Properties Questions in Hindi

(A) टॉलेन अभिकर्मक एक ऑक्सीकरण एजेंट है जो एल्डिहाइड को कार्बोक्सिलेट आयनों में ऑक्सीकृत करता है।
$(A)$ एक्रोलिन (एक $\alpha, \beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड) है,जो धनात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$(B)$ बेंजालडिहाइड (एक एरोमैटिक एल्डिहाइड) है,जो धनात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$(C)$ बेंज़ोइन (एक $\alpha$-हाइड्रॉक्सीकीटोन) है,जो टॉलेन अभिकर्मक द्वारा बेंज़िल में ऑक्सीकृत हो जाता है,इसलिए यह धनात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$(D)$ चाल्कोन (एक $\alpha, \beta$-असंतृप्त कीटोन) है,जो धनात्मक टॉलेन परीक्षण नहीं देता है।
अतः,यौगिक $(A)$,$(B)$ और $(C)$ धनात्मक टॉलेन परीक्षण देते हैं।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम में दो चरण शामिल हैं:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ आइसोब्यूटायरोफेनोन $(Ph-CO-CH(CH_3)_2)$ है। अतिरिक्त $HCHO$ और $NaOH$ (क्षार-उत्प्रेरित एल्डोल संघनन) के साथ उपचार $\alpha$-कार्बन के हाइड्रॉक्सिमिथाइलेशन की ओर ले जाता है। चूंकि केवल एक ही $\alpha$-हाइड्रोजन है,यह $HCHO$ के एक समतुल्य के साथ अभिक्रिया करके $Ph-CO-C(CH_3)_2-CH_2OH$ बनाता है।
$2$. दूसरे चरण में,$HCHO$ और $H^+$ की उत्प्रेरक मात्रा के साथ उपचार,कार्बोनिल समूह और हाइड्रॉक्सिल समूह की फॉर्मेल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया द्वारा एक चक्रीय एसिटल ($1$,$3$-डाइऑक्सेन व्युत्पन्न) के निर्माण की ओर ले जाता है। कार्बोनिल ऑक्सीजन और हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन $HCHO$ के साथ अभिक्रिया करके छह-सदस्यीय वलय संरचना बनाते हैं।
अतः,अंतिम उत्पाद विकल्प $A$ में दिखाया गया चक्रीय एसिटल है।

(D) यह रूपांतरण कार्बोक्सिलिक एसिड,एस्टर और एपॉक्साइड की उपस्थिति में एक एल्डिहाइड समूह का प्राथमिक अल्कोहल में चयनात्मक अपचयन (selective reduction) है।
$1$. $LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो एल्डिहाइड,कार्बोक्सिलिक एसिड,एस्टर और एपॉक्साइड का अपचयन करता है।
$2$. $THF$ में $BH_3$ एक चयनात्मक अपचायक है जो कार्बोक्सिलिक एसिड और एल्डिहाइड का अपचयन करता है,लेकिन यह एपॉक्साइड के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है।
$3$. $NaBH_4$ एक हल्का अपचायक है जो कार्बोक्सिलिक एसिड,एस्टर या एपॉक्साइड को प्रभावित किए बिना एल्डिहाइड और कीटोन का अल्कोहल में चयनात्मक अपचयन करता है।
$4$. Raney $Ni / H_2$ एक उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण अभिकर्मक है जो एल्डिहाइड और कीटोन का अपचयन करता है,लेकिन सामान्यतः हल्की परिस्थितियों में कार्बोक्सिलिक एसिड,एस्टर या एपॉक्साइड का अपचयन नहीं करता है।
अतः,इस चयनात्मक रूपांतरण को प्राप्त करने के लिए $NaBH_4$ और Raney $Ni / H_2$ दोनों का उपयोग किया जा सकता है।

(C) $P$ का निर्माण: $CH_3CH_2CH(CH_3)CH_2CN$,$PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया करके एक कीटोन बनाता है,जो आगे $PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया करके $Ph_2C(OH)CH_2CH(CH_3)CH_2CH_3$ बनाता है। इस अणु में $CH(CH_3)$ स्थिति पर एक असममित कार्बन है।
$Q$ का निर्माण: $PhH + CH_3COCl$ (फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) $PhCOCH_3$ देता है। $PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया $Ph_2C(OH)CH_3$ देती है। इस अणु में कोई असममित कार्बन नहीं है क्योंकि केंद्रीय कार्बन से दो फेनिल समूह जुड़े हुए हैं।
$R$ का निर्माण: $CH_3CH_2COCl + (PhCH_2)_2Cd$,$CH_3CH_2COCH_2Ph$ देता है। $PhMgBr$ के साथ अभिक्रिया $CH_3CH_2C(OH)(Ph)CH_2Ph$ देती है। केंद्रीय कार्बन $CH_3CH_2-$,$Ph-$,$PhCH_2-$,और $-OH$ से जुड़ा है। चूंकि चारों समूह अलग हैं,इसलिए यह एक असममित कार्बन है।
$S$ का निर्माण: $PhCH_2CHO$ अभिक्रिया करके उत्पाद $S$ बनाता है जो $Ph-CH=C(Ph)COOH$ है। इस अणु में कोई असममित कार्बन नहीं है।
निष्कर्ष: $P$ और $R$ में असममित कार्बन हैं। $Q$ और $S$ में नहीं हैं। अतः,कथन $(C)$ और $(D)$ सही हैं।

(B) अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. टेट्रानिट्राइल यौगिक का आधिक्य $LiAlH_4$ और उसके बाद $H_2O$ के साथ अपचयन करने पर टेट्राएमाइन प्राप्त होता है: $(H_2N-CH_2)_2CH-CH(CH_2-NH_2)_2$.
$2$. यह टेट्राएमाइन आधिक्य एसीटोफेनोन $(CH_3-CO-Ph)$ के साथ अभिक्रिया करके इमाइन (शिफ बेस) उत्पाद $P$ बनाता है।
उत्पाद $P$ में,एसीटोफेनोन से प्राप्त प्रत्येक चार इकाइयों में एक $C=N$ कार्बन और छह एरोमैटिक रिंग कार्बन होते हैं,जो प्रति इकाई कुल $7$ $sp^2$ कार्बन बनाते हैं।
चूंकि ऐसी $4$ इकाइयां हैं,इसलिए $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणुओं की कुल संख्या $4 \times 7 = 28$ है।

