Properties Questions in Hindi

(B) मिथाइल ब्यूटेनोएट $(C_3H_7COOCH_3)$ $CH_3MgBr$ के पहले मोल के साथ अभिक्रिया करके मेथोक्सी समूह $(-OCH_3)$ को विस्थापित करता है और कीटोन,$2$-पेंटेनोन $(C_3H_7COCH_3)$ बनाता है।
यह कीटोन फिर $CH_3MgBr$ के दूसरे मोल के साथ अभिक्रिया करके एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है।
अम्लीय जल-अपघटन पर,एल्कोक्साइड मध्यवर्ती तृतीयक अल्कोहल,$2$-मिथाइलपेंटेन-$2$-ओल $(C_3H_7C(OH)(CH_3)_2)$ प्रदान करता है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ,$3$-मिथाइलपेंटेन-$2$-ओन,$C3$ स्थिति पर एक कायरल केंद्र रखता है।
ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3MgBr)$ का न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण $sp^2$ संकरित कार्बोनिल कार्बन $(C2)$ पर होता है।
चूंकि $C3$ कायरल केंद्र पहले से मौजूद है और अभिक्रिया के दौरान इसका विन्यास स्थिर रहता है,इसलिए समतलीय कार्बोनिल समूह के दो अलग-अलग फलकों से न्यूक्लियोफाइल का आक्रमण $C2$ पर एक नया कायरल केंद्र बनाता है।
इसके परिणामस्वरूप दो उत्पाद बनते हैं जिनका $C3$ पर विन्यास समान होता है लेकिन $C2$ पर विन्यास भिन्न होता है।
ऐसे त्रिविम समावयवी,जो एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब नहीं होते हैं,डायस्टेरियोमर्स कहलाते हैं।

(A) लाल फास्फोरस और हाइड्रोआयोडिक एसिड $(Red\,P + HI)$ एक शक्तिशाली अपचायक है जो एल्डिहाइड और कीटोन को उनके संबंधित एल्केन में अपचयित करता है।
अभिक्रिया: $CH_3-CH_2-CHO + 4HI \xrightarrow{Red\,P, \Delta} CH_3-CH_2-CH_3 + H_2O + 2I_2$.
अतः,उत्पाद $A$ प्रोपेन है।

(C) विटिग अभिक्रिया में,एक एल्डिहाइड या कीटोन एक फॉस्फोनियम इलाइड के साथ अभिक्रिया करके एक एल्कीन और ट्राइफेनिलफॉस्फीन ऑक्साइड $(Ph_3PO)$ बनाता है। यदि परिणामी एल्कीन ज्यामितीय समावयवता ($cis/trans$ या $E/Z$) प्रदर्शित कर सकता है,तो दो उत्पाद (समावयवी) बनते हैं।
अभिक्रिया $(C)$ में: $PhCHO + Ph_3P=CHPh \to PhCH=CHPh + Ph_3PO$.
एल्कीन $PhCH=CHPh$ (स्टिलबीन) दो ज्यामितीय समावयवियों के रूप में मौजूद होता है: $cis$-स्टिलबीन और $trans$-स्टिलबीन।
$(A)$,$(B)$,और $(D)$ में,बनने वाले एल्कीन में ज्यामितीय समावयवी नहीं होते हैं क्योंकि द्वि-आबंधित कार्बन में से कम से कम एक कार्बन दो समान समूहों से जुड़ा होता है।

(C) दी गई अभिक्रिया एक विटिग (Wittig) अभिक्रिया है,जिसमें एक कीटोन फॉस्फोरस इलाइड $(Ph_3P=CH_2)$ के साथ अभिक्रिया करके एक एल्कीन बनाता है।
इस अभिक्रिया में,साइक्लोहेक्सानोन का ऑक्सीजन परमाणु इलाइड के $=CH_2$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप मुख्य उत्पाद $A$ के रूप में मिथाइलीनसाइक्लोहेक्सेन और उप-उत्पाद के रूप में ट्राइफिनाइलफॉस्फीन ऑक्साइड $(Ph_3P=O)$ प्राप्त होता है।

(C) $LiAlH_4$ (लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड) एक प्रबल अपचायक है। यह एल्डिहाइड,कीटोन और एस्टर को उनके संगत अल्कोहल में अपचयित करता है।
दिए गए यौगिक में,एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$,एक कीटोन समूह $(>C=O)$ और एक एस्टर समूह $(-COOCH_3)$ है।
$LiAlH_4$ इन तीनों क्रियात्मक समूहों को अपचयित करेगा:
$1$. एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ अपचयित होकर प्राथमिक अल्कोहल $(-CH_2OH)$ बनाता है।
$2$. कीटोन समूह $(>C=O)$ अपचयित होकर द्वितीयक अल्कोहल $(-CHOH-)$ बनाता है।
$3$. एस्टर समूह $(-COOCH_3)$ अपचयित होकर प्राथमिक अल्कोहल $(-CH_2OH)$ और मेथनॉल $(CH_3OH)$ बनाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद में तीन अल्कोहल समूह होंगे: दो प्राथमिक अल्कोहल और एक द्वितीयक अल्कोहल।

