Mix Examples-Carboxylic acids and Their derivative Questions in Gujarati

(A) પ્રોટોનની એસિડિકતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. પ્રોટોન $b$ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ નો ભાગ છે. તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ (કાર્બોક્સિલેટ આયન,$-COO^\theta$) સમાન સંસ્પંદન દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$2$. પ્રોટોન $c$ અને $d$ એ ફિનોલિક પ્રોટોન છે ($-OH$ જે એરોમેટિક રિંગ સાથે જોડાયેલ છે). તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ ફિનોક્સાઇડ આયન છે,જે સંસ્પંદન દ્વારા સ્થિર થાય છે,પરંતુ કાર્બોક્સિલેટ આયન કરતા ઓછો સ્થિર છે.
$3$. પ્રોટોન $a$ એ એસિટિલિનિક પ્રોટોન $(-C \equiv CH)$ છે. તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ એસિટિલાઇડ આયન $(-C \equiv C^\theta)$ છે,જે સંસ્પંદન સ્થિરતાના અભાવને કારણે સૌથી ઓછો સ્થિર છે.
$4$. $c$ અને $d$ ની સરખામણી: પ્રોટોન $c$ એ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ $-NO_2$ સમૂહની ઓર્થો સ્થિતિમાં છે,જે ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા $d$ ની તુલનામાં તેની એસિડિકતા વધારે છે.
આમ,એસિડિકતાનો ક્રમ $b > c > d > a$ છે.

(B, C) એસ્ટર $[A]$ $(C_{10}H_{20}O_2)$ ના જળવિભાજનથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ $[B]$ અને આલ્કોહોલ $[C]$ મળે છે. $[C]$ ના ઓક્સિડેશનથી $[B]$ મળતું હોવાથી,$[C]$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(R-CH_2OH)$ હોવો જોઈએ અને $[B]$ અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ હોવો જોઈએ. આમ,એસ્ટર $[A]$ એ એસિડ અને આલ્કોહોલ બંને ભાગમાં સમાન આલ્કાઈલ સમૂહ $R$ થી બનેલો હોવો જોઈએ,એટલે કે $R-COO-CH_2-R$.
$1$. વિકલ્પ $A$: $(CH_3)_3C-COOCH_2C(CH_3)_3$ માં $10$ કાર્બન છે. જળવિભાજનથી $(CH_3)_3C-COOH$ અને $(CH_3)_3C-CH_2OH$ મળે છે. આલ્કોહોલના ઓક્સિડેશનથી એસિડ મળે છે. આ શક્ય છે.
$2$. વિકલ્પ $B$: $CH_3CH_2CH_2COOCH_2CH_2CH_2CH_3$ માં $8$ કાર્બન $(C_8H_{16}O_2)$ છે. આ આણ્વીય સૂત્ર $C_{10}H_{20}O_2$ સાથે મેળ ખાતું નથી. આ શક્ય નથી.
$3$. વિકલ્પ $C$: આ રચના એસ્ટર નથી પણ એનહાઈડ્રાઈડ છે. આ શક્ય નથી.
$4$. વિકલ્પ $D$: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-COO-CH_2-CH(CH_3)-CH_2CH_3$ માં $10$ કાર્બન છે. જળવિભાજનથી $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-COOH$ અને $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2OH$ મળે છે. આલ્કોહોલના ઓક્સિડેશનથી એસિડ મળે છે. આ શક્ય છે.
તેથી,રચનાઓ $B$ અને $C$ શક્ય નથી.

(C) કાર્બોક્સિલિક એસિડની એસિડિક પ્રબળતા તેના પર જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચનાર અથવા ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો પર આધાર રાખે છે.
$1$. $F_3CCOOH$: ત્રણ ફ્લોરિન પરમાણુઓની પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચવાની અસર એસિડિકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
$2$. $C_6H_5COOH$: ફિનાઇલ સમૂહ રેઝોનન્સ અને ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચવાની અસર દર્શાવે છે,જે તેને એલિફેટિક એસિડ કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે.
$3$. $CH_3COOH$: મિથાઈલ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા (+$I$ અસર) છે,જે બેન્ઝોઈક એસિડની સરખામણીમાં એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$4$. $CH_3CH_2COOH$: ઇથાઈલ સમૂહ એ મિથાઈલ સમૂહ કરતા વધુ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા (+$I$ અસર) છે,જે એસિડિકતામાં વધુ ઘટાડો કરે છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $i > iii > ii > iv$ છે.
$pK_a$ એ એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી $(pK_a = -\log K_a)$,$pK_a$ મૂલ્યોનો સાચો ક્રમ $iv > ii > iii > i$ થશે.

