Properties Questions in Gujarati

(C) $1$. $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $CH_3-CH=CH-CH_2-CH(OH)-CH_3$ નું ઓક્સિડેશન કરીને કીટોન $CH_3-CH=CH-CH_2-CO-CH_3$ (સંયોજન $'A'$) બનાવે છે.
$2$. સંયોજન $'A'$ માં મિથાઈલ કીટોન સમૂહ હોવાથી,તે સોડિયમ હાઈપોઆયોડાઈટ $(NaOI)$ સાથે આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા આપીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ $CH_3-CH=CH-CH_2-COOH$ (સંયોજન $'B'$) અને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ બનાવે છે.
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ $CH_3-CH=CH-CH_2-COOH$ નું સોડા લાઈમ $(NaOH + CaO)$ સાથે ડિકાર્બોક્સિલેશન કરવાથી $CO_2$ દૂર થાય છે અને $CH_3-CH=CH-CH_3$ (સંયોજન $'C'$) મળે છે,જે $but-2-ene$ છે.

(C) સંયુગ્મિત ડાયકીટોન એ એવું સંયોજન છે જેમાં બે કાર્બોનિલ સમૂહો એકાંતરે સિંગલ અને ડબલ બોન્ડની સિસ્ટમ દ્વારા અલગ પડે છે,જે બે કાર્બોનિલ સમૂહો વચ્ચે રેઝોનન્સ ડિલોકલાઇઝેશન માટે પરવાનગી આપે છે.
$p-Benzoquinone$ માં,બે કાર્બોનિલ સમૂહો એક ચક્રીય સિસ્ટમનો ભાગ છે જ્યાં તેઓ રિંગમાં રહેલા કાર્બન-કાર્બન ડબલ બોન્ડ સાથે સંયુગ્મિત (conjugated) હોય છે.
તેથી,$p-Benzoquinone$ એ સંયુગ્મિત ડાયકીટોન છે.

(A) પગલું $1$: $4$-મિથોક્સીબેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ $NaCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $4$-મિથોક્સીબેન્ઝાઈલ સાયનાઈડ બનાવે છે.
પગલું $2$: $OH^-$ ની હાજરીમાં,નાઈટ્રાઈલનો આલ્ફા-હાઈડ્રોજન દૂર થઈને કાર્બેનાયન બનાવે છે,જે સાયક્લોહેક્ઝેનોનના કાર્બોનિલ કાર્બન પર ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો કરે છે.
પગલું $3$: આના પરિણામે સાયનોહાઈડ્રિન વ્યુત્પન્ન બને છે.
પગલું $4$: અંતે,$H_2, Ni$ નો ઉપયોગ કરીને હાઈડ્રોજનેશન દ્વારા નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ નું પ્રાથમિક એમાઈન $(-CH_2NH_2)$ માં રિડક્શન થાય છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ બંધારણ છે.

(C) એનામાઈનનું નિર્માણ એ કાર્બોનિલ સંયોજન (જેમાં ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય) અને દ્વિતીયક એમાઈન વચ્ચેની ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ-વિલોપન પ્રક્રિયા છે.
$Di-tert-butyl \ ketone$ $((t-Bu)_2CO)$ ના કિસ્સામાં,કાર્બોનિલ કાર્બન બે વિશાળ $tert-butyl$ સમૂહો દ્વારા અત્યંત અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ધરાવે છે.
આ અતિશય અવકાશી અવરોધને કારણે,દ્વિતીયક એમાઈન ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો શરૂ કરવા માટે કાર્બોનિલ કાર્બન સુધી પહોંચી શકતું નથી,તેથી એનામાઈનનું નિર્માણ અટકી જાય છે.

(A) $1$. $CH_3CH_2COCH_3$ (બ્યુટેનોન) ની $HCN$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે,જે સાયનોહાઇડ્રિન બનાવે છે: $CH_3CH_2C(OH)(CN)CH_3$.
$2$. સાયનોહાઇડ્રિનને $95\% \ H_2SO_4$ અને ગરમી સાથે પ્રક્રિયા કરાવતા આલ્કોહોલ સમૂહનું નિર્જલીકરણ અને સાયનાઇડ સમૂહનું જળવિભાજન થાય છે,જેના પરિણામે $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
$3$. $CH_3CH_2C(OH)(CN)CH_3$ નું નિર્જલીકરણ અને ત્યારબાદ જળવિભાજન $CH_3-CH=C(CH_3)-COOH$ ($2$-મિથાઈલબ્યુટ$-2-$ઈનોઈક એસિડ) આપે છે.

(A) આ પ્રતિક્રિયામાં ડાય-ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું ડાયકીટોન સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રતિક્રિયા થાય છે. બે $MgBr$ સમૂહો ન્યુક્લિયોફિલિક કેન્દ્રો તરીકે કાર્ય કરે છે જે એસિટાઈલ એસિટોન $(CH_3COCH_2COCH_3)$ ના બે કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
આ ચક્રીયકરણ પ્રતિક્રિયા એક ચક્રીય ડાય-આલ્કોક્સાઈડ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
$H_2O$ સાથે જળવિભાજન પર,આલ્કોક્સાઈડ સમૂહો પ્રોટોનેટેડ થઈને અનુરૂપ ડાયોલ બનાવે છે.
અંતિમ નીપજ $B$ એ $1,3$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન-$1,3$-ડાયોલ છે.

