે તેમાં કાઈરલ કેન્દ્ર હોવું જોઈએ. $3$-મિથાઈલ-$1$-પેન્ટીન $(CH_2=CH-CH(CH_3)-CH_2-CH_3)$ માં,$3$ નંબરના કાર્બન પર ચાર અલગ અલગ સમૂહો જોડાયેલા હોવાથી તે કાઈરલ છે.
ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનેશન પછી,$3$-મિથાઈલ-$1$-પેન્ટીન $3$-મિથાઈલપેન્ટેન બનાવે છે. $3$-મિથાઈલપેન્ટેનમાં,$3$ નંબરના કાર્બન પર બે સમાન ઈથાઈલ સમૂહ $(-CH_2CH_3)$ જોડાયેલા હોવાથી તે અકાઈરલ (પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય) બને છે.

(A) $1$-બ્યુટેનોલ $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ નું સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે નિર્જલીકરણ $E1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
પ્રથમ,હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ પ્રોટોનેટેડ થઈને સારો લિવિંગ ગ્રુપ બનાવે છે,જે દૂર થઈને પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(CH_3CH_2CH_2CH_2^+)$ બનાવે છે.
આ પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $1,2$-હાઈડ્રાઈડ સ્થાનાંતર દ્વારા વધુ સ્થાયી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3CH_2CH^+CH_3)$ માં ફેરવાય છે.
દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયનમાંથી પ્રોટોન દૂર થવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $2$-બ્યુટીન મળે છે,જે મુખ્યત્વે વધુ સ્થાયી ટ્રાન્સ-$2$-બ્યુટીન સમઘટક તરીકે હોય છે.

(A) ઇથીન $(CH_2 = CH_2)$ ની ઠંડા,મંદ આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ ના દ્રાવણ સાથેની પ્રક્રિયાને બેયરની કસોટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં દ્વિબંધનું હાઇડ્રોક્સિલેશન થઈને વિસિનલ ડાયોલ બને છે.
$CH_2 = CH_2 + H_2O + [O] \xrightarrow{KMnO_4/OH^-} HO-CH_2-CH_2-OH$ (ઇથિલીન ગ્લાયકોલ).
આમ,નીપજ $X$ એ ઇથિલીન ગ્લાયકોલ છે.

(B) $1$-બ્યુટીન $(CH_3-CH_2-CH=CH_2)$ ની એસિડ ઉદ્દીપકની $(H^+)$ હાજરીમાં પાણી સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનિકોફના નિયમને અનુસરે છે.
માર્કોવનિકોફના નિયમ મુજબ,ઉમેરાતા અણુનો ઋણ ભાગ $(OH^-)$ તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા ઓછી હોય.
$1$-બ્યુટીનમાં,દ્વિબંધ $C_1$ અને $C_2$ વચ્ચે છે. $C_2$ પાસે એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ છે,જ્યારે $C_1$ પાસે બે છે.
તેથી,$OH$ સમૂહ $C_2$ સાથે જોડાય છે,જેના પરિણામે $2$-બ્યુટેનોલ $(CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3)$ બને છે.
આમ,$OH$ સમૂહ દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોવાથી,નીપજ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.

(C) $Br_2$ ની આલ્કેન સાથેની પ્રક્રિયામાં ચક્રીય બ્રોમોનિયમ આયન મધ્યવર્તી બને છે.
$cis-2-butene$ ના કિસ્સામાં,$Br_2$ નો $anti$-યોગ થવાથી $meso-2,3-dibromobutane$ નીપજ મળે છે,કારણ કે આ અણુમાં સંમિતિનું તલ (plane of symmetry) હોય છે.

