Preparation Questions in Hindi

(C) $I.$ $1$-फेनिल इथेनॉल $(C_6H_5CH(OH)CH_3)$ के ऑक्सीकरण से एसीटोफिनोन $(C_6H_5COCH_3)$ प्राप्त होता है। यह कथन सही है।
$II.$ बेंजल्डिहाइड की $CH_3MgBr$ के साथ अभिक्रिया से $1$-फेनिल इथेनॉल प्राप्त होता है,एसीटोफिनोन नहीं। यह कथन गलत है।
$III.$ निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन की एसिटाइल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसिलेशन अभिक्रिया से एसीटोफिनोन प्राप्त होता है। यह कथन सही है।
$IV.$ कैल्शियम बेंजोएट के आसवन से बेंजोफिनोन प्राप्त होता है,एसीटोफिनोन नहीं। यह कथन गलत है।
अतः,कथन $I$ और $III$ सही हैं।

(C) वाकर प्रक्रम में पैलेडियम उत्प्रेरक का उपयोग करके एल्कीन का कार्बोनिल यौगिकों में ऑक्सीकरण होता है।
एथीन $(CH_2=CH_2)$ के लिए,$PdCl_2$ और $CuCl_2$ की उपस्थिति में $O_2$ के साथ अभिक्रिया करने पर एसिटाल्डिहाइड $(CH_3-CHO)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया: $CH_2=CH_2 + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{PdCl_2, CuCl_2} CH_3-CHO$.

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ की नाइट्राइल $(R'CN)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन करने पर कीटोन प्राप्त होता है।
विशेष रूप से,एथेननाइट्राइल $(CH_3CN)$ के लिए:
$CH_3-C \equiv N + RMgX \to CH_3-C(R)=N-MgX$
जल-अपघटन $(H_2O)$ के बाद:
$CH_3-C(R)=N-MgX + H_2O \to CH_3-C(=O)-R + NH_3 + Mg(OH)X$
अतः,एथेननाइट्राइल ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके कीटोन बनाता है।

(B) $BaSO_4$ पर आधारित $Pd$ की उपस्थिति में बेंज़ोयल क्लोराइड की $H_2$ के साथ अभिक्रिया को रोज़नमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) कहा जाता है।
यह अभिक्रिया विशेष रूप से एसिड क्लोराइड को एल्डिहाइड में अपचयित करती है।
अतः,बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ का अपचयन होकर बेंज़ेल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ प्राप्त होता है।

(A) $SnCl_2/HCl$ अभिकर्मक का उपयोग विशेष रूप से $Stephen$ अपचयन में नाइट्राइल्स $(R-CN)$ को इमाइन्स में बदलने के लिए किया जाता है,जिन्हें बाद में जल-अपघटन द्वारा एल्डिहाइड $(R-CHO)$ में परिवर्तित किया जाता है।

(C) द्वितीयक अल्कोहल का $K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में ऑक्सीकरण करने पर एक ही चरण में कीटोन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया:
$R_1-CH(OH)-R_2 + [O] \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} R_1-CO-R_2 + H_2O$
जब $R_1 = R_2$ होता है,तो सममित कीटोन प्राप्त होता है।

(B) क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ का उपयोग करके टोल्यूनि का बेंजैल्डिहाइड में ऑक्सीकरण एटार्ड अभिक्रिया कहलाता है।
इस अभिक्रिया में,टोल्यूनि का मिथाइल समूह फॉर्मिल समूह में ऑक्सीकृत हो जाता है।

(A) $BaSO_4$ और $Pd$ की उपस्थिति में एसिड क्लोराइड का $H_2$ द्वारा अपचयन 'रोज़नमुंड अपचयन' (Rosenmund reduction) कहलाता है।
$CH_3COCl + H_2 \xrightarrow{Pd/BaSO_4} CH_3CHO + HCl$
एसिटाइल क्लोराइड का अपचयन होकर एसिटाल्डिहाइड प्राप्त होता है।

(D) अभिक्रिया $RCOCl + H-Ar \xrightarrow{AlCl_3} R-CO-Ar + HCl$ को फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एक एसाइल क्लोराइड $(RCOCl)$ $AlCl_3$ जैसे लुईस एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में एक एरोमैटिक यौगिक $(Ar-H)$ के साथ अभिक्रिया करके एक एरोमैटिक कीटोन $(R-CO-Ar)$ बनाता है।

