Properties Questions in Gujarati

(C) આ પ્રક્રિયા $o$-phthalaldehyde (benzene$-1,2-$dicarbaldehyde) નું આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન છે.
બેઝ $(NaOH)$ ની હાજરીમાં,એક આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપ એનોલેટ આયન બનાવે છે,જે બીજા કાર્બોનિલ ગ્રુપ પર હુમલો કરીને ચક્રીય બંધારણ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયાને અંતે $1H$-indene-$2$-carbaldehyde (વિકલ્પ $C$) મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.

(B) કાર્યક્ષમ મિશ્રિત આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા માટે એક કાર્બોનિલ ઘટક પાસે $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોવા જરૂરી છે (જે ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે) અને બીજા કાર્બોનિલ ઘટક પાસે કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન ન હોવા જોઈએ (જે ઈલેક્ટ્રોફાઈલ તરીકે વર્તે).
ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ એક ઉત્તમ ઈલેક્ટ્રોફાઈલ છે કારણ કે તેની પાસે કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી અને તે ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા માટે અત્યંત સક્રિય છે.
પ્રોપિયોફિનોન $(C_6H_5COCH_2CH_3)$ ના $CH_2$ ગ્રુપ પર $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય છે,જે તેને ઈનોલેટ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
પ્રોપિયોફિનોન અને ફોર્માલ્ડિહાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એક કાર્યક્ષમ મિશ્રિત આલ્ડોલ પ્રક્રિયા છે.
બનતી નીપજ $C_6H_5COCH(CH_3)CH_2OH$ છે.

(D) દર્શાવેલ પ્રક્રિયા એ રોબિન્સન એન્યુલેશન છે,જેમાં માઈકલ એડિશન અને ત્યારબાદ આંતરઆણ્વીય આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશનનો સમાવેશ થાય છે.
$(Y)$ નીપજ બનાવવા માટે,એનોલેટ આયન $2-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સેન$-1,3-$ડાયોનમાંથી મેળવવો આવશ્યક છે.
$C-2$ સ્થાન પર (બે કાર્બોનિલ જૂથોની વચ્ચે) બનેલો એનોલેટ આયન બંને કાર્બોનિલ જૂથો દ્વારા રેઝોનન્સ સ્થિરીકરણને કારણે સૌથી વધુ સ્થિર છે.
આ એનોલેટ માઈકલ એડિશન દ્વારા $3-$બ્યુટેન$-2-$ઓન પર હુમલો કરે છે,ત્યારબાદ આંતરઆણ્વીય આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન દ્વારા બાયસાયક્લિક નીપજ $(Y)$ આપે છે.

(A) $1$. શરૂઆતનો પદાર્થ $CH_3(^{14}CH)-CH_2-CHO$ છે. બેઝ અને ગરમી સાથે પ્રક્રિયા કરતા,તે ડીહાઇડ્રોહેલોજિનેશન પામીને ક્રોટોનાલ્ડિહાઇડ $(CH_3-CH=CH-CHO)$ બનાવે છે,જ્યાં $^{14}C$ એ આલ્ડિહાઇડ સમૂહની સાપેક્ષમાં $\alpha$-સ્થાન પર હોય છે.
$2$. $(A)$ $(CH_3-CH=CH-CHO)$ ની મંદ $HO^-$ ની હાજરીમાં $CH_3CHO$ સાથેની પ્રક્રિયા (આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન) સંયુગ્મિત પ્રણાલી બનાવે છે.
$3$. $(A)$ માંથી બનેલો એનોલેટ એસિટોલ્ડિહાઇડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$4$. અંતિમ નીપજ $(B)$ એ $CH_3-CH=CH-CH=CH-CHO$ છે,જેમાં $^{14}C$ લેબલ ટર્મિનલ મિથાઈલ સમૂહ પર જળવાઈ રહે છે.

(A) કેનિઝારો પ્રક્રિયામાં સાંદ્ર બેઇઝની હાજરીમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ ન ધરાવતા આલ્ડિહાઇડનું અસમાનતાકરણ (disproportionation) થાય છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,$HCDO$ (ડ્યુટેરેટેડ ફોર્માલ્ડિહાઇડ) નું અસમાનતાકરણ થાય છે.
હાઇડ્રાઇડ/ડ્યુટેરાઇડ આયનનું સ્થળાંતર કાર્બોનિલ કાર્બનથી આલ્ડિહાઇડના બીજા અણુ પર થાય છે.
ચોક્કસ રીતે,$H^-$ અથવા $D^-$ નું સ્થળાંતર થાય છે. $HCDO$ માં,$H^-$ ના સ્થળાંતરથી $DCOO^-$ અને $CH_2DOH$ બને છે.
પ્રક્રિયા: $2HCDO + OH^- \rightarrow DCOO^- + CH_2DOH$.

(B) $1$. આણ્વીય સૂત્ર $C_9H_{10}O$ અને $2,4-DNP$ વ્યુત્પન્નનું નિર્માણ કાર્બોનિલ સમૂહ (આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન) ની હાજરી સૂચવે છે.
$2$. સંયોજન ટોલેન્સ પ્રક્રિયકનું રિડક્શન કરે છે,જે સાબિત કરે છે કે તે આલ્ડિહાઇડ છે.
$3$. તે કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપે છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં કોઈ $\alpha-$હાઇડ્રોજન પરમાણુ નથી.
$4$. સખત ઓક્સિડેશન પર,તે $1,2-$બેન્ઝીન ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ (થેલિક એસિડ) આપે છે,જે સૂચવે છે કે સંયોજન ઓર્થો-વિસ્થાપિત બેન્ઝીન વ્યુત્પન્ન છે.
$5$. આ તથ્યોને જોડતા,સંયોજન $2-$ઇથાઇલબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ હોવું જોઈએ. ઓર્થો સ્થાન પર ઇથાઇલ સમૂહ હોવાને કારણે બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર $\alpha-$હાઇડ્રોજન ઉપલબ્ધ હોતા નથી,જે કેનિઝારો પ્રક્રિયા માટે જરૂરી છે.
$6$. આમ,બંધારણ $2-$ઇથાઇલબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ છે.