(C) $R-COCl \to R-CHO$ એ રોઝનમન્ડ રિડક્શન છે,જે પ્રક્રિયક તરીકે $H_2 / Pd-BaSO_4$ નો ઉપયોગ કરે છે. તેથી,$(a)-(ii)$.
$(b)$ $R-CH_2-COOH \to R-CH(Cl)-COOH$ એ હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા છે,જે પ્રક્રિયક તરીકે $Cl_2 / \text{Red } P, H_2O$ નો ઉપયોગ કરે છે. તેથી,$(b)-(iv)$.
$(c)$ $R-CONH_2 \to R-NH_2$ એ હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન છે,જે પ્રક્રિયક તરીકે $Br_2 / NaOH$ નો ઉપયોગ કરે છે. તેથી,$(c)-(i)$.
$(d)$ $R-CO-CH_3 \to R-CH_2-CH_3$ એ ક્લેમેન્સન રિડક્શન છે,જે પ્રક્રિયક તરીકે $Zn(Hg) / \text{Conc. } HCl$ નો ઉપયોગ કરે છે. તેથી,$(d)-(iii)$.
તેથી,સાચી જોડ $(a)-(ii), (b)-(iv), (c)-(i), (d)-(iii)$ છે.

(C) એસ્ટરનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજન $(CH_{3}COOCH_{2}CH_{3} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} CH_{3}COOH + CH_{3}CH_{2}OH)$ ઇથેનોલ આપે છે. તેથી,$(a-ii)$.
$(b)$ એસ્ટરનું આલ્ડિહાઇડમાં રિડક્શન નીચા તાપમાને $DIBAL-H$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. તેથી,$(b-iii)$.
$(c)$ નાઇટ્રાઇલનું સ્ટીફન રિડક્શન $(CH_{3}CN + SnCl_{2} + HCl$ $\rightarrow CH_{3}CH=NH$ $\xrightarrow{H_{3}O^{+}} CH_{3}CHO)$ આલ્ડિહાઇડ આપે છે. તેથી,$(c-iv)$.
$(d)$ નાઇટ્રાઇલની ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક સાથેની પ્રક્રિયા $(CH_{3}CN + CH_{3}MgBr$ $\rightarrow CH_{3}C(CH_{3})=NMgBr$ $\xrightarrow{H_{3}O^{+}} CH_{3}COCH_{3})$ કીટોન આપે છે. તેથી,$(d-i)$.
તેથી,સાચી જોડ $a-ii, b-iii, c-iv, d-i$ છે.

(C) ઇથાઇલ પેન્ટ$-4-$આઇન$-$ઓયેટ $(HC \equiv C-CH_{2}-CH_{2}-COOEt)$ માં એસ્ટર સમૂહ અને ટર્મિનલ આલ્કાઇન સમૂહ હોય છે.
$1$. એસ્ટર સમૂહ $2$ મોલ $CH_{3}MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને વર્કઅપ પછી $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ બનાવે છે.
$2$. ટર્મિનલ આલ્કાઇન પ્રોટોન એસિડિક છે અને એસિટિલાઇડ બનાવવા માટે $1$ મોલ $CH_{3}MgBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આમ,કુલ $3$ મોલ $CH_{3}MgBr$ વપરાય છે.
વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે અંતિમ ઉત્પાદન $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે તે $2$ મોલ નહીં,પણ $3$ મોલ $CH_{3}MgBr$ વાપરે છે.