(A) $NaBH_4$ एक चयनात्मक अपचायक (reducing agent) है जो एल्डिहाइड और कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करता है लेकिन एस्टर या कार्बोक्सिलिक एसिड को अपचयित नहीं करता है।
दिए गए यौगिक में,एक कीटोन समूह और एक एस्टर समूह है।
$NaBH_4$ चयनात्मक रूप से कीटोन समूह को द्वितीयक अल्कोहल में अपचयित करेगा जबकि एस्टर समूह अपरिवर्तित रहेगा।
इसलिए,उत्पाद एक ऐसा यौगिक है जिसमें प्राथमिक अल्कोहल (मूल संरचना से) और द्वितीयक अल्कोहल (कीटोन से निर्मित) दोनों मौजूद हैं,और एस्टर समूह अपरिवर्तित रहता है।
यह विकल्प $(A)$ के अनुरूप है।

(A) यह अभिक्रिया साइक्लोप्रोपेन वलय से जुड़े हाइड्रॉक्सिल समूह के प्रोटोनेशन द्वारा आगे बढ़ती है,जिसके बाद एक स्थिर कार्बोकेशन बनाने के लिए वलय खुल जाता है। फेनिल वलय पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-दाता मेथोक्सी समूह अंतःआणविक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (फ्रीडल-क्राफ्ट प्रकार का चक्रीकरण) को सुगम बनाता है,जिससे अंतिम इंडेनोन व्युत्पन्न बनता है।
$1$. साइक्लोप्रोपेन वलय पर $OH$ समूह का प्रोटोनेशन।
$2$. स्थिर कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनाने के लिए साइक्लोप्रोपेन वलय का खुलना।
$3$. कार्बोकेशन द्वारा इलेक्ट्रॉन-समृद्ध $p$-मेथोक्सीफेनिल वलय पर अंतःआणविक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन।
$4$. अंतिम उत्पाद विकल्प $A$ में दिखाया गया इंडेनोन व्युत्पन्न है।

(B) इस अभिक्रिया में dil. $HCl$ की उपस्थिति में प्रोटोनेशन द्वारा एमाइड समूह के कार्बोनिल कार्बन पर हाइड्रॉक्सिल समूह का आंतरिक न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण होता है।
इससे एक मध्यवर्ती यौगिक बनता है,जिसके बाद आंतरिक अम्ल-क्षार अभिक्रिया और पुनर्विन्यास द्वारा एस्टर लिंकेज बनता है,जिसके परिणामस्वरूप संवैधानिक समावयवी $(B)$ प्राप्त होता है,जैसा कि दी गई क्रियाविधि में दिखाया गया है।

(A) रूपांतरण इस प्रकार होता है:
$1$. साइक्लोहेक्सानोन $CH_3MgBr$ और उसके बाद $H^+$ के साथ अभिक्रिया करके $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल बनाता है (अभिकर्मक $1$)।
$2$. $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल $H^+ / \Delta$ के साथ अम्ल-उत्प्रेरित निर्जलीकरण द्वारा $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सीन बनाता है (अभिकर्मक $2$)।
$3$. $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सीन ठंडे तनु $KMnO_4$ (बेयर अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया करके $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,2$-डायोल बनाता है (अभिकर्मक $3$)।
$4$. अंत में,$CrO_3$ चयनात्मक रूप से द्वितीयक अल्कोहल समूह का कीटोन में ऑक्सीकरण करता है,जिससे $1$-हाइड्रॉक्सी-$1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$2$-ओन प्राप्त होता है (अभिकर्मक $4$)।
अतः,सही क्रम $1 \to 2 \to 3 \to 4$ है।

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक की कार्बोनिल यौगिक या एपॉक्साइड के साथ अभिक्रिया से अल्कोहल प्राप्त होता है।
$PCC$ (पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) एक ऑक्सीकरण एजेंट है जो प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड में और द्वितीयक अल्कोहल को कीटोन में ऑक्सीकृत करता है।
यह तृतीयक $(3^{\circ})$ अल्कोहल को ऑक्सीकृत नहीं कर सकता है।
यदि हम एथिलमैग्नीशियम आयोडाइड की ब्यूटेन$-2-$ओन $(CH_3CH_2-CO-CH_3)$ के साथ अभिक्रिया कराते हैं,तो हमें एक तृतीयक अल्कोहल प्राप्त होता है:
$CH_3CH_2-CO-CH_3 + CH_3CH_2MgI$ $\xrightarrow{Ether} (CH_3CH_2)_2C(OMgI)CH_3$ $\xrightarrow{H_3O^+} (CH_3CH_2)_2C(OH)CH_3$
यह उत्पाद $3-\text{मिथाइलपेंटेन}-3-\text{ओल}$ है,जो एक तृतीयक अल्कोहल है और $PCC$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।

(A) इस परिवर्तन में एसीटोफेनोन का एक कायरल सेकेंडरी अल्कोहल में अपचयन शामिल है,जहाँ कार्बोनिल कार्बन पर एक ड्यूटेरियम परमाणु $(D)$ जुड़ता है।
$NaBD_4$ ड्यूटेराइड आयनों $(D^-)$ के स्रोत के रूप में कार्य करता है,जो कीटोन के कार्बोनिल कार्बन पर न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण करते हैं।
विलायक $CH_3OH$ हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ बनाने के लिए वर्कअप के दौरान प्रोटॉन $(H^+)$ प्रदान करता है।
इसलिए,$CH_3OH$ में $NaBD_4$ के साथ एसीटोफेनोन की अभिक्रिया वांछित उत्पाद देती है।