(C) માર્કોનિકોવનો નિયમ જણાવે છે કે જ્યારે અસમપ્રમાણ પ્રક્રિયક અસમપ્રમાણ આલ્કીન સાથે જોડાય છે,ત્યારે પ્રક્રિયકનો ઋણ ભાગ ઓછા હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે.
બ્યુટ-$2$-ઇન $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ એ એક સમપ્રમાણ આલ્કીન છે.
તે સમપ્રમાણ હોવાથી,$HBr$ ના ઉમેરાથી સમાન નીપજ મળે છે,પછી ભલે બ્રોમીન પરમાણુ ગમે તે કાર્બન સાથે જોડાય.
તેથી,માર્કોનિકોવના નિયમનો ખ્યાલ બ્યુટ-$2$-ઇન જેવા સમપ્રમાણ આલ્કીન માટે લાગુ પડતો નથી.

(A) $1$. આણ્વિય સૂત્ર $C_6H_{10}$ એ $C_nH_{2n-2}$ સામાન્ય સૂત્રને અનુરૂપ છે,જે દર્શાવે છે કે તેમાં એક ત્રિબંધ અથવા બે દ્વિબંધ અથવા એક દ્વિબંધ ધરાવતી રીંગ હોઈ શકે છે.
$2$. તે $H_2$ ના માત્ર એક અણુનું શોષણ કરે છે,તેથી તેમાં ચોક્કસપણે એક દ્વિબંધ હોવો જોઈએ.
$3$. હાઈડ્રોકાર્બનનું ઓઝોનોલિસિસ $CHO(CH_2)_4CHO$ (હેક્ઝેનડાયલ) આપે છે. આ સૂચવે છે કે મૂળ અણુ એક દ્વિબંધ ધરાવતું ચક્રીય સંયોજન હતું.
$4$. એક દ્વિબંધ ધરાવતું ચક્રીય $C_6$ હાઈડ્રોકાર્બન સાયક્લોહેક્સિન છે. સાયક્લોહેક્સિનનું ઓઝોનોલિસિસ દ્વિબંધ તોડીને $CHO(CH_2)_4CHO$ આપે છે.

(C) એન્ટી-માર્કોવનિકોફ યોગશીલ પ્રક્રિયા (જેને પેરોક્સાઇડ અસર અથવા ખરાશ અસર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ખાસ કરીને કાર્બનિક પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં પ્રોપીન $(C_3H_6)$ જેવા અસમમિતિય આલ્કીન સાથે $HBr$ ના ઉમેરામાં જોવા મળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બ્રોમીન પરમાણુ વધુ હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે.
$C_3H_6 + HBr \xrightarrow{\text{peroxide}} CH_3-CH_2-CH_2Br$ ($1$-બ્રોમોપ્રોપેન).
$HCl$ અને $HI$ જેવા અન્ય હાઇડ્રોજન હેલાઇડ્સ પ્રક્રિયાના તબક્કાઓની ઊર્જાને કારણે આ અસર દર્શાવતા નથી.

(C) ઇથાઇલ આયોડાઇડ $(C_2H_5I)$ ની આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયામાં ડીહાઇડ્રોહેલોજિનેશન (વિલોપન પ્રક્રિયા) થાય છે,જેનાથી ઇથીન $(C_2H_4)$ બને છે.
$C_2H_5I + KOH (\text{alc.}) \rightarrow C_2H_4 + KI + H_2O$
ઇથીન $(C_2H_4)$ એ દ્વિબંધ ધરાવતો અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે.
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બેયરના પ્રક્રિયક (બેઝિક $KMnO_4$ દ્રાવણ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇથિલિન ગ્લાયકોલ બનાવે છે,જેના કારણે $KMnO_4$ નો જાંબલી રંગ દૂર થાય છે.