(B) આપેલ સંયોજન $CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CHO$ છે.
આંતર-આણ્વીય એલ્ડૉલ સંઘનન આલ્ડિહાઇડના કાર્બોનિલ કાર્બન અને કીટોનના $\alpha$-હાઇડ્રોજન વચ્ચે થાય છે.
$1$. આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ પાસે $\alpha$-કાર્બન છે પરંતુ તેની પાસે કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન નથી.
$2$. કીટોન સમૂહ $(-CO-)$ પાસે $CH_3$ અને $CH_2$ સમૂહ પર $\alpha$-હાઇડ્રોજન છે.
$3$. કીટોન પાસેના $CH_2$ સમૂહમાંથી બનતા ઇનોલેટનો આલ્ડિહાઇડ કાર્બોનિલ પર હુમલો $6$-સભ્યની વલય બનાવે છે.
$4$. $CH_3$ સમૂહમાંથી બનતા ઇનોલેટનો આલ્ડિહાઇડ કાર્બોનિલ પર હુમલો $8$-સભ્યની વલય બનાવે છે.
આમ,$2$ શક્ય ચક્રીય નીપજો મળે છે.

(D) કેનિઝારો પ્રક્રિયા એવા આલ્ડિહાઈડ્સ માટે લાક્ષણિક છે જેમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી.
$A$. $Ph-CHO$ (બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ) માં $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી,તેથી તે કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપે છે.
$B$. ફર્ફ્યુરલમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી,તેથી તે કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપે છે.
$C$. $Me_2CH-CHO$ (આઈસોબ્યુટાયરાલ્ડિહાઈડ) માં એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન છે,પરંતુ તે એક જાણીતો અપવાદ છે જે ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપી શકે છે.
$D$. $Ph-CH_2-CHO$ (ફિનાઈલએસીટાલ્ડિહાઈડ) માં બે $\alpha$-હાઈડ્રોજન છે. $\alpha$-હાઈડ્રોજન ધરાવતા આલ્ડિહાઈડ્સ સામાન્ય રીતે જલીય આલ્કલીની હાજરીમાં કેનિઝારો પ્રક્રિયાને બદલે આલ્ડૉલ સંઘનન (aldol condensation) પ્રક્રિયા આપે છે. તેથી,તે કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપશે નહીં.

(A) આપેલ પ્રક્રિયામાં બેઝ $(OH^-)$ ની હાજરીમાં આલ્ડિહાઈડ (ખાસ કરીને ફોર્માલ્ડિહાઈડનું વ્યુત્પન્ન $H-CDO$) નું સ્વ-ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન થાય છે.
આ પ્રકારની પ્રક્રિયા,જેમાં એક જ પદાર્થનું એકસાથે ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડનું વ્યુત્પન્ન બને છે અને રિડક્શન થઈને આલ્કોહોલ બને છે,તેને કેનિઝારો પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં એક જ અણુનું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થતું હોવાથી,તેને અસમાનુપાતીકરણ (Disproportionation) પ્રક્રિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,જે રેડોક્સ પ્રક્રિયાનો એક પ્રકાર છે.

(D) આ પ્રક્રિયા રોબિન્સન એન્યુલેશન છે,જેમાં બે મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. માઈકલ એડિશન: $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોનનો એનોલેટ મિથાઈલ વિનાઈલ કીટોનના $\beta$-કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$2$. આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન: પરિણામી મધ્યવર્તી સંયોજન આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે અને ત્યારબાદ નિર્જલીકરણ થઈને બાયસાઇક્લિક નીપજ બનાવે છે.
અંતિમ નીપજ $8a$-મિથાઈલ-$3,4,8,8a$-ટેટ્રાહાઈડ્રો-નેપ્થાલિન-$1(2H)$-વન છે,જે બંધારણ $(D)$ ને અનુરૂપ છે.

(B) સોડિયમ એસિટેટ $(AcONa)$ ની હાજરીમાં સેલિસાઈલાલ્ડિહાઈડની એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ $(Ac_2O)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ પર્કિન પ્રક્રિયાનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,સેલિસાઈલાલ્ડિહાઈડનો આલ્ડિહાઈડ સમૂહ એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે સંઘનન પામીને એક મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે,જે ત્યારબાદ પાણીના અણુ $(-H_2O)$ ને દૂર કરીને આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ દ્વારા કુમરિન ($2H$-chromen-$2$-one) નામનો ચક્રીય એસ્ટર બનાવે છે.

(C) બેઇઝ $(Na_2CO_3)$ ની હાજરીમાં એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ અને ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ક્રોસ્ડ આલ્ડોલ સંઘનન છે.
એસીટાલ્ડિહાઈડમાં ત્રણ $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય છે. $3$ મોલ ફોર્માલ્ડિહાઈડની હાજરીમાં,ત્રણેય $\alpha$-હાઈડ્રોજન $-CH_2OH$ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CHO + 3HCHO \xrightarrow{Na_2CO_3} (HOCH_2)_3C-CHO$.
તેથી,નીપજ $(B)$ એ $(HOCH_2)_3C-CHO$ છે.

(A) આ પ્રક્રિયા ક્રોટોનાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CH=CHCHO)$ નું આલ્ડોલ સંઘનન છે.
બેઝ $(OH^-)$ ની હાજરીમાં,ક્રોટોનાલ્ડિહાઈડના બે અણુઓ આલ્ડોલ સંઘનન પામીને $\beta$-હાઈડ્રોક્સી આલ્ડિહાઈડ બનાવે છે.
ગરમ કરવાથી $(\Delta)$,આ મધ્યવર્તી સંયોજન નિર્જલીકરણ (પાણીનો અણુ દૂર થવો) પામીને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત આલ્ડિહાઈડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CH=CHCHO + CH_3CH=CHCHO \rightarrow CH_3CH=CH-CH(OH)-CH_2-CH=CHCHO$ (મધ્યવર્તી).
નિર્જલીકરણ પછી: $CH_3CH=CH-CH=CH-CH=CHCHO$.
આ $CH_3(CH=CH)_3CHO$ ને અનુરૂપ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોનના બેઝ-ઉદ્દીપિત સમઘટકીકરણનો સમાવેશ કરે છે.
$HO^\ominus$ અને $H_2O$ ની હાજરીમાં,સાયક્લોપેન્ટેનોન વલયમાં દ્વિબંધ વધુ સ્થિર સમઘટક બનાવવા માટે વધુ વિસ્થાપિત સ્થાન પર સ્થળાંતર કરે છે.
શરૂઆતનું પદાર્થ $A$ એ $3$-ઇથાઇલસાયક્લોપેન્ટ-$2$-ઇન-$1$-ઓન છે.
બેઝિક પરિસ્થિતિઓમાં,દ્વિબંધ વધુ સ્થિર,વધુ વિસ્થાપિત $2,3$-ડાયમિથાઇલસાયક્લોપેન્ટ-$2$-ઇન-$1$-ઓન $(B)$ બનાવવા માટે સ્થાનાંતરિત થાય છે.
આ એક થર્મોડાયનેમિક સમઘટકીકરણ પ્રક્રિયા છે જ્યાં વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન વધુ પસંદગી પામે છે.