(C) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$1$. एथनॉल $(CH_3CH_2OH)$ में $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$2$. एथनल $(CH_3CHO)$ में $CH_3CO-$ समूह होता है।
$3$. आइसोप्रोपिल अल्कोहल $(CH_3CH(OH)CH_3)$ में $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
अतः,विकल्प $(c)$ के सभी सदस्य धनात्मक आयोडोफॉर्म परीक्षण देते हैं।

(A) दी गई अभिक्रिया एक एल्डिहाइड (ब्यूटेनैल) का एसिटल ($1$,$1$-डाइमेथॉक्सीब्यूटेन) में रूपांतरण है।
यह अभिक्रिया एक अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में कार्बोनिल समूह पर मेथनॉल के नाभिकरागी योग (nucleophilic addition) द्वारा होती है।
सबसे पहले,एल्डिहाइड $H^{+}$ की उपस्थिति में $CH_3OH$ के एक मोल के साथ अभिक्रिया करके हेमीएसिटल बनाता है।
इसके बाद,हेमीएसिटल $H^{+}$ की उपस्थिति में $CH_3OH$ के दूसरे मोल के साथ अभिक्रिया करके अंतिम एसिटल उत्पाद बनाता है।
अतः,इस रूपांतरण के लिए सर्वोत्तम स्थितियाँ $CH_3OH$ के साथ एक अम्ल उत्प्रेरक $(H^{+})$ और ऊष्मा हैं।

(A) यह अभिक्रिया साइक्लोहेक्सानोन के कार्बोनिल कार्बन पर एसिटिलाइड आयन $(HC \equiv C^-)$ के न्यूक्लियोफिलिक योग को दर्शाती है।
$1$. एसिटिलाइड आयन एक प्रबल न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और साइक्लोहेक्सानोन के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है,जिससे एक एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनता है।
$2$. इसके बाद $H_3O^+$ के साथ एल्कोक्साइड मध्यवर्ती का प्रोटोनीकरण करने पर अंतिम उत्पाद $1$-एथिनिलसाइक्लोहेक्सानोल प्राप्त होता है।

(A) चरण $1$: डायलडिहाइड का डायोल में अपचयन $LiAlH_4$ का उपयोग करके किया जाता है।
चरण $2$: द्वि-आबंध का सिन-डाईहाइड्रॉक्सिलेशन $OsO_4$ का उपयोग करके किया जाता है।
चरण $3$: विसिनल डायोल का डाईकीटोन में ऑक्सीडेटिव विदलन $NaIO_4$ (या $HIO_4$) का उपयोग करके किया जाता है।
चरण $4$: डाईकीटोन का डायोल में अपचयन $NaBH_4$ का उपयोग करके किया जाता है।
अतः,अभिकर्मकों का सही क्रम $1 \to 2 \to 3 \to 4$ है।

(B) इस अभिक्रिया में नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ की उपस्थिति में कीटोन समूह का अल्कोहल समूह में चयनात्मक अपचयन (selective reduction) शामिल है।
$NaBH_4$ (सोडियम बोरोहाइड्राइड) एक चयनात्मक अपचायक है जो एल्डिहाइड और कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करता है लेकिन नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ को अपचयित नहीं करता है।
$LiAlH_4$ और $H_2/Ni$ प्रबल अपचायक हैं जो कीटोन और नाइट्रो समूह दोनों को अपचयित कर देंगे।
इसलिए,$NaBH_4$ सही अभिकर्मक है।

(A) इस अभिक्रिया में एक साइनो समूह $(-CN)$ और एक एल्कीन $(-CH=CH_2)$ समूह की उपस्थिति में कीटोन समूह का द्वितीयक अल्कोहल में चयनात्मक अपचयन शामिल है।
$NaBH_4$ एक चयनात्मक अपचायक है जो एल्डिहाइड और कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करता है लेकिन एल्कीन या साइनो समूह को अपचयित नहीं करता है।
$LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो कीटोन,साइनो समूह और संभवतः एल्कीन को भी अपचयित कर देगा।
इसलिए,इस रूपांतरण के लिए $NaBH_4$ सही अभिकर्मक है।

(C) प्रारंभिक पदार्थ एक $\alpha,\beta$-असंतृप्त एस्टर (साइक्लोहेक्सिलिडीन एथिल एसीटेट) है।
चरण $1$: एस्टर का प्राथमिक अल्कोहल में अपचयन करने के लिए $LiAlH_4$ जैसे मजबूत अपचायक की आवश्यकता होती है। $NaBH_4$ आमतौर पर एस्टर को अल्कोहल में अपचयित करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं होता है। इसलिए,$A = LiAlH_4$ है।
चरण $2$: प्राप्त उत्पाद एक एलाइलिक अल्कोहल (साइक्लोहेक्सिलिडीन इथेनॉल) है। $MnO_2$ एक चयनात्मक ऑक्सीकरण एजेंट है जो विशेष रूप से एलाइलिक और बेंजिलिक अल्कोहल को उनके संबंधित एल्डिहाइड या कीटोन में ऑक्सीकृत करता है,बिना द्वि-बंध जैसे अन्य कार्यात्मक समूहों को प्रभावित किए। इस प्रकार,प्राथमिक एलाइलिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण संबंधित एल्डिहाइड,साइक्लोहेक्सिलिडीन एसिटाल्डिहाइड देता है।
इसलिए,$A = LiAlH_4$ और $B = \text{साइक्लोहेक्सिलिडीन एसिटाल्डिहाइड}$ है।

