Properties Questions in Gujarati

(C) બેકમેન પુનઃરચના (Beckmann rearrangement) માં,$-OH$ સમૂહની વિરુદ્ધ (anti) રહેલો સમૂહ નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર સ્થળાંતર પામે છે.
પ્રથમ પ્રક્રિયક માટે,$Ph$ સમૂહ $-OH$ ની વિરુદ્ધ છે,તેથી તે સ્થળાંતર પામીને નીપજ $(A)$ તરીકે $Ph-C(=O)-NH-CH_3$ બનાવે છે.
બીજા પ્રક્રિયક માટે,$CH_3$ સમૂહ $-OH$ ની વિરુદ્ધ છે,તેથી તે સ્થળાંતર પામીને નીપજ $(B)$ તરીકે $CH_3-C(=O)-NH-Ph$ બનાવે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) $1$. થેલિક એનહાઇડ્રાઇડ $PCl_5$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને થેલોઇલ ક્લોરાઇડ $(A)$ બનાવે છે.
$2$. થેલોઇલ ક્લોરાઇડનું $LiAlH_4$ દ્વારા રિડક્શન થઈને બેન્ઝીન$-1,2-$ડાયમિથેનોલ $(B)$ બને છે.
$3$. બેન્ઝીન$-1,2-$ડાયમિથેનોલનું $PCC$ દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને થેલેલ્ડિહાઇડ $(C)$ બને છે.
$4$. થેલેલ્ડિહાઇડ $OH^-$ અને $\Delta$ ની હાજરીમાં આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રક્રિયા અનુભવે છે અને $2-$(હાઇડ્રોક્સિમીથાઇલ)બેન્ઝોઇક એસિડનો ક્ષાર $(D)$ બનાવે છે.

(B) એસીટોફેનોન એક કીટોન $(C_6H_5COCH_3)$ છે.
$1$. કીટોન ટોલેન્સ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી,તેથી તેઓ સિલ્વર મિરર બનાવતા નથી.
$2$. એસીટોફેનોનમાં મિથાઈલ કીટોન ગ્રુપ $(-COCH_3)$ હોવાથી,તે $I_2/NaOH$ સાથે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$3$. તે $2,4$-ડાયનાઈટ્રોફિનાઈલહાઈડ્રેઝીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રેઝોન ડેરિવેટિવ બનાવે છે.
$4$. એસીટોફેનોનનું આલ્કલાઇન $KMnO_4$ વડે ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી બેન્ઝોઈક એસિડ મળે છે.
તેથી,તે ટોલેન્સ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલ્વર મિરર બનાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) આ પ્રક્રિયા પ્રોપેનાલ $(CH_3CH_2CHO)$ અને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ વચ્ચેનું મિશ્ર આલ્ડોલ સંઘનન છે.
પ્રોપેનાલ પાસે $\alpha$-હાઈડ્રોજન છે,જ્યારે બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ પાસે નથી.
શક્ય નીપજો:
$1$. પ્રોપેનાલનું સ્વ-આલ્ડોલ: $CH_3CH_2CH(OH)CH(CH_3)CHO$.
$2$. ક્રોસ-આલ્ડોલ (પ્રોપેનાલ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે,બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ઈલેક્ટ્રોફાઈલ તરીકે): $C_6H_5CH(OH)CH(CH_3)CHO$.
બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ એનોલેટ બનાવી શકતું નથી,તેથી તે ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કામ કરી શકતું નથી,તેથી અન્ય કોઈ ક્રોસ-આલ્ડોલ કે સ્વ-આલ્ડોલ નીપજો બનતી નથી.
આમ,$2$ આલ્ડોલ નીપજો મળે છે.

(A) $1$. ફિનાઇલગ્લાયોક્સલ $(C_6H_5-CO-CHO)$ ની સાંદ્ર $OH^-$ સાથેની પ્રક્રિયા આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રક્રિયા દ્વારા મેન્ડેલેટ આયન $(A)$ બનાવે છે,જે $C_6H_5-CH(OH)-COO^-$ છે.
$2$. $H_3O^+$ સાથે એસિડિકરણ કરવાથી મેન્ડેલિક એસિડ $(B)$ મળે છે,જે $C_6H_5-CH(OH)-COOH$ છે.
$3$. $KMnO_4$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી સાઇડ ચેઇન તૂટીને બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5-COOH)$ બનાવે છે.
$4$. સોડા લાઈમ $(NaOH/CaO/\Delta)$ સાથે બેન્ઝોઇક એસિડનું ડિકાર્બોક્સિલેશન કરવાથી બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ મળે છે.