(D) શરૂઆતનું સંયોજન $2\text{-hydroxy-2-methylpropanenitrile}$ છે.
$1$. $LiAlH_4$ અને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથેની પ્રતિક્રિયા: $LiAlH_4$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ નું પ્રાથમિક એમાઈન $(-CH_2NH_2)$ માં રિડક્શન કરે છે. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ પર કોઈ અસર થતી નથી. તેથી,નીપજ $A$ એ $2\text{-hydroxy-2-methylpropan-1-amine}$ છે.
$2$. $H_3O^+$ અને ત્યારબાદ $H_2SO_4$ સાથેની પ્રતિક્રિયા: નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ નું એસિડિક જળવિભાજન કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ આપે છે. મધ્યવર્તી સંયોજન $2\text{-hydroxy-2-methylpropanoic acid}$ છે. ત્યારબાદ $H_2SO_4$ (નિર્જલીકરણ કરતા) સાથેની પ્રતિક્રિયાથી તૃતીયક આલ્કોહોલમાંથી પાણી દૂર થઈને આલ્કીન બને છે. તેથી,નીપજ $B$ એ $2\text{-methylprop-2-enoic acid}$ છે.

(C) સંયોજન $A$ એ $C_{6}H_{12}O_{2}$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતું એસ્ટર છે.
$LiAlH_{4}$ સાથે એસ્ટરનું રિડક્શન કરવાથી બે આલ્કોહોલ મળે છે.
પરિણામી આલ્કોહોલ $B$ ના ઓક્સિડેશનથી $C_{4}$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ મેળવવા માટે,$B$ એ ચાર કાર્બન ધરાવતો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ એટલે કે બ્યુટેન$-1-$ઓલ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}OH)$ હોવો જોઈએ.
આનો અર્થ એ છે કે એસ્ટર $A$ એ પ્રોપાઇલ પ્રોપેનોએટ $(CH_{3}CH_{2}COOCH_{2}CH_{2}CH_{3})$ અથવા ઇથાઇલ બ્યુટેનોએટ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOCH_{2}CH_{3})$ હોવો જોઈએ.
વિકલ્પો જોતા,$CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOCH_{2}CH_{3}$ (ઇથાઇલ બ્યુટેનોએટ) ના રિડક્શનથી બ્યુટેન$-1-$ઓલ અને ઇથેનોલ મળે છે. બ્યુટેન$-1-$ઓલના ઓક્સિડેશનથી બ્યુટેનોઇક એસિડ ($C_{4}$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ) મળે છે.
તેથી,$A$ એ $CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOCH_{2}CH_{3}$ છે.

(D) સાચી જોડકાં નીચે મુજબ છે:
$(a)$ નિર્જળ $AlCl_3/CuCl$ ની હાજરીમાં બેન્ઝિનની $CO$ અને $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા એ $\text{ગાટરમેન-કોચ પ્રક્રિયા}$ છે. તેથી,$(a)-(ii)$.
$(b)$ મિથાઈલ કીટોનની $NaOX$ $(X = Cl, Br, I)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ $\text{હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા}$ છે. તેથી,$(b)-(iii)$.
$(c)$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં આલ્કોહોલની કાર્બોક્સિલિક એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા એ $\text{એસ્ટરીકરણ}$ છે. તેથી,$(c)-(iv)$.
$(d)$ $\alpha$-હાઈડ્રોજન ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડની $X_2/\text{Red P}$ અને ત્યારબાદ પાણી સાથેની પ્રક્રિયા એ $\text{હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી (HVZ) પ્રક્રિયા}$ છે. તેથી,$(d)-(i)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $(a)-(ii), (b)-(iii), (c)-(iv), (d)-(i)$ છે.