(C) $1$. $Q$ का आणविक सूत्र $C_8H_8O$ है। यह कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है लेकिन हेलोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देता है। इसका अर्थ है कि $Q$ एक ऐसा एल्डिहाइड है जिसमें $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं है (जैसे,$p$-मिथाइलबेन्ज़ाल्डिहाइड)।
$2$. $S$ का आणविक सूत्र $C_8H_8O$ है। यह हेलोफॉर्म अभिक्रिया देता है लेकिन कैनिज़ारो अभिक्रिया नहीं देता है। इसका अर्थ है कि $S$ एक मिथाइल कीटोन है (जैसे,एसीटोफिनोन)।
$3$. विकल्पों का विश्लेषण:
- विकल्प $A$ में,$P$ $1$-मिथाइल$-4-$विनाइलबेन्जीन है,जिसका ओजोनोलिसिस $p$-मिथाइलबेन्ज़ाल्डिहाइड $(Q)$ देता है। $R$ $2$-फिनाइलप्रोपीन है,जिसका ओजोनोलिसिस एसीटोफिनोन $(S)$ देता है। दोनों मानदंड पूरे करते हैं।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $1,2-dimethylenecyclohexane$ व्युत्पन्न है,जिसका ओजोनोलिसिस ($O_3$ और उसके बाद $Zn, H_2O$) करने पर $Y$ प्राप्त होता है,जो $cyclodecane-1,6-dione$ है।
$Y$ $(cyclodecane-1,6-dione)$ में दो समान कार्बोनिल समूह और समान $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
$cyclodecane-1,6-dione$ का अंतः-आणविक एल्डोल संघनन एक $\alpha$-स्थिति पर एनोलेट के निर्माण और उसके बाद दूसरे कार्बोनिल समूह पर न्यूक्लियोफिलिक हमले द्वारा होता है।
अणु की समरूपता के कारण,हमला $5$-सदस्यीय वलय ($5-exo-trig$ चक्रीकरण द्वारा) या $7$-सदस्यीय वलय ($7-endo-trig$ चक्रीकरण द्वारा) बनाने के लिए हो सकता है।
बाल्डविन के नियमों और ऊष्मागतिक स्थिरता के अनुसार,$7$-सदस्यीय वलय की तुलना में $5$-सदस्यीय वलय का निर्माण अत्यधिक पसंदीदा है।
इस प्रकार,केवल $1$ मुख्य अंतः-आणविक एल्डोल संघनन उत्पाद बनता है।

(A) यह अभिक्रिया श्रृंखला एक एल्डोल संघनन है जिसके बाद साइनोहाइड्रिन निर्माण और फिर हाइड्रोलिसिस/चक्रीकरण होता है।
$1.$ आइसोब्यूटिराल्डिहाइड $(P)$ और फॉर्मल्डिहाइड $(Q)$ के बीच जलीय $K_2CO_3$ की उपस्थिति में अभिक्रिया एक क्रॉस-एल्डोल संघनन है। $P$ का मान $(CH_3)_2CHCHO$ है और $Q$ का मान $HCHO$ है। अतः,$P$ और $Q$ क्रमशः $(B)$ और $(A)$ हैं।
$2.$ प्राप्त एल्डोल उत्पाद $R$,$3-hydroxy-2,2-dimethylpropanal$ है,जो संरचना $(B)$ के अनुरूप है।
$3.$ $R$ की $HCN$ के साथ अभिक्रिया साइनोहाइड्रिन $S$ देती है,जो संरचना $(D)$ के अनुरूप है।
अतः,सही क्रम $(B, B, D)$ है। हालाँकि,दिए गए विकल्पों के आधार पर,सबसे सटीक उत्तर $(B, A, D)$ है।

(C) . यह एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है,विशेष रूप से एक डायज़ो कपलिंग अभिक्रिया।
$B$. यह पिनाकोल-पिनाकोलोन पुनर्विन्यास है,जो कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ता है।
$C$. यह कीटोन पर हाइड्राइड की न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया है,जिसके परिणामस्वरूप एक कायरल अल्कोहल प्राप्त होता है। कार्बोनिल कार्बन समतलीय होने के कारण,हाइड्राइड दोनों तरफ से हमला कर सकता है,जिससे रेसमिक मिश्रण प्राप्त होता है।
$D$. यह एक अंतः-आणविक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसमें थायोलेट आयन क्लोराइड आयन को विस्थापित करता है।

(C) $CH_3CHO$ की $4HCHO$ के साथ $conc. aq. NaOH$ की उपस्थिति में अभिक्रिया चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से होती है।
$1$. पहला चरण $CH_3CHO$ और $HCHO$ के बीच एल्डोल संघनन है जिससे $HOCH_2-CH_2-CHO$ बनता है।
$2$. दूसरा चरण $HCHO$ के साथ एक और एल्डोल संघनन है जिससे $(HOCH_2)_2CH-CHO$ बनता है।
$3$. तीसरा चरण $HCHO$ के साथ अंतिम एल्डोल संघनन है जिससे $(HOCH_2)_3C-CHO$ बनता है।
$4$. अंतिम चरण कैनिज़ारो अभिक्रिया है जहाँ एल्डिहाइड समूह का अल्कोहल समूह में अपचयन हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप पेंटाएरिथ्रिटोल $(HOCH_2)_4C$ प्राप्त होता है।
इस प्रकार,रूपांतरण में $3$ एल्डोल अभिक्रियाएँ शामिल हैं।

(A) चरण $1$: एसीटोफेनोन $(10 \ mol)$ $\xrightarrow{NaOBr, H_3O^+}$ बेंजोइक अम्ल $(A)$, $60\%$ लब्धि के साथ। $A$ के मोल $= 10 \times 0.6 = 6 \ mol$.
चरण $2$: बेंजोइक अम्ल $(A)$ $\xrightarrow{NH_3, \Delta}$ बेंजामाइड $(B)$, $50\%$ लब्धि के साथ। $B$ के मोल $= 6 \times 0.5 = 3 \ mol$.
चरण $3$: बेंजामाइड $(B)$ $\xrightarrow{Br_2/KOH}$ एनीलिन $(C)$, $50\%$ लब्धि के साथ। $C$ के मोल $= 3 \times 0.5 = 1.5 \ mol$.
चरण $4$: एनीलिन $(C)$ $\xrightarrow{Br_2 (3 \ equiv), AcOH}$ $2,4,6$-ट्राइब्रोमोएनीलिन $(D)$, $100\%$ लब्धि के साथ। $D$ के मोल $= 1.5 \times 1.0 = 1.5 \ mol$.
$D$ $(C_6H_4NBr_3)$ का मोलर द्रव्यमान $= (6 \times 12) + (4 \times 1) + 14 + (3 \times 80) = 72 + 4 + 14 + 240 = 330 \ g \ mol^{-1}$.
$D$ की मात्रा $= 1.5 \ mol \times 330 \ g \ mol^{-1} = 495 \ g$.

