Alkene Questions in Hindi

(C) $C_5H_9Cl$ आण्विक सूत्र क्लोरो-पेंटीन समावयवी के लिए है।
$A$ ($4$-क्लोरो-$1$-पेंटीन) का हाइड्रोजनीकरण $2$-क्लोरोपेन्टेन देता है,जो अकिरल है।
$B$ ($2$-क्लोरो-$2$-पेंटीन) का हाइड्रोजनीकरण किरल यौगिक देता है।

(A) प्रारंभिक यौगिक $\text{ब्यूटेन}-2-\text{ओन}$ $(CH_3CH_2COCH_3)$ है।
$LiAlH_4$ के साथ अपचयन करने पर $X$ के रूप में $\text{ब्यूटेन}-2-\text{ऑल}$ $(CH_3CH_2CH(OH)CH_3)$ प्राप्त होता है।
$\text{सांद्र }H_2SO_4$ के साथ $\text{ब्यूटेन}-2-\text{ऑल}$ का निर्जलीकरण $\text{ज़ेटसेफ}$ नियम का पालन करता है,जिससे मुख्य उत्पाद $Y$ के रूप में $\text{ब्यूट}-2-\text{ईन}$ $(CH_3CH=CHCH_3)$ प्राप्त होता है।
$\text{ब्यूट}-2-\text{ईन}$ में द्वि-आबंध के निकट दो $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु होते हैं,जिनमें से प्रत्येक $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
कुल $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या = $3 + 3 = 6$।

(B) पेरोक्साइड प्रभाव (खराश प्रभाव) मुक्त मूलक क्रियाविधि द्वारा होता है।
$HCl$ के लिए,एल्काइल मूलक द्वारा $HCl$ से $H$ का निष्कर्षण $(CH_3-\dot{C}H-CH_2Cl + HCl \to CH_3-CH_2-CH_2Cl + \dot{Cl})$ ऊष्माशोषी होता है क्योंकि $H-Cl$ बंध बहुत मजबूत $(431 \ kJ/mol)$ होता है।
अतः,$HCl$ के लिए चरण $I$ ऊष्माक्षेपी है और चरण $II$ ऊष्माशोषी है।

(C) प्रोपीन $(CH_3-CH=CH_2)$ का प्रोपेन-$1$-ऑल $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ में रूपांतरण एक एंटी-मार्कोवनिकोव जलयोजन अभिक्रिया है।
यह रूपांतरण हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
पहले चरण में,डाइबोरेन $(B_2H_6)$ द्वि-आबंध पर जुड़कर एक अल्काइल बोरेन बनाता है।
दूसरे चरण में,जलीय क्षार $(OH^-)$ की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2)$ के साथ ऑक्सीकरण करने पर प्राथमिक अल्कोहल,प्रोपेन-$1$-ऑल प्राप्त होता है।
विकल्प $A$ और $B$ मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप प्रोपेन-$2$-ऑल प्राप्त होता है।

(D) एल्कीन की $B_2H_6$ के साथ अभिक्रिया (हाइड्रोबोरोन) और उसके बाद $OH^-$ की उपस्थिति में $H_2O_2$ द्वारा ऑक्सीकरण को हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण कहा जाता है।
यह अभिक्रिया द्वि-आबंध पर जल $(H_2O)$ के एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है।
टर्मिनल एल्कीन $R-CH=CH_2$ के लिए,$OH$ समूह टर्मिनल कार्बन परमाणु से जुड़ता है,जिसके परिणामस्वरूप प्राथमिक अल्कोहल का निर्माण होता है।
अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है: $R-CH=CH_2$ $\xrightarrow{B_2H_6/THF} (R-CH_2-CH_2)_3B$ $\xrightarrow{H_2O_2/OH^-} R-CH_2-CH_2OH$.

(C) जब ग्लिसरॉल $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो इसका निर्जलीकरण (dehydration) होता है।
ग्लिसरॉल के अणु से पानी के दो अणु निकल जाते हैं और एक्रोलिन (प्रोप-$2$-इनल) बनता है,जिसकी गंध बहुत तीखी होती है।
अभिक्रिया: $CH_2OH-CHOH-CH_2OH \xrightarrow{conc. H_2SO_4, \Delta} CH_2=CH-CHO + 2H_2O$.

(C) $473 \ K$ पर सिल्वर $(Ag)$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथीन और ऑक्सीजन की अभिक्रिया एथिलीन ऑक्साइड (इपॉक्सी एथेन) के उत्पादन के लिए एक मानक औद्योगिक प्रक्रिया है।
$CH_2=CH_2 + \frac{1}{2} O_2 \xrightarrow{Ag, 473 \ K} CH_2-CH_2$ (इपॉक्सी रिंग)।
यहाँ,$X$ इपॉक्सी एथेन है। चूंकि दूसरे चरण के लिए प्रश्न में दी गई अभिक्रिया की शर्तें पहले चरण के समान ही हैं,इसलिए अंतिम उत्पाद $Y$ भी इपॉक्सी एथेन ही है।

(A) प्रोपीन का हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण द्वि-आबंध पर जल के एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करता है।
$3CH_3-CH=CH_2 + BH_3 \rightarrow (CH_3CH_2CH_2)_3B$
$(CH_3CH_2CH_2)_3B + 3H_2O_2 + 3OH^- \rightarrow 3CH_3CH_2CH_2OH + BO_3^{3-}$