(C) $1$. આઇસોબ્યુટીરાલ્ડિહાઇડ $((CH_{3})_{2}CHCHO)$ એ $K_{2}CO_{3}$ ની હાજરીમાં ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંયોજન '$A$' આપે છે,જે $3$-હાઇડ્રોક્સી-$2,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપેનાલ $(HO-CH_{2}-C(CH_{3})_{2}-CHO)$ છે.
$2$. સંયોજન '$A$' એ $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સંયોજન '$B$' આપે છે,જે $2,4$-ડાયહાઇડ્રોક્સી-$3,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેનિટ્રાઈલ $(HO-CH_{2}-C(CH_{3})_{2}-CH(OH)-CN)$ છે.
$3$. '$B$' નું જળવિભાજન કરવાથી અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ,$2,4$-ડાયહાઇડ્રોક્સી-$3,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ $(HO-CH_{2}-C(CH_{3})_{2}-CH(OH)-COOH)$ મળે છે.
$4$. આ હાઇડ્રોક્સી એસિડ આંતરઆણ્વીય ચક્રીયકરણ (લેક્ટોનાઇઝેશન) પામીને એક સ્થાયી લેક્ટોન બનાવે છે,જે $3$-હાઇડ્રોક્સી-$4,4$-ડાયમિથાઈલટેટ્રાહાઇડ્રોફ્યુરાન-$2$-ઓન છે (જે વિકલ્પ $C$ માં દર્શાવેલ છે).

(A) આપેલ પ્રક્રિયા એ બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(PhCHO)$ ની બેઝ $(NaOD)$ અને ડ્યુટેરેટેડ દ્રાવક $(D_2O)$ ની હાજરીમાં થતી કેનિઝારો પ્રક્રિયા છે.
કેનિઝારો પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિમાં, હાઈડ્રાઈડ આયન $(H^-)$ એક આલ્ડિહાઈડ અણુના ટેટ્રાહેડ્રલ મધ્યવર્તીમાંથી બીજા આલ્ડિહાઈડ અણુના કાર્બોનિલ કાર્બન પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
પ્રક્રિયા $D_2O$ માં થતી હોવાથી, પરિણામી આલ્કોહોલના હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનો ઓક્સિજન પરમાણુ તેના હાઈડ્રોજનને ડ્યુટેરિયમ સાથે બદલી નાખશે, જેના પરિણામે $-OD$ સમૂહ બનશે.
જોકે, આલ્કોહોલના આલ્ફા-કાર્બન સાથે જોડાયેલ હાઈડ્રોજન પરમાણુ $(PhCH_2OD)$ આલ્ડિહાઈડ કાર્બન $(PhCHO)$ માંથી આવે છે, જે હાઈડ્રાઈડ ટ્રાન્સફર દરમિયાન દ્રાવક સાથે બદલાતો નથી.
તેથી, બનતી નીપજ બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ છે જેમાં ડ્યુટેરેટેડ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ છે, જે $Ph-CH_2-OD$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા બેઝ $(OH^-)$ ની હાજરીમાં સાયક્લોહેક્ઝેનોનનું આલ્ડોલ સંઘનન છે અને ત્યારબાદ ગરમ કરવાથી $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન બને છે.
નીપજ $'P'$ એ $2$-સાયક્લોહેક્ઝિલિડીનસાયક્લોહેક્ઝેનોન છે.
આ અણુમાં,એક $C=O$ દ્વિબંધ અને એક $C=C$ દ્વિબંધ છે.
દરેક દ્વિબંધમાં $2$ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
તેથી,નીપજ $'P'$ માં કુલ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $2 + 2 = 4$ છે.

(C) ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ નું ઝાયમેઝ ઉત્સેચક દ્વારા આથવણ થવાથી ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ મળે છે.
$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2CH_3CH_2OH + 2CO_2$
અહીં,$A$ એ $CH_3CH_2OH$ છે.
ઇથેનોલ $NaOI$ (સોડિયમ હાઇપોઆયોડાઇટ) સાથે હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા કરીને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ અને સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ બનાવે છે.
$CH_3CH_2OH + 4NaOI \rightarrow CHI_3 + HCOONa + 3NaOH + H_2O$
અહીં,$B$ એ સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ છે.
નીપજ $B$ $(HCOONa)$ માં $1$ કાર્બન પરમાણુ છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં મંદ બેઈઝ $(\text{OH}^-)$ ની હાજરીમાં આઈસોબ્યુટાઈરાલ્ડિહાઈડ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેનાલ) નું સ્વયં-આલ્ડોલ સંઘનન થાય છે.
$1$. બેઈઝ આઈસોબ્યુટાઈરાલ્ડિહાઈડમાંથી $\alpha$-હાઈડ્રોજન દૂર કરીને ઈનોલેટ આયન બનાવે છે.
$2$. આ ઈનોલેટ આયન ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને આઈસોબ્યુટાઈરાલ્ડિહાઈડના બીજા અણુના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$3$. પરિણામી આલ્કોક્સાઈડ પ્રોટોનેટેડ થઈને $\beta$-હાઈડ્રોક્સી આલ્ડિહાઈડ બનાવે છે,જે $3$-હાઈડ્રોક્સી-$2,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેનાલ છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $3$-હાઈડ્રોક્સી-$2,4$-ડાયમિથાઈલપેન્ટેનાલ છે.

(A) $1$. $CH_{3}CH_{2}CN$ (પ્રોપેન નાઈટ્રાઈલ) ની $CH_{3}MgBr$ (ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક) સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_{3}O^{+})$ કરવાથી કીટોન $B$ મળે છે,જે બ્યુટેન$-2-$ઓન $(CH_{3}CH_{2}COCH_{3})$ છે.
$2$. પ્રક્રિયા: $CH_{3}CH_{2}CN + CH_{3}MgBr$ $\rightarrow CH_{3}CH_{2}C(NMgBr)CH_{3}$ $\xrightarrow{H_{3}O^{+}} CH_{3}CH_{2}COCH_{3}$ $(B)$.
$3$. ત્યારબાદ ક્લેમેન્સન રિડક્શન પ્રક્રિયા થાય છે,જેમાં $Zn-Hg/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને કીટોનનો કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ મિથિલીન સમૂહ $(-CH_{2}-)$ માં રિડ્યુસ થાય છે.
$4$. તેથી,$CH_{3}CH_{2}COCH_{3} \xrightarrow[HCl]{Zn-Hg} CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{3}$ ($C$,બ્યુટેન).