(A) આ પ્રક્રિયા ઓક્સિમર્ક્યુરેશન-ડીમર્ક્યુરેશન પ્રક્રિયા છે.
$1$. $Hg(OAc)_2$ અને $H_2O$ સાથે ઓક્સિમર્ક્યુરેશન પ્રક્રિયા દ્વારા $OH$ સમૂહ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન પર (માર્કોવનીકોવ નિયમ મુજબ) અને $HgOAc$ સમૂહ ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન પર જોડાય છે.
$2$. $NaBD_4$ સાથે ડીમર્ક્યુરેશન પ્રક્રિયા દ્વારા $HgOAc$ સમૂહનું સ્થાન ડ્યુટેરિયમ $(D)$ પરમાણુ લે છે.
$3$. આ પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે,જેથી $OH$ સમૂહ $C-2$ પર અને $D$ પરમાણુ $C-1$ પર જોડાય છે.
$4$. અંતિમ નીપજ $CH_3CH_2CH(OH)CH_2D$ છે.

(C) માર્કોનિકોવનો નિયમ જણાવે છે કે અસમમિતિય આલ્કીન સાથે ધ્રુવીય પ્રક્રિયક (જેમ કે $HX$) ના યોગશીલ પ્રક્રિયામાં,પ્રક્રિયકનો ઋણ ભાગ દ્વિબંધ ધરાવતા તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા ઓછી હોય.
$C_2H_4$ એ સમમિતિય આલ્કીન છે,તેથી તે માર્કોનિકોવના નિયમને અનુસરતું નથી.
$C_3H_6$ (પ્રોપીન) એ અસમમિતિય આલ્કીન છે.
$Br_2$ અને $I_2$ એ સમમિતિય પ્રક્રિયકો છે,તેથી તેઓ માર્કોનિકોવના નિયમને અનુસરતા નથી.
$HBr$ એ અસમમિતિય પ્રક્રિયક છે.
તેથી,$C_3H_6$ અને $HBr$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ સાચો વિકલ્પ છે જ્યાં માર્કોનિકોવનો નિયમ લાગુ પડે છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં એસિડિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ નો ઉપયોગ કરીને પ્રોપેન$-1,2-$ડાયોલનું ઓક્સિડેટીવ વિભાજન થાય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં પ્રોપીનનું હાઇડ્રોક્સિલેશન થઈને પ્રોપેન$-1,2-$ડાયોલ $(CH_3-CH(OH)-CH_2OH)$ બને છે.
પ્રોપેન$-1,2-$ડાયોલનું $KMnO_4$ સાથે વધુ ઓક્સિડેશન થવાથી બે હાઇડ્રોક્સિલ ધરાવતા કાર્બન વચ્ચેના $C-C$ બંધનું વિભાજન થાય છે.
$CH_3-CH(OH)-CH_2OH$ ના વિભાજનથી એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ અને ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ મળે છે.
તેથી,$X$ એ $CH_3COOH$ છે.

(C) પેરોકસાઈડની હાજરીમાં અસમપ્રમાણ આલ્કીન સાથે હાઈડ્રોજન હેલાઈડનો ઉમેરો પ્રતિ-માર્કોવનિકોફ નિયમ (પેરોકસાઈડ અસર અથવા ખરાશ અસર) ને અનુસરે છે.
આ અસર માત્ર $HBr$ સાથે જ જોવા મળે છે.
$HF$ અને $HCl$ માટે બંધ વિયોજન ઉર્જા ખૂબ વધારે હોવાથી મુક્ત મુલક પ્રક્રિયા આગળ વધતી નથી.
$HI$ માટે આયોડિન મુક્ત મુલક $(I^{\bullet})$ બને છે,પરંતુ તે દ્વિબંધ પર ઉમેરાવાને બદલે બીજા આયોડિન મુલક સાથે જોડાઈને $I_2$ બનાવે છે.
તેથી,માત્ર $HBr$ આ પ્રક્રિયા આપે છે.