(C) $1$. सक्सिनिक एनहाइड्राइड के साथ $P$ का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन $Q$ देता है,जो एक कीटो-अम्ल है: $Ar-CO-CH_2-CH_2-COOH$।
$2$. क्लेमेंसन अपचयन $(Zn-Hg/HCl)$ कीटोन को मेथिलीन समूह में अपचयित करता है,जिसके बाद $H_3PO_4$ का उपयोग करके अंतःआणविक चक्रीकरण द्वारा चक्रीय कीटोन $R$ बनता है।
$3$. $R$ की $CH_3MgBr$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद एसिड वर्कअप से तृतीयक अल्कोहल प्राप्त होता है।
$4$. $H_2SO_4/\Delta$ के साथ अल्कोहल का निर्जलीकरण करने पर एल्कीन $S$ प्राप्त होता है।
$5$. संरचनाओं की तुलना करने पर,$A$ $S$ के लिए सही संरचना है और $C$ $R$ के लिए सही संरचना है। अतः,सही संयोजन $A.C$ है।

(A) अभिक्रिया $I$ (क्षारीय माध्यम) में,हेलोफॉर्म अभिक्रिया होती है। चूंकि प्रत्येक $\alpha$-हैलोजनीकरण के साथ अभिक्रिया की दर बढ़ती है,इसलिए $1.0 \ mol$ एसीटोन $1.0 \ mol$ $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके $CH_3COONa$ $(T)$,$CHBr_3$ $(U)$ और कुछ अनभिकृत एसीटोन बनाता है।
अभिक्रिया $II$ (अम्लीय माध्यम) में,मोनोहैलोजनीकरण होता है। $1.0 \ mol$ एसीटोन $1.0 \ mol$ $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके $P$ $(CH_3COCH_2Br)$ बनाता है।

(D) कीटोन का आणविक सूत्र $C_nH_{2n}O$ है। $MW = 100$ दिया गया है,इसलिए $12n + 2n + 16 = 100$,जिससे $14n = 84$ प्राप्त होता है,अतः $n = 6$। सूत्र $C_6H_{12}O$ है।
संभावित आइसोमेरिक कीटोन निम्नलिखित हैं:
$1$. $Hexan-2-one$: अपचयन से कायरल अल्कोहल मिलता है,जो रेसमिक मिश्रण बनाता है।
$2$. $Hexan-3-one$: अपचयन से कायरल अल्कोहल मिलता है,जो रेसमिक मिश्रण बनाता है।
$3$. $4-Methylpentan-2-one$: अपचयन से कायरल अल्कोहल मिलता है,जो रेसमिक मिश्रण बनाता है।
$4$. $3-Methylpentan-2-one$: इसमें एक कायरल केंद्र है। अपचयन से एक नया कायरल केंद्र बनता है,जिसके परिणामस्वरूप डायस्टेरियोमर्स मिलते हैं,न कि रेसमिक मिश्रण।
$5$. $3,3-Dimethylbutan-2-one$: अपचयन से कायरल अल्कोहल मिलता है,जो रेसमिक मिश्रण बनाता है।
$6$. $3-Methylpentan-3-one$: अपचयन से कायरल अल्कोहल मिलता है,जो रेसमिक मिश्रण बनाता है।
इनमें से,$5$ कीटोन $NaBH_4$ के साथ अपचयन पर रेसमिक मिश्रण देते हैं।

(C) $1$. $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन की सक्सिनिक एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया (फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) से $P$ ($4$-ऑक्सो$-4-$फेनिलब्यूटेनोइक अम्ल) प्राप्त होता है,जो एक कार्बोक्सिलिक अम्ल है।
$2$. $P$ का क्लेमेंसन अपचयन $(Zn/Hg, HCl)$ करने पर $Q$ ($4$-फेनिलब्यूटेनोइक अम्ल) प्राप्त होता है,जो भी एक कार्बोक्सिलिक अम्ल है। अतः,कथन $A$ सही है।
$3$. $Q$,$SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $R$ ($4$-फेनिलब्यूटेनॉयल क्लोराइड) बनाता है। $R$ का अंतःआणविक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन करने पर $S$ ($1$-टेट्रालोन) प्राप्त होता है।
$4$. $S$ ($1$-टेट्रालोन) एक कीटोन है और इसमें कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध नहीं होता है,इसलिए यह ब्रोमीन जल को रंगहीन नहीं करता है। कथन $B$ गलत है।
$5$. $P$ (कीटोन) और $S$ (कीटोन) दोनों हाइड्रॉक्सिलएमाइन $(NH_2OH)$ के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइम बनाते हैं। कथन $C$ सही है।
$6$. यौगिक $R$ (एसिड क्लोराइड) डायलकिलकैडमियम $(R'_2Cd)$ के साथ अभिक्रिया करके कीटोन देता है,न कि तृतीयक अल्कोहल। कथन $D$ गलत है।
$7$. अतः,सही कथन $A$ और $C$ हैं।

(A) $1$. आइसो-प्रोपिलबेन्जीन (क्यूमीन) की $O_2$ और उसके बाद $H_3O^{+}$ के साथ अभिक्रिया क्यूमीन प्रक्रिया है, जो फिनोल और एसीटोन $(P = CH_3COCH_3)$ देती है।
$2$. एसीटोन $(P)$ की $3$ मोल $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया से ट्राइक्लोरोएसीटोन $(Q = Cl_3CCOCH_3)$ प्राप्त होता है।
$3$. ट्राइक्लोरोएसीटोन $(Q)$ की $Ca(OH)_2$ के साथ अभिक्रिया से क्लोरोफॉर्म $(R = CHCl_3)$ और कैल्शियम एसीटेट $(S = (CH_3COO)_2Ca)$ प्राप्त होता है।
$4$. कथन $(A)$: $CHCl_3$ की $KOH$ की उपस्थिति में एसीटोन के साथ अभिक्रिया से क्लोरिटोन $(Cl_3CC(OH)(CH_3)_2)$ बनता है। यह सही है।
$5$. कथन $(B)$: $CHCl_3$ $(R)$ की प्रकाश की उपस्थिति में $O_2$ के साथ अभिक्रिया से फॉस्जीन $(COCl_2)$ बनती है। यह सही है।
$6$. कथन $(C)$: $Q$ $(Cl_3CCOCH_3)$ की $NaOH$ के साथ अभिक्रिया हेलोफॉर्म अभिक्रिया के माध्यम से होती है, न कि जैसा वर्णित है। यह गलत है।
$7$. कथन $(D)$: कैल्शियम एसीटेट $(S)$ के शुष्क आसवन से एसीटोन $(P)$ और $CaCO_3$ प्राप्त होता है। यह सही है।
अतः, सही कथन $A, B$ और $D$ हैं।

(C) एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ की अतिरिक्त फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के साथ सांद्र $NaOH$ की उपस्थिति में अभिक्रिया एक एल्डोल संघनन और उसके बाद कैनिज़ारो अभिक्रिया है,जो पेंटाएरिथ्रिटोल ($P$,$C(CH_2OH)_4$) और सोडियम फॉर्मेट ($Q$,$HCOONa$) देती है।
$P$ का सूत्र $C(CH_2OH)_4$ है,जिसमें कोई एल्डिहाइड समूह नहीं होता है और यह टॉलेन परीक्षण नहीं देता है।
$Q$ का सूत्र $HCOONa$ है,जो अम्लीकरण पर फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ देता है,जो सकारात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$PTSA$ की उपस्थिति में $P$ की अतिरिक्त साइक्लोहेक्सानोन के साथ अभिक्रिया एक एसिटल $R$ (स्पाइरो-यौगिक) बनाती है।
$R$ की संरचना $C(CH_2O)_2(C_6H_{10})_2$ है।
$R$ में,दो साइक्लोहेक्सानोन वलयों से $12$ मेथिलीन समूह और केंद्रीय कार्बन के प्रतिस्थापियों से $2$ मेथिलीन समूह हैं,जो कुल $14$ मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ बनाते हैं।
दो एसिटल लिंकेज में $4$ ऑक्सीजन परमाणु हैं।
योग $= 14 + 4 = 18$.