(C) $1$. શરૂઆતનો પદાર્થ $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનોલ છે. $H^+/\Delta$ સાથે પ્રક્રિયા કરતા,તે નિર્જલીકરણ પામીને $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટ-$1$-ઈન $(A)$ બનાવે છે.
$2$. $(A)$ નું ઓઝોનોલિસિસ $(O_3/Zn)$ કરવાથી દ્વિબંધ તૂટીને ડાયકીટોન,$6$-ઓક્સોહેપ્ટેનાલ $(B)$ $(CH_3COCH_2CH_2CH_2CHO)$ મળે છે.
$3$. સંયોજન $(B)$ માં કીટોન અને આલ્ડિહાઈડ બંને સમૂહો છે. $HO^-/\Delta$ ની હાજરીમાં,તે આંતરઆણ્વીય આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા અનુભવે છે. કીટોનના $\alpha$-કાર્બન પર ઈનોલેટ બને છે,જે આલ્ડિહાઈડના કાર્બોનિલ સમૂહ પર હુમલો કરીને પાંચ સભ્યોની વલય બનાવે છે,જેના પરિણામે $3$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટ-$2$-ઈન-$1$-ઓન $(C)$ મળે છે.

(A) એસિડ ઉદ્દીપક $(HCl)$ અને ગરમીની હાજરીમાં એસીટોફેનોન $(Ph-CO-CH_3)$ અને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(Ph-CHO)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ક્લેસન-શ્મિટ કન્ડેન્સેશન છે,જે ક્રોસ-આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશનનો એક પ્રકાર છે.
$1$. એસીટોફેનોન એનોલ બનાવીને ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કામ કરે છે.
$2$. બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ઇલેક્ટ્રોફાઈલ તરીકે કામ કરે છે.
$3$. પ્રક્રિયા $\beta$-હાઈડ્રોક્સી કીટોન મધ્યવર્તી સંયોજન દ્વારા આગળ વધે છે,ત્યારબાદ ગરમ કરવાથી નિર્જલીકરણ ($H_2O$ દૂર થાય છે) થઈને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન બને છે.
$4$. અંતિમ નીપજ બેન્ઝાલેસીટોફેનોન (ચાલકોન) છે,જે $Ph-CO-CH=CH-Ph$ છે.

(C) થેલાલ્ડિહાઈડ (બેન્ઝીન$-1,2-$ડાયકાર્બાલ્ડિહાઈડ) ની સાંદ્ર $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રક્રિયા આપે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એક આલ્ડિહાઈડ સમૂહનું કાર્બોક્સિલેટ આયન $(-COO^-)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને બીજાનું આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ માં રિડક્શન થાય છે.
આના પરિણામે હાઈડ્રોક્સી-કાર્બોક્સિલેટ મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે.
ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન કરવાથી,કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ સમૂહ આંતર-આણ્વીય એસ્ટરીકરણ (ચક્રીયકરણ) પામીને લેક્ટોન બનાવે છે,જે થેલાઈડ છે.

(B) પ્રક્રિયા $(R) \xrightarrow{O_3} P + O$ પરથી,આપણે જાણીએ છીએ કે $(R)$ એક આલ્કીન છે જે ઓઝોનોલિસિસ દ્વારા $P$ અને $O$ આપે છે.
પ્રથમ પ્રક્રિયામાં,$(P)$ એ એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ ના આલ્ડોલ સંઘનન દ્વારા બને છે,જે $CH_3-CO-CH=C(CH_3)_2$ (મેસિટિલ ઓક્સાઇડ) છે.
બીજી પ્રક્રિયામાં,$(Q)$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ $(PhCHO)$ ની કેનિઝારો પ્રક્રિયા છે જે બેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ $(Ph-CH_2OH)$ અને બેન્ઝોએટ આયન $(Ph-COO^-)$ આપે છે.
આમ,$O$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ $(PhCHO)$ છે અને $P$ એ મેસિટિલ ઓક્સાઇડ $(CH_3-CO-CH=C(CH_3)_2)$ છે.
આલ્કીન $R$ નું ઓઝોનોલિસિસ $P$ અને $O$ આપે છે. $R$ નું બંધારણ $P$ અને $O$ ના કાર્બોનિલ કાર્બનને દ્વિબંધ દ્વારા જોડીને મેળવવામાં આવે છે.
$R = Ph-CH=C(CH_3)_2$.

(B) આ પ્રક્રિયા સાંદ્ર $NaOH$ ની હાજરીમાં $3,4$-ડાયમિથોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ અને ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ વચ્ચેની ક્રોસ કેનિઝારો પ્રક્રિયા છે.
ક્રોસ કેનિઝારો પ્રક્રિયામાં,વધુ સક્રિય આલ્ડિહાઈડ (ફોર્માલ્ડિહાઈડ) નું ઓક્સિડેશન થઈને અનુરૂપ એસિડ ક્ષાર (ફોર્મેટ,$HCOO^-$) બને છે અને ઓછા સક્રિય આલ્ડિહાઈડ ($3,4$-ડાયમિથોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ) નું રિડક્શન થઈને અનુરૂપ આલ્કોહોલ ($3,4$-ડાયમિથોક્સીબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) બને છે.
તેથી,નીપજો $3,4$-ડાયમિથોક્સીબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ અને ફોર્મેટ આયન $(HCOO^-)$ છે.