(A) ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डीमर्क्यूरेशन एक ऐसी अभिक्रिया है जो मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करते हुए द्वि-आबंध पर $H$ और $OH$ को जोड़ती है,जिसमें कोई पुनर्विन्यास नहीं होता है।
एलिलबेन्जीन $(C_6H_5CH_2CH=CH_2)$ के लिए,द्वि-आबंध पार्श्व श्रृंखला के $C_2$ और $C_3$ कार्बन के बीच होता है।
मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार,$OH$ समूह अधिक प्रतिस्थापित कार्बन $(C_2)$ से जुड़ता है और $H$ परमाणु कम प्रतिस्थापित कार्बन $(C_3)$ से जुड़ता है।
अंतिम उत्पाद $1$-फेनिलप्रोपेन-$2$-ऑल है,जो $C_6H_5CH_2CH(OH)CH_3$ है।

(B) एल्कीन की डाइबोरेन $(B_2H_6)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद क्षारीय हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2/OH^-)$ के साथ ऑक्सीकरण को हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण कहा जाता है।
यह अभिक्रिया द्वि-आबंध पर पानी के एंटी-मार्कोवनिकोव योग के परिणामस्वरूप प्राथमिक अल्कोहल प्रदान करती है।
$6R-CH=CH_2 + B_2H_6$ $\rightarrow 2(R-CH_2-CH_2)_3B$ $\xrightarrow{H_2O_2/OH^-} 6R-CH_2-CH_2-OH + 2H_3BO_3$.

(A) $C_5H_{10}$ आण्विक सूत्र एक एल्कीन (सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$) को दर्शाता है।
$I.$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH=CH_2$ एक मोनोप्रतिस्थापित एल्कीन है।
$II.$ $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ एक डाईप्रतिस्थापित एल्कीन है।
$III.$ $(CH_3)_2C=CH-CH_3$ एक ट्राईप्रतिस्थापित एल्कीन है।
चूंकि $C_5H_{10}$ के समावयवियों के लिए तीनों प्रकार के प्रतिस्थापन संभव हैं,इसलिए सभी कथन सही हैं।

(A) असममित एल्कीनों के लिए पेरोक्साइड की उपस्थिति में $HBr$ का योग एंटी-मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार होता है।
हालाँकि,सममित एल्कीनों के लिए पेरोक्साइड की उपस्थिति या अनुपस्थिति से उत्पाद पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है क्योंकि अणु सममित होता है।
$2-$ब्यूटीन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ एक सममित एल्कीन है।
इसलिए,$2-$ब्यूटीन में $HBr$ का योग दोनों स्थितियों में $2-$ब्रोमोब्यूटेन देता है।

(D) यह अभिक्रिया एक प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग करके एल्कीन के ऑक्सीडेटिव विदलन (oxidative cleavage) को दर्शाती है।
$CH_3CH_2CH=CHCH_3$ क्षारीय $KMnO_4$ के साथ ऑक्सीडेटिव विदलन से गुजरता है।
द्वि-आबंध टूटकर संबंधित टुकड़ों से कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है।
$CH_3CH_2CH=CHCH_3 \xrightarrow[(i) \ KMnO_4, OH^{-} \text{ (गर्म)}]{(ii) \ H^{+}} CH_3CH_2COOH + CH_3COOH$.
अतः,$X$ का मान $KMnO_4/OH^{-}$ है।

(C) $trans-2-Butene$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक चक्रीय ब्रोमोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से होती है।
इसके बाद ब्रोमाइड आयन ब्रोमोनियम ब्रिज के विपरीत दिशा से आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप $anti-addition$ होता है।
$trans-2-Butene$ में $Br_2$ का $anti-addition$ होने से $meso-2,3-dibromobutane$ प्राप्त होता है।
अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है क्योंकि अभिक्रिया में $anti-addition$ होता है,$syn-addition$ नहीं।

(C) $2-$ब्यूटीन $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ एक सममित एल्कीन है।
$HBr$ के योग पर,यह $2-$ब्रोमोब्यूटेन $(CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3)$ बनाता है।
ब्रोमीन परमाणु से जुड़ा कार्बन परमाणु एक कायरल केंद्र है,जिसका अर्थ है कि उत्पाद प्रतिबिंब रूपों (प्रकाशिक समावयवी) के एक जोड़े के रूप में मौजूद होता है।
इसलिए,कथन सही है।
चूंकि $2-$ब्यूटीन एक सममित एल्कीन है,इसलिए $HBr$ के योग के लिए मार्कोवनिकोव नियम के अनुप्रयोग की आवश्यकता नहीं होती है,क्योंकि द्वि-आबंध के दोनों कार्बन समान हैं।
इसलिए,कारण गलत है।

(D) $trans-but-2-ene$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया में $anti$ योग होता है।
$trans-but-2-ene$ में $Br_2$ का $anti$ योग होने पर एक $meso$ यौगिक (विशेष रूप से $2,3-dibromobutane$) प्राप्त होता है।
चूंकि उत्पाद एक $meso$ यौगिक है,इसलिए यह प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय है और रेसमिक मिश्रण नहीं है।
अतः,कथन गलत है।
कारण भी गलत है क्योंकि $trans$ एल्कीन में $trans$ योग आवश्यक रूप से दो प्रकार के त्रिविम समावयवी नहीं बनाता है।
इसलिए,कथन और कारण दोनों गलत हैं।