(C) $1.$ पिरिडीन में $SOCl_2$ के साथ अल्कोहल की अभिक्रिया $-OH$ समूह को $-Cl$ से प्रतिस्थापित करती है: $H_2C=CH-CH_2-CH_2-CH(OH)-CH_3 + SOCl_2 \rightarrow H_2C=CH-CH_2-CH_2-CH(Cl)-CH_3 (A)$.
$2.$ $O_3/Zn, H_2O$ का उपयोग करके टर्मिनल एल्कीन $(A)$ का ओजोनोलिसिस द्वि-आबंध को तोड़कर एल्डिहाइड बनाता है: $H_2C=CH-CH_2-CH_2-CH(Cl)-CH_3 \rightarrow OHC-CH_2-CH_2-CH(Cl)-CH_3 (B) + HCHO$.
$3.$ $NaBH_4$ के साथ एल्डिहाइड $(B)$ का अपचयन संगत प्राथमिक अल्कोहल देता है: $OHC-CH_2-CH_2-CH(Cl)-CH_3 \xrightarrow{NaBH_4} HO-CH_2-CH_2-CH_2-CH(Cl)-CH_3 (C)$.

(C) $LiAlH_4$ एक शक्तिशाली अपचायक है जो एस्टर और एनहाइड्राइड को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है। दिए गए अणु में,एक एस्टर समूह $(-COOCH_3)$ और एक एनहाइड्राइड जैसी लिंकेज है। $LiAlH_4$ और उसके बाद $H_2O$ के साथ उपचार करने पर,एस्टर समूह प्राथमिक अल्कोहल $(-CH_2OH)$ में अपचयित हो जाता है और एनहाइड्राइड लिंकेज टूटकर उसी कार्बन परमाणु पर एक द्वितीयक अल्कोहल $(-OH)$ बनाती है,साथ ही मेथनॉल $(CH_3OH)$ और इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ मुक्त होते हैं। अंतिम उत्पाद $(A)$ एक चक्रीय डायोल है जिसमें एक ही कार्बन स्थिति पर एक तृतीयक हाइड्रॉक्सिल समूह और एक प्राथमिक हाइड्रोक्सीमिथाइल समूह होता है।

(D) पिरियोडिक एसिड $(HIO_4)$ विसिनल डायोल,$\alpha$-हाइड्रॉक्सी कार्बोनिल और $1,2$-डाइकार्बोनिल यौगिकों का विदलन (cleavage) करता है।
यौगिक $CHO-CO-CH(OH)-CH_2OH$ के लिए:
$1$. $CHO$ और $CO$ के बीच का बंध टूटकर $HCOOH$ और $HCOOH$ देता है।
$2$. $CO$ और $CH(OH)$ के बीच का बंध टूटकर $HCOOH$ और $HCHO$ देता है।
$3$. $CH(OH)$ और $CH_2OH$ के बीच का बंध टूटकर $HCHO$ और $HCOOH$ देता है।
इस प्रकार,$CHO-CO-CH(OH)-CH_2OH$ की $3HIO_4$ के साथ अभिक्रिया से $2HCHO, CO_2, HCO_2H$ प्राप्त होते हैं।
अतः,विकल्प $D$ सही है।

(B) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ एक कीटो-एस्टर है। कीटोन समूह एस्टर समूह की तुलना में न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति अधिक सक्रिय होता है।
$2$. अम्ल उत्प्रेरक $(H^+)$ की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ के साथ उपचार कीटोन को चक्रीय एसिटल के रूप में चयनात्मक रूप से संरक्षित करता है (उत्पाद $A$)।
$3$. इसके बाद $LiAlH_4$ के साथ अपचयन एस्टर समूह को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है (उत्पाद $B$)।
$4$. अंत में,अम्ल-उत्प्रेरित जलअपघटन $(H_3O^+)$ एसिटल सुरक्षात्मक समूह को हटाकर कीटोन को पुनर्जीवित करता है,जिससे अंतिम उत्पाद $C$ प्राप्त होता है।

(B) यह अभिक्रिया पिरिडीन की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकॉल का फॉसजीन $(COCl_2)$ के साथ चक्रीयकरण है।
एथिलीन ग्लाइकॉल एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है,जो फॉसजीन के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है।
पिरिडीन एक क्षार के रूप में कार्य करता है जो अभिक्रिया के दौरान उत्पन्न $HCl$ को उदासीन करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$HO-CH_2-CH_2-OH + COCl_2 \xrightarrow{\text{Pyridine}} \text{चक्रीय कार्बोनेट} + 2HCl$।
अतः,अभिकारक $A$ फॉसजीन $(COCl_2)$ है।

(A-D) अभिक्रिया अनुक्रम में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. चरण $(A)$: अम्ल उत्प्रेरक $(H^+)$ की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकोल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ का उपयोग करके कीटोन समूह का चक्रीय एसिटल के रूप में संरक्षण।
$2$. चरण $(B)$: $LiAlH_4$ जैसे प्रबल अपचायक का उपयोग करके एस्टर समूह $(-CO_2CH_3)$ का प्राथमिक अल्कोहल $(-CH_2OH)$ में अपचयन।
$3$. चरण $(C)$: $CrO_3$ और $CH_2Cl_2$ का उपयोग करके प्राथमिक अल्कोहल का एल्डिहाइड $(-CHO)$ में मंद ऑक्सीकरण।
$4$. चरण $(D)$: जलीय अम्ल $(H_3O^+)$ का उपयोग करके चक्रीय एसिटल का वापस कीटोन में विसंरक्षण (डीप्रोटेक्शन)।