(D) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. રોઝનમન્ડ રિડક્શન: એસિડ ક્લોરાઈડનું $H_2$ અને $Pd/BaSO_4$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$B$. નાઈટ્રાઈલનું $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$C$. એસ્ટરનું $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન થાય છે. આ સાચું છે.
$D$. પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું $Na_2Cr_2O_7/H_2SO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા દ્વારા ઓક્સિડેશન થતા તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સુધી આગળ વધે છે. તેથી,$4$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન થઈને $4$-મિથાઈલબેન્ઝોઈક એસિડ બનશે,$4$-મિથાઈલબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ નહીં. આમ,આ પ્રક્રિયા સાચી નીપજ દર્શાવતી નથી.

(A) આ પ્રક્રિયા આંતર-આણ્વીય ક્લેસેન કન્ડેન્સેશન (ડિકમેન કન્ડેન્સેશન) છે.
$1$. ઇથોક્સાઇડ આયન $(EtO^-)$ કીટોન સમૂહમાંથી $\alpha$-હાઇડ્રોજન દૂર કરે છે,જે એનોલેટ બનાવે છે.
$2$. આ એનોલેટ એસ્ટર કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે બાયસાઇક્લિક સંયોજન (નીપજ $A$) બને છે.
$3$. પરિણામી નીપજ $A$ એ હાઇડ્રોક્સિલ અને કીટોન સમૂહ ધરાવતું બાયસાઇક્લો[$4.3$.$0$]નોનેન વ્યુત્પન્ન છે.
$4$. નીપજની રચના તપાસતા,આપણને બે કાયરલ કેન્દ્રો મળે છે (જે રચનામાં ફૂદડી (*) દ્વારા દર્શાવેલ છે),જે બ્રિજહેડ કાર્બન છે જ્યાં રિંગનું જોડાણ થાય છે અને વિસ્થાપકો જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,નીપજ $A$ માં કાયરલ કાર્બનની સંખ્યા $2$ છે.

(A) $DiBAL-H$ (ડાયઆઇસોબ્યુટાઇલ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ) એ એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે જે એસ્ટર $(-COOEt)$ અને નાઇટ્રાઇલ $(-CN)$ ને નીચા તાપમાને (સામાન્ય રીતે $-78 \ ^{\circ}C$) આલ્ડિહાઇડ $(-CHO)$ માં રિડ્યુસ કરે છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,પ્રારંભિક પદાર્થમાં એસ્ટર ગ્રુપ $(-COOEt)$ અને આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપ $(-CHO)$ બંને હાજર છે.
$DiBAL-H$ એસ્ટર ગ્રુપને આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપમાં પસંદગીયુક્ત રીતે રિડ્યુસ કરશે જ્યારે અગાઉના આલ્ડિહાઇડ ગ્રુપને અસર કરશે નહીં.
તેથી,એસ્ટર ગ્રુપ $EtO-CO-CH_2-$ એ $OHC-CH_2-$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
અંતિમ નીપજ $OHC-CH_2-cyclopent-3-ene-CH_2CH_2CHO$ છે.

(D) શરૂઆતનો પદાર્થ $4$-ઓક્સોસાયક્લોહેક્ઝેન કાર્બાલ્ડિહાઈડ છે.
પગલું $1$: ટોલેન્સ પ્રક્રિયક $[Ag(NH_3)_2]^+ OH^-$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્ડિહાઈડ સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન કરે છે,જ્યારે કીટોન સમૂહ પર કોઈ અસર થતી નથી. તેથી,$A$ એ $4$-ઓક્સોસાયક્લોહેક્ઝેન કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
પગલું $2$: $NaBH_4$ સાથેની પ્રક્રિયા કીટોન સમૂહનું દ્વિતીયક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરે છે પરંતુ કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહનું રિડક્શન કરતું નથી. તેથી,$B$ એ $4$-હાઈડ્રોક્સીસાયક્લોહેક્ઝેન કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(D) લક્ષિત આલ્કોહોલ $1,1-\text{ડાયફિનાઈલ}-1-\text{ઇથેનોલ}$ છે.
કીટોનની ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન કરવાથી તૃતીયક આલ્કોહોલ મળે છે.
ચોક્કસ રીતે,એસીટોફેનોન $(Ph-CO-CH_3)$ ની એક મોલ ફિનાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(PhMgBr)$ સાથે પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H^+)$ નીચે મુજબ થાય છે:
$Ph-CO-CH_3 + PhMgBr \rightarrow Ph-C(OMgBr)(Ph)-CH_3$
$Ph-C(OMgBr)(Ph)-CH_3 + H_2O/H^+ \rightarrow Ph-C(OH)(Ph)-CH_3 + Mg(OH)Br$
આ પ્રક્રિયા આકૃતિમાં દર્શાવેલ નીપજ સાથે મેળ ખાય છે. તેથી,સાચો પ્રક્રિયક એસીટોફેનોન $(Ph-CO-CH_3)$ છે.

(D) આ પ્રક્રિયામાં કીટોનની બેઝ $(NaOH)$ અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_3CH_2Br)$ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે. આ કીટોનમાંથી બનતા એનોલેટ આયનનું આલ્કાઈલેશન છે.
$1$. બેઝ $(NaOH)$ કીટોન $(R-CO-CH_3)$ માંથી $\alpha$-હાઈડ્રોજન દૂર કરીને એનોલેટ આયન $(R-CO-CH_2^-)$ બનાવે છે.
$2$. ત્યારબાદ એનોલેટ આયન ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને $S_N2$ પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_3CH_2Br)$ પર હુમલો કરે છે.
$3$. આલ્કાઈલ સમૂહ $(CH_3CH_2-)$ કીટોનના $\alpha$-કાર્બન સાથે જોડાય છે.
$4$. પરિણામી નીપજ $R-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ છે.
આપેલ વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,વિકલ્પ $D$ એ $R-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ બંધારણ દર્શાવે છે.