(A) $1$-ब्यूटीन की पेरोक्साइड की उपस्थिति में $HBr$ के साथ अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है।
$CH_3-CH_2-CH=CH_2 + HBr \xrightarrow{\text{Peroxide}} CH_3-CH_2-CH_2-CH_2Br$ ($1$-ब्रोमोब्यूटेन)।
यह अभिक्रिया मुक्त मूलक क्रियाविधि के माध्यम से होती है,जो एंटी-मार्कोवनिकोव योग को स्पष्ट करती है। अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(C) कथन सही है क्योंकि पेरोक्साइड की उपस्थिति में अभिक्रिया एंटी-मार्कोवनिकोव योग को दर्शाती है,जिससे $1$-ब्रोमोब्यूटेन बनता है।
कारण गलत है क्योंकि अभिक्रिया में एक अधिक स्थिर $2^o$ मुक्त मूलक मध्यवर्ती बनता है,न कि प्राथमिक मुक्त मूलक,जो उत्पाद की चयनात्मकता निर्धारित करता है।
$CH_3CH_2CH=CH_2 + Br^{\centerdot} \rightarrow CH_3CH_2\overset{\centerdot}{C}HCH_2Br$ ($2^o$ मुक्त मूलक,अधिक स्थिर) और $CH_3CH_2CHBr\overset{\centerdot}{C}H_2$ ($1^o$ मुक्त मूलक,कम स्थिर)।

(A) $5$-मिथाइलहेप्ट-$3$-ईन $(CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH=CH-CH_2-CH_3)$ दोनों शर्तों को पूरा करता है:
$1.$ **ज्यामितीय समावयवता**: $C_3$ पर स्थित द्वि-आबंध के दोनों कार्बनों पर अलग-अलग समूह हैं ($C_3$ पर $H$ और $-CH_2CH_3$; $C_4$ पर $H$ और $-CH(CH_3)CH_2CH_3$),जो cis और trans रूपों की अनुमति देते हैं।
$2.$ **कायरल केंद्र**: $C_5$ पर स्थित कार्बन एक कायरल केंद्र है क्योंकि यह चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा है: $-H$,$-CH_3$,$-CH_2CH_3$,और $-CH=CHCH_2CH_3$.

(B) यह अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है,जहाँ इलेक्ट्रोफिलिक भाग $(NO^+)$ अधिक हाइड्रोजन वाले कार्बन परमाणु पर और न्यूक्लियोफिलिक भाग $(Br^-)$ कम हाइड्रोजन वाले कार्बन परमाणु पर जुड़ता है।
अभिकारक $(CH_3)_2C = CHCH_3$ में,दूसरे स्थान के कार्बन पर कोई हाइड्रोजन नहीं है,जबकि तीसरे स्थान के कार्बन पर एक हाइड्रोजन है।
इसलिए,$Br$ परमाणु दूसरे स्थान के कार्बन से और $NO$ समूह तीसरे स्थान के कार्बन से जुड़ता है।
प्राप्त उत्पाद $(CH_3)_2C(Br) - CH(NO)CH_3$ है।

(A) यह अभिक्रिया $1-$पेंटीन का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण है।
$(i)$ पहले चरण में द्वि-आबंध पर $BH_3$ का योग होता है,जो एंटी-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है।
(ii) दूसरे चरण में $OH^-$ की उपस्थिति में $H_2O_2$ के साथ ऑक्सीकरण होता है,जो बोरॉन परमाणु को हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ द्वारा प्रतिस्थापित करता है।
अतः,$CH_3CH_2CH_2CH=CH_2$ अभिक्रिया करके $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2OH$ बनाता है,जो $1-$पेंटेनॉल है।

(A) प्रोपीन $(CH_3-CH=CH_2)$ का $1-$प्रोपेनॉल $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ में रूपांतरण हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है।
इस प्रक्रिया में डाइबोरेन $(B_2H_6)$ और उसके बाद क्षारीय हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2/OH^{-})$ का उपयोग किया जाता है।
यह अभिक्रिया पानी के एंटी-मार्कोवनिकोव योग का पालन करती है।

(C) $1$. एल्कीन $A$ के ओजोनोलिसिस से प्रोपेनोन $(CH_{3}COCH_{3})$ और इथेनल $(CH_{3}CHO)$ प्राप्त होते हैं।
$2$. ओजोनोलिसिस अभिक्रिया को उल्टा करने पर,हम कार्बोनिल कार्बनों को द्वि-आबंध द्वारा जोड़ते हैं: $(CH_{3})_{2}C=CH-CH_{3}$। यह $2-\text{मिथाइलब्यूट}-2-\text{ईन}$ है।
$3$. $2-\text{मिथाइलब्यूट}-2-\text{ईन}$ में $HCl$ का योग मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जो सबसे स्थिर कार्बोकेशन के निर्माण के माध्यम से आगे बढ़ता है।
$4$. द्वि-आबंध का $C-3$ स्थिति पर प्रोटोनेशन होने से एक तृतीयक कार्बोकेशन बनता है: $(CH_{3})_{2}C^{+}-CH_{2}-CH_{3}$।
$5$. इसके बाद क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ का तृतीयक कार्बोकेशन पर आक्रमण होने से $2-\text{क्लोरो}-2-\text{मिथाइलब्यूटेन}$ प्राप्त होता है,जो $CH_{3}-CH_{2}-C(Cl)(CH_{3})_{2}$ है।