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3MgI$ एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और $(EtO)_2CH-CHO$ के एल्डिहाइड समूह के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करके एक मध्यवर्ती एल्कोक्साइड बनाता है।
अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^{+})$ पर,मध्यवर्ती एल्कोक्साइड का प्रोटोनीकरण होकर अल्कोहल बनता है और एसिटल समूह $(EtO)_2CH-$ जल-अपघटित होकर एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ में परिवर्तित हो जाता है।
अभिक्रिया: $(EtO)_2CH-CHO + CH_3MgI$ $\rightarrow (EtO)_2CH-CH(OMgI)CH_3$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} OHC-CH(OH)CH_3$.

(C) इस रूपांतरण में एक कीटोन को लंबी कार्बन श्रृंखला वाले एल्केन में बदलना शामिल है।
$1$. कीटोन और इलाइड $(C_6H_5)_3P^{+}-C^{-}HCH_2CH_3$ के बीच विटिग अभिक्रिया एक एल्कीन बनाती है।
$2$. हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण ($B_2H_6$ और उसके बाद $CH_3CO_2H$ का उपयोग करके) एल्कीन को एल्केन में अपचयित करता है।
विकल्प $C$ अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए विटिग अभिक्रिया और उसके बाद हाइड्रोबोरेशन-डीबोरोनेशन का सही उपयोग करता है।

(B) दिया गया अभिकारक एथिल $2-$ऑक्सोसाइक्लोहेक्सेनकार्बोक्सिलेट है,जो एक $\beta$-कीटो एस्टर है।
चरण $(1)$: एस्टर समूह का अम्लीय जलअपघटन $(H_3O^ )$ इसे कार्बोक्सिलिक एसिड में परिवर्तित कर देता है,जिससे एक $\beta$-कीटो एसिड बनता है।
चरण $(2)$: $\beta$-कीटो एसिड को गर्म $(\Delta)$ करने पर इसका विकार्बोक्सिलीकरण (decarboxylation) होता है,जहाँ $-COOH$ समूह $CO_2$ के रूप में निकल जाता है।
अंतिम उत्पाद साइक्लोहेक्सेनोन प्राप्त होता है।

(A) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह होता है या जो इस समूह में ऑक्सीकृत हो सकते हैं।
जल-अपघटन और उसके बाद गर्म करने (डीकार्बोक्सिलेशन) पर,$\beta$-कीटो एस्टर कीटोन देते हैं।
विशेष रूप से,$1$-एसिटाइलसाइक्लोब्यूटेन-$1$-कार्बोक्सिलिक एसिड एथिल एस्टर जल-अपघटन पर एक $\beta$-कीटो एसिड बनाता है,जो गर्म करने पर $CO_2$ खोकर एसिटाइलसाइक्लोब्यूटेन (एक मिथाइल कीटोन) बनाता है।
यह मिथाइल कीटोन $(CH_3-CO-R)$ $I_2/NaOH$ के साथ सकारात्मक आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है,जिससे $CHI_3$ (आयोडोफॉर्म) और एक कार्बोक्सिलेट लवण बनता है।

(B) $LiAlH_4$ के साथ अपचयन,कार्बोनिल व्युत्पन्न के लिए एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic addition-elimination) अभिक्रिया है और एल्डिहाइड/कीटोन के लिए एक नाभिकरागी योग (nucleophilic addition) अभिक्रिया है।
नाभिकरागी आक्रमण के प्रति अभिक्रियाशीलता का सामान्य क्रम है: एसिड क्लोराइड $(B)$ > एल्डिहाइड $(C)$ > कीटोन $(D)$ > एस्टर $(A)$।
अतः,सही क्रम $B > C > D > A$ है।

(D) $LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो चारों क्रियात्मक समूहों का अपचयन कर सकता है: एस्टर,कार्बोक्सिलिक एसिड,कीटोन और एल्डिहाइड।
$NaBH_4$ एक चयनात्मक अपचायक है जो केवल एल्डिहाइड और कीटोन का ही अपचयन कर सकता है।
अतः,$LiAlH_4$ $4$ समूहों का अपचयन करता है और $NaBH_4$ $2$ समूहों का अपचयन करता है।
सही विकल्प $D$ है।

(A) इस अभिक्रिया में दो मुख्य चरण शामिल हैं:
$1$. $N_2H_4/KOH/H_2O$ अभिकर्मक कीटोन समूह पर वोल्फ-किशनर अपचयन करता है,जिससे यह एथिल समूह में परिवर्तित हो जाता है।
$2$. क्लोरीन परमाणु के सापेक्ष ऑर्थो/पैरा स्थिति पर मौजूद प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ क्लोरीन को न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(SNAr)$ के लिए संवेदनशील बनाता है। क्षारीय परिस्थितियों $(KOH)$ में,$Cl$ परमाणु $-OH$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $A$ में एक एथिल समूह,एक हाइड्रॉक्सिल समूह और एक नाइट्रो समूह होता है।