(C) $pK_{a}$ મૂલ્ય એ સંયોજનની એસિડિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. એસિડિકતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝ (conjugate base) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $A$ માં,સંયુગ્મી બેઇઝ કાર્બોનિલ ગ્રુપ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,પરંતુ તે $-OH$ ગ્રુપ સાથે ક્રોસ-કોન્જુગેશન પણ અનુભવે છે.
$2$. $B$ માં,સંયુગ્મી બેઇઝ કાર્બોનિલ ગ્રુપ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$3$. $C$ માં,સંયુગ્મી બેઇઝ કાર્બોનિલ ગ્રુપ અને ફિનાઇલ રિંગ બંને સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,જે તેને અત્યંત સ્થિર બનાવે છે.
$4$. $D$ માં,સંયુગ્મી બેઇઝ કાર્બોક્સિલેટ ગ્રુપ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે,પરંતુ રેઝોનન્સના પ્રકારને કારણે તે $C$ કરતા ઓછું સ્થિર છે.
સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતાની સરખામણી કરતા,$C$ $(C_6H_5-CH_2-CO-CH_3)$ માં બેન્ઝિલિક પ્રોટોન ફિનાઇલ રિંગ અને કાર્બોનિલ ગ્રુપ બંને સાથે વિસ્તૃત કોન્જુગેશનને કારણે સૌથી વધુ સ્થિર સંયુગ્મી બેઇઝ બનાવે છે. તેથી,તે સૌથી વધુ એસિડિક છે અને તેનું $pK_{a}$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું છે.

(D) પગલું $1$: $4$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઇડની $Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયા $-OH$ સમૂહની સાપેક્ષમાં ઓર્થો સ્થાનો પર ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે,જે $3,5$-ડાયબ્રોમો-$4$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ (નીપજ $A$) બનાવે છે.
પગલું $2$: $A$ ની $NH_2OH$ (હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન) સાથેની પ્રક્રિયા આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ ને ઓક્સાઇમ સમૂહ $(-CH=N-OH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે $3,5$-ડાયબ્રોમો-$4$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ ઓક્સાઇમ (નીપજ $B$) બનાવે છે.
પગલું $3$: $B$ ની $P_2O_5$ (નિર્જલીકરણ કરતા એજન્ટ) સાથેની પ્રક્રિયા ઓક્સાઇમ સમૂહનું નાઇટ્રાઇલ સમૂહ $(-CN)$ માં નિર્જલીકરણ કરે છે,જે $3,5$-ડાયબ્રોમો-$4$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોનાઇટ્રાઇલ (નીપજ $C$) આપે છે.

(B) પગલું $1$: $4\text{-aminobenzonitrile}$ નું $DIBAL-H$ $(AlH(i-Bu)_2)$ સાથે રિડક્શન અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી નીપજ '$A$' તરીકે $4\text{-aminobenzaldehyde}$ મળે છે.
પગલું $2$: $4\text{-aminobenzaldehyde}$ ની એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ સાથે મંદ $NaOH$ અને ગરમીની હાજરીમાં પ્રક્રિયા એ ક્રોસ-આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયા છે.
પગલું $3$: $4\text{-aminobenzaldehyde}$ નો આલ્ડિહાઈડ સમૂહ એસીટાલ્ડિહાઈડના $\alpha\text{-હાઈડ્રોજન}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મુખ્ય નીપજ '$B$' તરીકે $4\text{-aminocinnamaldehyde}$ બનાવે છે.

(A) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા એ ક્રોસ્ડ કેનિઝારો પ્રક્રિયા છે. જે સંયોજનોમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો અભાવ હોય છે તે સાંદ્ર $KOH$ ની હાજરીમાં આ પ્રક્રિયા આપે છે. ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા પ્રત્યે વધુ સક્રિય હોવાથી તેનું ઓક્સિડેશન થઈને ફોર્મેટ $(HCOO^-)$ બને છે,જ્યારે અન્ય આલ્ડિહાઇડનું તેના અનુરૂપ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન થાય છે. સંયોજનો $II$ અને $V$ એવા આલ્ડિહાઇડ છે જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન હોતા નથી,તેથી સાંદ્ર $aq.$ $KOH$ ની હાજરીમાં $HCHO$ દ્વારા તેનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન થઈ શકે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા હેલોફોર્મ પ્રક્રિયાનું અંતિમ સોપાન છે.
આ સોપાનમાં,હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન $(OH^{-})$ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે અને $PhCOCBr_{3}$ અણુના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
આનાથી ટેટ્રાહેડ્રલ મધ્યવર્તી સંયોજન બને છે,જે ત્યારબાદ વિઘટિત થઈને સ્થાયી $CBr_{3}^{-}$ કાર્બેનાયન મુક્ત કરે છે અને બેન્ઝોઇક એસિડ $(PhCOOH)$ બનાવે છે.
અંતે,કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(PhCOOH)$ અને $CBr_{3}^{-}$ કાર્બેનાયન વચ્ચે આંતર-આણ્વીય પ્રોટોન વિનિમય થાય છે,જેના પરિણામે બેન્ઝોએટ આયન $(PhCOO^{-})$ અને બ્રોમોફોર્મ $(CHBr_{3})$ બને છે.