(D) $1$. પ્રક્રિયા $A$ માં,$CH_3CH=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3CH(Br)CH_3$ ($2$-બ્રોમોપ્રોપેન) મળે છે,જે અકીરાલ છે.
$2$. પ્રક્રિયા $B$ માં,$CH_2=CH_2 + HOBr \rightarrow HO-CH_2-CH_2-Br$ ($2$-બ્રોમોઇથેનોલ) મળે છે,જે અકીરાલ છે.
$3$. પ્રક્રિયા $C$ માં,$CH_3CH_2CH=CH_2 + HBr \xrightarrow{H_2O_2} CH_3CH_2CH_2CH_2Br$ ($1$-બ્રોમોબ્યુટેન) મળે છે,જે અકીરાલ છે.
$4$. પ્રક્રિયા $D$ માં,$CH_3CH_2CH=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3CH_2CH(Br)CH_3$ ($2$-બ્રોમોબ્યુટેન) મળે છે. બ્રોમીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ ચાર અલગ-અલગ સમૂહો $(-H, -Br, -CH_3, -CH_2CH_3)$ સાથે જોડાયેલ હોવાથી તે કીરાલ કેન્દ્ર બનાવે છે.

(C) આલ્કીનની $B_2H_6$ અને ત્યારબાદ આલ્કલાઇન $H_2O_2$ સાથેની પ્રક્રિયાને હાઈડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા એન્ટિ-માર્કોનીકોફના નિયમને અનુસરે છે,જેમાં $OH$ સમૂહ ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $RCH = CH_2 + B_2H_6$ $\rightarrow (RCH_2CH_2)_3B$ $\xrightarrow{H_2O_2/OH^-} RCH_2CH_2OH$.
આમ,મુખ્ય નીપજ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $RCH_2CH_2OH$ છે.

(D) $KMnO_4$ ના ઉદ્દીપકીય જથ્થાની હાજરીમાં $NaIO_4$ સાથે આલ્કીનની પ્રક્રિયા એ દ્વિબંધના ઓક્સિડેટિવ વિભાજનની પદ્ધતિ છે.
આપેલ સંયોજન $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ ($2$-મિથાઈલબ્યુટ$-2-$ઈન) માટે:
$1$. દ્વિબંધ $C_2$ અને $C_3$ કાર્બન વચ્ચે તૂટે છે.
$2$. $C_2$ કાર્બન બે મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,જે એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ બનાવે છે.
$3$. $C_3$ કાર્બન એક હાઈડ્રોજન અને એક મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે,જે એસિટોલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ બનાવે છે.
આમ,પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3 \xrightarrow{NaIO_4/KMnO_4} CH_3COCH_3 + CH_3CHO$.

(A) $Baeyer's$ રીએજન્ટ એ પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ નું આલ્કલાઇન દ્રાવણ છે.
તેનો ઉપયોગ પ્રયોગશાળામાં કાર્બનિક સંયોજનોમાં અસંતૃપ્તતા (દ્વિ-બંધ અથવા ત્રિ-બંધ) ની હાજરી ચકાસવા માટે થાય છે.
જ્યારે આલ્કીન $Baeyer's$ રીએજન્ટ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $KMnO_4$ નો જાંબલી રંગ દૂર થાય છે અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_2)$ ના ભૂરા રંગના અવક્ષેપ મળે છે,જે દ્વિ-બંધની હાજરી સૂચવે છે.

(A) આઈસોબ્યુટીલીન $(CH_3)_2C=CH_2$ ની $HOCl$ (હાઈપોક્લોરસ એસિડ) સાથેની પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
$HOCl$ એ $OH^-$ અને $Cl^+$ માં વિયોજિત થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $Cl^+$ દ્વિબંધ પર હુમલો કરીને વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
આઈસોબ્યુટીલીનમાં,તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3)_2C^+-CH_2Cl$ એ પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થાયી છે.
ત્યારબાદ,કેન્દ્રાનુરાગી $OH^-$ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને અંતિમ નીપજ $1$-ક્લોરો-$2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ,એટલે કે $(CH_3)_2C(OH)CH_2Cl$ બનાવે છે.