(A) $(P)$ के लिए: साइक्लोहेक्सिन ओजोनोलिसिस द्वारा हेक्सेनडायल देता है,जिसके बाद अंतःआणविक एल्डोल संघनन द्वारा साइक्लोहेक्स$-1-$ईनकार्बाल्डिहाइड बनता है। एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ सुरक्षा,हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण,विसंरक्षण और $NaBH_4$ के साथ अपचयन से $(3)$ प्राप्त होता है।
$(Q)$ के लिए: $1-$मिथाइलसाइक्लोहेक्सिन ओजोनोलिसिस,एल्डोल संघनन,सुरक्षा,हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण,विसंरक्षण और अपचयन द्वारा $(5)$ देता है।
$(R)$ के लिए: $3-$मिथाइलसाइक्लोपेंट$-2-$ईनोन को संरक्षित किया जाता है,ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डीमर्क्यूरेशन,विसंरक्षण और अपचयन द्वारा $(4)$ प्राप्त होता है।
$(S)$ के लिए: $3-$मिथाइलसाइक्लोपेंट$-2-$ईनोन को संरक्षित किया जाता है,हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण,विसंरक्षण और अपचयन द्वारा $(1)$ प्राप्त होता है।
अतः,सही मिलान $P-3, Q-5, R-4, S-1$ है।

(C) $P$ का $Q$ में रूपांतरण करने के लिए,हमें निम्नलिखित परिवर्तन करने होंगे:
$1$. कीटोन और एस्टर/नाइट्राइल समूहों का अपचयन।
$2$. लिंडलर उत्प्रेरक और $H_2$ का उपयोग करके दो एल्काइन समूहों का सिस-एल्कीन में चयनात्मक अपचयन।
$3$. $SnCl_2 / HCl$ (स्टीफन अपचयन) का उपयोग करके नाइट्राइल समूह $(-CN)$ का एल्डिहाइड $(-CHO)$ में अपचयन।
$4$. $NaBH_4$ का उपयोग करके कीटोन समूह का अल्कोहल में अपचयन।
$5$. $H_3O^{+}$ का उपयोग करके एस्टर और इमाइन मध्यवर्ती का जल-अपघटन।
विकल्प $(C)$ में दिए गए क्रम का विश्लेषण करने पर:
$i$) $NaBH_4$ कीटोन का अल्कोहल में अपचयन करता है।
$ii$) $SnCl_2 / HCl$ नाइट्राइल का इमाइन में अपचयन करता है।
$iii$) $H_3O^{+}$ इमाइन का एल्डिहाइड में और एस्टर का कार्बोक्सिलिक एसिड में जल-अपघटन करता है।
$iv$) $H_2$ के साथ लिंडलर उत्प्रेरक दो आंतरिक एल्काइन का सिस-एल्कीन में अपचयन करता है।
यह क्रम $P$ को $Q$ में सही ढंग से परिवर्तित करता है।

(A) यौगिक $P$ साइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोन है,जो फ्लोरोग्लुसीनॉल के साथ टॉटोमेरिक संतुलन में रहता है। यह एनोल रूप के कारण सकारात्मक $FeCl_3$ परीक्षण देता है और ट्राई-कीटो रूप में इसमें अंतःआणविक हाइड्रोजन बंध का अभाव होता है।
$P$,$3$ तुल्यांक $NH_2OH$ के साथ अभिक्रिया करके ट्राई-ऑक्साइम $Q$ बनाता है।
$P$ का अतिरिक्त $CH_3I$ और $KOH$ के साथ उपचार करने पर $\alpha$-कार्बन का पूर्ण मिथाइलेशन होता है,जिससे $2,2,4,4,6,6$-हेक्सामिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोन $(R)$ प्राप्त होता है।
$R$ की अतिरिक्त आइसो-ब्यूटाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(iso-BuMgBr)$ के साथ अभिक्रिया में,$\alpha$-कार्बन पर छह मिथाइल समूहों की त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण यह एक क्षार के रूप में कार्य करता है,जिससे कार्बोनिल समूहों का हाइड्रॉक्सिल समूहों में अपचयन (एनोलाइजेशन/अपचयन) होता है। अंतिम उत्पाद $S$,$2,2,4,4,6,6$-हेक्सामिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोल है।
$2,2,4,4,6,6$-हेक्सामिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोल में,रिंग कार्बन से जुड़े $6$ मिथाइल समूह होते हैं। प्रत्येक मिथाइल समूह एक $-CH_3$ इकाई है। अतः,मिथाइल समूहों की कुल संख्या $6$ है।

(C) फेहलिंग परीक्षण एलिफैटिक एल्डिहाइड द्वारा दिया जाता है। एरोमैटिक एल्डिहाइड यह परीक्षण नहीं देते हैं।
$(A)$ $C_6H_5CHO$ एक एरोमैटिक एल्डिहाइड है,इसलिए यह ऋणात्मक परीक्षण देता है।
$(B)$ $C_6H_5COCH_3$ एक कीटोन है,इसलिए यह ऋणात्मक परीक्षण देता है।
$(C)$ $HOCH_2-CO-(CHOH)_3-CH_2OH$ एक कीटोज शर्करा (फ्रुक्टोज) है। क्षारीय माध्यम में,यह एल्डोज में समावयवीकृत हो जाता है,जिससे यह धनात्मक फेहलिंग परीक्षण देता है।
$(D)$ $CH_3CHO$ एक एलिफैटिक एल्डिहाइड है,इसलिए यह धनात्मक परीक्षण देता है।
$(E)$ $C_6H_5CH_2CHO$ एक एलिफैटिक एल्डिहाइड है (एल्डिहाइड समूह सीधे बेंजीन रिंग से नहीं जुड़ा है),इसलिए यह धनात्मक परीक्षण देता है।
अतः,यौगिक $(C)$,$(D)$,और $(E)$ धनात्मक फेहलिंग परीक्षण देते हैं।