(A) $DIBAL-H$ (ડાયઆઈસોબ્યુટાઈલ એલ્યુમિનિયમ હાઈડ્રાઈડ) એ એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે. નીચા તાપમાને $(-78^{\circ}C)$,તે એસ્ટર $(-COOEt)$ અને નાઈટ્રાઈલ $(-CN)$ બંને ક્રિયાશીલ સમૂહોનું આલ્ડિહાઈડમાં રિડક્શન કરે છે. પ્રક્રિયામાં વધારાના $DIBAL-H$ અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ નો ઉપયોગ થતો હોવાથી,બંને ક્રિયાશીલ સમૂહો આલ્ડિહાઈડ સમૂહો $(-CHO)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે. અંતિમ નીપજ ડાયઆલ્ડિહાઈડ છે.

(D) ફેહલિંગ કસોટી એલિફેટિક આલ્ડિહાઈડ દ્વારા આપવામાં આવે છે,પરંતુ એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ કે કીટોન દ્વારા નહીં.
$(a)$ ગેટરમેન-કોચ પ્રક્રિયા બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ (એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ) આપે છે.
$(b)$ એસિડ ક્લોરાઈડની ડાયઆલ્કાઈલકેડમિયમ સાથેની પ્રક્રિયાથી કીટોન (પેન્ટેન$-3-$ઓન) મળે છે.
$(c)$ p-ટોલ્યુઓઈલ ક્લોરાઈડનું રોઝનમન્ડ રિડક્શન p-ટોલ્યુઆલ્ડિહાઈડ (એરોમેટિક આલ્ડિહાઈડ) આપે છે.
$(d)$ $1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિનનું ઓઝોનોલિસિસ $6-$ઓક્સોહેપ્ટેનાલ આપે છે,જે એક એલિફેટિક કીટો-આલ્ડિહાઈડ છે. તેમાં એલિફેટિક આલ્ડિહાઈડ સમૂહ હોવાથી,તે ફેહલિંગ કસોટીમાં હકારાત્મક પરિણામ ($Cu_2O$ ના લાલ-કથ્થઈ અવક્ષેપ) આપે છે.

(A) એસિટોનની જલીય $NaOH$ ની હાજરીમાં બ્રોમિન સાથેની પ્રક્રિયા એ હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા છે.
એસિટોન અને બ્રોમિન વચ્ચેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_{3}COCH_{3} + 3Br_{2} + 4NaOH \rightarrow CHBr_{3} + CH_{3}COONa + 3NaBr + 3H_{2}O$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mol$ $CHBr_{3}$ ઉત્પન્ન કરવા માટે $3 \ mol$ $Br_{2}$ ની જરૂર પડે છે.
આપેલ છે કે $1.0 \ mol$ બ્રોમિનનો ઉપયોગ થાય છે,તેથી ઉત્પન્ન થતા $CHBr_{3}$ નું પ્રમાણ:
$\text{Amount of } CHBr_{3} = \frac{1}{3} \times \text{Amount of } Br_{2} = \frac{1}{3} \times 1.0 \ mol = \frac{1}{3} \ mol$.

(D) બેન્ઝાલ્ડિહાઈડને સાંદ્ર જલીય $NaOH$ દ્રાવણમાં $formaldehyde$ નો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયાને $Cross-Cannizzaro$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડનો એક અણુ બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલમાં રિડક્શન પામે છે જ્યારે $formaldehyde$ નું ઓક્સિડેશન થઈને ફોર્મેટ ક્ષાર બને છે.
જે આલ્ડિહાઈડમાં $\alpha-hydrogen$ પરમાણુ હોતો નથી,તે આ પ્રકારની પ્રક્રિયા આપે છે.

(B) શુષ્ક $HCl$ વાયુની હાજરીમાં આલ્ડિહાઈડની આલ્કોહોલના વધારા સાથેની પ્રક્રિયા એ ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ,આલ્ડિહાઈડ આલ્કોહોલના એક તુલ્ય સાથે પ્રક્રિયા કરીને હેમિયાસેટલ બનાવે છે.
ત્યારબાદ,હેમિયાસેટલ આલ્કોહોલના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને જેમ-ડાયઆલ્કોક્સી સંયોજન બનાવે છે જેને એસેટલ કહેવાય છે.
કારણ કે પ્રક્રિયા વધારાના $MeOH$ સાથે કરવામાં આવે છે,તેથી અંતિમ મુખ્ય નીપજ એસેટલ છે,જે $C_6H_5CH(OCH_3)_2$ (બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ ડાયમિથાઈલ એસેટલ) છે.

(A)
પગલા $(i)$ માં,બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડનું $H_2, Pd / BaSO_4$ ની હાજરીમાં રિડક્શન થઈને બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ મળે છે.
આ પ્રક્રિયાને રોઝનમંડ રિડક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયક એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શનકર્તા છે,જે એસિડ ક્લોરાઈડનું રિડક્શન કરીને આલ્ડિહાઈડ સમૂહ આપે છે.
પગલા $(ii)$ માં,બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ એસિડના આલ્કલી ક્ષાર $(NaOAc)$ ની હાજરીમાં એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથે સંઘનન પ્રક્રિયા કરીને સિનામિક એસિડ $(\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત એરોમેટિક એસિડ$)$ આપે છે.
આ પ્રક્રિયાને પર્કિન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) પ્રક્રિયા બે મુખ્ય તબક્કામાં થાય છે:
$1$. પ્રથમ તબક્કો બેન્ઝોનાઈટ્રાઈલ $(C_6H_5CN)$ નું $SnCl_2/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને $Stephen \ reduction$ છે,ત્યારબાદ જળવિભાજન થાય છે,જે નીપજ $X$ તરીકે બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(C_6H_5CHO)$ આપે છે.
$2$. બીજો તબક્કો મંદ $NaOH$ ની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ $(X)$ અને $4-methylacetophenone$ વચ્ચે $Claisen-Schmidt$ કન્ડેન્સેશન (આલ્ડૉલ કન્ડેન્સેશનનો એક પ્રકાર) છે. આ પ્રક્રિયા $\alpha, \beta$-અસંતૃપ્ત કીટોન આપે છે,જે $Y$ છે.