(B) $1$. गैटरमैन-कोच अभिक्रिया: बेंजीन निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में $CO$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजैल्डिहाइड बनाता है।
$2$. ईटार्ड अभिक्रिया: टोल्यूनि $CS_2$ में $CrO_2Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा बेंजैल्डिहाइड बनाता है।
$3$. रोज़नमुंड अपचयन: बेंज़ोयल क्लोराइड का $Pd-BaSO_4$ की उपस्थिति में $H_2$ द्वारा अपचयन होकर बेंजैल्डिहाइड बनता है।
$4$. बेंजोइक एसिड की $Zn/Hg$ और सांद्र $HCl$ के साथ अभिक्रिया (क्लेमेंसन अपचयन) का उपयोग एल्डिहाइड और कीटोन को एल्केन में अपचयित करने के लिए किया जाता है,न कि कार्बोक्सिलिक एसिड से एल्डिहाइड तैयार करने के लिए। इसलिए,इस अभिक्रिया का उपयोग बेंजैल्डिहाइड तैयार करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

(A) दी गई अभिक्रिया रोजनमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) है।
इस अभिक्रिया में,एक एसिड क्लोराइड $(RCOCl)$ को बेरियम सल्फेट $(Pd/BaSO_4)$ पर समर्थित पैलेडियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन गैस का उपयोग करके एल्डिहाइड $(RCHO)$ में अपचयित किया जाता है।
$BaSO_4$ एल्डिहाइड के अल्कोहल में आगे अपचयन को रोकने के लिए एक विष (poison) के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,$Pd/BaSO_4$ की उपस्थिति में बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ की $H_2$ के साथ अभिक्रिया से बेंज़ेल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ प्राप्त होता है।

(D) $R-CH_2-OH \xrightarrow{PCC} R-CHO$
$PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) एक मृदु ऑक्सीकरण एजेंट है जो प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड में चयनात्मक रूप से ऑक्सीकृत करता है,जिससे वे कार्बोक्सिलिक एसिड में आगे ऑक्सीकृत नहीं होते हैं।
$KMnO_4$,$K_2Cr_2O_7$,और $CrO_3$ प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट हैं जो आमतौर पर प्राथमिक अल्कोहल को सीधे कार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत कर देते हैं।

(B) चरण $1$: टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ का $KMnO_4$ के साथ ऑक्सीकरण होकर बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ बनता है,जो उत्पाद $A$ है।
चरण $2$: बेंजोइक एसिड थायोनिल क्लोराइड $(SOCl_2)$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ बनाता है,जो उत्पाद $B$ है।
चरण $3$: बेंज़ोयल क्लोराइड का $H_2/Pd$ और $BaSO_4$ के साथ रोज़नमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) होकर बेंज़ल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ बनता है,जो उत्पाद $C$ है।

(C) नाइट्राइल्स $(R-CN)$ की हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ की उपस्थिति में स्टेनस क्लोराइड $(SnCl_2)$ के साथ अभिक्रिया नाइट्राइल को इमीन $(R-CH=NH \cdot HCl)$ में अपचयित करती है।
इसके बाद जल-अपघटन करने पर इमीन संबंधित एल्डिहाइड $(R-CHO)$ में परिवर्तित हो जाता है।
इस विशिष्ट रासायनिक अभिक्रिया को $Stephen$ अभिक्रिया कहा जाता है।

(B) रोजनमुंड अपचयन में बेरियम सल्फेट $(Pd/BaSO_4)$ द्वारा विषैले किए गए पैलेडियम पर हाइड्रोजन गैस का उपयोग करके एसिड क्लोराइड का एल्डिहाइड में आंशिक अपचयन शामिल है।
एल्डिहाइड कार्बोनिल यौगिक होते हैं।
विकल्प $(a)$ में,$H_2/Pd$ एसिड क्लोराइड को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित कर देता है।
विकल्प $(c)$ में,$LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो एसिड क्लोराइड को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है।
इसलिए,केवल रोजनमुंड अपचयन ही मुख्य उत्पाद के रूप में एल्डिहाइड (एक कार्बोनिल यौगिक) देता है।