(D) જ્યારે એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ ની પ્રક્રિયા સાંદ્ર $NaOH$ ની હાજરીમાં વધારાના ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રથમ ત્રણ વખત આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા અનુભવે છે કારણ કે એસીટાલ્ડિહાઈડ પાસે ત્રણ $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય છે.
આ પ્રક્રિયાથી મધ્યવર્તી સંયોજન $CH_3-C(CH_2OH)_3-CHO$ બને છે.
આ મધ્યવર્તી સંયોજનમાં કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન ન હોવાથી,તે બાકી રહેલા ફોર્માલ્ડિહાઈડ સાથે ક્રોસ્ડ કેનિઝારો પ્રક્રિયા અનુભવે છે અને પેન્ટાએરીથ્રીટોલ,$C(CH_2OH)_4$ અને સોડિયમ ફોર્મેટ બનાવે છે.

(B) આયોડોફોર્મ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ જૂથ અથવા $CH_3CH(OH)-$ જૂથ હોય છે.
$HCHO$ (ફોર્માલ્ડિહાઇડ) માં આમાંથી કોઈ પણ જૂથ હોતું નથી.
તેથી,$HCHO$ એ $I_2/NaOH$ સાથે આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના પીળા અવક્ષેપ આપતું નથી.

(C) આલ્ડોલ સંઘનન એવા આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોનમાં થાય છે જેની પાસે ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય.
$CH_3CHO$ પાસે $3 \ \alpha$-હાઇડ્રોજન છે.
$CH_3CH_2CHO$ પાસે $2 \ \alpha$-હાઇડ્રોજન છે.
$C_6H_5CH_2CHO$ પાસે $2 \ \alpha$-હાઇડ્રોજન છે.
$(CH_3)_3CCHO$ (પિવલઆલ્ડિહાઇડ) પાસે કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ નથી કારણ કે $\alpha$-કાર્બન ત્રણ મિથાઇલ ગ્રુપ અને આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ છે,જેથી હાઇડ્રોજન માટે કોઈ સંયોજકતા બાકી રહેતી નથી.
તેથી,$(CH_3)_3CCHO$ આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા આપશે નહીં.

(D) શરૂઆતનો પદાર્થ $2$-ક્લોરોસાયક્લોહેક્ઝેનોન છે. જ્યારે તે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે ન્યુક્લિયોફિલિક $CH_3^-$ સમૂહ કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને મધ્યવર્તી આલ્કોક્સાઈડ બનાવે છે. $H_2O$ સાથે જળવિભાજન પર,આ $2$-ક્લોરો-$1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ બનાવે છે. પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓમાં,આંતર-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે જ્યાં હાઈડ્રોક્સિલ ઓક્સિજન ક્લોરિન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જે $HCl$ ના દૂર થવા અને ચક્રીય ઈથર,$2,2$-ડાયમિથાઈલટેટ્રાહાઈડ્રોફ્યુરાન બનવા તરફ દોરી જાય છે.

(A) $1$. $C_8H_8O$ અણુસૂત્ર અનેક એરોમેટિક સમઘટકોને અનુરૂપ છે.
$2$. આયોડોફોર્મ કસોટી $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ ધરાવતા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે. $C_8H_8O$ ના સમઘટકો પૈકી,$Acetophenone$ $(C_6H_5COCH_3)$ માં $CH_3CO-$ સમૂહ હોય છે અને તેથી તે હકારાત્મક આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે. તેથી,$X = \text{Acetophenone}$.
$3$. બેનેડિક્ટ કસોટી આલ્ડિહાઇડ્સ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $C_8H_8O$ ના સમઘટકો પૈકી,$Phenylacetaldehyde$ $(C_6H_5CH_2CHO)$ એક આલ્ડિહાઇડ છે અને તે હકારાત્મક બેનેડિક્ટ કસોટી આપે છે. તેથી,$Y = \text{Phenylacetaldehyde}$.
$4$. આમ,$X = \text{Acetophenone}$ અને $Y = \text{Phenylacetaldehyde}$.

(A) પેન્ટેન$-2-$ઓન એ મિથાઈલ કીટોન $(CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ છે,જે $I_2$ અને $NaOH$ સાથે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે અને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના પીળા અવક્ષેપ બનાવે છે.
પેન્ટેન$-3-$ઓન $(CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3)$ એ મિથાઈલ કીટોન નથી અને આયોડોફોર્મ કસોટી આપતું નથી.
બંને કીટોન $NaHSO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બાયસલ્ફાઈટ એડિશન પ્રોડક્ટ્સ બનાવે છે,તેથી તે તેમને અલગ કરી શકતું નથી.
ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનો ઉપયોગ આલ્ડિહાઈડ અને કીટોનને અલગ કરવા માટે થાય છે,બે કીટોન વચ્ચે નહીં.
તેથી,આયોડોફોર્મ કસોટી એ આ બે સંયોજનોને અલગ કરવાની સાચી પદ્ધતિ છે.