(D) चरण $1$: $CH_3-C(CH(CH_3)_2)=CH-CH_2CH_3$ का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण एंटी-मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार पानी के योग से अल्कोहल $[A]$,$CH_3-CH(CH(CH_3)_2)-CH(OH)-CH_2CH_3$ बनाता है।
चरण $2$: $dil. H_2SO_4/\Delta$ का उपयोग करके $[A]$ का अम्ल-उत्प्रेरित निर्जलीकरण एक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से होता है।
चरण $3$: द्वितीयक कार्बोनियम आयन अधिक स्थिर तृतीयक कार्बोनियम आयन बनाने के लिए $1,2-H^-$ शिफ्ट से गुजरता है।
चरण $4$: सबसे स्थिर कार्बोनियम आयन से प्रोटॉन $(H^+)$ का निष्कासन सबसे अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन (सैटजेफ उत्पाद) की ओर ले जाता है।
अंतिम मुख्य उत्पाद $[B]$ $CH_3-C(CH_3)=C(CH_3)-CH_2CH_3$ है।

(A) आण्विक सूत्र $C_5H_{10}$ सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ के अनुरूप है,जो एक एल्कीन को दर्शाता है। इसके संरचनात्मक समावयवी इस प्रकार हैं:
$1.$ $CH_2=CH-CH_2-CH_2-CH_3$ (पेंट-$1$-ईन)
$2.$ $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ (पेंट-$2$-ईन)
$3.$ $CH_2=C(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2$-मेथिलब्यूट-$1$-ईन)
$4.$ $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ ($2$-मेथिलब्यूट-$2$-ईन)
$5.$ $CH_2=CH-CH(CH_3)-CH_3$ ($3$-मेथिलब्यूट-$1$-ईन)
अतः,कुल $5$ संरचनात्मक समावयवी संभव हैं।

(A) $(i)$ पेरोक्साइड की अनुपस्थिति में,अभिक्रिया $Markownikoff$ नियम का पालन करती है। $hex-1-ene$ $(CH_2=CH-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ में $HBr$ के योग से $2-bromohexane$ $(CH_3-CH(Br)-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ प्राप्त होता है।
$(ii)$ पेरोक्साइड की उपस्थिति में,अभिक्रिया $Anti-Markownikoff$ नियम (पेरोक्साइड प्रभाव या $Kharasch$ प्रभाव) का पालन करती है। $hex-1-ene$ में $HBr$ के योग से $1-bromohexane$ $(CH_2(Br)-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ प्राप्त होता है।

(N/A) एल्कीन का ओजोनोलिसिस $C=C$ द्वि-आबंध के विदलन द्वारा कार्बोनिल यौगिक (एल्डिहाइड या कीटोन) देता है।
$(i)$ $Pent-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3)$: विदलन से $Ethanal$ $(CH_3CHO)$ और $Propanal$ $(CH_3CH_2CHO)$ प्राप्त होते हैं।
$(ii)$ $3,4-Dimethylhept-3-ene$ $(CH_3-CH_2-C(CH_3)=C(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3)$: विदलन से $Butan-2-one$ $(CH_3-CO-CH_2-CH_3)$ और $Pentan-2-one$ $(CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ प्राप्त होते हैं।
$(iii)$ $2-Ethylbut-1-ene$ $(CH_3-CH_2-C(=CH_2)-CH_2-CH_3)$: विदलन से $Methanal$ $(HCHO)$ और $Pentan-3-one$ $(CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3)$ प्राप्त होते हैं।
$(iv)$ $1-Phenylbut-1-ene$ $(C_6H_5-CH=CH-CH_2-CH_3)$: विदलन से $Benzaldehyde$ $(C_6H_5CHO)$ और $Propanal$ $(CH_3CH_2CHO)$ प्राप्त होते हैं।

(N/A) एल्कीन का ओजोनोलिसिस ओजोनाइड बनाने के लिए द्वि-आबंध में ओजोन का योग करता है,जिसके बाद $Zn/H_2O$ का उपयोग करके अपचयी विदलन (reductive cleavage) द्वारा कार्बोनिल यौगिक प्राप्त होते हैं।
दिए गए उत्पाद हैं:
$1$. इथेनल: $CH_3-CHO$
$2$. पेंटेन$-3-$ओन: $CH_3-CH_2-C(=O)-CH_2-CH_3$
एल्कीन $'A'$ की संरचना ज्ञात करने के लिए,हम कार्बोनिल समूहों से ऑक्सीजन परमाणुओं को हटाते हैं और कार्बन परमाणुओं को द्वि-आबंध के साथ जोड़ते हैं:
$CH_3-CH=O + O=C(CH_2-CH_3)_2 \rightarrow CH_3-CH=C(CH_2-CH_3)_2$
$'A'$ की संरचना $CH_3-CH=C(CH_2-CH_3)_2$ है।
द्वि-आबंध युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला में $6$ कार्बन हैं। इसका $IUPAC$ नाम $3-$एथिलहेक्स$-2-$ईन है।