(D) दी गई अभिक्रियाएँ टोल्यूनि से बेंजाल्डिहाइड बनाने की मानक विधियाँ हैं:
$1$. इटार्ड अभिक्रिया: टोल्यूनि क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया करके एक क्रोमियम संकुल बनाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर बेंजाल्डिहाइड प्राप्त होता है।
$2$. एसिटिक एनहाइड्राइड की उपस्थिति में क्रोमिक ऑक्साइड $(CrO_3)$ के साथ ऑक्सीकरण: टोल्यूनि बेंज़िलिडीन डायसिटेट में परिवर्तित हो जाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर बेंजाल्डिहाइड प्राप्त होता है।
$3$. पार्श्व श्रृंखला क्लोरीनीकरण और उसके बाद जल-अपघटन: टोल्यूनि प्रकाश की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ल क्लोराइड $(C_6H_5CHCl_2)$ बनाता है,जिसका जलीय क्षार के साथ जल-अपघटन करने पर बेंजाल्डिहाइड प्राप्त होता है।
चूँकि तीनों विधियाँ बेंजाल्डिहाइड बनाती हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(D) दी गई सभी अभिक्रियाओं में एथिल फेनिल कीटोन $(C_6H_5-CO-CH_2-CH_3)$ बनता है।
$(a)$ नाइट्राइल्स ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा कीटोन देते हैं: $C_6H_5-CN + CH_3-CH_2-MgBr$ $\rightarrow C_6H_5-C(CH_2-CH_3)=NMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} C_6H_5-CO-CH_2-CH_3$.
$(b)$ एसिड क्लोराइड्स डाईएल्किल/डाईएरील कैडमियम के साथ अभिक्रिया करके कीटोन देते हैं: $2CH_3-CH_2-COCl + (C_6H_5)_2Cd \rightarrow 2C_6H_5-CO-CH_2-CH_3 + CdCl_2$.
$(c)$ बेंजीन प्रोपेनॉयल क्लोराइड के साथ फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया करके एथिल फेनिल कीटोन देता है: $C_6H_6 + CH_3-CH_2-COCl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5-CO-CH_2-CH_3 + HCl$.

(C) अभिक्रिया $(c)$ में,ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक नाइट्राइल के साथ अभिक्रिया करके एक इमाइन लवण बनाता है,जिसका जलअपघटन करने पर कीटोन प्राप्त होता है:
$CH_3MgBr + CH_3-CN$ $\rightarrow CH_3-C(CH_3)=NMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} CH_3-CO-CH_3$ (एसीटोन)।
अन्य अभिक्रियाएं हैं:
$(a)$ नाइट्राइल का उत्प्रेरकीय अपचयन होकर इमाइन बनता है और जलअपघटन के बाद $CH_3-CHO$ प्राप्त होता है।
$(b)$ एसिड क्लोराइड का रोजनमुंड अपचयन $CH_3-CHO$ देता है।
$(d)$ एसिड क्लोराइड का $DIBAL-H$ द्वारा अपचयन $CH_3-CHO$ देता है।

(C) कैल्शियम बेंजोएट और कैल्शियम एसीटेट के मिश्रण के शुष्क आसवन से एसिटोफेनोन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$(C_6H_5COO)_2Ca + (CH_3COO)_2Ca \xrightarrow{\text{dry distillation}} 2C_6H_5COCH_3 + 2CaCO_3$

(C) कैल्शियम प्रोपियोनेट और कैल्शियम फॉर्मेट के मिश्रण का शुष्क आसवन करने पर प्रोपेनल्डिहाइड प्राप्त होता है।
$(CH_3-CH_2-COO)_2Ca + (HCOO)_2Ca \xrightarrow{\Delta} 2 CH_3CH_2CHO + 2CaCO_3$

(C) दी गई अभिक्रिया एक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया है।
फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन में,बेंजीन एक एसाइलेटिंग एजेंट (जैसे एसिड क्लोराइड या एसिड एनहाइड्राइड) के साथ $AlCl_3$ जैसे लुईस एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया करके एक एरोमैटिक कीटोन बनाता है।
उत्पाद $C_6H_5-C(=O)-CH_2-C_6H_5$ (फेनिल बेंजिल कीटोन) के लिए,एसाइलेटिंग समूह $C_6H_5-CH_2-CO-$ है।
विकल्प $(A)$ $C_6H_5CH_2COCl$ (फेनिलएसिटाइल क्लोराइड) है,जो एक एसिड क्लोराइड है।
विकल्प $(B)$ $(C_6H_5-CH_2CO)_2O$ (फेनिलएसिटिक एनहाइड्राइड) है,जो एक एसिड एनहाइड्राइड है।
एसिड क्लोराइड और एसिड एनहाइड्राइड दोनों $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसाइलेटिंग एजेंट के रूप में कार्य कर सकते हैं और समान कीटोन बना सकते हैं।
अतः,$(A)$ और $(B)$ दोनों सही हैं।