(B) જ્યારે બે અલગ-અલગ આલ્ડિહાઈડ,જેમાં બંને $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ ધરાવે છે,આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $4$ નીપજોનું મિશ્રણ બને છે. આમાં બે સેલ્ફ-આલ્ડોલ નીપજો અને બે ક્રોસ-આલ્ડોલ નીપજોનો સમાવેશ થાય છે.
$1.$ $CH_3CHO$ નું સેલ્ફ-આલ્ડોલ: $CH_3-CH(OH)-CH_2-CHO$
$2.$ $CH_3CH_2CHO$ નું સેલ્ફ-આલ્ડોલ: $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH(CH_3)-CHO$
$3.$ ક્રોસ-આલ્ડોલ (ઈથેનાલ + પ્રોપેનાલ એનોલેટ): $CH_3-CH(OH)-CH(CH_3)-CHO$
$4.$ ક્રોસ-આલ્ડોલ (પ્રોપેનાલ + ઈથેનાલ એનોલેટ): $CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-CHO$.

(A) પ્રતિક્રિયા શ્રેણીમાં એસ્ટર $(CH_3COOCH_3)$ નું આલ્ડિહાઇડ $(CH_3CHO)$ માં રૂપાંતર અને તેનાથી ઉલટું સામેલ છે.
$1$. એસ્ટરનું આલ્ડિહાઇડ $(P)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે,$DIBAL-H$ (ડાયઆઇસોબ્યુટાઇલ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ) એ નીચા તાપમાને $(-78^{\circ}C)$ ઉપયોગમાં લેવાતો પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયક છે,ત્યારબાદ જળવિભાજન $(H_2O)$ કરવામાં આવે છે.
$2$. આલ્ડિહાઇડનું એસ્ટર $(Q)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે,ટિશ્ચેન્કો (Tishchenko) પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે. ટિશ્ચેન્કો પ્રતિક્રિયામાં આલ્કોક્સાઇડ ઉત્પ્રેરક,જેમ કે એલ્યુમિનિયમ આઇસોપ્રોપોક્સાઇડ,$Al(OCH(CH_3)_2)_3$ ની હાજરીમાં આલ્ડિહાઇડનું એસ્ટરમાં વિષમીકરણ થાય છે.

(B, D) $X$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(Ph-CHO)$ છે કારણ કે તે ટોલેન્સ કસોટીમાં હકારાત્મક પરંતુ ફેહલિંગ કસોટીમાં નકારાત્મક પરિણામ આપે છે.
સોડિયમ એસિટેટની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડની એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા એ પર્કિન પ્રક્રિયા છે,જે સિનામિક એસિડ $(Y)$ ઉત્પન્ન કરે છે: $Ph-CHO + (CH_3CO)_2O \xrightarrow{CH_3COONa} Ph-CH=CH-COOH$ $(Y)$.
ત્યારબાદ,$Ph-CH=CH-COOH$ $\xrightarrow{SOCl_2} Ph-CH=CH-COCl$ $\xrightarrow{Me_2NH} Ph-CH=CH-CON(CH_3)_2$ $(Z)$.
આમ,વિકલ્પો $B$ અને $D$ સાચા છે.

(A) $1$. $n$-હેક્ઝેન $Al_2O_3/\Delta$ ની હાજરીમાં એરોમેટાઈઝેશન પામીને બેન્ઝીન $(A)$ બનાવે છે.
$2$. બેન્ઝીન $(A)$,$CO + HCl$ સાથે $AlCl_3$ ની હાજરીમાં (ગાટરમેન-કોચ પ્રક્રિયા) પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(B)$ બનાવે છે.
$3$. વિધાન $A$: બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(B)$ ટોલેન્સ પ્રક્રિયક $([Ag(NH_3)_2]OH)$ સાથે સિલ્વર મિરર બનાવતું નથી કારણ કે તે એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ છે.
$4$. વિધાન $B$: ગાટરમેન-કોચ પ્રક્રિયામાં $CO$ અને $HCl$ પ્રક્રિયા કરીને ફોર્મિલ કેટાયન $(HCO^+)$ બનાવે છે,જેની પ્રક્રિયા દ્વિ-આણ્વિય છે.
$5$. વિધાન $C$: બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $H_3PO_2$ અને $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન $(A)$ બનાવે છે. આ સાચું છે.
$6$. વિધાન $D$: બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $HgCl_2$ સાથે રાખોડી રંગ આપતું નથી.