(C) એસીટોફેનોન $(PhCOCH_3)$ પરબેન્ઝોઇક એસિડ સાથે બેયર-વિલિગર ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા કરીને ફિનાઇલ એસિટેટ $(PhOCOCH_3)$ બનાવે છે,જે સંયોજન $X$ છે.
જ્યારે $X$ $(PhOCOCH_3)$ વધુ પડતા $CH_3MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે એસ્ટર ન્યુક્લિયોફિલિક એસિલ સબસ્ટિટ્યુશન અને ત્યારબાદ કીટોન સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા આપે છે.
$1$. $PhOCOCH_3 + CH_3MgBr \rightarrow PhOMgBr + CH_3COCH_3$ (એસીટોન).
$2$. બનેલ એસીટોન $CH_3MgBr$ ના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને tert-બ્યુટોક્સાઇડ $((CH_3)_3COMgBr)$ બનાવે છે.
$3$. જલીય એસિડ $(H_3O^+)$ સાથેની પ્રક્રિયા બાદ,ફિનોલ $(PhOH)$ અને tert-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલ $((CH_3)_3COH)$ મળે છે.

(C) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ ની ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ કરવાથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક કરતા એક કાર્બન પરમાણુ વધારે ધરાવતો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ મળે છે.
ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ ના ઉત્પાદન માટે,જેમાં બે કાર્બન પરમાણુઓ છે,ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CH_3MgBr$ (એક કાર્બન) એ ફોર્માલ્ડિહાઈડ ($HCHO$,એક કાર્બન) સાથે પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$HCHO + CH_3MgBr \rightarrow H-C(H)(CH_3)-OMgBr$
$H-C(H)(CH_3)-OMgBr + H_3O^+ \rightarrow CH_3CH_2OH + Mg(OH)Br$
આમ,સાચું સંયોજન ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ છે.

(A) પ્રથમ પ્રક્રિયામાં:
$(i)$ $NaBH_4$ એ હાઇડ્રાઇડ આયન $(H^-)$ ના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે,જે એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ ના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને આલ્કોક્સાઇડ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
(ii) $D_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,આલ્કોક્સાઇડ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ (ડ્યુટેરેટેડ) થાય છે અને આલ્કોહોલ $CH_3CH(OD)CH_3$ બનાવે છે,જે $X$ છે.
બીજી પ્રક્રિયામાં:
$(i)$ $NaBD_4$ એ ડ્યુટેરાઇડ આયન $(D^-)$ ના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે,જે એસિટોનના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને આલ્ફા સ્થાન પર ડ્યુટેરિયમ ધરાવતું આલ્કોક્સાઇડ મધ્યવર્તી બનાવે છે.
(ii) $H_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,આલ્કોક્સાઇડ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ થાય છે અને આલ્કોહોલ $CH_3CD(OH)CH_3$ બનાવે છે,જે $Y$ છે.
આમ,$X = CH_3CH(OD)CH_3$ અને $Y = CH_3CD(OH)CH_3$.

(A) શરૂઆતનું સંયોજન,થેલેલ્ડિહાઇડ,$\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ધરાવતું નથી. તેથી,$KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝની હાજરીમાં,તે આંતર-આણ્વીય કેનિઝારો પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયામાં,એક આલ્ડિહાઇડ જૂથનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ માં રિડક્શન થાય છે જ્યારે બીજા આલ્ડિહાઇડ જૂથનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ ક્ષાર $(-COO^-)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે. $H_3O^+$ સાથે એસિડિફિકેશન પર,ક્ષાર કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથ $(-COOH)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે $X$ ($o$-હાઇડ્રોક્સિમિથાઇલબેન્ઝોઇક એસિડ) આપે છે.
જ્યારે $X$ ને એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+)$ ની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આંતર-આણ્વીય એસ્ટરિફિકેશન ($-H_2O$ નો લોસ) દ્વારા ચક્રીય એસ્ટર બનાવે છે જેને લેક્ટોન કહેવાય છે,જે $Y$ (થેલાઇડ) છે.

(A) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
તબક્કો $1$: $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોપેન્ટિનનું ઓઝોનોલિસિસ અને ત્યારબાદ રિડક્ટિવ વર્કઅપ $(Zn/H_2O)$ હેપ્ટેન-$2,6$-ડાયોન બનાવે છે.
તબક્કો $2$: મળેલ હેપ્ટેન-$2,6$-ડાયોન બેઝ $(OH^-)$ ની હાજરીમાં આંતર-આણ્વીય આલ્ડોલ સંઘનન પ્રક્રિયા અનુભવે છે. $\alpha$-કાર્બન પર બનેલ એનોલેટ બીજા કાર્બોનિલ સમૂહ પર હુમલો કરીને $\beta$-હાઈડ્રોક્સી કીટોન મધ્યવર્તી બનાવે છે. આ મધ્યવર્તી ત્યારબાદ નિર્જલીકરણ ($H_2O$ દૂર થવું) અનુભવીને સ્થાયી $\alpha,\beta$-અસંતૃપ્ત કાર્બોનિલ સંયોજન બનાવે છે,જે $3$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$2$-ઈન-$1$-ઓન છે.

(B) $4$-ફોર્મિલબેન્ઝોઈક એસિડમાં આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ બંને હોય છે.
જ્યારે એક તુલ્ય હાઇડ્રેઝિન $(NH_2NH_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે વધુ સક્રિય આલ્ડિહાઈડ સમૂહ હાઇડ્રેઝોન બનાવે છે.
ત્યારબાદ આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે ગરમ કરવાથી હાઇડ્રેઝોનનું વુલ્ફ-કિશનર રિડક્શન થઈને મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ બને છે.
દરમિયાન,કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ બેઝ $(KOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર $(-COO^-K^+)$ બનાવે છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $4$-મિથાઈલબેન્ઝોએટ પોટેશિયમ ક્ષાર છે.