(A) दी गई जानकारी के अनुसार,$'A'$ का ओजोनोलिसिस करने पर $44 \ u$ मोलर द्रव्यमान वाले एल्डिहाइड के दो मोल प्राप्त होते हैं। एल्डिहाइड के दो मोल का निर्माण यह दर्शाता है कि द्वि-बंध के दोनों ओर समान संरचनात्मक इकाइयाँ मौजूद हैं। एल्डिहाइड का मोलर द्रव्यमान $44 \ u$ है,जो इथेनल $(CH_3CHO)$ के अनुरूप है।
चूंकि इथेनल के दो मोल उत्पन्न होते हैं,इसलिए एल्कीन $CH_3-CH=CH-CH_3$ (ब्यूट-$2$-ईन) होना चाहिए।
ब्यूट-$2$-ईन $(C_4H_8)$ में बंधों का सत्यापन:
- $C-C$ $\sigma$ बंध: $3$ $(C_1-C_2, C_2-C_3, C_3-C_4)$
- $C-H$ $\sigma$ बंध: $8$
- $C-C$ $\pi$ बंध: $1$
ओजोनोलिसिस अभिक्रिया:
$CH_3-CH=CH-CH_3 + O_3 \to \text{ओजोनाइड} \xrightarrow{Zn/H_2O} 2CH_3CHO$
$'A'$ का $IUPAC$ नाम ब्यूट-$2$-ईन है।

(N/A) ओजोनोलिसिस उत्पादों से एल्कीन ज्ञात करने के लिए,हम उत्पादों के कार्बोनिल समूहों से ऑक्सीजन परमाणुओं को हटाते हैं और कार्बन परमाणुओं को द्वि-आबंध (double bond) द्वारा जोड़ते हैं।
उत्पाद $1$: प्रोपेनल $(CH_3-CH_2-CHO)$
उत्पाद $2$: पेंटेन-$3$-ओन $(CH_3-CH_2-C(=O)-CH_2-CH_3)$
कार्बोनिल समूहों $(C=O)$ से ऑक्सीजन परमाणुओं को हटाकर और कार्बन को द्वि-आबंध $(C=C)$ से जोड़ने पर:
$CH_3-CH_2-CH=C(CH_2-CH_3)_2$
एल्कीन का संरचनात्मक सूत्र $3$-एथिलपेंट-$2$-ईन है,जो $CH_3-CH_2-CH=C(CH_2-CH_3)_2$ है।

(N/A) $hex-2-ene$ की संरचना $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ है।
ज्यामितीय आइसोमर्स इस प्रकार हैं:
$Cis-hex-2-ene$: दोनों एल्काइल समूह ($CH_3$ और $CH_2CH_3$) द्वि-आबंध के एक ही तरफ स्थित होते हैं।
$Trans-hex-2-ene$: दोनों एल्काइल समूह ($CH_3$ और $CH_2CH_3$) द्वि-आबंध के विपरीत दिशाओं में स्थित होते हैं।
$cis$-आइसोमर का नेट द्विध्रुव आघूर्ण (net dipole moment) अधिक होता है क्योंकि एल्काइल समूहों के आबंध द्विध्रुव एक-दूसरे को प्रबल करते हैं। $trans$-आइसोमर में,आबंध द्विध्रुव आंशिक रूप से एक-दूसरे के प्रभाव को निरस्त कर देते हैं,जिससे नेट द्विध्रुव आघूर्ण कम हो जाता है।
चूंकि $cis$-आइसोमर अधिक ध्रुवीय है,इसलिए इसमें अंतर-आणविक द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण बल अधिक मजबूत होते हैं। अतः,$cis$-आइसोमर का क्वथनांक $trans$-आइसोमर से अधिक होता है।

(A) पेरोक्साइड की अनुपस्थिति में प्रोपीन में $HBr$ का योग मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है,जो एक इलेक्ट्रॉनस्नेही योग अभिक्रिया है।
$HBr$ वियोजित होकर इलेक्ट्रॉनस्नेही $H^+$ प्रदान करता है। यह $H^+$ द्वि-आबंध पर आक्रमण करके $1^{\circ}$ और $2^{\circ}$ कार्बोकैटायन बनाता है:
$CH_3-CH=CH_2 + H^+ \to CH_3-CH_2-CH_2^+$ (प्राथमिक,कम स्थायी)
$CH_3-CH=CH_2 + H^+ \to CH_3-CH^+-CH_3$ (द्वितीयक,अधिक स्थायी)
चूंकि द्वितीयक कार्बोकैटायन अधिक स्थायी है,यह तेजी से बनता है और $Br^-$ के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-ब्रोमोप्रोपेन देता है।
बेंज़ोयल पेरोक्साइड की उपस्थिति में,अभिक्रिया मुक्त मूलक क्रियाविधि (पेरोक्साइड प्रभाव या खाराश प्रभाव) का पालन करती है,जो प्रति-मार्कोवनिकोव योग है:
$1$. प्रारंभन: बेंज़ोयल पेरोक्साइड का समांश विखंडन होकर फेनिल मूलक बनते हैं,जो $HBr$ के साथ अभिक्रिया करके $Br^{\centerdot}$ उत्पन्न करते हैं।
$2$. संचरण: $Br^{\centerdot}$ प्रोपीन पर आक्रमण करके द्वितीयक मुक्त मूलक $(CH_3-overset{\centerdot}{C}H-CH_2Br)$ बनाता है जो प्राथमिक मूलक $(CH_3-CH(Br)-overset{\centerdot}{C}H_2)$ से अधिक स्थायी है।
$3$. द्वितीयक मूलक $HBr$ के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद के रूप में $1$-ब्रोमोप्रोपेन बनाता है और $Br^{\centerdot}$ पुनः उत्पन्न होता है।