(C) $Pd$ और $BaSO_4/CaCO_3$ के साथ बेंज़ोयल क्लोराइड का अपचयन करने पर बेंज़ेल्डिहाइड प्राप्त होता है।
$BaSO_4$ उत्प्रेरक विष के रूप में कार्य करता है ताकि एल्डिहाइड का अल्कोहल में आगे अपचयन न हो सके। इस अभिक्रिया को $Rosenmund$ अपचयन के रूप में जाना जाता है।
$C_6H_5COCl + H_2 \xrightarrow{Pd/BaSO_4} C_6H_5CHO + HCl$

(B) दी गई अभिक्रिया $CS_2$ या $CCl_4$ विलायक की उपस्थिति में क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ का उपयोग करके टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ का ऑक्सीकरण है,जिसके बाद जल-अपघटन होता है।
इस अभिक्रिया को $Etard$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस प्रक्रिया में,टोल्यूनि का मिथाइल समूह एक बेंजालडिहाइड समूह $(-CHO)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है।
इस प्रकार,$A$ एक क्रोमियम कॉम्प्लेक्स मध्यवर्ती है,और $B$ बेंजालडिहाइड $(C_6H_5CHO)$ है।

(A) $Etard$ अभिक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें एक एरोमैटिक या हेट्रोसायक्लिक से जुड़े मिथाइल समूह को क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ का उपयोग करके सीधे एल्डिहाइड में ऑक्सीकृत किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,टोल्यूनि को $CS_2$ या $CCl_4$ जैसे उपयुक्त विलायक में क्रोमिल क्लोराइड के साथ उपचारित करके एक क्रोमियम कॉम्प्लेक्स बनाया जाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर बेंजल्डिहाइड प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5CH_3 + 2CrO_2Cl_2$ $\rightarrow C_6H_5CH_3 \cdot 2CrO_2Cl_2$ $\xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5CHO$.

(C) $-78^{\circ}C$ पर नाइट्राइल $(-CN)$ की $DIBAL-H$ (डाईआइसोब्यूटाइल एल्युमिनियम हाइड्राइड) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ एल्डिहाइड प्राप्त करने की एक चयनात्मक अपचयन विधि है।
$DIBAL-H$ नाइट्राइल समूह को इमाइन मध्यवर्ती में अपचयित करता है,जिसका जल-अपघटन करने पर संगत एल्डिहाइड प्राप्त होता है।
महत्वपूर्ण बात यह है कि $DIBAL-H$ अणु में मौजूद कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ को अपचयित नहीं करता है।
अतः,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH=CH-CH_2-CN \xrightarrow[(2) H_3O^+]{(1) DIBAL-H, -78^{\circ}C} CH_3-CH=CH-CH_2-CHO$
सही उत्पाद $A$,$CH_3-CH=CH-CH_2-CHO$ है।

(D) एसिटोफेनोन $(C_6H_5COCH_3)$ एक कीटोन है।
$1$. $KMnO_4$ या $CrO_3$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग करके $1-$फेनिलएथेनॉल $(C_6H_5CH(OH)CH_3)$ का ऑक्सीकरण करने पर एसिटोफेनोन प्राप्त होता है।
$2$. निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन का एथेनॉयल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन एसिटोफेनोन तैयार करने की एक मानक औद्योगिक विधि है।
चूंकि $A$ और $D$ दोनों वैध विधियां हैं,और $D$ सुगंधित कीटोन के लिए सबसे सामान्य पाठ्यपुस्तक विधि है,इसलिए $D$ प्राथमिक उत्तर है।