(A) પગલું $1$: પ્રોપીનની $700 \ K$ તાપમાને $Cl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા એ એલાઈલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે. $CH_3-CH=CH_2 + Cl_2 \xrightarrow{700 \ K} ClCH_2-CH=CH_2 (A) + HCl$.
પગલું $2$: એલાઈલ ક્લોરાઈડ $(A)$ ની $420 \ K$ અને $12 \ atm$ દબાણે $Na_2CO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા એ જળવિભાજન પ્રક્રિયા છે. $ClCH_2-CH=CH_2 + Na_2CO_3 + H_2O \rightarrow HOCH_2-CH=CH_2 (B) + NaCl + NaHCO_3$.
પગલું $3$: એલાઈલ આલ્કોહોલ $(B)$ ની $HOCl$ અને ત્યારબાદ $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા ક્લોરોહાઈડ્રિન બનાવે છે,જે અંતે ગ્લિસરોલ $(CH_2(OH)-CH(OH)-CH_2(OH))$ આપે છે.

(D) આલ્કીનનું ઓઝોનોલિસિસ કાર્બોનિલ સંયોજનો બનાવવા માટે $C=C$ ડબલ બોન્ડનું વિભાજન કરે છે.
જો નીપજોમાંથી એક ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ હોય,તો તેનો અર્થ એ છે કે મૂળ સંયોજનમાં ટર્મિનલ ડબલ બોન્ડ,ખાસ કરીને $CH_2=C<$ ગ્રુપ હોવું જોઈએ.
આ બંધારણીય એકમને વિનાઇલ ગ્રુપ $(CH_2=CH-)$ અથવા ટર્મિનલ મિથિલીન ગ્રુપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,ઓઝોનોલિસિસ દરમિયાન ફોર્માલ્ડિહાઇડનું નિર્માણ એ ટર્મિનલ વિનાઇલ ગ્રુપની હાજરી માટેની લાક્ષણિક કસોટી છે.

(C) જ્યારે $1$-બ્યુટીન $(CH_3CH_2CH=CH_2)$ ને $Al_2(SO_4)_3$ સાથે $500 \ K$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું આઈસોમેરાઈઝેશન (isomerization) થઈને વધુ સ્થાયી આલ્કીન બને છે.
ટર્મિનલ આલ્કીન $1$-બ્યુટીન વધુ સ્થાયી શાખિત આલ્કીન,$2$-મિથાઈલપ્રોપીન (આઈસોબ્યુટીલીન) માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે $(CH_3)_2C=CH_2$ છે.

(A) આલ્કીનનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રેશન $Markovnikov$ ના નિયમને અનુસરે છે.
ઈથીન સિવાયના આલ્કીન માટે (દા.ત.,પ્રોપીન),પાણીનો ઉમેરો એવી રીતે થાય છે કે હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે.
આના પરિણામે આલ્કીનની રચનાના આધારે દ્વિતીયક અથવા તૃતીયક આલ્કોહોલનું નિર્માણ થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ એસિડની હાજરીમાં પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપેન$-2-$ઓલ બનાવે છે,જે એક દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.

(A) આ પ્રક્રિયા $Markovnikov$ ના નિયમને અનુસરે છે,જેમાં ઇલેક્ટ્રોફાઇલ $H^+$ વધુ હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે અને ન્યુક્લિયોફાઇલ $Cl^-$ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે (જે વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે).
$1$. પ્રક્રિયક $2-methylbut-2-ene$ છે.
$2$. $HCl$ ના ઉમેરાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $2-chloro-2-methylbutane$ મળે છે.
$3$. તેનું બંધારણ $CH_3-CH_2-C(Cl)(CH_3)_2$ છે.