(N/A) $2-$मेथिलब्यूटेन की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ है। एल्कीन का हाइड्रोजनीकरण द्वि-आबंध पर $H_2$ के योग द्वारा होता है। $2-$मेथिलब्यूटेन प्राप्त करने के लिए,द्वि-आबंध को कार्बन श्रृंखला के किन्हीं भी दो निकटवर्ती कार्बन परमाणुओं के बीच रखा जा सकता है,बशर्ते कार्बन की संयोजकता बनी रहे।
$(a)$ $CH_3-CH(CH_3)-CH=CH_2$ ($3-$मेथिलब्यूट$-1-$ईन)
$(b)$ $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3$ ($2-$मेथिलब्यूट$-2-$ईन)
$(c)$ $CH_2=C(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($2-$मेथिलब्यूट$-1-$ईन)

(N/A) $(i)$ एथीन का दहन इस प्रकार है: $C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$
$(ii)$ एल्युमीनियम का ऑक्सीकरण इस प्रकार है: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

बोरेन के योग और उसके बाद ऑक्सीकरण को हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है। इस अभिक्रिया में,एक एल्कीन डाइबोरेन $(BH_3)_2$ के साथ अभिक्रिया करके एक ट्राईएल्किलबोरेन मध्यवर्ती बनाता है,जिसे बाद में जलीय सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2)$ का उपयोग करके अल्कोहल में ऑक्सीकृत किया जाता है।
उदाहरण के लिए,प्रोपीन का हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण प्रोपेन$-1-$ऑल देता है:
$CH_3-CH=CH_2 + (BH_3)_2 \to (CH_3-CH_2-CH_2)_3B$
$(CH_3-CH_2-CH_2)_3B \xrightarrow{3H_2O_2, OH^-} 3CH_3-CH_2-CH_2-OH + B(OH)_3$
अंतिम उत्पाद प्रोपेन$-1-$ऑल है।

(N/A) एथीन के अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन द्वारा एथेनॉल बनाने की क्रियाविधि तीन चरणों में होती है:
चरण $1$: $H_{3}O^{+}$ के इलेक्ट्रॉनस्नेही आक्रमण द्वारा कार्बधनायन बनाने के लिए एथीन का प्रोटोनीकरण:
$CH_{2}=CH_{2} + H_{3}O^{+} \rightleftharpoons CH_{3}-CH_{2}^{+} + H_{2}O$
चरण $2$: कार्बधनायन पर जल का नाभिकस्नेही आक्रमण:
$CH_{3}-CH_{2}^{+} + H_{2}O \rightleftharpoons CH_{3}-CH_{2}-O^{+}H_{2}$
चरण $3$: एथेनॉल बनाने के लिए विप्रोटोनीकरण:
$CH_{3}-CH_{2}-O^{+}H_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons CH_{3}-CH_{2}-OH + H_{3}O^{+}$

(N/A) हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण एक दो-चरणीय अभिक्रिया है जिसका उपयोग एल्कीन को अल्कोहल में बदलने के लिए किया जाता है।
चरण $1$ (हाइड्रोबोरेशन): एल्कीन डाइबोरेन $(BH_3)_2$ के साथ अभिक्रिया करके ट्राईअल्काइलबोरेन बनाती है।
चरण $2$ (ऑक्सीकरण): ट्राईअल्काइलबोरेन का जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2)$ द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है,जिससे अल्कोहल प्राप्त होता है।
उदाहरण: प्रोपीन की डाइबोरेन के साथ अभिक्रिया और उसके बाद ऑक्सीकरण करने पर प्रोपेन$-1-$ऑल प्राप्त होता है।
$3CH_3-CH=CH_2 + \frac{1}{2}(BH_3)_2 \rightarrow (CH_3-CH_2-CH_2)_3B$
$(CH_3-CH_2-CH_2)_3B + 3H_2O_2/OH^- \rightarrow 3CH_3-CH_2-CH_2-OH + B(OH)_3$
इस अभिक्रिया में,एल्कीन में $H_2O$ का योग एंटी-मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार होता है,जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह कम प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।

(A) $(i)$ प्रोपीन का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण प्रोपेन$-1-$ऑल देता है।
$(ii)$ तनु सल्फ्यूरिक अम्ल की उपस्थिति में प्रोपीन का जलयोजन प्रोपेन$-2-$ऑल देता है।
हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण प्रक्रिया में,डाइबोरेन एंटी-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करते हुए एल्कीन में जुड़ता है,जो $H_2O_2$ के साथ ऑक्सीकरण पर प्रोपेन$-1-$ऑल देता है।
इसके विपरीत,प्रोपीन का अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है,जहाँ हाइड्रॉक्सिल समूह अधिक प्रतिस्थापित कार्बन से जुड़ता है,जिसके परिणामस्वरूप प्रोपेन$-2-$ऑल प्राप्त होता है।