(D) $1$. टोल्यूनि $CS_2$ में $CrO_2Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा इटार्ड अभिक्रिया से बेंजल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ बनाता है।
$2$. बेंजल्डिहाइड फिर सोडियम बाइसल्फाइट $(NaHSO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके एक क्रिस्टलीय योगात्मक उत्पाद बनाता है,जो अवशेष $(A)$ है। $(A)$ की संरचना $C_6H_5CH(OH)SO_3Na$ है।
$3$. जब इस अवशेष $(A)$ को तनु $HCl$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह जल-अपघटित होकर बेंजल्डिहाइड को पुनर्जीवित करता है,जो यौगिक $(B)$ है।
$4$. अतः,अवशेष $(A)$ $C_6H_5CH(OH)SO_3Na$ है और यौगिक $(B)$ $C_6H_5CHO$ है।

(C) $CH_3-CH_2-CHO$ की क्षार की उपस्थिति में अतिरिक्त $HCHO$ के साथ अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. मल्टीपल क्रॉस-एल्डोल संघनन: प्रोपेनल के $\alpha$-हाइड्रोजन $HCHO$ के साथ अभिक्रिया द्वारा हाइड्रोक्सीमिथाइल समूहों $(CH_2OH)$ द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं। चूंकि प्रोपेनल में दो $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए दोनों प्रतिस्थापित होकर $CH_3-C(CH_2OH)_2-CHO$ बनाते हैं।
$2$. क्रॉस-कैनिज़ारो अभिक्रिया: शेष एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ अतिरिक्त $HCHO$ द्वारा प्राथमिक अल्कोहल $(-CH_2OH)$ में अपचयित हो जाता है,जो स्वयं फॉर्मेट में ऑक्सीकृत हो जाता है।
अंतिम उत्पाद $CH_3-C(CH_2OH)_3$ है।

(B) कार्बोनिल यौगिकों का जलयोजन कार्बोनिल कार्बन पर पानी के न्यूक्लियोफिलिक योग को शामिल करता है।
फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के लिए,जलयोजन का $K_{eq}$ लगभग $2280$ है। यह उच्च मान त्रिविम बाधा (steric hindrance) की कमी (छोटे प्रतिस्थापी) और कार्बोनिल कार्बन की उच्च इलेक्ट्रोफिलिसिटी के कारण है।
ट्राइक्लोरोएसीटैल्डिहाइड ($CCl_3CHO$,जिसे क्लोरल भी कहा जाता है) के लिए,जलयोजन का $K_{eq}$ लगभग $2000$ है। यह उच्च मान मुख्य रूप से तीन क्लोरीन परमाणुओं के मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-I$ प्रभाव के कारण है,जो कार्बोनिल कार्बन को अत्यधिक इलेक्ट्रोफिलिक बनाता है और पानी द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति संवेदनशील बनाता है।
मानक रासायनिक साहित्य के आधार पर दोनों कथन वैज्ञानिक रूप से सटीक हैं।
इसलिए,कथन $I$ और कथन $II$ दोनों सही हैं।

(C) न्यूक्लियोफिलिक एडिशन अभिक्रियाओं के प्रति कार्बोनिल यौगिकों की प्रतिक्रियाशीलता दो कारकों पर निर्भर करती है: स्टेरिक हिंड्रेंस (steric hindrance) और इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव।
$1$. स्टेरिक हिंड्रेंस: कीटोन,एल्डिहाइड की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील होते हैं क्योंकि उनमें दो बड़े अल्काइल/एराइल समूह होते हैं। इस प्रकार,एसीटोफेनोन दिए गए यौगिकों में सबसे कम प्रतिक्रियाशील है।
$2$. इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव: इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग समूह (जैसे $-NO_2$) कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी को बढ़ाते हैं,जिससे प्रतिक्रियाशीलता बढ़ती है। इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग समूह (जैसे $-CH_3$) इलेक्ट्रोफिलिसिटी को कम करते हैं,जिससे प्रतिक्रियाशीलता घटती है।
यौगिकों की तुलना:
- एसीटोफेनोन: कीटोन,सबसे कम प्रतिक्रियाशील।
- $p$-टोलुआल्डिहाइड: इसमें इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग $-CH_3$ समूह होता है,जो इसे बेंजाल्डिहाइड से कम प्रतिक्रियाशील बनाता है।
- बेंजाल्डिहाइड: मानक प्रतिक्रियाशीलता।
- $p$-नाइट्रोबेंजाल्डिहाइड: इसमें इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग $-NO_2$ समूह होता है,जो इसे सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील बनाता है।
इसलिए,प्रतिक्रियाशीलता का सही क्रम है: $acetophenone < p-tolualdehyde < benzaldehyde < p-nitrobenzaldehyde$.

(B) एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ और एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ दोनों कौन सी अभिक्रियाएँ देते हैं,यह समझने के लिए:
$1$. आयोडोफॉर्म अभिक्रिया $(A)$: दोनों में $CH_3CO-$ समूह होता है,इसलिए दोनों सकारात्मक परीक्षण देते हैं।
$2$. कैनिज़ारो अभिक्रिया $(B)$: दोनों में $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं होता है,इसलिए कोई भी यह अभिक्रिया नहीं देता है।
$3$. एल्डोल संघनन $(C)$: दोनों में $\alpha$-हाइड्रोजन होता है,इसलिए दोनों यह अभिक्रिया देते हैं।
$4$. टॉलेन परीक्षण $(D)$: केवल एल्डिहाइड सकारात्मक परीक्षण देते हैं; एसीटोन (कीटोन) नहीं देता है।
$5$. क्लेमेंसन अपचयन $(E)$: एल्डिहाइड और कीटोन दोनों यह अपचयन देते हैं।
अतः,दोनों यौगिक $A, C$ और $E$ अभिक्रियाएँ देते हैं।

(A) न्यूक्लियोफाइल वह प्रजाति है जो रासायनिक बंध बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन युग्म दान करती है। ये या तो ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं या तटस्थ प्रजातियां होती हैं जिनमें कम से कम एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) या $\pi$-बंध होता है।
$1$. $NH_3$: $N$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है।
$2$. $PhSH$: $S$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है।
$3$. $(H_3C)_2S$: $S$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है।
$4$. $H_2C=CH_2$: $\pi$-बंध मौजूद है।
$5$. $\stackrel{\ominus}{O}H$: एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ ऋणात्मक आवेशित है।
इस प्रकार,कुल $5$ न्यूक्लियोफाइल्स मौजूद हैं।