$(C)$ પ્રક્રિયા $(A)$ માં, સાયક્લોપેન્ટેનોનનો કાર્બોનિલ સમૂહ $2,4-$ડાયનાઇટ્રોફિનાઇલહાઇડ્રાઝિન સાથે $\text{ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ}$ પ્રક્રિયા કરે છે, જે આલ્ડિહાઇડ અને કીટોનની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા છે। તેથી, $(A)$ એ $(R)$ સાથે જોડાય છે.
પ્રક્રિયા $(B)$ માં, તૃતીયક આલ્કોહોલ એસિડ-ઉદ્દીપિત નિર્જલીકરણ પામીને કાર્બોકેટાયન બનાવે છે, જે ત્યારબાદ આંતર-આણ્વીય $\text{ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન}$ (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઇલેશન) દ્વારા બાયસિકલિક નીપજ બનાવે છે। તેથી, $(B)$ એ $(P)$ સાથે જોડાય છે.
પ્રક્રિયા $(C)$ માં, બેઝ દ્વારા પ્રોટોન દૂર થયા પછી થાયોલ સમૂહ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે અને ક્લોરિન ધરાવતા કાર્બન પર હુમલો કરે છે, જે આંતર-આણ્વીય $\text{ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન}$ પ્રક્રિયા તરફ દોરી જાય છે। તેથી, $(C)$ એ $(Q)$ સાથે જોડાય છે.
તેથી, સાચો ક્રમ $A-R, B-P, C-Q$ છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે. આ રૂપાંતરણમાં $4$-ઓક્સો-$4$-ફિનાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડનું $\alpha$-ટેટ્રલોનમાં રૂપાંતર થાય છે. તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:
$i$. $Zn(Hg)/HCl$ (ક્લેમેન્સન રિડક્શન): કીટોન સમૂહનું મિથાઈલીન સમૂહ $(-CH_2-)$ માં રિડક્શન કરે છે.
$ii$. $SOCl_2$: કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ ને એસિડ ક્લોરાઈડ $(-COCl)$ માં ફેરવે છે.
$iii$. નિર્જળ $AlCl_3$ (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસાઈલેશન): ચક્રીય કીટોન ($\alpha$-ટેટ્રલોન) બનાવવા માટે આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ (intramolecular cyclization) કરે છે.

(B) $C_2H_6O$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતું કાર્બનિક સંયોજન ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ છે,કારણ કે તે ઓક્સિડેશન પામીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે.
$CH_3CH_2OH \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} CH_3COOH$ $(X)$
$X$ નું આણ્વીય સૂત્ર નક્કી કરવા માટે,આપણે આપેલ ટકાવારી રચનાના આધારે તેનું પ્રમાણસૂચક સૂત્ર ગણીએ છીએ:

તત્વ	ટકાવારી	મોલ (ટકાવારી / પરમાણ્વીય દળ)	સાદો ગુણોત્તર
$C$	$40\%$	$40 / 12 = 3.33$	$3.33 / 3.33 = 1$
$H$	$6.7\%$	$6.7 / 1 = 6.7$	$6.7 / 3.33 = 2$
$O$	$53.3\%$	$53.3 / 16 = 3.33$	$3.33 / 3.33 = 1$

પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $CH_2O$ છે. પ્રમાણસૂચક સૂત્રનું દળ $12 + (2 \times 1) + 16 = 30$ છે.
એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ નું આણ્વીય દળ $60$ છે.
$n = \frac{\text{આણ્વીય દળ}}{\text{પ્રમાણસૂચક સૂત્ર દળ}} = \frac{60}{30} = 2$.
તેથી,આણ્વીય સૂત્ર $(CH_2O)_2 = C_2H_4O_2$ થશે.

(A) પાણીમાં સંયોજનોની એસિડિકતા તે $H^{+}$ આયનોને કેટલી સરળતાથી મુક્ત કરી શકે છે તેના પર આધાર રાખે છે.
$1.$ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયન (સંયુગ્મી બેઝ) પરનો ઋણ વીજભાર બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર સંસ્પંદન દ્વારા વિસ્થાનિકૃત થાય છે.
$2.$ ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ પછીનો સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે ફિનોક્સાઇડ આયન બેન્ઝીન રિંગમાં સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
$3.$ ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ એ એસિટોનાઇટ્રાઇલ $(CH_3CN)$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે ઇથેનોલમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુ વધુ વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,જે $O-H$ બંધને વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે.
$4.$ એસિટોનાઇટ્રાઇલ $(CH_3CN)$ આપેલા સંયોજનોમાં સૌથી ઓછું એસિડિક છે કારણ કે અન્ય સંયોજનોના $O-H$ બંધની તુલનામાં $C-H$ બંધ ઓછો ધ્રુવીય છે.
આમ,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $IV < I < III < II$ છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
- કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ ફિનોલ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયન વધુ સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા સ્થાયી થાય છે. કાર્બોક્સિલેટ આયનમાં,ઋણ વીજભાર બે અત્યંત વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે,જ્યારે ફિનોક્સાઇડ આયનમાં,ઋણ વીજભાર બેન્ઝીન વલયના ઓછા વિદ્યુતઋણ કાર્બન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત થાય છે.
- આપેલા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં,એસિડિકતા કાર્બોક્સિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઇલ સમૂહની $+I$ અસર પર આધાર રાખે છે. $+I$ અસર કાર્બોક્સિલેટ આયન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જે તેને અસ્થિર બનાવે છે અને આમ મૂળ એસિડની એસિડિકતા ઘટાડે છે.
- $+I$ અસરનો ક્રમ $H- < CH_3- < CH_3CH_2-$ છે. તેથી,સંબંધિત કાર્બોક્સિલેટ આયનોની સ્થિરતા આ ક્રમમાં ઘટે છે: $HCOO^- > CH_3COO^- > CH_3CH_2COO^-$.
- પરિણામે,એસિડની પ્રબળતા આ ક્રમમાં ઘટે છે: $HCOOH > CH_3COOH > CH_3CH_2COOH > C_6H_5OH$.
આમ,ફોર્મિક એસિડ એ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(B)
ઇથેનોલની આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઓક્સિડેશન થઈને એસીટિક એસિડ $(X)$ મળે છે.
$CH_3CH_2OH \xrightarrow{\text{alkaline } KMnO_4} CH_3COOH \, (X)$
એસીટિક એસિડ $(X)$ એસિડની હાજરીમાં મિથેનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (એસ્ટરીકરણ) મિથાઇલ એસીટેટ $(Y)$ બનાવે છે,જે મીઠી સુગંધ ધરાવતું એસ્ટર છે.
$CH_3COOH + CH_3OH \xrightarrow{H^+} CH_3COOCH_3 \, (Y) + H_2O$
આમ,$X$ એ એસીટિક એસિડ છે અને $Y$ એ મિથાઇલ એસીટેટ છે.