(B) ઇથીન અને મંદ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ (બેયર પ્રક્રિયક) વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ $syn$-હાઇડ્રોક્સિલેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,દ્વિબંધ પર ઉમેરાતા બંને ઓક્સિજન પરમાણુઓ પરમેંગેનેટ આયન $(MnO_4^-)$ માંથી આવે છે.
તેથી,બંને ઓક્સિજન પરમાણુઓ $KMnO_4$ માંથી પ્રાપ્ત થાય છે તે વિધાન સાચું છે.
વિધાન $B$,$C$ અને $D$ ખોટા છે કારણ કે તે સૂચવે છે કે ઓક્સિજન પરમાણુઓ $H_2O$ અથવા $NaOH$ માંથી આવે છે.

(B) $1,2$-ડાયબ્રોમો ઇથેન $(BrCH_2-CH_2Br)$ ની આલ્કોહોલિક દ્રાવણમાં ઝિંક ડસ્ટ સાથેની પ્રક્રિયા વિ-હેલોજનીકરણ (dehalogenation) પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ઝિંક પાસપાસેના કાર્બન પરમાણુઓમાંથી બે બ્રોમિન પરમાણુઓને દૂર કરે છે,જેના પરિણામે તેમની વચ્ચે દ્વિબંધ રચાય છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $BrCH_2-CH_2Br + Zn \rightarrow CH_2=CH_2 + ZnBr_2$.
આમ,મળતી નીપજ ઇથીન $(CH_2=CH_2)$ છે.

(C) પ્રતિ-માર્કોનિકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયા (પેરોક્સાઈડ અસર) માત્ર $HBr$ સાથે જ કાર્બનિક પેરોક્સાઈડની હાજરીમાં જોવા મળે છે.
આનું કારણ એ છે કે $H-Cl$ બંધ ખૂબ જ મજબૂત $(431 \ kJ \ mol^{-1})$ છે,અને મુક્ત મુલકો દ્વારા $HCl$ ના સમવિભાજન (homolytic cleavage) માટેની એન્થાલ્પી ફેરફાર ઉષ્માશોષક હોય છે,જે પ્રક્રિયાને ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ પ્રતિકૂળ બનાવે છે.
તેની સરખામણીમાં,$H-Br$ બંધ નબળો હોવાથી તે બ્રોમીન મુક્ત મુલકો બનાવે છે જે પ્રતિ-માર્કોનિકોવ યોગશીલ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.

(B) $NaIO_4$ ની હાજરીમાં $KMnO_4$ સાથે આલ્કીનની પ્રક્રિયા ઓક્સિડેટિવ ક્લીવેજ (oxidative cleavage) છે,જે ઓઝોનોલિસિસ જેવી જ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,દ્વિબંધ તૂટે છે અને દ્વિબંધના દરેક કાર્બન પરમાણુનું કાર્બોનિલ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આલ્કીન $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ માટે:
$1$. $C_2$ અને $C_3$ વચ્ચેનો બંધ તૂટે છે.
$2$. $C_2$ પરમાણુ (જે બે મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે) નું એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$3$. $C_3$ પરમાણુ (જે એક હાઈડ્રોજન અને એક મિથાઈલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે) નું એસિટાલડીહાઈડ $(CH_3CHO)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે,જે $KMnO_4$ ની હાજરીમાં આગળ વધીને એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,નીપજો $CH_3COCH_3$ અને $CH_3COOH$ છે.

(A) ઇથીન $(CH_2=CH_2)$ ની $CCl_4$ જેવા નિષ્ક્રિય દ્રાવકમાં બ્રોમીન $(Br_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
દ્વિબંધ તૂટે છે અને દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે એક બ્રોમીન પરમાણુ જોડાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_2=CH_2 + Br_2 \xrightarrow{CCl_4} CH_2Br-CH_2Br$.
મળતી નીપજ $1,2$-ડાયબ્રોમો ઇથેન છે.