(D) . $CH_3-CN$ की $AlH(i-Bu)_2$ ($DIBAL$-$H$) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन से $CH_3CHO$ (एसीटैल्डिहाइड) प्राप्त होता है।
$B$. $CH_3COCl$ का $H_2-Pd/BaSO_4$ के साथ रोज़नमुंड अपचयन करने पर $CH_3CHO$ प्राप्त होता है।
$C$. $HC \equiv CH$ का $HgSO_4/H_2SO_4$ की उपस्थिति में जलयोजन होने पर वाइनिल अल्कोहल बनता है,जो चलावयवता (tautomerization) द्वारा $CH_3CHO$ में परिवर्तित हो जाता है।
$D$. $CH_3-CN$ का $LiAlH_4$ द्वारा अपचयन करने पर एथिलऐमीन $(CH_3-CH_2-NH_2)$ बनता है,न कि एसीटैल्डिहाइड। अतः,विकल्प $D$ सही उत्तर है।

(B) दी गई अभिक्रिया में बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ पर समर्थित पैलेडियम $(Pd-BaSO_4)$ की उपस्थिति में $H_2$ गैस का उपयोग करके एसिड क्लोराइड $(RCOCl)$ का एल्डिहाइड $(RCHO)$ में उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण शामिल है।
इस विशिष्ट अभिक्रिया को रोज़नमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) के रूप में जाना जाता है।
इस प्रक्रिया में,$BaSO_4$ पैलेडियम उत्प्रेरक के लिए विष (poison) के रूप में कार्य करता है,जो एल्डिहाइड का प्राथमिक अल्कोहल में आगे अपचयन होने से रोकता है।

(A) गाटरमैन-कोच अभिक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें बेंजीन को कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ लुईस एसिड उत्प्रेरक,आमतौर पर निर्जलीय एल्यूमीनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ और क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में उपचारित करके बेंजल्डिहाइड में परिवर्तित किया जाता है।
अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया गया है:
$C_6H_6 + CO + HCl \xrightarrow{Anhyd. AlCl_3/CuCl} C_6H_5CHO$
विकल्प $A$ इस अभिक्रिया को सही ढंग से दर्शाता है।

(A) दी गई अभिक्रिया इटार्ड अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,टोल्यूनि को कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ विलायक की उपस्थिति में क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिसके बाद $H_3O^+$ के साथ जल-अपघटन किया जाता है।
यह प्रक्रिया टोल्यूनि के मिथाइल समूह का फॉर्मिल समूह में चयनात्मक ऑक्सीकरण करती है,जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद $A$ के रूप में बेंज़ल्डिहाइड प्राप्त होता है।

(D) रोसेनमुंड अपचयन में $Pd/BaSO_4$ की उपस्थिति में $H_2$ का उपयोग करके एसिड क्लोराइड का एल्डिहाइड में अपचयन किया जाता है।
फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ तैयार करने के लिए फॉर्मिल क्लोराइड $(HCOCl)$ की आवश्यकता होती है।
हालाँकि,फॉर्मिल क्लोराइड कमरे के तापमान पर अस्थिर होता है और $CO$ तथा $HCl$ में विघटित हो जाता है।
इसलिए,इस विधि द्वारा $HCHO$ तैयार नहीं किया जा सकता है।

(B) नाइट्राइल $(R-CN)$ की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R'MgX)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ कीटोन बनाने की एक मानक विधि है।
$1$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3MgBr)$ एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और नाइट्राइल समूह $(-CN)$ के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है।
$2$. यह एक इमीन मध्यवर्ती बनाता है: $m\text{-CH}_3C_6H_4-C(CH_3)=NMgBr$.
$3$. बाद में अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ इमीन मध्यवर्ती को कीटोन में परिवर्तित कर देता है।
$4$. अंतिम उत्पाद $m\text{-methylacetophenone}$ है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) दी गई अभिक्रिया रोजनमुंड अपचयन (Rosenmund reduction) है,जिसका उपयोग एसिड क्लोराइड $(RCOCl)$ को एल्डिहाइड $(RCHO)$ में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ का अपचयन बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ पर समर्थित पैलेडियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन गैस का उपयोग करके बेंज़ल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में किया जाता है।
$BaSO_4$ एल्डिहाइड के अल्कोहल में और अधिक अपचयन को रोकने के लिए एक विष (poison) के रूप में कार्य करता है।
अतः,अभिकर्मक '$A$' $Pd/BaSO_4 + H_2$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया गटरमैन-कोच अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,बेंजीन निर्जलीय एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ या क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ल्डिहाइड बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_6 + CO + HCl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5CHO + HCl$
अतः,उत्पाद बेंज़ल्डिहाइड है।