(N/A) मूल अवस्था में कार्बन: $[He] \ 2s^{2} \ 2p^{2}$
उत्तेजित अवस्था में कार्बन: $[He] \ 2s^{1} \ 2p_{x}^{1} \ 2p_{y}^{1} \ 2p_{z}^{1}$
$sp^{2}$ संकरण में,उत्तेजित कार्बन परमाणु का एक अर्ध-भरित $2s$ कक्षक और दो $2p$ कक्षक मिलकर तीन $sp^{2}$ संकर कक्षक बनाते हैं। ये तीन $sp^{2}$ कक्षक समतलीय होते हैं और $120^{\circ}$ के कोण पर स्थित होते हैं। इस समतलीय व्यवस्था में,एक असंकरित $2p$ कक्षक तल के लंबवत रहता है।
तीन $sp^{2}$ कक्षक एक तल में त्रिभुज के कोनों पर $120^{\circ}$ के कोण पर व्यवस्थित होते हैं।
प्रत्येक कार्बन परमाणु का एक $sp^{2}$ कक्षक आपस में मिलकर $C-C$ सिग्मा बंध बनाता है। प्रत्येक कार्बन पर शेष दो $sp^{2}$ कक्षक हाइड्रोजन परमाणुओं के $1s$ कक्षक के साथ मिलकर चार $C-H$ सिग्मा बंध बनाते हैं। परिणामस्वरूप,दो कार्बन परमाणु और चार हाइड्रोजन परमाणु एक ही तल में होते हैं,जिससे एथीन एक समतलीय अणु बन जाता है।

(N/A) हाइड्रोजनीकरण की परिभाषा: डाईहाइड्रोजन गैस $(H_2)$ प्लैटिनम $(Pt)$,पैलेडियम $(Pd)$ या निकल $(Ni)$ जैसे सूक्ष्म विभाजित उत्प्रेरकों की उपस्थिति में एल्कीन और एल्काइन में जुड़कर एल्केन बनाती है। इस प्रक्रिया को हाइड्रोजनीकरण कहा जाता है।
उत्प्रेरक का कार्य: ये धातुएं अपनी सतह पर डाईहाइड्रोजन गैस का अधिशोषण करती हैं और हाइड्रोजन-हाइड्रोजन बंध को सक्रिय करती हैं। प्लैटिनम और पैलेडियम कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं,लेकिन निकल उत्प्रेरक के साथ अपेक्षाकृत उच्च तापमान और दबाव की आवश्यकता होती है।
हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया के उदाहरण:
$i$. $CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Pt/Pd \text{ or } Ni, \Delta} CH_3-CH_3$ (एथीन $\rightarrow$ एथेन)
$ii$. $CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Pt/Pd \text{ or } Ni, \Delta} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपीन $\rightarrow$ प्रोपेन)
$iii$. $CH_3-C \equiv CH + 2H_2 \xrightarrow{Pt/Pd \text{ or } Ni, \Delta} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपाइन $\rightarrow$ प्रोपेन)

(N/A) एल्कीन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ होता है।
एल्कीन का सामान्य सूत्र $C_{n}H_{2n}$ है,जहाँ $n$ कार्बन परमाणुओं की संख्या है $(n \geq 2)$।
एल्कीन में संगत एल्केन की तुलना में दो हाइड्रोजन परमाणु कम होते हैं।

नाम $(IUPAC)$	संरचना और आणविक सूत्र
एथीन	$CH_{2}=CH_{2}$ $(C_{2}H_{4})$
प्रोपीन	$CH_{3}-CH=CH_{2}$ $(C_{3}H_{6})$

(N/A) एल्कीन्स को ओलेफिन (तेल बनाने वाला) के रूप में भी जाना जाता है,क्योंकि इस श्रेणी के पहले सदस्य,एथिलीन या एथीन $(C_{2}H_{4})$ की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया कराने पर एक तैलीय द्रव प्राप्त होता है। उदाहरण: एथीन $(CH_{2}=CH_{2})$।

(N/A) एल्कीन में कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध एक $\sigma$-आबंध और एक $\pi$-आबंध से बना होता है।
$\sigma$-आबंध $sp^{2}$ संकरित कक्षकों के अक्षीय अतिव्यापन द्वारा बनता है।
$\pi$-आबंध असंकरित $2p$ कक्षकों के पार्श्व (sideways) अतिव्यापन द्वारा बनता है।
$1$ द्वि-आबंध $= (1 \sigma + 1 \pi \text{ आबंध})$.
$\sigma$-आबंध एन्थैल्पी $\approx 397 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$\pi$-आबंध एन्थैल्पी $\approx 284 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$2$ कार्बन परमाणुओं के बीच $\sigma$-आबंध: $(i)$ द्वि-आबंध में कार्बन परमाणुओं के बीच $1 \sigma$-आबंध होता है जो $sp^{2}$ संकरण दर्शाते हैं। $(ii)$ $\sigma$-आबंध की एन्थैल्पी $397 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$2$ कार्बन परमाणुओं के बीच $\pi$-आबंध: $(i)$ दो कार्बन परमाणुओं के बीच $2p$ कक्षकों के अतिव्यापन से $\pi$-आबंध बनता है। $(ii)$ दुर्बल $\pi$-आबंध की एन्थैल्पी $284 \ kJ \ mol^{-1}$ है। चूंकि $\pi$-आबंध दुर्बल होता है, इसलिए एल्कीन एल्केन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं।
एल्कीन में, कार्बन-कार्बन आबंध लंबाई $134 \ pm$ होती है, जो $C-C$ एकल आबंध की $154 \ pm$ लंबाई से कम होती है।