(A) $NOCl$ (ટિલ્ડન પ્રક્રિયક) ની આલ્કીન સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમને અનુસરે છે.
$NOCl$ નું $NO^+$ (ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી) અને $Cl^-$ (કેન્દ્રાનુરાગી) માં વિભાજન થાય છે.
પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ માં,$NO^+$ નું ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા ટર્મિનલ કાર્બન $(CH_2)$ પર થાય છે,જેથી વધુ સ્થાયી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH^+-CH_2-NO)$ બને છે.
ત્યારબાદ,કેન્દ્રાનુરાગી $Cl^-$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને $CH_3-CH(Cl)-CH_2(NO)$ બનાવે છે.

(A) આલ્કીનનું ઓઝોનોલિસિસ $C=C$ દ્વિબંધના વિભાજન દ્વારા કાર્બોનિલ સંયોજનો બનાવે છે.
આપેલ નીપજો પ્રોપેનાલ $(CH_3CH_2CHO)$ અને પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$ છે.
મૂળ આલ્કીન શોધવા માટે,કાર્બોનિલ સમૂહોમાંથી ઓક્સિજન પરમાણુઓને દૂર કરો અને કાર્બન પરમાણુઓને દ્વિબંધ સાથે જોડો:
$CH_3CH_2CH = O + O = C(CH_3)_2 \rightarrow CH_3CH_2CH = C(CH_3)_2$.
મૂળ આલ્કીન $2\text{-મિથાઈલપેન્ટ-2-ઈન}$ $(CH_3CH_2CH = C(CH_3)_2)$ છે.

(C) આલ્કીનનું ઓઝોનોલીસીસ $C=C$ દ્વિબંધના વિભાજન દ્વારા કાર્બોનિલ સંયોજનો બનાવે છે.
એસિટોન $CH_3-CO-CH_3$ છે અને ફોર્માલ્ડીહાઈડ $H-CHO$ છે.
આ નીપજોમાંથી ઓક્સિજન પરમાણુઓને દૂર કરીને અને કાર્બોનિલ કાર્બનને દ્વિબંધ દ્વારા જોડવાથી આપણને આલ્કીનનું બંધારણ મળે છે:
$(CH_3)_2C=O + O=CH_2 \rightarrow (CH_3)_2C=CH_2$.
પ્રારંભિક પદાર્થ $2-\text{methylpropene}$ છે,જે $CH_3-C(CH_3)=CH_2$ છે.

(A) આઇસોબ્યુટીન $(CH_3)_2C=CH_2$ ની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $H^+$ દ્વિબંધ પર હુમલો કરીને વધુ સ્થાયી $3^{\circ}$ કાર્બોકેટાયન,$(CH_3)_3C^+$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ,કેન્દ્રાનુરાગી $Br^-$ કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને $2$-બ્રોમો-$2$-મિથાઇલપ્રોપેન બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે $tert$-બ્યુટાઇલ બ્રોમાઇડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) $Ni$,$Pd$ અથવા $Pt$ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરીને આલ્કીનનું ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન દ્વિબંધ પર હાઇડ્રોજન (અથવા ડ્યુટેરિયમ) ના $syn$-ઉમેરણ દ્વારા થાય છે.
$trans-2$-બ્યુટીન માટે,$D_2$ નું ઉમેરણ એક જ બાજુથી થાય છે ($syn$-ઉમેરણ).
શરૂઆતનું સંયોજન $trans-2$-બ્યુટીન હોવાથી,$D_2$ ના $syn$-ઉમેરણને કારણે $meso-2,3$-ડાય ડ્યુટેરીયો બ્યુટેન મળે છે.
આનું કારણ એ છે કે પરિણામી અણુમાં સંમિતિનું સમતલ હોય છે,જે તેને $meso$ સંયોજન બનાવે છે.

(B) ઇથિલીન,કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને પાણીની પ્રક્રિયા ઊંચા તાપમાને અને દબાણે કરવાથી પ્રોપિયોનિક એસિડ મળે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $C_2H_4 + CO + H_2O \xrightarrow{\text{High temp.}} C_2H_5COOH$.
મળતી નીપજ પ્રોપિયોનિક એસિડ $(C_2H_5COOH)$ છે.