(A) बेंजीन की $Zn/Hg$ और सांद्र $HCl$ के साथ अभिक्रिया क्लेमेंसन अपचयन है,जिसका उपयोग कार्बोनिल समूहों (एल्डिहाइड या कीटोन) को मेथिलीन $(-CH_2-)$ समूहों में अपचयित करने के लिए किया जाता है। यह बेंजीन से बेंजैल्डिहाइड नहीं बनाता है।
विकल्प $A$ सही उत्तर है क्योंकि यह अभिक्रिया बेंजैल्डिहाइड बनाने की विधि नहीं है।
विकल्प $B$ इटार्ड अभिक्रिया है,जो टोल्यूनि को बेंजैल्डिहाइड में परिवर्तित करती है।
विकल्प $C$ रोजनमुंड अपचयन है,जो बेंज़ोयल क्लोराइड को बेंजैल्डिहाइड में परिवर्तित करता है।
विकल्प $D$ गाटरमैन-कोच अभिक्रिया है,जो बेंजीन को बेंजैल्डिहाइड में परिवर्तित करती है।

(D) आइए प्रत्येक अभिक्रिया का विश्लेषण करें:
$(A)$ इटार्ड अभिक्रिया: टोल्यूनि क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा बेंजल्डिहाइड देता है। यह एक एल्डिहाइड है।
$(B)$ प्राथमिक अल्कोहल का विहाइड्रोजनीकरण: प्रोपेन$-1-$ऑल $300 \ ^\circ C$ पर $Cu$ के साथ अभिक्रिया करके प्रोपेनल (एक एल्डिहाइड) देता है।
$(C)$ प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण: प्रोपेन$-1-$ऑल पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट $(PCC)$ के साथ अभिक्रिया करके प्रोपेनल (एक एल्डिहाइड) देता है।
$(D)$ एमाइड का अपचयन: प्रोपेनामाइड लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ के साथ अभिक्रिया करके प्रोपेन$-1-$एमीन (एक प्राथमिक एमीन) देता है,एल्डिहाइड नहीं।
अतः,वह अभिक्रिया जो एल्डिहाइड नहीं देती है,वह $(D)$ है।

(B) निर्जल एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ या क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ की उपस्थिति में बेंजीन की कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ अभिक्रिया से बेंजल्डिहाइड प्राप्त होता है।
इस विशिष्ट अभिक्रिया को गाटरमैन-कोच अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(C) प्रत्येक अभिक्रिया का विश्लेषण करते हैं:
$(A)$ $NaBH_4$ एक चयनात्मक अपचायक है जो एल्डिहाइड और कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करता है लेकिन एस्टर को अपचयित नहीं करता है। दिखाई गई अभिक्रिया एस्टर समूह को अल्कोहल में अपचयित करती है जबकि कीटोन को बरकरार रखती है,जो गलत है।
$(B)$ $H_2/Pd-C$ एक शक्तिशाली अपचायक है जो $C=C$ द्वि-आबंध और $C=O$ द्वि-आबंध दोनों को अपचयित करता है। यह एक समतुल्य के साथ अल्कोहल चरण पर नहीं रुकेगा; यह एल्कीन को भी अपचयित कर देगा।
$(C)$ $DIBAL-H$ और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का अपचयन एल्डिहाइड $(R-CHO)$ बनाने की एक मानक विधि है। अतः,$C_6H_5-CH_2-CN \xrightarrow{(1) DIBAL-H, (2) H_3O^+} C_6H_5-CH_2-CHO$ सही है।
$(D)$ $Na/liq. NH_3$ के साथ आंतरिक एल्काइन का अपचयन ट्रांस-एल्कीन देता है,cis-एल्कीन नहीं। इसलिए,यह गलत है।