(B) $1$. પ્રારંભિક પદાર્થ $4$-ક્લોરોએસીટોફિનોન છે. $NaCN$ સાથેની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ $EtOH, H_3O^+$ કીટોનને $\alpha$-હાઇડ્રોક્સી એસિડના ઇથાઇલ એસ્ટરમાં રૂપાંતરિત કરે છે. ખાસ કરીને,સાયનોહાઇડ્રિન મધ્યવર્તીનું જળવિભાજન અને એસ્ટરિફિકેશન થઈને ઇથાઇલ $2-(4$-ક્લોરોફિનાઇલ)-$2$-હાઇડ્રોક્સીપ્રોપેનોએટ $(A)$ બનાવે છે.
$2$. એસ્ટર $(A)$ ની વધારાના $MeMgBr$ સાથેની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ માં એસ્ટર કાર્બોનિલ ગ્રુપ પર બે ક્રમિક ન્યુક્લિયોફિલિક ઉમેરણોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ ઉમેરણ કીટોન મધ્યવર્તી બનાવે છે,અને બીજું ઉમેરણ તૃતીયક આલ્કોહોલ બનાવે છે. અંતિમ નીપજ $B$ એ $2-(4$-ક્લોરોફિનાઇલ)-$3$-મિથાઇલ બ્યુટેન-$2,3$-ડાયોલ છે.

(C) $1$. $\text{Propanal}$ અને $\text{Methanal}$ ની $\text{dil. NaOH}$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ ગરમ કરવાથી $(\Delta)$ ક્રોસ-આલ્ડોલ સંઘનન દ્વારા $2-\text{methylacrolein}$ બને છે.
$2$. ત્યારબાદ $\text{NaCN}$ અને એસિડ જળવિભાજન $(\text{H}_3\text{O}^ )$ સાથેની પ્રક્રિયા સાયનોહાઈડ્રિન બનાવે છે,જે આલ્ડિહાઈડ ગ્રુપ $(-CHO)$ ને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં ફેરવે છે.
$3$. અંતિમ નીપજ $B$ માં કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ હોવાથી તે $\text{NaHCO}_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\text{CO}_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે.
$4$. આ નીપજમાં કાઈરલ કેન્દ્ર હોવાથી તે રેસેમિક મિશ્રણ તરીકે મળે છે.