(D) $1$. $pH = 4.5$ પર સાયક્લોપેન્ટેનોનની હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન $(H_2NOH)$ સાથેની પ્રતિક્રિયા એ ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન-એલિમિનેશન પ્રતિક્રિયા છે જે ઓક્સાઇમ બનાવે છે,જે સંયોજન $(A)$ છે.
$2$. સંયોજન $(A)$ સાયક્લોપેન્ટેનોન ઓક્સાઇમ છે.
$3$. જ્યારે સાયક્લોપેન્ટેનોન ઓક્સાઇમ $(A)$ ને એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+ / \Delta)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે બેકમેન પુનઃરચના (Beckmann rearrangement) માંથી પસાર થાય છે.
$4$. ચક્રીય ઓક્સાઇમની બેકમેન પુનઃરચનાને કારણે નાઇટ્રોજન પરમાણુ દાખલ કરીને રિંગનું વિસ્તરણ થાય છે,જે ચક્રીય એમાઇડ (લેક્ટમ) બનાવે છે.
$5$. સાયક્લોપેન્ટેનોન ઓક્સાઇમ માટે,રિંગનું વિસ્તરણ છ-સભ્યવાળા લેક્ટમની રચના તરફ દોરી જાય છે,જે પિપરિડિન$-2-$ઓન (જેને $\delta$-વેલેરોલેક્ટમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) છે,જે સંયોજન $(B)$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $(A)$ માં,$2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોન બેઝ $(NaOH)$ ની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. કીટોનનું બેઝ-ઉદ્દીપિત હેલોજનેશન એનોલેટ આયનના નિર્માણ દ્વારા થાય છે. અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ઘટાડવા માટે એનોલેટ ઓછા વિસ્થાપિત $\alpha$-કાર્બન (વધારે હાઈડ્રોજન ધરાવતો) પર બને છે. આમ,ક્લોરિનેશન $C-6$ સ્થાન પર થાય છે,જે $6$-ક્લોરો-$2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોન આપે છે.
પ્રક્રિયા $(B)$ માં,$2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોન એસિડ $(CH_3COOH)$ ની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. એસિડ-ઉદ્દીપિત હેલોજનેશન એનોલના નિર્માણ દ્વારા થાય છે. અવકાશી અવરોધને કારણે,અહીં પણ મુખ્ય નીપજ $6$-ક્લોરો-$2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોન મળે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) કીટોનની પેરોક્સિએસિડ $(MCPBA)$ સાથેની પ્રક્રિયાને બેયર-વિલિગર ઓક્સિડેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એસ્ટર બનાવવા માટે કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં એક ઓક્સિજન પરમાણુ ઉમેરવામાં આવે છે.
બેયર-વિલિગર ઓક્સિડેશનમાં સમૂહોની સ્થળાંતર ક્ષમતા (migratory aptitude) નો ક્રમ: $3^o \text{ આલ્કાઈલ} > \text{સાયક્લોહેક્સાઈલ} > \text{ફિનાઈલ} > 2^o \text{ આલ્કાઈલ} > 1^o \text{ આલ્કાઈલ} > \text{મિથાઈલ}$ છે.
આપેલ પ્રક્રિયકમાં,$Ph-C(=O)-Cy$ (જ્યાં $Cy$ એ સાયક્લોહેક્સાઈલ સમૂહ છે),સાયક્લોહેક્સાઈલ સમૂહની સ્થળાંતર ક્ષમતા ફિનાઈલ સમૂહ કરતા વધારે છે.
તેથી,ઓક્સિજન પરમાણુ કાર્બોનિલ કાર્બન અને સાયક્લોહેક્સાઈલ સમૂહની વચ્ચે દાખલ થાય છે,જેના પરિણામે ફિનાઈલ સાયક્લોહેક્સેનકાર્બોક્સિલેટ $(Ph-C(=O)-O-Cy)$ બને છે.

(D) $1$. $3\text{-methylbut-1-ene}$ ની $Hg(OCOCH_3)_2/H_2O$ અને ત્યારબાદ $NaBH_4$ સાથેની પ્રક્રિયા ઓક્સિમર્ક્યુરેશન-ડીમર્ક્યુરેશન છે,જે માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ $A = 3\text{-methylbutan-2-ol}$ આપે છે.
$2$. $3\text{-methylbutan-2-ol}$ નું $H_2SO_4/\Delta$ સાથે નિર્જલીકરણ કરવાથી કાર્બોકેટાયન પુનઃરચના દ્વારા મુખ્ય આલ્કીન $B = 2\text{-methylbut-2-ene}$ મળે છે.
$3$. $2\text{-methylbut-2-ene}$ $(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3)$ નું ઓઝોનોલિસિસ $C = \text{acetone} (CH_3COCH_3)$ અને $D = \text{acetaldehyde} (CH_3CHO)$ આપે છે.
$4$. એસિટોન અને એસિટાલિહાઈડ બંને કાર્બોનિલ સંયોજનો છે અને તેથી તે હકારાત્મક $NaHSO_3$ કસોટી આપે છે.
$5$. આમ,વિકલ્પ $D$ સાચું વિધાન છે.