(C) प्रारंभिक पदार्थ एसीटोएसेटिक एसिड $(CH_3-CO-CH_2-COOH)$ है।
गर्म करने पर $(\Delta)$,$\beta$-कीटो एसिड का डीकार्बोक्सिलेशन होकर कीटोन बनता है।
$CH_3-CO-CH_2-COOH \xrightarrow{\Delta} CH_3-CO-CH_3 + CO_2$.
अतः,$X$ एसीटोन $(CH_3-CO-CH_3)$ है।
अब,विकल्पों का मूल्यांकन करते हैं:
$(A)$ $CH_3-CH_2-CH_2-Cl \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपेन,एसीटोन नहीं)।
$(B)$ $CH_3-CH_2-COOH \xrightarrow{P + HI} CH_3-CH_2-CH_3$ (प्रोपेन,एसीटोन नहीं)।
$(C)$ $CH_3-C \equiv CH \xrightarrow{Hg^{2+}, H_2O} CH_3-CO-CH_3$ (प्रोपाइन के जलयोजन द्वारा एसीटोन बनता है)।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(C) नाइट्राइल की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन कीटोन के संश्लेषण की एक मानक विधि है।
$CH_3-CH_2-CH_2-CN + CH_3MgI$ $\xrightarrow{Et_2O} CH_3-CH_2-CH_2-C(CH_3)=NMgI$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} CH_3-CH_2-CH_2-CO-CH_3 + NH_3 + Mg(OH)I$.
प्राप्त उत्पाद $2$-पेंटानोन है। विकल्प $(a)$,$(b)$,और $(d)$ मुख्य रूप से अल्कोहल देते हैं।

(B) प्रारंभिक पदार्थ $N$-मेथॉक्सी-$N$-मेथिलबेंज़ामाइड (वेनरेब एमाइड) है।
वेनरेब एमाइड ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों $(RMgX)$ के साथ अभिक्रिया करके जल-अपघटन के बाद कीटोन बनाते हैं।
इस अभिक्रिया में,$N$-मेथॉक्सी-$N$-मेथिलबेंज़ामाइड $2$ मोल $CH_3MgBr$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$CH_3MgBr$ का पहला अणु कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है और एक स्थिर चतुष्फलकीय मध्यवर्ती बनाता है,जो ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ आगे की अभिक्रिया को रोकता है।
अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ पर,यह मध्यवर्ती एसीटोफेनोन $(Ph-CO-CH_3)$ बनाने के लिए विघटित हो जाता है।
अतः,उत्पाद $(P)$ एसीटोफेनोन $(Ph-CO-CH_3)$ है।

(C) जब नाइट्राइल्स ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करते हैं,तो वे एक इमाइन लवण मध्यवर्ती बनाते हैं,जो अम्लीय जल-अपघटन पर कीटोन देता है।
अभिक्रिया:
$CH_3-C \equiv N + CH_3MgI \xrightarrow{Et_2O} CH_3-C(CH_3)=N-MgI$
$CH_3-C(CH_3)=N-MgI \xrightarrow{H_3O^{+}} CH_3-C(=O)-CH_3 + NH_3 + Mg(OH)I$
मुख्य उत्पाद एसीटोन $(CH_3-C(=O)-CH_3)$ है।

(A) $2$-phenyl-$2$-butanol एक तृतीयक अल्कोहल है जिसकी संरचना $CH_3-C(OH)(Ph)-CH_2CH_3$ है।
इसे कीटोन में ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के नाभिकरागी योग द्वारा तैयार किया जा सकता है।
एथिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2MgBr)$ की एसीटोफेनोन $(Ph-C(=O)-CH_3)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जलअपघटन से $2$-phenyl-$2$-butanol प्राप्त होता है।
$CH_3CH_2MgBr + Ph-C(=O)-CH_3$ $\rightarrow Ph-C(OMgBr)(CH_3)CH_2CH_3$ $\xrightarrow{H_3O^+} Ph-C(OH)(CH_3)CH_2CH_3$.

(B) $\text{4-heptanol}$ के संश्लेषण के लिए प्रोपाइल ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का ब्यूटाइलडिहाइड (ब्यूटेनल) के साथ संयोजन आवश्यक है।
$(A)$ $CH_3CH_2CH_2MgBr + H_2C=O \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ $(1-butanol)$.
$(B)$ $CH_3CH_2CH_2MgBr + CH_3CH_2CH_2CHO \rightarrow (CH_3CH_2CH_2)_2CHOH$ $(4-heptanol)$. यह सही संश्लेषण है।
$(C)$ $CH_3CH_2CH_2CH_2MgBr + (CH_3)_2C=O \rightarrow 2-methyl-2-hexanol$.
$(D)$ $(CH_3CH_2CH_2)_2CHMgBr + H_2C=O \rightarrow (CH_3CH_2CH_2)_2CHCH_2OH$ $(2-propyl-1-pentanol)$.