(D) दी गई अभिक्रिया में $Zn-Hg/HCl$ का उपयोग किया जाता है,जो क्लेमेन्सन अपचयन के लिए अभिकर्मक है।
क्लेमेन्सन अपचयन विशेष रूप से कार्बोनिल समूहों (एल्डिहाइड और कीटोन) को मेथिलीन समूहों $(-CH_2-)$ में अपचयित करता है।
यह एस्टर समूहों $(-COOC_2H_5)$ को प्रभावित नहीं करता है।
दिए गए अभिकारक में,बेंजीन रिंग से एक एसिटिल समूह $(-COCH_3)$ और एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ जुड़े हुए हैं।
एसिटिल समूह और एल्डिहाइड समूह दोनों का क्रमशः एथिल $(-CH_2CH_3)$ और मिथाइल $(-CH_3)$ समूहों में अपचयन हो जाएगा।
एस्टर समूह अपरिवर्तित रहता है।
अतः,उत्पाद $(P)$ एथिल $3-$एथिल$-5-$मिथाइलबेन्जोएट है।

(C) रासायनिक अभिक्रिया: $2 \ C_6H_5CHO + CH_3COCH_3 \rightarrow C_6H_5CH=CHCOCH=CHC_6H_5 + 2H_2O$.
उपयोग किए गए बेंजैल्डिहाइड के मोल $= \frac{5.3 \ g}{106 \ g/mol} = 0.05 \ mol$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ बेंजैल्डिहाइड $1 \ mol$ डाइबेंज़लएसीटोन उत्पन्न करता है।
अतः,डाइबेंज़लएसीटोन के सैद्धांतिक मोल $= \frac{0.05}{2} = 0.025 \ mol$.
डाइबेंज़लएसीटोन का मोलर द्रव्यमान $(C_{17}H_{14}O) = 234 \ g/mol$.
सैद्धांतिक लब्धि (ग्राम में) $= 0.025 \ mol \times 234 \ g/mol = 5.85 \ g$.
वास्तविक लब्धि $= 3.51 \ g$.
प्रतिशत लब्धि $= \frac{\text{वास्तविक लब्धि}}{\text{सैद्धांतिक लब्धि}} \times 100 = \frac{3.51}{5.85} \times 100 = 60 \%$.

(C) $1$. प्रकाशिक सक्रिय एल्काइल हैलाइड $[A]$ $sec$-ब्यूटाइल ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH(Br)CH_3)$ है।
$2$. गर्म अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया (डीहाइड्रोहैलोजनीकरण) मुख्य उत्पाद के रूप में ब्यूट$-2-$ईन $[B]$ $(CH_3CH=CHCH_3)$ देती है।
$3$. $[B]$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया $2,3-$डाइब्रोमोब्यूटेन $[C]$ $(CH_3CH(Br)CH(Br)CH_3)$ देती है।
$4$. $[C]$ की अल्कोहलिक $NaNH_2$ के साथ अभिक्रिया ब्यूट$-1-$आइन $[D]$ $(CH_3CH_2C \equiv CH)$ देती है।
$5$. $HgSO_4$ और $H^+$ की उपस्थिति में ब्यूट$-1-$आइन $[D]$ का जलयोजन (कुचेरोव अभिक्रिया) मार्कोवनिकोव नियम का पालन करता है,जिससे एक इनोल मध्यवर्ती बनता है,जो टॉटोमेराइजेशन के माध्यम से ब्यूटेन$-2-$ओन $[E]$ $(CH_3CH_2COCH_3)$ में बदल जाता है।
$6$. $[E]$ का $IUPAC$ नाम ब्यूटेन$-2-$ओन है।

(B) वैनिलिन में एक फेनोलिक $-OH$ समूह होता है,जो अम्लीय होता है और $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके लवण बनाता है। इसमें एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ भी होता है,जो टॉलेन अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर मिरर परीक्षण देता है।
अतः,कथन $(I)$ सही है।
वैनिलिन में कार्बोनिल समूह के सापेक्ष कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है। एल्डोल संघनन के लिए कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है। इसलिए,यह स्व-एल्डोल संघनन नहीं कर सकता है।
अतः,कथन $(II)$ गलत है।

(B) आयोडोफॉर्म अभिक्रिया उन यौगिकों द्वारा दी जाती है जिनमें $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है।
$1$. इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$2$. आइसोप्रोपिल अल्कोहल $(CH_3CH(OH)CH_3)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$3$. ब्रोमोएसीटोन $(CH_3COCH_2Br)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$4$. $2-$ब्यूटेनॉल $(CH_3CH(OH)CH_2CH_3)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$5$. $2-$ब्यूटेनोन $(CH_3COCH_2CH_3)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$6$. ब्यूटेनैल $(CH_3CH_2CH_2CHO)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
$7$. $2-$पेंटेनोन $(CH_3COCH_2CH_2CH_3)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है।
$8$. $3-$पेंटेनोन $(CH_3CH_2COCH_2CH_3)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
$9$. पेंटेनैल $(CH_3CH_2CH_2CH_2CHO)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
$10$. $3-$पेंटेनॉल $(CH_3CH_2CH(OH)CH_2CH_3)$: आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
जो अणु आयोडोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देते हैं,वे हैं: ब्यूटेनैल,$3-$पेंटेनोन,पेंटेनैल और $3-$पेंटेनॉल।
कुल संख्या = $4$।

(B) दी गई अभिक्रिया फेनिलग्लायोक्सल $(Ph-CO-CHO)$ की अंतः-आणविक कैनिज़ारो अभिक्रिया है।
$KOH$ जैसे क्षार की उपस्थिति में,हाइड्रॉक्साइड आयन अधिक इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल कार्बन (एल्डिहाइड समूह) पर आक्रमण करता है।
इससे एल्डिहाइड कार्बन से कीटोन कार्बोनिल कार्बन पर हाइड्राइड का स्थानांतरण होता है।
एल्डिहाइड समूह का ऑक्सीकरण होकर कार्बोक्सिलेट समूह $(COO^-)$ बनता है और कीटोन समूह का अपचयन होकर द्वितीयक अल्कोहल समूह $(CH(OH))$ बनता है।
अतः,प्राप्त उत्पाद $Ph-CH(OH)-COO^-K^+$ है।

(D) अंतः-आणविक एल्डोल संघनन में दो कार्बोनिल समूहों वाले एक ही अणु के भीतर एक वलय (ring) का निर्माण होता है।
$(1)$ साइक्लोडेकेन$-1,6-$डायोन अंतः-आणविक एल्डोल संघनन के माध्यम से एक बाइसाइक्लिक $\alpha, \beta-$असंतृप्त कीटोन बनाता है।
$(2)$ $6-$ऑक्सोहेप्टेनल अंतः-आणविक एल्डोल संघनन के माध्यम से साइक्लोहेक्स$-2-$एन$-1-$ओन बनाता है।
$(3)$ $2-$एसिटाइल-बेंजाल्डिहाइड अंतः-आणविक एल्डोल संघनन के माध्यम से इंडेन$-1-$ओन बनाता है।
$(4)$ $1-$टेट्रालोन और फॉर्मेल्डिहाइड के बीच की अभिक्रिया एक अंतर-आणविक एल्डोल संघनन (विशेष रूप से क्लेसेन-श्मिट संघनन) है,न कि अंतः-आणविक।
अतः,विकल्प $D$ में दर्शाया गया उत्पाद अंतः-आणविक एल्डोल संघनन द्वारा नहीं बनता है।