(D) શરૂઆતનું પદાર્થ $3$-(હાઇડ્રોક્સિમીથાઇલ)સાયક્લોપેન્ટેન-$1$-ઓન છે.
$1$. $H^+$ ની હાજરીમાં ઇથિલિન ગ્લાયકોલ સાથેની પ્રતિક્રિયા કીટોન સ્થાન પર ચક્રીય એસીટલ (રક્ષણાત્મક જૂથ) બનાવે છે.
$2$. $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) સાથેની સારવાર પ્રાથમિક આલ્કોહોલ જૂથ $(-CH_2OH)$ ને આલ્ડિહાઇડ જૂથ $(-CHO)$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે.
$3$. $EtMgBr$ (ગ્રીગનાર્ડ રીએજન્ટ) ઉમેર્યા પછી $H_3O^+$ વર્કઅપ આલ્ડિહાઇડ કાર્બોનિલ પર હુમલો કરે છે,તેને ગૌણ આલ્કોહોલમાં ફેરવે છે અને સાથે સાથે ચક્રીય એસીટલને ફરીથી કીટોનમાં ફેરવે છે.
$4$. અંતિમ નીપજ $3$-($1$-હાઇડ્રોક્સિપ્રોપાઇલ)સાયક્લોપેન્ટેન-$1$-ઓન છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $ClMg(CH_2)_4MgCl$ નો ચક્રીય એસ્ટર (લેક્ટોન),$\gamma$-બ્યુટીરોલેક્ટોનના કાર્બોનિલ સમૂહ પર ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થાય છે.
$1$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે,જે લેક્ટોનના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$2$. વલય ખુલે છે,અને એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ પછી,નીપજ તરીકે ડાયોલ બને છે.
$3$. ખાસ કરીને,$\gamma$-બ્યુટીરોલેક્ટોનની $ClMg(CH_2)_4MgCl$ જેવા દ્વિ-કાર્યાત્મક ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક સાથેની પ્રક્રિયાથી ડાયોલ બને છે.
$4$. નીપજનું બંધારણ વિકલ્પ $B$ માં દર્શાવેલ બંધારણ સાથે મેળ ખાય છે.

(C) હાઇડ્રેટ બનવાનો દર કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી પર આધાર રાખે છે.
વધારે ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશનનો દર વધારે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-CH_3$) ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી ઘટાડે છે અને અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ઘટાડવાથી તે વધે છે.
સંયોજન $II$ એ ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ છે,જેમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ નથી અને ન્યૂનતમ અવકાશી અવરોધ છે.
સંયોજન $I$ એ એસિટોલ્ડિહાઇડ $(CH_3CHO)$ છે,જેમાં એક ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ મિથાઈલ ગ્રુપ છે.
સંયોજન $III$ એ એસિટોન $((CH_3)_2CO)$ છે,જેમાં બે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ મિથાઈલ ગ્રુપ છે અને વધુ અવકાશી અવરોધ છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $II > I > III$ છે.

(A) કાર્બોનિલ સંયોજનોની ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલીસીટી પર આધાર રાખે છે.
$1.$ એસિડ ક્લોરાઇડ $(RCOCl)$: અત્યંત વિદ્યુતઋણ ક્લોરિન પરમાણુ મજબૂત $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલીસીટીમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
$2.$ આલ્ડિહાઇડ $(RCHO)$: તેમાં એક આલ્કાઇલ ગ્રુપ હોય છે જે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ($+I$ અસર) છે,જે તેને એસિડ ક્લોરાઇડ કરતા ઓછું પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.
$3.$ કીટોન $(RCOR)$: તેમાં બે આલ્કાઇલ ગ્રુપ હોય છે,જે આલ્ડિહાઇડ કરતા કાર્બોનિલ કાર્બન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેથી તેની ઇલેક્ટ્રોફિલીસીટી ઘટે છે.
$4.$ એસ્ટર $(RCOOR')$: આલ્કોક્સી ગ્રુપ $(-OR')$ $+M$ અસર (રેઝોનન્સ) દર્શાવે છે,જે કાર્બોનિલ કાર્બનને ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા આપે છે,જેનાથી તે ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન પ્રત્યે સૌથી ઓછું પ્રતિક્રિયાશીલ બને છે.
આમ,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ઉતરતો ક્રમ $I > II > III > IV$ છે.
સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) એસીટલ અથવા કીટલ એ Gem-ડાયઆલ્કોક્સી સંયોજન છે કારણ કે બે આલ્કોક્સી સમૂહો એક જ કાર્બન પરમાણુ પર હાજર હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,એસીટલમાં બંધારણ $R-CH(OR')_2$ હોય છે,જેમાં બે આલ્કોક્સી સમૂહો $(-OR')$ એક જ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

(B) શરૂઆતનું સંયોજન કીટોન અને એસ્ટર બંને સમૂહ ધરાવે છે.
$LiAlH_4$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે બંને સમૂહોનું રિડક્શન કરે છે.
કીટોન સમૂહને સુરક્ષિત રાખીને એસ્ટર સમૂહનું આલ્કોહોલમાં પસંદગીયુક્ત રિડક્શન કરવા માટે,સૌ પ્રથમ કીટોનને એસિડ ઉદ્દીપક $(H^{+})$ ની હાજરીમાં ઇથિલીન ગ્લાયકોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ નો ઉપયોગ કરીને ચક્રીય કીટલ તરીકે સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે.
રિડક્શન પછીની એસિડિક પ્રક્રિયા $((ii) H_2O/H^{+})$ પ્રોટેક્ટિંગ ગ્રુપને દૂર કરે છે અને કીટોન સમૂહને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.