(C) આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ સંઘનન સામાન્ય રીતે ડાયકાર્બોનિલ સંયોજનોમાં થાય છે જેથી ચક્રીય $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કાર્બોનિલ સંયોજનો બને છે.
વિકલ્પ $(A)$ એ $1$-ઇન્ડેનોન દર્શાવે છે,જે $2-(2-oxopropyl)benzaldehyde$ માંથી બની શકે છે.
વિકલ્પ $(B)$ એ $2$-સાયક્લોહેક્સેનોન દર્શાવે છે,જે $heptane-2,6-dione$ માંથી બની શકે છે.
વિકલ્પ $(C)$ એવી રચના દર્શાવે છે જે સામાન્ય રીતે એક જ ડાયકાર્બોનિલ પ્રક્રિયકના સાદા આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ સંઘનન દ્વારા બનતી નથી.
વિકલ્પ $(D)$ એ બાયસાયક્લિક સિસ્ટમ દર્શાવે છે જે રોબિન્સન એન્યુલેશન દ્વારા બની શકે છે.
તેથી,$(C)$ સાચો જવાબ છે.

(D) જેસ્મોન એ સાયક્લોપેન્ટેનોન વ્યુત્પન્ન છે. આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ સંઘનન દ્વારા જેસ્મોનનું સંશ્લેષણ એવા પ્રક્રિયકનો સમાવેશ કરે છે જેમાં કીટોન અને આલ્ડીહાઈડ સમૂહ (અથવા બે કીટોન સમૂહ) એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોય કે ચક્રીયકરણ પાંચ-સભ્યની રીંગ બનાવે. વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ બંધારણ $3-methyl-2-(cis-2-pentenyl)-2-cyclopenten-1-one$ (જેસ્મોન) છે. આ પ્રક્રિયા માટેનો પ્રક્રિયક $cis-8-undecene-2,5-dione$ છે. બેઝિક પરિસ્થિતિઓમાં,કીટોન સમૂહનો $\alpha$-કાર્બન આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ સંઘનન અને ત્યારબાદ નિર્જલીકરણ પામીને જેસ્મોનની સાયક્લોપેન્ટેનોન રીંગ સિસ્ટમ બનાવે છે. તેથી,સાચો પ્રક્રિયક વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ છે.

(A) આ પ્રતિક્રિયા શ્રેણી એલ્ડૉલ કન્ડેન્સેશન અને ત્યારબાદ નિર્જલીકરણ,હાઇડ્રોજનેશન અને રિડક્શન દર્શાવે છે.
$1$. અંતિમ ઉત્પાદન એક પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે,જે આલ્ડિહાઈડના રિડક્શન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$2$. શ્રેણી દર્શાવે છે કે આલ્ડિહાઈડના બે અણુઓ $NaOH$ ની હાજરીમાં એલ્ડૉલ કન્ડેન્સેશનમાંથી પસાર થઈને $\beta$-હાઇડ્રોક્સી આલ્ડિહાઈડ બનાવે છે.
$3$. ગરમ કરવા પર,આ નિર્જલીકરણ પામીને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત આલ્ડિહાઈડ બનાવે છે.
$4$. $H_2/Pd$ સાથે હાઇડ્રોજનેશન દ્વિબંધને ઘટાડે છે,અને $LiAlH_4$ આલ્ડિહાઈડ જૂથને પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં ઘટાડે છે.
$5$. પગલાંને ઉલટાવીને,શરૂઆતનું પદાર્થ $X$ એ $3$-મિથાઈલપેન્ટેનાલ તરીકે ઓળખાય છે.

(C) પ્રતિક્રિયા બે મુખ્ય તબક્કામાં આગળ વધે છે:
$1$. ક્લેસેન-શ્મિટ કન્ડેન્સેશન: એસીટોફેનોન $NaOH$ ની હાજરીમાં $4$-મિથાઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન (ચાલકોન ડેરિવેટિવ) બનાવે છે.
$2$. માઈકલ એડિશન: સાયક્લોહેક્ઝેનોનનું લિથિયમ એનોલેટ પ્રથમ તબક્કામાં બનેલા $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન પર કોન્જુગેટ એડિશન (માઈકલ એડિશન) કરે છે.
મિકેનિઝમ મુજબ,એનોલેટ અસંતૃપ્ત સિસ્ટમના $\beta$-કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$H_2O$ સાથે પ્રોટોનેશન પછી,અંતિમ નીપજ તે છે જ્યાં સાયક્લોહેક્ઝેનોન રિંગ મૂળ ચાલકોન સ્ટ્રક્ચરના $\beta$-કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે.
આને આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,સ્ટ્રક્ચર વિકલ્પ $C$ સાથે મેળ ખાય છે.

(D) શરૂઆતનો પદાર્થ બાયફિનાઇલ-$2$,$2$'-ડાયકાર્બાલ્ડિહાઇડ છે. તેમાં કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન ન હોવાથી,તે સાંદ્ર $KOH$ અને ગરમીની હાજરીમાં આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રક્રિયા અનુભવે છે અને હાઇડ્રોક્સી-એસિડ મધ્યવર્તી $(A)$ નો ક્ષાર બનાવે છે.
$(A)$ એ $2-$(હાઇડ્રોક્સિમીથાઇલ)બાયફિનાઇલ-$2$'-કાર્બોક્સિલિક એસિડનો પોટેશિયમ ક્ષાર છે.
$H^{\oplus}$ અને ગરમી સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,$(A)$ એસિડ-ઉત્પ્રેરિત આંતર-આણ્વીય એસ્ટરીકરણ (લેક્ટોનાઇઝેશન) અનુભવે છે અને ચક્રીય નીપજ $(B)$ બનાવે છે,જે લેક્ટોન છે.