(B) $1$. यौगिक $(X)$ का सूत्र $C_3H_6O$ है। चूंकि यह आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होता है,इसलिए यह एक कीटोन,$CH_3COCH_3$ (एसीटोन) है।
$2$. $(X)$ का अपचयन $(Y)$ देता है,जो $CH_3CH(OH)CH_3$ (प्रोपेन$-2-$ऑल) है।
$3$. $(Y)$ की $HBr$ के साथ अभिक्रिया $(Z)$ देती है,जो $CH_3CH(Br)CH_3$ ($2-$ब्रोमोप्रोपेन) है।
$4$. $(Z)$ ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3CH(MgBr)CH_3$ बनाता है।
$5$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(X)$ $(CH_3COCH_3)$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा $2,3-$डाइमिथाइल ब्यूटेन$-2-$ऑल देता है।
$6$. अतः,$(X) = CH_3COCH_3$,$(Y) = CH_3CH(OH)CH_3$,और $(Z) = CH_3CH(Br)CH_3$.

(B) $NaOI/NaOH$ के साथ अभिक्रिया आयोडोफॉर्म परीक्षण है। जिन यौगिकों में $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है,वे आयोडोफॉर्म परीक्षण देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ का पीला ठोस अवक्षेप प्राप्त होता है।
$(A)$ $CH_3-CH(OH)-C_2H_5$ एक द्वितीयक अल्कोहल है जिसमें $CH_3CH(OH)-$ समूह है,इसलिए यह सकारात्मक परीक्षण देता है।
$(B)$ $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ एक प्राथमिक अल्कोहल है जिसमें आवश्यक समूह नहीं है,इसलिए यह नकारात्मक परीक्षण देता है।
$(C)$ $CH_3-CO-C_2H_5$ एक कीटोन है जिसमें $CH_3CO-$ समूह है,इसलिए यह सकारात्मक परीक्षण देता है।
$(D)$ $CH_3-COOH$ एसिटिक एसिड है,जो आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
$(E)$ $CH_3-CH_2-CHO$ एक एल्डिहाइड (प्रोपेनल) है जिसमें $CH_3CO-$ समूह नहीं है,इसलिए यह नकारात्मक परीक्षण देता है।
अतः,यौगिक $(A)$ और $(C)$ पीला ठोस देते हैं।

(B) $1$. आणविक सूत्र $C_6H_{12}O$ सामान्य सूत्र $C_nH_{2n}O$ के अनुरूप है,जो दर्शाता है कि यौगिक $P$ एक एल्डिहाइड या कीटोन है।
$2$. $P$,$2,4-$डाइनिट्रोफेनिलहाइड्राज़ीन $(2,4-DNP)$ के साथ सकारात्मक परीक्षण देता है,जो कार्बोनिल समूह $(C=O)$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
$3$. $P$ टॉलेन अभिकर्मक के साथ नकारात्मक परीक्षण देता है,जो दर्शाता है कि $P$ एक कीटोन है,एल्डिहाइड नहीं।
$4$. $P$ प्रकाशिक सक्रिय है,जिसका अर्थ है कि इसमें कम से कम एक कायरल कार्बन परमाणु होना चाहिए।
$5$. विकल्पों की जाँच करने पर:
- विकल्प $A$: $CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ (हेक्सेन-$2$-ओन) प्रकाशिक सक्रिय नहीं है।
- विकल्प $B$: $CH_3-CO-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ ($3-$मिथाइलपेंटेन-$2$-ओन) में $C-3$ स्थिति पर एक कायरल कार्बन है। यह एक कीटोन है और सकारात्मक $2,4-DNP$ परीक्षण तथा नकारात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
- विकल्प $C$: यह एक एल्डिहाइड है,जो सकारात्मक टॉलेन परीक्षण देगा।
- विकल्प $D$: $CH_3-CO-CH_2-CH(CH_3)_2$ ($4-$मिथाइलपेंटेन-$2$-ओन) प्रकाशिक सक्रिय नहीं है।
$6$. अतः,सही संरचना $3-$मिथाइलपेंटेन-$2$-ओन है।

(B) दिया गया यौगिक $CH_3COCH_2CH_2CH_2CH_2CHO$ है।
अंतःआणविक एल्डोल संघनन कीटोन के $\alpha$-हाइड्रोजन और एल्डिहाइड के कार्बोनिल कार्बन के बीच होता है।
कीटोन की $\alpha$-स्थिति पर बना एनोलेट एल्डिहाइड के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है और पांच-सदस्यीय वलय बनाता है।
परिणामी $\beta$-हाइड्रॉक्सी कीटोन को गर्म $( \Delta )$ करने पर निर्जलीकरण होता है और संयुग्मित इनोन प्राप्त होता है।
मुख्य उत्पाद $1-\text{acetylcyclopentene}$ है।

(B) प्रारंभिक पदार्थ $3$-बेंज़ोइलप्रोपेनिट्राइल है। इसमें कीटोन और नाइट्राइल दोनों कार्यात्मक समूह होते हैं।
जब इसे अतिरिक्त $CH_3MgBr$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक कीटोन के कार्बोनिल कार्बन और नाइट्राइल के कार्बन दोनों पर हमला करता है।
$1$. कीटोन समूह $CH_3MgBr$ के एक मोल के साथ प्रतिक्रिया करके वर्कअप के बाद तृतीयक अल्कोहल बनाता है।
$2$. नाइट्राइल समूह $CH_3MgBr$ के दूसरे मोल के साथ प्रतिक्रिया करके एक इमाइन मध्यवर्ती बनाता है,जिसका जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर कीटोन प्राप्त होता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $5$-हाइड्रॉक्सी-$5$-फेनिलहेक्सेन-$2$-ओन है।

(B) एस्टर का एल्डिहाइड में रूपांतरण करने के लिए एक चयनात्मक अपचायक (reducing agent) की आवश्यकता होती है जो एल्डिहाइड चरण पर रुक जाए और प्राथमिक अल्कोहल में और अधिक अपचयन न करे।
$AlH(iBu)_2$ (जिसे $DIBAL-H$ के रूप में भी जाना जाता है) एक चयनात्मक अपचायक है जो एस्टर को एल्डिहाइड में अपचयित करता है।
$LiAlH_4$ एस्टर को सीधे प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित करता है।
$NaBH_4$ आमतौर पर एस्टर को अपचयित करने के लिए पर्याप्त सक्रिय नहीं होता है।
$H_2 / Pd-BaSO_4$ का उपयोग एसिड क्लोराइड के एल्डिहाइड में रोजनमुंड अपचयन के लिए किया जाता है।
इसलिए,सही अभिकर्मक $i. \ AlH(iBu)_2$,$ii. \ H_2 O$ है।