(A) કાર્બોનિલ સંયોજનો પ્રાથમિક એમાઈન સાથે પ્રક્રિયા કરીને વિસ્થાપિત ઈમાઈન બનાવે છે,જેને શિફ બેઝ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R_2C=O + R'-NH_2 \xrightarrow{H^+} R_2C=N-R' + H_2O$

(B) Schiff's reagent એ આલ્ડિહાઇડ અને કીટોન વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટેની કસોટી છે.
આલ્ડિહાઇડ Schiff's reagent સાથે પ્રક્રિયા કરીને તેનો ગુલાબી/મેજેન્ટા રંગ પાછો લાવે છે.
કીટોન સામાન્ય રીતે તેની સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી.
વિકલ્પ $(b)$ માં,$CH_3CHO$ એ આલ્ડિહાઇડ છે અને $CH_3COCH_3$ એ કીટોન છે.
તેથી,Schiff's reagent નો ઉપયોગ તેમની વચ્ચેનો તફાવત પારખવા માટે થઈ શકે છે.

(C) $SeO_2$ (સેલેનિયમ ડાયોક્સાઈડ) એક ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં રહેલા $CH_2$ સમૂહનું $CO$ સમૂહમાં વિશિષ્ટ રીતે ઓક્સિડેશન કરે છે,જેથી $1,2$-ડાયકાર્બોનિલ સંયોજન બને છે.
ઈથાઈલ મિથાઈલ કીટોન $(CH_3-CO-CH_2-CH_3)$ એ $SeO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયમિથાઈલ ગ્લાયોક્સલ $(CH_3-CO-CO-CH_3)$ બનાવે છે.

(A) કીટોનની પેરોક્સિએસિડ (જેમ કે $C_6H_5COOOH$) સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા એસ્ટર બનવાની પ્રક્રિયાને બેયર-વિલિગર ઓક્સિડેશન કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોનિલ કાર્બન અને તેની બાજુના કાર્બન પરમાણુની વચ્ચે એક ઓક્સિજન પરમાણુ દાખલ થાય છે.

(A) એસીટોનનું પિનાકોલમાં રિડક્શન એ દ્વિ-આણ્વિય રિડક્શન પ્રક્રિયા છે જેને પિનાકોલ કપલિંગ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે પાણીની હાજરીમાં મેગ્નેશિયમ-મર્ક્યુરી એમાલગમ $(Mg/Hg)$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં બે એસીટોન અણુઓનું જોડાણ થઈને $2,3-dimethylbutane-2,3-diol$ બને છે,જેને સામાન્ય રીતે પિનાકોલ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો પ્રક્રિયક $Mg/Hg/H_2O$ છે.

(B) નીપજ $CH_3-CH(OH)-CH(CH_3)-CHO$ એ $3$-હાઇડ્રોક્સી-$2$-મિથાઈલબ્યુટેનાલ છે.
આ એક ક્રોસ-આલ્ડોલ સંઘનન નીપજ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રોપેનાલ $(CH_3-CH_2-CHO)$ માંથી બનતો ઇનોલેટ આયન ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે અને એસીટાલ્ડિહાઇડ $(CH_3-CHO)$ ના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
આમ,$(X)$ એ $CH_3-CHO$ છે અને $(Y)$ એ $CH_3-CH_2-CHO$ છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ અને એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ વચ્ચેનું ક્રોસ-આલ્ડોલ સંઘનન છે.
બંને કાર્બોનિલ સંયોજનોમાંથી માત્ર એસીટાલ્ડિહાઈડ પાસે $\alpha$-હાઈડ્રોજન છે,જ્યારે બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ પાસે નથી.
આથી,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થઈ શકે છે:
$1$. એસીટાલ્ડિહાઈડનું સ્વ-આલ્ડોલ સંઘનન.
$2$. ક્રોસ-આલ્ડોલ સંઘનન.
આ પ્રક્રિયામાં કુલ $4$ નીપજો ($2$ આલ્ડોલ અને $2$ સંઘનિત નીપજો) મળે છે.