(A) શરૂઆતનું સંયોજન સેલિસિલિક એસિડ ($2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ) છે.
$1$. '$X$' સાથેની પ્રક્રિયામાં ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું એસિટિલેશન થઈને એસ્પિરિન (એસેટાઈલસેલિસિલિક એસિડ) બને છે. એસિટિલેશન માટે વપરાતો પ્રક્રિયક એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ $((CH_3CO)_2O)$ છે,જે એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+)$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરે છે.
$2$. '$Y$' સાથેની પ્રક્રિયામાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ $-COOH$ સમૂહનું એસ્ટરીકરણ થઈને મિથાઈલ સેલિસિલેટ બને છે. એસ્ટરીકરણ માટે વપરાતો પ્રક્રિયક મિથેનોલ $(CH_3OH)$ છે,જે એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+)$ અને ગરમી $(\Delta)$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,'$X$' એ $(CH_3CO)_2O / H^{+}$ છે અને '$Y$' એ $CH_3OH / H^{+}, \Delta$ છે.

(B) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. સ્ટાયરીન $(Ph-CH=CH_2)$ એ $HBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને માર્કોવનીકોવ ઉમેરણ દ્વારા $1$-બ્રોમો-$1$-ફિનાઈલઈથેન $(Ph-CH(Br)-CH_3)$ બનાવે છે.
$2$. આ આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ શુષ્ક ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(Ph-CH(MgBr)-CH_3)$ બનાવે છે.
$3$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ દ્વારા $2$-ફિનાઈલપ્રોપેનોઈક એસિડ $(Ph-CH(CH_3)-COOH)$ બનાવે છે,જે નીપજ $A$ છે.
$4$. $2$-ફિનાઈલપ્રોપેનોઈક એસિડ $(A)$ એ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુરૂપ એસિડ ક્લોરાઈડ $(Ph-CH(CH_3)-COCl)$ બનાવે છે.
$5$. આ એસિડ ક્લોરાઈડ પછી મિથાઈલએમાઈન $(CH_3NH_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમાઈડ,$N$-મિથાઈલ-$2$-ફિનાઈલપ્રોપેનેમાઈડ $(Ph-CH(CH_3)-CONHCH_3)$ બનાવે છે,જે નીપજ $B$ છે.

(D) સાચી જોડીઓ નીચે મુજબ છે:
$A$. હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી પ્રક્રિયા: $(i) Br_2 / \text{red phosphorus}; (ii) H_2O$ $(III)$
$B$. આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા: $NaOH + I_2$ $(I)$
$C$. ઇટાર્ડ પ્રક્રિયા: $(i) CrO_2Cl_2, CS_2; (ii) H_2O$ $(II)$
$D$. ગેટરમેન-કોચ પ્રક્રિયા: $CO, HCl, \text{anhyd. } AlCl_3$ $(IV)$
તેથી,સાચો ક્રમ $A-III, B-I, C-II, D-IV$ છે.

(D) કાર્બોનિલ સંયોજનોમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની એસિડિકતા પરિણામી સંયુગ્મી બેઝ (enolate ion) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$Heptane-2,4-dione$ $(CH_3-CO-CH_2-CO-CH_2-CH_3)$ માં,મધ્યવર્તી મિથિલીન $(-CH_2-)$ જૂથ બે કાર્બોનિલ જૂથોની વચ્ચે આવેલું છે.
આ મધ્યવર્તી મિથિલીન જૂથમાંથી પ્રોટોન દૂર કરવાથી બનતો સંયુગ્મી બેઝ બંને બાજુના કાર્બોનિલ જૂથો સાથેના સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા અત્યંત સ્થિર થાય છે.
આના કારણે આ સક્રિય મિથિલીન જૂથના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ અન્ય આપેલા વિકલ્પો કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક હોય છે,જ્યાં સંસ્પંદન સ્થિરતા ઓછી અસરકારક અથવા ગેરહાજર હોય છે.

(D) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. $CH_3-COOH \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3-CH_2-OH$ (કાર્બોક્સિલિક એસિડનું પ્રાથમિક આલ્કોહોલમાં રિડક્શન).
$2$. $CH_3-CH_2-OH \xrightarrow{PCC} CH_3-CHO$ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઇડમાં ઓક્સિડેશન).
$3$. $CH_3-CHO \xrightarrow{HCN/OH^-} CH_3-CH(OH)-CN$ (સાયનોહાઇડ્રિન બનાવવા માટે આલ્ડિહાઇડમાં $HCN$ નું ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ).
$4$. $CH_3-CH(OH)-CN \xrightarrow{H_2O/OH^-, \Delta} CH_3-CH(OH)-COOH$ (નાઇટ્રાઇલ સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં જળવિભાજન).
આમ,અંતિમ નીપજ $P$ એ $CH_3-CH(OH)-COOH$ છે.