(B) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. થેલિક એનહાઇડ્રાઇડ $LiAlH_4$ (એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા) સાથે પ્રક્રિયા કરીને એનહાઇડ્રાઇડના બંને કાર્બોનિલ સમૂહોનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહોમાં રિડક્શન કરે છે,જેથી બેન્ઝીન$-1,2-$ડાયમિથેનોલ (સંયોજન $A$) બને છે.
$2$. સંયોજન $A$ (બેન્ઝીન$-1,2-$ડાયમિથેનોલ) ત્યારબાદ $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઇડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. આ બંને $-CH_2OH$ સમૂહોને $-CHO$ સમૂહોમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જેથી થેલાલ્ડિહાઇડ (સંયોજન $B$) બને છે.
$3$. અંતે,થેલાલ્ડિહાઇડ હાઇડ્રેઝિન $(NH_2-NH_2)$ સાથે સંઘનન પ્રક્રિયા (ચક્રીય હાઇડ્રેઝોન બનાવવા માટે) દ્વારા પ્રક્રિયા કરે છે,જેના પરિણામે થેલાઝીન (સંયોજન $C$) બને છે.

(D) પ્રક્રિયા $NH_2OH, HCl$ સાથે ઓક્સાઈમની રચના દ્વારા આગળ વધે છે.
$PCl_5$ સાથેની પ્રક્રિયા બેકમેન પુનઃરચના તરફ દોરી જાય છે.
ઓક્સાઈમ બે સ્ટીરિયો આઈસોમર (આલ્કાઈલ શૃંખલાની સાપેક્ષ $syn$ અને $anti$) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે.
આલ્કાઈલ સમૂહનું સ્થળાંતર ચક્રીય ઈમાઈન (નીપજ $c$) તરફ દોરી જાય છે.
એરિલ સમૂહનું સ્થળાંતર એમાઈડ (નીપજ $a$ અને $b$) તરફ દોરી જાય છે.
પ્રશ્નમાં ગૌણ નીપજોને પણ ધ્યાનમાં લેવાનું કહ્યું હોવાથી,આ બધી જ નીપજો પ્રક્રિયા મિશ્રણમાં બને છે.

(A) બેકમેન પુનઃરચનામાં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર રહેલા $-OH$ સમૂહની વિરુદ્ધ (anti) દિશામાં રહેલો સમૂહ નાઇટ્રોજન પર સ્થળાંતર પામે છે.
પ્રથમ પ્રક્રિયામાં,$-CH_3$ સમૂહ $-OH$ સમૂહની વિરુદ્ધ દિશામાં છે. તેથી,$-CH_3$ સમૂહ નાઇટ્રોજન પર સ્થળાંતર પામે છે,જેના પરિણામે $Ph-C(=O)-NH-CH_3$ નીપજ મળે છે.
બીજી પ્રક્રિયામાં,$-Ph$ સમૂહ $-OH$ સમૂહની વિરુદ્ધ દિશામાં છે. તેથી,$-Ph$ સમૂહ નાઇટ્રોજન પર સ્થળાંતર પામે છે,જેના પરિણામે $CH_3-C(=O)-NH-Ph$ નીપજ મળે છે.
આમ,નીપજો $(A)$ અને $(B)$ અનુક્રમે $Ph-C(=O)-NH-CH_3$ અને $CH_3-C(=O)-NH-Ph$ છે.

(C) બેકમેન પુનઃરચનાનો દર નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા ગ્રુપની લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
દર-નિર્ધારક તબક્કો $(RDS)$ માં લિવિંગ ગ્રુપનું દૂર થવું સામેલ છે.
સારા લિવિંગ ગ્રુપ એ નિર્બળ બેઝ હોય છે.
સંયુગ્મી બેઝની બેઝિકતાનો ક્રમ: $CH_3COO^- > ClCH_2COO^- > PhSO_3^-$.
તેથી,લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતાનો ક્રમ: $PhSO_3^- > ClCH_2COO^- > CH_3COO^-$.
આમ,પ્રતિક્રિયાનો દર આ ક્રમમાં છે: $(iii) > (ii) > (i)$.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા હેલોફોર્મ પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ છે. પ્રક્રિયક ઇન્ડાન$-1,3-$ડાયોન છે. $Br_2$ અને $KOH$ ની હાજરીમાં,સક્રિય મિથિલીન સમૂહનું બ્રોમિનેશન થાય છે અને ત્યારબાદ તેનું વિભાજન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડનો ક્ષાર બને છે. આ પ્રક્રિયામાં અંતિમ નીપજ તરીકે થેલેટ આયન (બેન્ઝીન$-1,2-$ડાયકાર્બોક્સિલેટ) મળે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) હાઇડ્રેટની રચનામાં કાર્બોનિલ કાર્બન પર પાણીના ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલાનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી વધવાની સાથે વધે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા આપીને કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી ઘટાડે છે,આમ સંતુલન અચળાંક ઘટાડે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચીને કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટી વધારે છે,આમ સંતુલન અચળાંક વધારે છે.
વિસ્થાપકોની સરખામણી:
$(i)$ પેરા સ્થાન પર $-OCH_3$ એ રેઝોનન્સ દ્વારા મજબૂત $EDG$ છે.
(ii) મેટા સ્થાન પર $-OCH_3$ એ ઇન્ડક્શન દ્વારા $EDG$ છે પરંતુ પેરા કરતા ઓછું અસરકારક છે.
(iii) કોઈ વિસ્થાપક નથી (સંદર્ભ).
(iv) $-NO_2$ એ મજબૂત $EWG$ છે.
ઇલેક્ટ્રોફિલિસિટીનો ક્રમ છે: $(i) < (ii) < (iii) < (iv)$.
તેથી,સંતુલન અચળાંકનો વધતો ક્રમ છે: $i < ii < iii < iv$.

(C) નાઈટ્રોસોનિયમ આયન $(NO^{+})$ એક ઇલેક્ટ્રોફાઇલ છે. ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટીટ્યુશન પ્રતિક્રિયામાં ઇલેક્ટ્રોફાઇલ સાથે પ્રતિક્રિયાનો દર બેન્ઝીન રિંગની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ દર વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ દર ઘટાડે છે.
$1$. $\text{એનિસોલ}$ $(-OCH_3)$: $-OCH_3$ ગ્રુપની પ્રબળ $+M$ અસર છે,જે રિંગની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે,તેથી તે સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$2$. $\text{બેન્ઝીન}$: આ સંદર્ભ સંયોજન છે.
$3$. $tert-\text{બ્યુટાઈલબેન્ઝીન}$ $(-C(CH_3)_3)$: આલ્કાઈલ ગ્રુપની $+I$ અસર છે,જે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં થોડો વધારો કરે છે,તેથી તે બેન્ઝીન કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$4$. $\text{એસીટોફિનોન}$ $(-COCH_3)$: $-COCH_3$ ગ્રુપમાં $-M$ અને $-I$ બંને અસરો હોય છે,જે રિંગમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને મજબૂત રીતે ખેંચે છે,તેથી તે સૌથી ઓછું પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
તેથી,$\text{એસીટોફિનોન}$ $NO^{+}$ સાથે સૌથી ધીમી પ્રતિક્રિયા આપે છે.