(D) આપેલી પ્રક્રિયા બેઝ $(\text{OH}^-)$ અને ગરમી $(\Delta)$ ની હાજરીમાં સાયક્લોહેક્ઝેનોનનું આલ્ડોલ સંઘનન છે.
$1$. સાયક્લોહેક્ઝેનોનના બે અણુઓ આલ્ડોલ નીપજ ($\beta$-હાઇડ્રોક્સી કીટોન) બનાવવા માટે સ્વ-આલ્ડોલ સંઘનન અનુભવે છે.
$2$. ગરમ કરવા પર $(\Delta)$,આલ્ડોલ નીપજ નિર્જલીકરણ પામીને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન બનાવે છે.
$3$. પ્રારંભિક આલ્ડોલ નીપજ $2-(1-\text{hydroxycyclohexyl})\text{cyclohexanone}$ છે.
$4$. ગરમ કરવા પર,તે પાણીનો એક અણુ ગુમાવીને $2-\text{cyclohexylidenecyclohexanone}$ બનાવે છે.
$5$. પ્રક્રિયામાં ગરમી $(\Delta)$ નો સમાવેશ થતો હોવાથી,અંતિમ નીપજ $[X]$ એ નિર્જલીકૃત નીપજ,$2-\text{cyclohexylidenecyclohexanone}$ છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા રિફોર્મેટસ્કી (Reformatsky) પ્રક્રિયા છે.
બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $Zn$ ની હાજરીમાં $\alpha$-હેલો એસ્ટર (ઈથાઈલ બ્રોમોએસીટેટ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\beta$-હાઈડ્રોક્સી એસ્ટર બનાવે છે.
$C_6H_5CHO + Br-CH_2-COOC_2H_5 \xrightarrow{(i) Zn, (ii) H_3O^{+}} C_6H_5-CH(OH)-CH_2-COOC_2H_5$
આમ,$[X]$ એ $Br-CH_2-COOC_2H_5$ છે.

(C) આલ્ડીહાઈડ અથવા કીટોનની $\alpha$-બ્રોમો એસ્ટર સાથે ધાત્વિક $Zn$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા થઈને ત્યારબાદ જળવિભાજન અને નિર્જલીકરણ થવાની પ્રક્રિયાને રિફોર્મેટસ્કી પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ઓર્ગેનોઝિંક મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે,જે કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\beta$-હાઈડ્રોક્સી એસ્ટર આપે છે,જે ગરમ $(\Delta)$ કરવાથી નિર્જલીકરણ પામીને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત એસ્ટર બનાવે છે.
તેથી,આપેલી પ્રક્રિયા રિફોર્મેટસ્કી પ્રક્રિયા છે.

(C) કેનિઝારો પ્રક્રિયા એ અસમાનુપાતીકરણ પ્રક્રિયાનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે,જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ ન ધરાવતું આલ્ડિહાઇડ સાંદ્ર બેઝની હાજરીમાં સ્વ-ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન અનુભવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્ડિહાઇડનો એક અણુ કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્ષારમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,જ્યારે બીજો અણુ આલ્કોહોલમાં રિડ્યુસ થાય છે.
આમ,એક જ પ્રક્રિયામાં ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થતા હોવાથી,તેને રેડોક્ષ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,તે રેડોક્ષ પ્રક્રિયા અને અસમાનુપાતીકરણ પ્રક્રિયા બંને છે.

(C) એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ ની $KOH$ જેવા બેઝની હાજરીમાં વધારાના ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા એલ્ડૉલ સંઘનન અને ત્યારબાદ ક્રોસ્ડ કેનિઝારો પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
$1$. $CH_3CHO + 3HCHO \xrightarrow{OH^-} (HOCH_2)_3C-CHO$
$2$. $(HOCH_2)_3C-CHO + HCHO + OH^- \rightarrow (HOCH_2)_3C-CH_2OH + HCOO^-$
અંતિમ નીપજ પેન્ટાએરીથ્રીટોલ,$C(CH_2OH)_4$ છે.