(B) सब्सट्रेट में एक कार्बोनिल समूह और एक चतुर्धातुक अमोनियम समूह $(-CH_2CH_2N^+(CH_3)_3)$ मौजूद है।
वोल्फ-किशनर अपचयन में प्रबल क्षारीय स्थितियों $(NH_2NH_2, OH^-, \Delta)$ का उपयोग किया जाता है,जो चतुर्धातुक अमोनियम समूह का हॉफमैन विलोपन (elimination) कर सकता है।
क्लेमेंसन अपचयन में अम्लीय स्थितियों $(Zn(Hg), HCl, \Delta)$ का उपयोग किया जाता है,जो चतुर्धातुक अमोनियम समूह को प्रभावित नहीं करती हैं,जिससे कार्बोनिल समूह का मेथिलीन समूह में चयनात्मक अपचयन संभव हो जाता है।

(D) प्रारंभिक पदार्थ में एक कीटोन समूह और एक इपॉक्साइड वलय है।
$1$. वोल्फ-किशनर अपचयन प्रबल क्षारीय परिस्थितियों में किया जाता है $(NH_2NH_2, KOH)$।
$2$. क्लेमेंसन अपचयन प्रबल अम्लीय परिस्थितियों में किया जाता है $(Zn(Hg), HCl)$।
$3$. थायोएसीटल निर्माण और उसके बाद रेनी $Ni$ अपचयन में भी आमतौर पर अम्लीय स्थितियां शामिल होती हैं।
चूंकि इपॉक्साइड वलय अम्लीय और क्षारीय दोनों माध्यमों में अस्थिर होता है,इसलिए कीटोन को मेथिलीन समूह में अपचयित करने की किसी भी मानक विधि का उपयोग इपॉक्साइड वलय को नष्ट किए बिना नहीं किया जा सकता है।
अतः,सही उत्तर $D$ है।

(A) इस रूपांतरण में अल्कोहल समूह $(-OH)$ की उपस्थिति में कीटोन समूह $(-CO-)$ का मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ में अपचयन शामिल है।
$1$. $LiAlH_4$ और $NaBH_4$ अपचायक हैं जो कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करते हैं,न कि एल्केन में।
$2$. क्लेमेंसन अपचयन $Zn(Hg)/HCl$ (अम्लीय माध्यम) का उपयोग करता है। अम्लीय परिस्थितियों में,अल्कोहल समूह निर्जलीकरण या अन्य दुष्प्रभावों से गुजर सकता है।
$3$. वोल्फ-किश्नर अपचयन $NH_2NH_2/KOH$ (क्षारीय माध्यम) का उपयोग करता है। अल्कोहल समूह क्षारीय परिस्थितियों में स्थिर होता है,जिससे यह इस विशिष्ट रूपांतरण के लिए पसंदीदा विधि बन जाती है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) $Zn(Hg)/HCl$ के साथ अभिक्रिया क्लीमेन्सन अपचयन है,जो कार्बोनिल समूह को मेथिलीन समूह में अपचयित करती है। हालाँकि,$HCl$ की उपस्थिति में,द्वितीयक अल्कोहल समूह प्रतिस्थापन से गुजरकर क्लोरो व्युत्पन्न बनाता है। अतः,उत्पाद $(A)$,$Q$ है।
$NH_2-NH_2/HO^-, \Delta$ के साथ अभिक्रिया वोल्फ-किश्नर अपचयन है,जो क्षारीय परिस्थितियों में कार्बोनिल समूह को मेथिलीन समूह में अपचयित करती है। इन परिस्थितियों में अल्कोहल समूह अप्रभावित रहता है। अतः,उत्पाद $(B)$,$P$ है।
इसलिए,$A = Q$ और $B = P$।

(C) इस अभिक्रिया में $Zn(Hg)/HCl$ का उपयोग किया जाता है,जो क्लीमेन्सन अपचयन (Clemmensen reduction) है। यह अभिकर्मक विशेष रूप से एल्डिहाइड या कीटोन के कार्बोनिल समूह $(C=O)$ को मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ में अपचयित करता है।
हालाँकि,$HCl$ (एक प्रबल अम्ल) की उपस्थिति में,अणु में मौजूद हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ प्रतिस्थापन अभिक्रिया कर सकता है। द्वितीयक अल्कोहल $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके एल्काइल क्लोराइड $(-Cl)$ बनाता है।
अतः,कीटोन का अपचयन होकर एथिल समूह $(-CH_2CH_3)$ बनता है और अल्कोहल क्लोराइड $(-Cl)$ में परिवर्तित हो जाता है।
सही उत्पाद विकल्प $C$ में दर्शाया गया है।

(C) दी गई अभिक्रिया में $N_2H_4$ और $HO^-, \Delta$ का उपयोग करके कीटोन समूह $(C=O)$ का मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ में वोल्फ-किश्नर अपचयन (Wolff-Kishner reduction) होता है।
$1$. वोल्फ-किश्नर अपचयन विशेष रूप से कार्बोनिल समूह को लक्षित करता है,जो एसिटाइल समूह $(-COCH_3)$ को एथिल समूह $(-CH_2CH_3)$ में परिवर्तित कर देता है।
$2$. एल्किल हैलाइड समूह $(-CH_2CH_2Br)$ वोल्फ-किश्नर अपचयन की स्थितियों से प्रभावित नहीं होता है।
$3$. इसलिए,उत्पाद $(A)$ $1-\text{एथिल}-4-(2-\text{ब्रोमोएथिल})\text{बेंजीन}$ है।