(B) શરૂઆતનું પદાર્થ એક પોલીસાયક્લિક કીટોન છે. ચોક્કસ સ્થાન પર એસિટિલ ગ્રુપ દાખલ કરવા માટે,આપણે પહેલા ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn(Hg), HCl)$ નો ઉપયોગ કરીને કાર્બોનિલ ગ્રુપને મિથિલીન ગ્રુપમાં ઘટાડવાની જરૂર છે.
રિડક્શન પછી,એરોમેટિક સિસ્ટમ સક્રિય થાય છે,જે $AlCl_3$ ની હાજરીમાં $CH_3 - CO - Cl$ નો ઉપયોગ કરીને ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન દ્વારા એસિટિલ ગ્રુપ દાખલ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A = Zn(Hg), HCl$ અને ત્યારબાદ $B = CH_3 - CO - Cl, AlCl_3$ છે.

(A) $1$. બેન્ઝીનનું સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથે ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન $4$-ઓક્સો-$4$-ફિનાઇલબ્યુટેનોઇક એસિડ $(A)$ આપે છે.
$2$. $(A)$ ની $SOCl_2$ અને ત્યારબાદ $NaN_3$ સાથેની પ્રક્રિયાથી એસિલ એઝાઇડ મળે છે,જે કર્ટિયસ પુનઃરચના દ્વારા આઇસોસાયનેટ બનાવે છે,અને ત્યારબાદ $MeOH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી કાર્બામેટ મળે છે. જોકે,આ શ્રેણી એમાઇન વ્યુત્પન્નનું નિર્માણ સૂચવે છે. અંતિમ બંધારણને જોતા,$LiAlH_4$ સાથે રિડક્શન પછી આ શ્રેણી $3$-(મિથાઇલએમિનો)-$1$-ફિનાઇલપ્રોપેન-$1$-ઓલ $(C)$ તરફ દોરી જાય છે.
$3$. અંતિમ પગલામાં દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $(C)$ ની $NaH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કોક્સાઇડ બનાવવામાં આવે છે,જે ત્યારબાદ $1$-ક્લોરો-$4$-(ટ્રાઇફ્લોરોમિથાઇલ)બેન્ઝીન પર ન્યુક્લિયોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન $(S_NAr)$ કરીને અંતિમ નીપજ $(D)$ આપે છે.

(C) $1$. શરૂઆતનું પદાર્થ $2-\text{બેન્ઝાઇલબેન્ઝોઇક એસિડ}$ છે.
$2$. $SOCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથને એસિડ ક્લોરાઇડ $(-COCl)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$3$. ત્યારબાદ નિર્જળ $AlCl_3$ સાથેની પ્રક્રિયા આંતરિક ફ્રીડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન પ્રેરે છે,જે ચક્રીય કીટોન,એન્થ્રાક્વિનોન (સંયોજન $A$) બનાવે છે.
$4$. અંતિમ પગલામાં ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg, \text{Conc. } HCl)$ નો ઉપયોગ થાય છે,જે કાર્બોનિલ જૂથ $(C=O)$ ને મિથિલીન જૂથ $(-CH_2-)$ માં ઘટાડે છે.
$5$. એન્થ્રાક્વિનોનનું રિડક્શન $9,10-\text{ડાયહાઇડ્રોએન્થ્રાસીન}$ (સંયોજન $B$) આપે છે.

(D) $I_2$ અને મંદ $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા આયોડોફોર્મ કસોટી છે,જે $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ ધરાવતા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$1$-ફિનાઈલઈથેનોલ $(C_6H_5CH(OH)CH_3)$ માં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ હાજર છે.
તે $NaOI$ ની હાજરીમાં એસિટોફિનોન $(C_6H_5COCH_3)$ માં ઓક્સિડેશન પામે છે,જે ત્યારબાદ આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના પીળા અવક્ષેપ આપે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5CH(OH)CH_3$ $\xrightarrow[Oxidation]{NaOI} C_6H_5COCH_3$ $\xrightarrow[Haloform]{I_2+NaOH} C_6H_5COO^- + CHI_3 \downarrow$ (પીળા અવક્ષેપ).

(C) પગલું $1$: $1$-મિથાઈલઈન્ડીનની $OsO_4$ અને ત્યારબાદ $NaHSO_3$ સાથેની પ્રતિક્રિયા એ દ્વિ-બંધનું સિન-ડાયહાઈડ્રોક્સિલેશન છે,જે $A$ ($1$-મિથાઈલઈન્ડેન-$1,2$-ડાયોલ) આપે છે.
પગલું $2$: ડાયોલ $A$ ની $HIO_4$ (પિરિયોડિક એસિડ) સાથેની પ્રક્રિયાથી ડાયકીટોન મધ્યવર્તી ($2$-(એસિટિલ)ફિનાઈલએસીટાલ્ડિહાઈડ) બને છે.
પગલું $3$: ત્યારબાદ $NaOH$ અને ગરમી સાથેની પ્રક્રિયા આંતરિક આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન પ્રેરે છે,ત્યારબાદ નિર્જલીકરણ થઈને અંતિમ ઉત્પાદન $B$ બને છે,જે $1$-ટેટ્રલોન છે.

(D) થેલિક એનહાઇડ્રાઇડની $2 \text{ મોલ}$ $CH_3MgBr$ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. $CH_3MgBr$ નો પ્રથમ અણુ થેલિક એનહાઇડ્રાઇડના એક કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જે એનહાઇડ્રાઇડ વલયને ખોલીને ઓર્થો-એસીટાઇલબેન્ઝોઇક એસિડ વ્યુત્પન્નનો મેગ્નેશિયમ ક્ષાર બનાવે છે.
$2$. $CH_3MgBr$ નો બીજો અણુ નવા બનેલા કીટોન કાર્બોનિલ સમૂહ પર હુમલો કરે છે.
$3$. $H_3O^+$ સાથે એસિડિક વર્કઅપ પછી,મેગ્નેશિયમ ક્ષારો પ્રોટોનેટેડ થઈને અંતિમ નીપજ તરીકે $2-(2-\text{hydroxypropan}-2-\text{yl})\text{benzoic acid}$ આપે છે.