(B) મેટાફોર્માલ્ડિહાઇડ એ ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ નો ટ્રાયમર છે.
તેને $1,3,5-$ટ્રાયોક્સેન,ટ્રાયોક્સેન અથવા ટ્રાયોક્સિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(D) ટોલેન્સ પ્રક્રિયક કસોટીનો ઉપયોગ આલ્ડિહાઈડ સમૂહ અથવા રિડક્શનકર્તાની હાજરી ચકાસવા માટે થાય છે.
$1$. $C_6H_5CHO$ (બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ) એ એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ છે અને તે સિલ્વર મિરર કસોટી આપે છે.
$2$. $CH_3-CHO$ (એસીટાલ્ડિહાઈડ) એ એલિફેટિક આલ્ડિહાઈડ છે અને તે સિલ્વર મિરર કસોટી આપે છે.
$3$. $HCOOH$ (ફોર્મિક એસિડ) માં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે જે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને સિલ્વર મિરર કસોટી આપે છે.
આમ,આપેલા તમામ સંયોજનો ટોલેન્સ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલ્વર મિરર બનાવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) શરૂઆતનું સંયોજન $4$-મિથિલીનસાયક્લોહેક્ઝેન-$1$-ઓન છે.
$1$. $NaBH_4$ સાથેની પ્રક્રિયા:
$NaBH_4$ એ પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે જે આલ્ડિહાઇડ અને કીટોનનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે પરંતુ કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધનું રિડક્શન કરતું નથી. તેથી,કીટોન સમૂહનું રિડક્શન થઈને દ્વિતીયક આલ્કોહોલ બને છે,જ્યારે એક્સોસાયક્લિક દ્વિબંધ અકબંધ રહે છે. આમ,$(X)$ એ $4$-મિથિલીનસાયક્લોહેક્ઝેન-$1$-ઓલ છે.
$2$. $(i) BH_3, (ii) H_2O_2/OH^-$ સાથેની પ્રક્રિયા:
આ હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે. હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન એ એન્ટી-માર્કોવનીકોવ નિયમ મુજબ કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ પર $H$ અને $OH$ ઉમેરે છે. $BH_3$ પ્રક્રિયક પસંદગીયુક્ત રીતે એક્સોસાયક્લિક દ્વિબંધ સાથે પ્રક્રિયા કરશે,જ્યારે કીટોન સમૂહ પર કોઈ અસર થશે નહીં. આમ,$(Y)$ એ $4$-(હાઇડ્રોક્સિમીથાઇલ)સાયક્લોહેક્ઝેન-$1$-ઓન છે.
આ પરિણામોને આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,સાચા ઉત્પાદનો $4$-મિથિલીનસાયક્લોહેક્ઝેન-$1$-ઓલ અને $4$-(હાઇડ્રોક્સિમીથાઇલ)સાયક્લોહેક્ઝેન-$1$-ઓન છે,જે વિકલ્પ $A$ ને અનુરૂપ છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. એસિટાલડીહાઇડ $(CH_3CHO)$ એ $HCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટાલડીહાઇડ સાયનોહાઇડ્રિન $(CH_3CH(OH)CN)$ બનાવે છે.
$2$. ત્યારબાદ સાયનોહાઇડ્રિન સમૂહ $(-CN)$ નું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજન કરવાથી તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જેનાથી લેક્ટિક એસિડ $(CH_3CH(OH)COOH)$ મળે છે.

(D) પગલું $1$: ગ્લિસરોલ $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ ને $KHSO_4$ સાથે ગરમ કરતા નિર્જલીકરણ થઈને એક્રોલીન $(X)$ બને છે.
$CH_2OH-CHOH-CH_2OH \xrightarrow{KHSO_4, \Delta} CH_2=CH-CHO + 2H_2O$
પગલું $2$: એક્રોલીન $(X)$ એ એલ્યુમિનિયમ ઇથોક્સાઇડ $(C_2H_5O)_3Al$ સાથે ટિશ્ચેન્કો પ્રક્રિયા દ્વારા એલાઈલ એક્રિલેટ $(Y)$ બનાવે છે.
$2CH_2=CH-CHO \xrightarrow{(C_2H_5O)_3Al, \Delta} CH_2=CH-C(=O)-O-CH_2-CH=CH_2$

(B) ઈથેનોલ $(C_2H_5OH)$ અને પાણી $(HOH)$ ની હાજરીમાં $NaCN$ નો ઉપયોગ કરતી પ્રક્રિયા બેન્ઝોઈન કન્ડેન્સેશન છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના બે અણુઓ સાયનાઈડ આયનોની હાજરીમાં સ્વ-ઘનીકરણ (self-condensation) પામીને બેન્ઝોઈન બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2 C_6H_5CHO \xrightarrow{NaCN, C_2H_5OH, H_2O} C_6H_5CH(OH)COC_6H_5$

(D) આલ્ડિહાઈડ (ફુરફ્યુરલ) ની આલ્કોહોલ (ઇથેનોલ) સાથેની પ્રક્રિયા શરૂઆતમાં હેમિયાસિટલના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
$Figure$ $1$ માં,બંધારણ એક કાર્બન પરમાણુ દર્શાવે છે જે હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ અને આલ્કોક્સી ગ્રુપ $(-OCH_2CH_3)$ સાથે જોડાયેલ છે.
આ ક્રિયાશીલ સમૂહની ગોઠવણી $(R-CH(OH)(OR'))$ હેમિયાસિટલની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,$Figure$ $1$ માં દર્શાવેલ સંયોજન એક હેમિયાસિટલ છે.

(B) $LiAlH_4$ (લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ) એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે આલ્ડિહાઇડ,કીટોન,કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને એસ્ટરનું તેમના અનુરૂપ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે.
જોકે,તે અલગ પડેલા કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $(C=C)$ નું રિડક્શન કરતું નથી.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,પ્રક્રિયક સિનામાલ્ડિહાઇડ $(C_6H_5-CH=CH-CHO)$ છે.
$LiAlH_4$ પસંદગીયુક્ત રીતે આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ નું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ માં રિડક્શન કરે છે,જ્યારે સંયુગ્મિત દ્વિબંધ $(C=C)$ ને અકબંધ રાખે છે.
તેથી,બનતી નીપજ સિનામિલ આલ્કોહોલ છે,જે $C_6H_5-CH=CH-CH_2OH$ છે.