(C) चरण $1$: $2,3-\text{dimethylbut-2-ene}$ $((CH_3)_2C=C(CH_3)_2)$ का $O_3$ और उसके बाद $Zn/H_2O$ के साथ ओजोनोलिसिस करने पर एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ उत्पाद $A$ के रूप में प्राप्त होता है।
चरण $2$: एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ की $CH_3MgBr$ (ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_2O/H^+)$ करने पर $2-\text{methylpropan-2-ol}$ $((CH_3)_3COH)$ बनता है,जो उत्पाद $B$ है।

(B) बेंजाल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है। इसलिए,जब इसे $KOH$ जैसे सांद्र क्षार के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है।
कैनिज़ारो अभिक्रिया में,एल्डिहाइड का एक अणु कार्बोक्सिलिक अम्ल लवण (पोटेशियम बेंजोएट) में ऑक्सीकृत हो जाता है और दूसरा अणु अल्कोहल (बेंजाइल अल्कोहल) में अपचयित हो जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_6H_5CHO + KOH_{(conc.)} \rightarrow C_6H_5COOK + C_6H_5CH_2OH$

(A) आयोडोफॉर्म परीक्षण उन यौगिकों द्वारा दिया जाता है जिनमें $CH_3CO-$ समूह (मिथाइल कीटोन) या $CH_3CH(OH)-$ समूह (मिथाइल समूह युक्त द्वितीयक अल्कोहल) होता है।
$Propan-2-ol$ $(CH_3CH(OH)CH_3)$ में $CH_3CH(OH)-$ समूह होता है,जो आयोडीन और क्षार द्वारा एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है,जिससे आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ का पीला अवक्षेप प्राप्त होता है।
बेंजोफेनोन $(C_6H_5COC_6H_5)$ में कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा मिथाइल समूह नहीं होता है।
मिथाइल एसीटेट और एसीटामाइड सामान्य परिस्थितियों में आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देते हैं।

(B) कथन-$I$ सही है: टॉलेन अभिकर्मक $([Ag(NH_3)_2]^+)$ का उपयोग एल्डिहाइड और कीटोन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है। एल्डिहाइड (जैसे एसीटैल्डिहाइड) टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित करके सिल्वर मिरर बनाते हैं,जबकि कीटोन (जैसे एसीटोन) इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
कथन-$II$ सही है: फेलिंग परीक्षण केवल एलिफैटिक एल्डिहाइड के लिए विशिष्ट है। एरोमैटिक एल्डिहाइड,जैसे कि बेंज़ैल्डिहाइड,फेलिंग परीक्षण नहीं देते हैं क्योंकि एल्डिहाइड समूह सीधे बेंजीन रिंग से जुड़ा होता है,जिसे फेलिंग अभिकर्मक द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता है।

(D) यह अभिक्रिया एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ और प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ के बीच मिश्रित (क्रॉस) एल्डोल संघनन है।
दोनों एल्डिहाइड में $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए चार संभावित एल्डोल उत्पाद बन सकते हैं:
$1$. $CH_3CHO$ का स्व-एल्डोल: $CH_3-CH=CH-CHO$ (ब्यूट$-2-$ईनल)
$2$. $CH_3CH_2CHO$ का स्व-एल्डोल: $CH_3-CH_2-CH=C(CH_3)-CHO$ ($2$-मिथाइलपेंट$-2-$ईनल)
$3$. क्रॉस-एल्डोल ($CH_3CHO$ न्यूक्लियोफाइल के रूप में): $CH_3-CH_2-CH=CH-CHO$ (पेंट$-2-$ईनल)
$4$. क्रॉस-एल्डोल ($CH_3CH_2CHO$ न्यूक्लियोफाइल के रूप में): $CH_3-CH=C(CH_3)-CHO$ ($2$-मिथाइलब्यूट$-2-$ईनल)
विकल्प $D$ एक $\alpha,\beta$-असंतृप्त एल्डिहाइड नहीं है,इसलिए यह इस अभिक्रिया का उत्पाद नहीं है।

(B) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$(i)$. बेंजोफेनोन $\rightarrow$ डाइफेनिलमेथेन: यह क्लीमेन्सन अपचयन है,जो कार्बोनिल समूह को मेथिलीन समूह में अपचयित करने के लिए $Zn(Hg) / \text{Conc. } HCl$ का उपयोग करता है। $(c)$ के साथ मेल खाता है।
$(ii)$. बेंजल्डिहाइड $\rightarrow$ $1-$फेनिलएथेनॉल: यह एक ग्रिग्नार्ड अभिक्रिया है जहाँ $CH_3MgBr$ एल्डिहाइड पर आक्रमण करता है,जिसके बाद जल-अपघटन द्वारा द्वितीयक अल्कोहल बनता है। $(d)$ के साथ मेल खाता है।
$(iii)$. साइक्लोहेक्सानोन $\rightarrow$ साइक्लोहेक्सानोल: यह $LiAlH_4$ का उपयोग करके कीटोन का द्वितीयक अल्कोहल में अपचयन है। $(a)$ के साथ मेल खाता है।
$(iv)$. फेनिल बेंजोएट $\rightarrow$ बेंजल्डिहाइड: यह $DIBAL-H$ का उपयोग करके एस्टर का एल्डिहाइड में आंशिक अपचयन है। $(b)$ के साथ मेल खाता है।
अतः,सही क्रम $i-c, ii-d, iii-a, iv-b$ है।

(B) दी गई अभिक्रिया में एस्टर समूह $(-COOCH_3)$ को सुरक्षित रखते हुए कीटोन समूह का द्वितीयक अल्कोहल में चयनात्मक अपचयन (selective reduction) शामिल है।
$LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो कीटोन और एस्टर दोनों को अल्कोहल में अपचयित कर देता है।
$NaBH_4$ एक चयनात्मक अपचायक है जो एल्डिहाइड और कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करता है लेकिन सामान्य परिस्थितियों में एस्टर को अपचयित नहीं करता है।
$Ni, H_2$ (उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण) कीटोन और एस्टर दोनों समूहों को अपचयित कर देगा।
$Zn-Hg / HCl$ (क्लेमेंसन अपचयन) कीटोन समूह को मेथिलीन $(-CH_2-)$ समूह में अपचयित करता है,अल्कोहल में नहीं।
इसलिए,इस चयनात्मक अपचयन के लिए $NaBH_4$ सही अभिकर्मक है।

(D) फेहलिंग विलयन एक मंद ऑक्सीकारक है जो एलिफैटिक एल्डिहाइड और फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ द्वारा अपचयित हो जाता है।
फॉर्मिक अम्ल की संरचना में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है,जो इसे अपचायक के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।
कीटोन,जैसे कि एसीटोन $(CH_3COCH_3)$,में एल्डिहाइड समूह नहीं होता है और इसलिए वे फेहलिंग विलयन को अपचयित नहीं करते हैं।