(A) $1$. કેલ્શિયમ બ્યુટેનોએટ,$(CH_3CH_2CH_2COO)_2Ca$ ને ગરમ કરવાથી હેપ્ટન$-4-$ઓન $(CH_3CH_2CH_2COCH_2CH_2CH_3)$ અને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ $(CaCO_3)$ મળે છે.
$2$. હેપ્ટન$-4-$ઓન એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $1,2-$ઈથેનડાયોલ $(HOCH_2CH_2OH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ચક્રીય કીટલ બનાવે છે.
$3$. આ પ્રક્રિયામાં ડાયોલનું કાર્બોનિલ કાર્બન પર ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થાય છે,ત્યારબાદ પાણીના અણુ દૂર થઈને વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ ચક્રીય બંધારણ બને છે.

(B) ઈથાઈલ મિથાઈલ કીટોન $(CH_3CH_2COCH_3)$ ની વધારાના $OH^{-}$ ની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા એ હેલોફોર્મ પ્રકારની પ્રક્રિયા છે (ખાસ કરીને,$\alpha$-કાર્બનનું ક્લોરિનેશન).
કાર્બોનિલ સાથે જોડાયેલ મિથાઈલ ગ્રુપ $(CH_3)$ અવકાશીય રીતે વધુ સુલભ હોવાથી અને પરિણામી એનોલેટ વધુ સ્થિર હોવાથી,ક્લોરિનેશન મુખ્યત્વે મિથાઈલ ગ્રુપ પર થાય છે.
ક્લોરિન પરમાણુઓની પ્રેરક અસરને કારણે મિથાઈલ ગ્રુપના $\alpha$-હાઈડ્રોજન ક્રમશઃ ક્લોરિન પરમાણુઓ દ્વારા બદલાય છે,જે બાકીના $\alpha$-હાઈડ્રોજનને વધુ એસિડિક બનાવે છે.
અંતે,મિથાઈલ ગ્રુપ ટ્રાયક્લોરોમિથાઈલ ગ્રુપ $(-CCl_3)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જેના પરિણામે $CH_3CH_2COCCl_3$ નીપજ મળે છે.

(C) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. બેન્ઝોનાઈટ્રાઈલ $(C_6H_5CN)$ મિથાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(MeMgBr)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ દ્વારા એસિટોફેનોન $(C_6H_5COCH_3)$ બનાવે છે,જે નીપજ $X$ છે.
$2$. એસિટોફેનોન $(C_6H_5COCH_3)$ માં મિથાઈલ કીટોન સમૂહ હોય છે,જે $NaOH/I_2$ સાથે આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા આપે છે અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન $(H_3O^+)$ દ્વારા બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ બનાવે છે,જે નીપજ $Y$ છે.
આમ,$X$ એ એસિટોફેનોન છે અને $Y$ એ બેન્ઝોઈક એસિડ છે,જે વિકલ્પ $III$ ને અનુરૂપ છે.

(B) બ્યુટેનાલ $(CH_3CH_2CH_2CHO)$ ની $n$-પ્રોપાઇલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ $(CH_3CH_2CH_2MgBr)$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ,ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક બ્યુટેનાલના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરીને આલ્કોક્સાઇડ મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ પર,આ મધ્યવર્તી સંયોજન હેપ્ટન-$4$-ઓલ $(CH_3CH_2CH_2CH(OH)CH_2CH_2CH_3)$ આપે છે.
હેપ્ટન-$4$-ઓલમાં,મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ બે સમાન $n$-પ્રોપાઇલ સમૂહો $(-CH_2CH_2CH_3)$ અને એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ તથા એક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલ છે.
કેન્દ્રસ્થ કાર્બન બે સમાન સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોવાથી,તે કાઇરલ કેન્દ્ર નથી.
તેથી,નીપજ એક અકાઇરલ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.

(B)
ફેહલિંગ પ્રક્રિયક એ જલીય કોપર સલ્ફેટ અને આલ્કલાઇન સોડિયમ પોટેશિયમ ટાર્ટ્રેટનું મિશ્રણ છે.
જ્યારે આલ્ડિહાઈડને ફેહલિંગ પ્રક્રિયક સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે લાલ-કથ્થઈ રંગના અવક્ષેપ મળે છે અને આલ્ડિહાઈડનું અનુરૂપ કાર્બોક્સિલેટ આયનમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આ લાલ-કથ્થઈ અવક્ષેપ કોપર$(I)$ ઓક્સાઈડના નિર્માણને કારણે હોય છે.
$RCHO + 2Cu^{2+} + 5OH^{-} \xrightarrow{\Delta} RCOO^{-} + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$

(B) પ્રથમ તબક્કામાં,પ્રોપાઇન $(CH_3-C \equiv CH)$ એ $Hg^{2+}$ અને $H_3O^+$ ની હાજરીમાં જલીયકરણ પામીને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ બનાવે છે,જે $X$ છે.
બીજા તબક્કામાં,એસિટોન મંદ $NaOH$ ની હાજરીમાં બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ $(PhCHO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. આ ક્લેસન-શ્મિટ કન્ડેન્સેશન (ક્રોસ-આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશનનો એક પ્રકાર) છે,જેમાં એસિટોનનો $\alpha$-હાઇડ્રોજન બેન્ઝાલ્ડિહાઇડના કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $4$-ફિનાઇલબ્યુટ-$3$-ઇન-$2$-ઓન $(CH_3COCH=CHPh)$ બનાવે છે,જે $Y$ છે.