(B) $Ph_2C(OH)CH_2NH_2$ ની $NaNO_2 - HCl$ સાથેની પ્રક્રિયામાં પ્રાથમિક એમાઈનનું ડાયઝોટાઈઝેશન થઈને અસ્થાયી ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બને છે.
ત્યારબાદ $1,2-Ph$ સ્થળાંતર (Tiffeneau-Demjanov પુનઃરચના) દ્વારા કાર્બોકેટાયન બને છે,જે પ્રોટોન ગુમાવીને કીટોન $Ph-C(=O)-CH_2-Ph$ બનાવે છે.
આ નીપજ $(P)$ એ $1,2-diphenylethanone$ (deoxybenzoin) છે.
ઓક્સિડેશન પર,$Ph-C(=O)-CH_2-Ph$ નું વિભાજન થઈને મુખ્ય નીપજ તરીકે બેન્ઝોઈક એસિડ મળે છે.

(B) $1$. શરૂઆતનો પદાર્થ $4$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ છે. $HNO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા (નાઈટ્રેશન) $-OH$ સમૂહના ઓર્થો સ્થાન પર નાઈટ્રો સમૂહ દાખલ કરે છે,જે $4$-હાઈડ્રોક્સી-$3$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ આપે છે.
$2$. બેઝ અને ત્યારબાદ $n-PrCl$ (પ્રોપાઈલ ક્લોરાઈડ) સાથેની પ્રક્રિયા ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું $S_N2$ આલ્કાઈલેશન કરીને $4$-પ્રોપોક્સી-$3$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ બનાવે છે.
$3$. $SOCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહને એસિડ ક્લોરાઈડમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે $4$-પ્રોપોક્સી-$3$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$4$. $Et_2NH$ (ડાયઈથાઈલએમાઈન) સાથેની પ્રક્રિયા એસિડ ક્લોરાઈડને એમાઈડમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે $N,N$-ડાયઈથાઈલ-$4$-પ્રોપોક્સી-$3$-નાઈટ્રોબેન્ઝામાઈડ આપે છે.
$5$. અંતે,$H_2/Pd-C$ નો ઉપયોગ કરીને ઉત્પ્રેરકીય હાઈડ્રોજનેશન નાઈટ્રો સમૂહ $(-NO_2)$ ને એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$ માં રિડ્યુસ કરે છે,જેના પરિણામે અંતિમ નીપજ: $3$-એમિનો-$4$-પ્રોપોક્સી-$N,N$-ડાયઈથાઈલબેન્ઝામાઈડ મળે છે.

(A) બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(Ph-CHO)$ અને બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ ના બે મોલ વચ્ચેની પ્રક્રિયા સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ની હાજરીમાં ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$1$. એસિડ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડના કાર્બોનિલ ઓક્સિજનનું પ્રોટોનેશન કરીને અત્યંત સક્રિય ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી $(Ph-CH^{+}-OH)$ બનાવે છે.
$2$. આ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી બેન્ઝીનના પ્રથમ અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયફિનાઈલમિથેનોલ $(Ph_2CHOH)$ બનાવે છે.
$3$. એસિડની હાજરીમાં,હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ પ્રોટોનેટેડ થાય છે અને પાણી તરીકે દૂર થાય છે,જે સ્થાયી ડાયફિનાઈલમિથાઈલ કાર્બોકેટાયન $(Ph_2CH^{+})$ બનાવે છે.
$4$. આ કાર્બોકેટાયન ત્યારબાદ બેન્ઝીનના બીજા અણુ સાથે બીજી ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે ટ્રાયફિનાઈલમિથેન $(Ph_3CH)$ આપે છે.

(C) $1$. $AlCl_3$ ની હાજરીમાં થેલિક એનહાઈડ્રાઈડની બેન્ઝીન સાથેની પ્રક્રિયા (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસાઈલેશન) થી $o$-બેન્ઝોઈલબેન્ઝોઈક એસિડ $(A)$ મળે છે.
$2$. $(A)$ ની $PCl_5$ સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપને એસિડ ક્લોરાઈડમાં ફેરવે છે,ત્યારબાદ રોઝનમંડ રિડક્શન $(H_2/Pd-BaSO_4)$ દ્વારા $o$-બેન્ઝોઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(B)$ બને છે.
$3$. $o$-બેન્ઝોઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(B)$ ની હાઈડ્રેઝીન $(NH_2-NH_2)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં ન્યુક્લિયોફિલિક એટેક થાય છે. આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપ કીટોન ગ્રુપ કરતા ન્યુક્લિયોફિલિક એટેક પ્રત્યે વધુ સક્રિય હોવાથી,હાઈડ્રેઝીન પહેલા આલ્ડિહાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ કીટોન સાથે ચક્રીયકરણ પામીને અંતિમ નીપજ $(C)$ બનાવે છે,જે $4$-ફિનાઈલથેલાઝીન છે.

(B) $1$. શરૂઆતનું સંયોજન એસીટોફિનોન છે. $HNO_3/H_2SO_4$ સાથે નાઈટ્રેશન કરવાથી એસીટાઈલ ગ્રુપની મેટા-નિર્દેશક અસરને કારણે મેટા-સ્થાન પર નાઈટ્રો ગ્રુપ જોડાય છે,જેથી $3$-નાઈટ્રોએસીટોફિનોન $(A)$ બને છે.
$2$. બીજું પગલું $Zn(Hg)/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને ક્લેમેન્સન રિડક્શન છે. આ પ્રક્રિયક કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ નું મિથાઈલીન ગ્રુપ $(CH_2)$ માં રિડક્શન કરે છે.
$3$. મહત્વની વાત એ છે કે,$Zn(Hg)/HCl$ નાઈટ્રો ગ્રુપ $(NO_2)$ નું પણ એમિનો ગ્રુપ $(NH_2)$ માં રિડક્શન કરે છે.
$4$. તેથી,અંતિમ નીપજ $(B)$ એ $3$-ઈથાઈલએનિલીન છે.