(B) प्रारंभिक पदार्थ में एक कीटोन समूह और एक एसिटल (चक्रीय कीटल) सुरक्षात्मक समूह होता है।
एसिटल को प्रभावित किए बिना कीटोन को एल्केन में अपचयित करने के लिए,हमें ऐसी स्थितियों का उपयोग करना चाहिए जो क्षारीय माध्यम में स्थिर हों।
क्लेमेन्सन अपचयन $Zn(Hg)/HCl$ का उपयोग करता है,जो अम्लीय है और यह एसिटल का जल-अपघटन कर देगा।
वोल्फ-किश्नर अपचयन $NH_2NH_2/KOH$ का उपयोग करता है,जो क्षारीय है।
एसिटल क्षारीय माध्यम में स्थिर होते हैं,इसलिए इस रूपांतरण के लिए वोल्फ-किश्नर अपचयन सही विकल्प है।

(C) हाइड्रेट के निर्माण के लिए साम्य स्थिरांक कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी पर निर्भर करता है।
$1$. इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग ग्रुप $(EWG)$ कार्बोनिल कार्बन पर धनात्मक आवेश को बढ़ाते हैं,जिससे यह $H_2O$ द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है,जिससे हाइड्रेट निर्माण के लिए साम्य स्थिरांक बढ़ जाता है।
$2$. इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग ग्रुप $(EDG)$ कार्बोनिल कार्बन पर धनात्मक आवेश को कम करते हैं,जिससे यह न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति कम संवेदनशील हो जाता है,जिससे साम्य स्थिरांक कम हो जाता है।
$3$. प्रतिस्थापियों (substituents) की तुलना:
- $-NO_2$ ($IV$ में) एक मजबूत $EWG$ है,जो इलेक्ट्रोफिलिसिटी को काफी बढ़ाता है।
- $-H$ ($III$ में) संदर्भ है।
- $-NH_2$ एक $EDG$ है। $I$ ($6$-स्थिति) में,कार्बोनिल समूह के साथ बेहतर संयुग्मन के कारण अनुनाद प्रभाव $II$ ($7$-स्थिति) की तुलना में अधिक स्पष्ट है,जो $I$ को $II$ से कम सक्रिय बनाता है।
$4$. इसलिए,प्रतिक्रियाशीलता (और इस प्रकार साम्य स्थिरांक) का बढ़ता क्रम है: $I < II < III < IV$.

(B) दिए गए इनोल ईथर का अम्ल-उत्प्रेरित जल-अपघटन इस प्रकार होता है:
$CH_3-CH=CH-O-C(CH_3)=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH_2-CHO + CH_3-CO-CH_3$
यहाँ,$(A)$ प्रोपेनल $(CH_3-CH_2-CHO)$ है,जो एक एल्डिहाइड है।
$(B)$ प्रोपेनोन $(CH_3-CO-CH_3)$ है,जो एक कीटोन है।
फेलिंग विलयन एक मंद ऑक्सीकारक है जो एलिफैटिक एल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया करके $Cu_2O$ का लाल अवक्षेप देता है,लेकिन यह कीटोन के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
इसलिए,$(A)$ और $(B)$ के बीच विभेद करने के लिए फेलिंग विलयन का उपयोग किया जाता है।

(B) $1$. Step $P$: Alkylation of cyclohexanone using allyl bromide $(H_2C = CH - CH_2 - Br)$ in the presence of a base $(HO^{\ominus})$ to form $2$-allylcyclohexanone.
$2$. Step $Q$: The Wacker process oxidizes the terminal alkene to a ketone,yielding $2-(2-oxopropyl)cyclohexanone$.
$3$. Step $R$: Intramolecular aldol condensation using a base $(HO^{\ominus})$ and heat $(\Delta)$ leads to the formation of the bicyclic enone product.
Thus,the correct sequence of reagents is $H_2C = CH - CH_2 - Br (HO^{\ominus})$,Wacker-process,$HO^{\ominus}, \Delta$.

(A) यह अभिक्रिया कीटोन का बेयर-विलिगर ऑक्सीकरण है।
इस पुनर्विन्यास में,एक ऑक्सीजन परमाणु कार्बोनिल कार्बन और अधिक प्रतिस्थापित एल्काइल समूह के बीच के बंधन में डाला जाता है (प्रवास प्रवृत्ति: तृतीयक एल्काइल > द्वितीयक एल्काइल > प्राथमिक एल्काइल > मिथाइल)।
दिए गए $2$-प्रतिस्थापित साइक्लोहेक्सानोन के लिए,ऑक्सीजन कार्बोनिल कार्बन और अधिक प्रतिस्थापित कार्बन (जिस पर $R$ समूह है) के बीच जुड़कर एक लैक्टोन बनाता है।
अतः,उत्पाद वह है जिसमें ऑक्सीजन कार्बोनिल कार्बन और $R$ प्रतिस्थापित कार्बन के बीच जुड़ता है,जो विकल्प $A$ के अनुरूप है।