(N/A) एल्कीन में कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध होता है,जिसमें एक मजबूत $\sigma$-आबंध और एक कमजोर $\pi$-आबंध होता है।
$\pi$-इलेक्ट्रॉन ढीले ढंग से बंधे होते हैं और इलेक्ट्रॉन घनत्व के स्रोत के रूप में उपलब्ध होते हैं,जिससे $\pi$-आबंध उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाला स्थान बन जाता है।
इस कारण से,इलेक्ट्रोफाइल $(E^+)$ आसानी से $\pi$-आबंध पर आक्रमण कर सकते हैं,जिससे इसका विदलन होता है और योगात्मक अभिक्रिया में दो नए $\sigma$-आबंध बनते हैं।
परिणामस्वरूप,एल्कीन इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रियाओं के प्रति एल्केन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं।
नोट: एल्केन में $C-C$ एकल आबंध की आबंध एन्थैल्पी लगभग $348 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है,जबकि एल्कीन में $C=C$ द्वि-आबंध की कुल आबंध एन्थैल्पी लगभग $610 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है ($\pi$-आबंध स्वयं $\sigma$-आबंध की तुलना में कमजोर होता है)।

(N/A) एल्कीन में कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध होता है जिसमें एक मजबूत $\sigma$-आबंध और एक कमजोर $\pi$-आबंध होता है।
$\pi$-इलेक्ट्रॉन ढीले ढंग से बंधे होते हैं और इलेक्ट्रॉन घनत्व के स्रोत के रूप में उपलब्ध होते हैं,जिससे एल्कीन अणु इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हो जाता है।
इलेक्ट्रोफाइल $(E^+)$ इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजातियां हैं जो इस इलेक्ट्रॉन-समृद्ध $\pi$-इलेक्ट्रॉन क्लाउड की ओर आकर्षित होती हैं।
जब कोई इलेक्ट्रोफाइल आक्रमण करता है,तो कमजोर $\pi$-आबंध आसानी से टूट जाता है,जिससे योगात्मक अभिक्रिया के माध्यम से एक अधिक स्थिर संतृप्त यौगिक का निर्माण होता है।
इसलिए,एल्केन की तुलना में एल्कीन इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रियाओं के प्रति अधिक अभिक्रियाशील होते हैं,क्योंकि एल्केन में केवल मजबूत $\sigma$-आबंध होते हैं।

(N/A) एल्कीन का सामान्य सूत्र $C_{n}H_{2n}$ है।
यदि $n=1$ हो,तो सूत्र $CH_2$ (मिथीन) होगा,लेकिन यह अत्यधिक अस्थाई है और इसका जीवनकाल बहुत कम होता है,इसलिए इसे एल्कीन का प्रथम सदस्य नहीं माना जाता है।
अतः,एल्कीन श्रेणी का प्रथम स्थाई सदस्य एथीन $(C_{2}H_{4})$ है।
एथीन में दो कार्बन परमाणु एक द्वि-बंध $(C=C)$ द्वारा जुड़े होते हैं,जिसमें एक सिग्मा $(\sigma)$ बंध और एक पाई $(\pi)$ बंध होता है।
एथीन की संरचना समतलीय होती है,जिसमें प्रत्येक कार्बन परमाणु के चारों ओर बंध कोण लगभग $120^{\circ}$ होता है और यह $sp^2$ संकरण प्रदर्शित करता है।

(N/A) $i$. कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध (double bond) वाली सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला का चयन करें।
$ii$. श्रृंखला को उस सिरे से क्रमांकित करें जिससे द्वि-आबंध वाले कार्बन को न्यूनतम संभव अंक मिले।
$iii$. संगत एल्केन के प्रत्यय $-ane$ को $-ene$ से बदलें ताकि द्वि-आबंध की उपस्थिति दर्शाई जा सके।
$iv$. यदि एक से अधिक द्वि-आबंध हैं,तो $diene$,$triene$ या $tetraene$ जैसे उपसर्गों का उपयोग करें और प्रत्येक द्वि-आबंध की स्थिति बताएं।
$v$. प्रतिस्थापित एल्कीन के लिए,एल्केन के मानक $IUPAC$ नियमों का पालन करते हुए प्रतिस्थापियों के नाम और उनकी स्थिति को इंगित करें।

(N/A) एल्कीन का सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}$ है। ध्यान दें कि $n=1$ (मिथीन) एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती (कार्बीन) है और यह एक स्थिर एल्कीन नहीं है। नीचे दी गई तालिका मांगी गई जानकारी का सारांश प्रस्तुत करती है:

कार्बन की संख्या	सूत्र	संरचना	$IUPAC$ (सामान्य नाम)
$C_1$	$CH_2$	$:CH_2$	मिथीन (मिथाइलीन)
$C_2$	$C_2H_4$	$CH_2=CH_2$	एथीन (एथिलीन)
$C_3$	$C_3H_6$	$CH_3-CH=CH_2$	प्रोपीन (प्रोपाइलीन)
$C_4$	$C_4H_8$	$(i)$ $CH_3CH_2CH=CH_2$ (ii) $CH_3CH=CHCH_3$ (iii) $CH_3-C(CH_3)=CH_2$	$(i)$ ब्यूट$-1-$ईन ($\alpha$-ब्यूटिलीन) (ii) ब्यूट$-2-$ईन ($\beta$-ब्यूटिलीन) (iii) $2-$मिथाइलप्रोप$-1-$ईन (आइसोब्यूटिलीन)