(A) $Br_3CCHO \stackrel{NaOH}{\longrightarrow} CHBr_3 + HCOONa$ પ્રક્રિયા એ હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા (ખાસ કરીને બ્રોમોફોર્મ પ્રક્રિયા) નું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ટ્રાયહેલોએસીટાલ્ડિહાઈડ $(Br_3CCHO)$ બેઝ $(NaOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
હાઈડ્રોક્સાઈડ આયન $(OH^-)$ કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેનાથી $C-C$ બંધ તૂટે છે.
પરિણામે બ્રોમોફોર્મ $(CHBr_3)$ અને અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર,એટલે કે સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ બને છે.

(A)
સોડિયમ હાઈપોઆયોડાઈટ સાથેની આયોડોફોર્મ કસોટીનો ઉપયોગ $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહની ઓળખ માટે થાય છે,જે ઓક્સિડેશન પર $CH_3CO-$ સમૂહ ઉત્પન્ન કરે છે.
આપેલા સંયોજનો સાથેની આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$(A)$ $CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 3I_2 + 4NaOH \longrightarrow CH_3CH_2CH_2COONa + CHI_3 + 3NaI + 3H_2O$. તે $CH_3CO-$ સમૂહની હાજરીને કારણે પોઝિટિવ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$(B)$ $CH_3CH_2COCH_2CH_3$ માં $CH_3CO-$ સમૂહ નથી,તેથી તે નેગેટિવ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$(C)$ $CH_3CH_2CH(OH)CH_2CH_3$ માં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ નથી,તેથી તે નેગેટિવ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$(D)$ $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2OH$ એ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે જેમાં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ નથી,તેથી તે નેગેટિવ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.

(C) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(PhMgBr)$ ની ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ આપે છે.
વિશેષ રીતે,ન્યુક્લિયોફિલિક ફિનાઈલ ગ્રુપ $(Ph^-)$ ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ ના ઈલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જે મધ્યવર્તી આલ્કોક્સાઈડ $(Ph-CH_2-O^-)$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ એસિડ દ્વારા પ્રોટોનેશન થવાથી બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(Ph-CH_2OH)$ બને છે.
તેથી,સંયોજન $X$ ફોર્માલ્ડિહાઈડ છે.

(C) $EtOH$ માં $NaBH_4$ એ એક સૌમ્ય રિડક્શનકર્તા છે.
તે અણુમાં હાજર અન્ય ક્રિયાશીલ સમૂહો જેવા કે એસ્ટર,કાર્બોક્સિલિક એસિડ અથવા નાઈટ્રાઈલને અસર કર્યા વિના આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ નું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ માં પસંદગીયુક્ત રિડક્શન કરે છે.

(A) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $KOH$ ની હાજરીમાં આઇસોબ્યુટીરાલ્ડિહાઇડ $(CH_3)_2CH-CHO$ નું ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ સાથે આલ્ડોલ કન્ડેન્સેશન થવાથી $3-hydroxy-2,2-dimethylpropanal$ $(HOCH_2-C(CH_3)_2-CHO)$ મળે છે.
$2$. આ નીપજ $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયનોહાઇડ્રિન બનાવે છે.
$3$. એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ અને ત્યારબાદ ગરમ કરવાથી આંતર-આણ્વીય એસ્ટરિફિકેશન દ્વારા લેક્ટોન $(Y)$ બને છે.
તેથી,શરૂઆતનું સંયોજન $(X)$ આઇસોબ્યુટીરાલ્ડિહાઇડ છે,જે $(CH_3)_2CH-CHO$ છે.

(B) $1$. $4$-ક્લોરોએસીટોફેનોનની $NaCN$ અને $HOAc$ સાથેની પ્રતિક્રિયા (સાયનોહાઇડ્રિન નિર્માણ) $P$ આપે છે,જે $2-(4-\text{ક્લોરોફિનાઇલ})-2-\text{હાઇડ્રોક્સીપ્રોપેનિટ્રાઇલ}$ છે.
$2$. $P$ ની $H^+$ ની હાજરીમાં $EtOH$ સાથેની પ્રતિક્રિયા (એસિડ-કેટેલાઇઝ્ડ એસ્ટરિફિકેશન/હાઇડ્રોલિસિસ) નાઇટ્રાઇલ સમૂહને એસ્ટરમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે $Q$ આપે છે,જે ઇથાઇલ $2-(4-\text{ક્લોરોફિનાઇલ})-2-\text{હાઇડ્રોક્સીપ્રોપેનોએટ}$ છે.
$3$. $Q$ ની $2$ મોલ $MeMgBr$ અને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથેની પ્રતિક્રિયા (એસ્ટર સાથે ગ્રીગનાર્ડ પ્રતિક્રિયા) એસ્ટર સમૂહને તૃતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ દ્વારા બદલે છે,જે $R$ આપે છે,જે $1-(4-\text{ક્લોરોફિનાઇલ})-1,2-\text{ડાયહાઇડ્રોક્સી}-2-\text{મિથાઇલપ્રોપેન}$ છે.

(B) વિધાન $I$ ખોટું છે. ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg/conc. HCl)$ કાર્બોનિલ સમૂહોનું મિથિલીન સમૂહોમાં રિડક્શન કરે છે. જોકે,તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં એમાઈડનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં જળવિભાજન કરતું નથી. એમાઈડ સમૂહ અકબંધ રહે છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે. વુલ્ફ-કિશનર રિડક્શન $(NH_2NH_2/OH^-/glycol)$ કાર્બોનિલ સમૂહોનું મિથિલીન સમૂહોમાં રિડક્શન કરે છે. જોકે,$\alpha$-હેલો કીટોનની હાજરીમાં,બેઝિક પરિસ્થિતિઓ $(OH^-)$ કાર્બોનિલ સમૂહના સાદા રિડક્શનને બદલે વિલોપન પ્રક્રિયાઓ (ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન) તરફ દોરી જાય છે. આમ,નીપજમાં આલ્કીન બનશે,નહીં કે દર્શાવેલ સાદો આલ્કેન વ્યુત્પન્ન.