(C) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $2$-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल है। अतिरिक्त $PCC$ के साथ उपचार करने पर द्वितीयक अल्कोहल का कीटोन में और प्राथमिक अल्कोहल का एल्डिहाइड में ऑक्सीकरण होता है,जिससे $2$-फॉर्मिलसाइक्लोहेक्सानोन प्राप्त होता है।
$2$. $H^+$ की उपस्थिति में $1$ तुल्यांक एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ उपचार अधिक सक्रिय एल्डिहाइड समूह को चक्रीय एसिटल के रूप में चयनात्मक रूप से सुरक्षित करता है।
$3$. $CH_3MgBr$ और उसके बाद $H_3O^+$ के साथ अभिक्रिया कीटोन कार्बोनिल में एक मिथाइल समूह जोड़ती है,जिससे तृतीयक अल्कोहल बनता है और साथ ही एसिटल वापस एल्डिहाइड में बदल जाता है।
$4$. अंत में,$NaBH_4$ एल्डिहाइड समूह को प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है,जिसके परिणामस्वरूप $1$-मिथाइल-$2$-हाइड्रॉक्सीमिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल प्राप्त होता है।

(C) बेंजीन में $Al(Hg)$ के साथ साइक्लोपेंटेनोन की अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन एक अपचायक युग्मन अभिक्रिया है जिसे पिनाकोल कपलिंग कहा जाता है।
$1$. एल्युमिनियम अमलगम $(Al(Hg))$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है,जो साइक्लोपेंटेनोन के कार्बोनिल समूह को इलेक्ट्रॉन दान करके एक कीटिल रेडिकल एनायन बनाता है।
$2$. ये दो कीटिल रेडिकल एनायन डाइमेराइजेशन के माध्यम से एक डाई-अल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाते हैं।
$3$. इसके बाद $H_2O$ के साथ जल-अपघटन से अल्कोक्साइड आयनों का प्रोटोनेशन होता है और अंतिम उत्पाद पिनाकोल ($1,2$-डायल) प्राप्त होता है।
$4$. निर्मित संरचना $1,1'-bi(cyclopentane)-1,1'-diol$ है।

(B) जलयोजन के लिए साम्य स्थिरांक $(K_{hyd})$ कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी और त्रिविम बाधा (steric hindrance) पर निर्भर करता है।
$1$. $K_{hyd}$ तब अधिक होता है जब कार्बोनिल कार्बन अधिक इलेक्ट्रोफिलिक होता है और अभिकारक अधिक त्रिविम तनाव (ring strain) में होता है (क्योंकि जलयोजन रिंग तनाव को कम करता है)।
$2$. साइक्लोप्रोपेनोन $(2)$ में महत्वपूर्ण रिंग तनाव होता है,जो जलयोजन पर कम हो जाता है,जिससे यह जलयोजन के प्रति सबसे अधिक सक्रिय हो जाता है।
$3$. साइक्लोब्यूटेनोन $(1)$ में साइक्लोप्रोपेनोन की तुलना में कम रिंग तनाव होता है,इसलिए यह $2$ की तुलना में कम सक्रिय है।
$4$. डाई-टर्ट-ब्यूटाइल कीटोन $(3)$ दो बड़े टर्ट-ब्यूटाइल समूहों के कारण अत्यधिक त्रिविम बाधा से ग्रस्त है,जो इसे न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति सबसे कम सक्रिय बनाता है।
$5$. इसलिए,$K_{hyd}$ का बढ़ता क्रम $3 < 1 < 2$ है।

(B) इस अभिक्रिया में कार्बोनिल समूह $(C=O)$ का मिथाइलीन समूह $(CH_2)$ में अपचयन (reduction) शामिल है।
$1$. क्लेमेंसन अपचयन $(Zn(Hg), HCl)$ अम्लीय होता है और यह एसिटल/थायोएसिटल प्रोटेक्टिंग ग्रुप का जल-अपघटन कर देगा।
$2$. वोल्फ-किशनर अपचयन $(NH_2-NH_2/KOH/\Delta)$ क्षारीय होता है और यह एसिटल या थायोएसिटल जैसे क्षार-स्थिर प्रोटेक्टिंग ग्रुप की उपस्थिति में कार्बोनिल के अपचयन के लिए उपयुक्त है।
$3$. $LiAlH_4$ कार्बोनिल को अल्कोहल में अपचयित कर देगा।
$4$. $H_2/Ni$ कार्बोनिल को अल्कोहल में अपचयित कर देगा।
अतः,सही अभिकर्मक $NH_2-NH_2/KOH/\Delta$ है।

(C) $1$. अभिक्रिया साइक्लोहेक्सेनोन से शुरू होती है,जो $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण करके एडिपिक एसिड (हेक्सेनडायोइक एसिड) बनाती है,जिसे $HOOC-(CH_2)_4-COOH$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$2$. एडिपिक एसिड कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड,$Ca(OH)_2$ के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम लवण बनाता है।
$3$. गर्म करने पर,एडिपिक एसिड का कैल्शियम लवण डिकार्बोक्सिलेशन और चक्रीयकरण के माध्यम से साइक्लोपेंटेनोन और कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ बनाता है।

(B) यह अभिक्रिया एक पॉलीओल और कार्बोनिल यौगिक $(x)$ से चक्रीय एसिटल के निर्माण को दर्शाती है।
यह एक एसिटलीकरण अभिक्रिया है जहाँ दो हाइड्रॉक्सिल समूह एक एल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया करके चक्रीय एसिटल बनाते हैं।
उत्पाद में,$CH-Ph$ समूह दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा हुआ है,जो यह दर्शाता है कि अभिकारक $(x)$ बेंजाल्डिहाइड,$Ph-CHO$ है।