(A) चरण $1$: $CH_2=CH-CH_2Br$,$NaCN$ के साथ नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया करके $CH_2=CH-CH_2CN$ $(Y)$ बनाता है।
चरण $2$: नाइट्राइल $(Y)$ की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(C_6H_5MgBr)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ करने पर कीटोन प्राप्त होता है।
$CH_2=CH-CH_2Br + NaCN \rightarrow CH_2=CH-CH_2CN$ $(Y)$
$CH_2=CH-CH_2CN + C_6H_5MgBr$ $\xrightarrow{\text{ether}} CH_2=CH-CH_2-C(=NMgBr)-C_6H_5$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} CH_2=CH-CH_2-C(=O)-C_6H_5$ $(Z)$

(B) $PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) एक मंद ऑक्सीकरण एजेंट है जो प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड में और द्वितीयक अल्कोहल को कीटोन में ऑक्सीकृत करता है,बिना द्वि-आबंध जैसे अन्य कार्यात्मक समूहों को प्रभावित किए।
दी गई अभिक्रिया में,$4-\text{tert-butylcyclohexanol}$ एक द्वितीयक अल्कोहल है।
इसलिए,$PCC$ द्वितीयक अल्कोहल समूह $(-OH)$ को कीटोन समूह $(=O)$ में ऑक्सीकृत कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप $4-\text{tert-butylcyclohexanone}$ प्राप्त होता है।

(C) $2-$मिथाइल$-3-$पेंटेनोन का संश्लेषण निम्नलिखित चरणों द्वारा किया जा सकता है:
$1.$ $PCC$ और $CH_2Cl_2$ का उपयोग करके $1-$प्रोपेनॉल का प्रोपेनल में ऑक्सीकरण।
$2.$ प्रोपेनल में आइसोप्रोपिल लिथियम $(CH_3)_2CHLi$ का न्यूक्लियोफिलिक योग और उसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3O^{+})$ द्वारा $2-$मिथाइल$-3-$पेंटेनॉल बनाना।
$3.$ $Na_2Cr_2O_7, H_2SO_4, H_2O$ (जोन्स अभिकर्मक) का उपयोग करके प्राप्त द्वितीयक अल्कोहल का कीटोन में ऑक्सीकरण।
यह विकल्प $C$ में दिए गए क्रम के अनुरूप है।

(A) $1$-फेनिलएथेनॉल का निर्माण बेंज़ैल्डिहाइड के साथ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के न्यूक्लियोफिलिक योग द्वारा होता है।
बेंज़ैल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ मिथाइलमैग्नीशियम आयोडाइड $(CH_3MgI)$ के साथ अभिक्रिया करके एक मध्यवर्ती बनाता है,जिसका अम्लीय जल-अपघटन करने पर $1$-फेनिलएथेनॉल प्राप्त होता है।
ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3MgI$ को शुष्क ईथर की उपस्थिति में $CH_3I$ और $Mg$ के बीच अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) हेक्सेनल $(C_6H_{12}O)$ का संश्लेषण ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक की एथिलीन ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया और उसके बाद ऑक्सीकरण द्वारा किया जा सकता है।
चरण $1$: $CH_3CH_2CH_2CH_2MgBr + C_2H_4O \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_2OMgBr$.
चरण $2$: अम्लीय वर्कअप $(H_3O^{+})$ $1$-हेक्सेनॉल $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_2OH)$ देता है।
चरण $3$: $PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) के साथ $CH_2Cl_2$ में प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण हेक्सेनल $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CHO)$ देता है।

(B) जब कार्बोक्सिलिक एसिड को $Ca(OH)_2$ के साथ गर्म किया जाता है,तो वे एसिड के कैल्शियम लवण बनाते हैं।
$2CH_3COOH + Ca(OH)_2 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + 2H_2O$
आगे गर्म करने पर,कैल्शियम लवण का शुष्क आसवन (dry distillation) होता है जिससे कीटोन प्राप्त होता है।
$(CH_3COO)_2Ca \xrightarrow{\Delta} CH_3COCH_3 + CaCO_3$
उत्पाद $(A)$ एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ है,जो विकल्प $B$ में दी गई संरचना के अनुरूप है।