(B) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. બેન્ઝીન $AlCl_3$ ની હાજરીમાં સક્સિનિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $4-$ઓક્સો$-4-$ફિનાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ $(A)$ બનાવે છે.
$2$. $Zn(Hg)/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને $(A)$ નું ક્લેમેન્સન રિડક્શન કરવાથી કીટો ગ્રુપનું મિથાઈલીન ગ્રુપમાં રૂપાંતર થાય છે,જે $4-$ફિનાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ $(B)$ આપે છે.
$3$. $H_3PO_4$ નો ઉપયોગ કરીને $(B)$ નું આંતરઆણ્વીય ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન કરવાથી નીપજ $(C)$ તરીકે $\alpha$-ટેટ્રલોન ($1$-ટેટ્રલોન) મળે છે.

(B) પ્રક્રિયા ક્રમ એ ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન છે ત્યારબાદ ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન ($S_N2$ પ્રક્રિયા) છે.
$1$. પ્રારંભિક પદાર્થ $R$ એ બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ છે.
$2$. પ્રક્રિયક $S$ એ $AlCl_3$ (લુઈસ એસિડ કેટાલિસ્ટ) ની હાજરીમાં $m$-બ્રોમોમિથાઈલબેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ $(m-BrCH_2C_6H_4COCl)$ છે. આ બેન્ઝિલિક હેલાઇડ મધ્યવર્તી બનાવવા માટે ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન કરે છે.
$3$. પ્રક્રિયક $\mu$ એ $KCN$ છે,જે ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને $S_N2$ મિકેનિઝમ દ્વારા બેન્ઝિલિક સ્થાનમાં બ્રોમીન પરમાણુને બદલીને નાઇટ્રાઇલ ઉત્પાદન બનાવે છે.
તેથી,$R = C_6H_6$,$S = m-BrCH_2C_6H_4COCl (AlCl_3)$,અને $\mu = KCN$.

(C) $1$-ફિનાઈલસાયક્લોહેક્સ-$2$-ઈન-$1$-ઓનનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય ચક્રીયકરણ (cyclization) થાય છે.
$H^+$ ની હાજરીમાં,કાર્બોનિલ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ થાય છે,જે કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલીસીટી વધારે છે.
આ આંતર-આણ્વીય ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન (ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટસ ચક્રીયકરણનો એક પ્રકાર) ને સરળ બનાવે છે,જેમાં સાયક્લોહેક્સિન રિંગનો દ્વિબંધ કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવેલ ટ્રાયસાયક્લિક કીટોન રચના બને છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં પોલિફોસ્ફોરિક એસિડ $(PPA)$ ની હાજરીમાં $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોનનું ચક્રીયકરણ થાય છે. આને નાઝારોવ સાયક્લાઈઝેશન કહેવામાં આવે છે.
$1$. $PPA$ દ્વારા કાર્બોનિલ ઓક્સિજનનું પ્રોટોનેશન થાય છે,જે કાર્બોનિલ કાર્બનની ઇલેક્ટ્રોફિલીસીટી વધારે છે.
$2$. સાયક્લોહેક્સિન રિંગના $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન એનોન સિસ્ટમના $\beta$-કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$3$. આ એક નવો કાર્બન-કાર્બન બંધ બનાવે છે,જે બાયસાઈક્લિક કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બનાવે છે.
$4$. પ્રોટોન દૂર થવાથી દ્વિબંધ પુનઃસ્થાપિત થાય છે,જેના પરિણામે અંતિમ બાયસાઈક્લિક નીપજ મળે છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં $4-$મિથાઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ (જેમાં $\alpha-$હાઈડ્રોજન નથી) અને ફોર્માલ્ડિહાઈડ (જેમાં પણ $\alpha-$હાઈડ્રોજન નથી) વચ્ચે ક્રોસ-કેનિઝારો પ્રક્રિયા થાય છે.
ક્રોસ-કેનિઝારો પ્રક્રિયામાં,વધુ સક્રિય આલ્ડિહાઈડ (ફોર્માલ્ડિહાઈડ) નું ઓક્સિડેશન થઈને એસિડ ક્ષાર (ફોર્મેટ) બને છે અને ઓછો સક્રિય આલ્ડિહાઈડ ($4-$મિથાઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ) નું રિડક્શન થઈને આલ્કોહોલ ($4-$મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) બને છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-C_6H_4-CHO + HCHO + KOH \rightarrow CH_3-C_6H_4-CH_2OH + HCOOK$.
એસિડિફિકેશન પછી,ફોર્મેટ ક્ષાર $HCOOK$ નું રૂપાંતર $HCOOH$ માં થાય છે અને આલ્કોહોલ $4-$મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ તરીકે રહે છે.
આમ,નીપજો $4-$મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ અને ફોર્મિક એસિડ છે.

(A) $NaBH_4$ (સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડ) એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે જે ખાસ કરીને આલ્ડિહાઇડ અને કીટોનનું તેમના અનુરૂપ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે. તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં એમાઇડ,એસ્ટર અથવા $C=C$ દ્વિબંધનું રિડક્શન કરતું નથી. આપેલા સંયોજનમાં,એક કીટોનિક સમૂહ અને એક એમાઇડ સમૂહ છે,સાથે $C=C$ દ્વિબંધ પણ છે. તેથી,$NaBH_4$ પસંદગીયુક્ત રીતે કીટોનનું દ્વિતીયક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરશે,જ્યારે એમાઇડ અને $C=C$ દ્વિબંધને અસર થશે નહીં. નીપજ એ અનુરૂપ હાઇડ્રોક્સી-એમાઇડ છે જેમાં દ્વિબંધ અકબંધ રહે છે.

(C) $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) એ એક પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. આપેલ પ્રક્રિયકમાં,એક પ્રાથમિક એલાઈલિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ અને એક દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ $(-OH)$ રિંગ સાથે જોડાયેલ છે. $PCC$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરશે. $-OCOCH_3$ સમૂહ આ પરિસ્થિતિઓમાં અપરિવર્તિત રહે છે. તેથી,નીપજ તે છે જેમાં પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં રૂપાંતર થાય છે.