(D) . બેયરની કસોટી $\rightarrow$ અસંતૃપ્તતા $(IV)$
$B$. સેરિક એમોનિયમ નાઈટ્રેટ કસોટી $\rightarrow$ આલ્કોહોલિક-$OH$ સમૂહ $(III)$
$C$. થેલીન ડાય કસોટી $\rightarrow$ ફિનોલ $(I)$
$D$. શિફની કસોટી $\rightarrow$ આલ્ડિહાઈડ $(II)$
તેથી,સાચી જોડ $A-IV, B-III, C-I, D-II$ છે.

(A) સંયોજનો છે: $(I)$ ફિનોલ,$(II)$ $4$-ક્લોરોફિનોલ,$(III)$ બેન્ઝોઇક એસિડ,$(IV)$ $4$-મિથાઈલબેન્ઝોઇક એસિડ.
$1$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક હોય છે કારણ કે કાર્બોક્સિલેટ આયનનું રેઝોનન્સ સ્થાયીકરણ ફિનોક્સાઇડ આયન કરતા વધુ હોય છે.
$2$. $(III)$ અને $(IV)$ ની સરખામણી: $(III)$ બેન્ઝોઇક એસિડ છે. $(IV)$ માં,$-CH_3$ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહ છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર બનાવે છે,તેથી $(IV)$ એ $(III)$ કરતા ઓછું એસિડિક છે. આમ,$III > IV$.
$3$. $(I)$ અને $(II)$ ની સરખામણી: $(II)$ $4$-ક્લોરોફિનોલ છે. $-Cl$ પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ સમૂહ છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરે છે,તેથી $(II)$ એ $(I)$ કરતા વધુ એસિડિક છે. આમ,$II > I$.
$4$. આથી,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ $III > IV > II > I$ છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.

(C) $1$. સ્ટાયરીનનું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન $P$ ($2$-ફિનાઈલ ઇથેનોલ,$C_6H_5CH_2CH_2OH$) આપે છે.
$2$. $CrO_3/H_2SO_4$ સાથે $P$ નું ઓક્સિડેશન ફિનાઈલ એસિટિક એસિડ $(C_6H_5CH_2COOH)$ આપે છે.
$3$. ફિનાઈલ એસિટિક એસિડ પર $HVZ$ પ્રતિક્રિયા $(Cl_2/Red \ P)$ $Q$ ($2$-ક્લોરો-$2$-ફિનાઈલ એસિટિક એસિડ,$C_6H_5CHClCOOH$) આપે છે.
$4$. $P$ $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $C_6H_5CH_2CH_2Cl$ આપે છે,ત્યારબાદ $NaCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $C_6H_5CH_2CH_2CN$ આપે છે,અને જળવિભાજન દ્વારા $R$ ($3$-ફિનાઈલ પ્રોપેનોઈક એસિડ,$C_6H_5CH_2CH_2COOH$) મળે છે.
$5$. $conc. \ H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને $R$ નું આંતરઆણ્વીય ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન $S$ ($1$-ઈન્ડેનોન) આપે છે.

(D) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ જોડાયેલ છે:
$(P)$ Etard પ્રક્રિયામાં Toluene પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે,જે પ્રક્રિયા $(3)$ ની નીપજ છે.
$(Q)$ Gattermann પ્રક્રિયામાં Benzenediazonium chloride પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે,જે પ્રક્રિયા $(4)$ ની નીપજ છે.
$(R)$ Gattermann-Koch પ્રક્રિયામાં Benzene પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે,જે પ્રક્રિયા $(5)$ ની નીપજ છે.
$(S)$ Rosenmund રિડક્શનમાં Benzoyl chloride પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે,જે પ્રક્રિયા $(2)$ ની નીપજ છે.
આમ,સાચી જોડ $P$ $\rightarrow 3, Q$ $\rightarrow 4, R$ $\rightarrow 5, S$ $\rightarrow 2$ છે.

(A) $1$. $P$ માટેની પ્રતિક્રિયા: $4-tert-butyl-ethylbenzene$ નું $KMnO_4/KOH$ સાથે ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ એસિડ વર્કઅપ $4-tert-butylbenzoic$ એસિડ $(P)$ આપે છે.
$2$. $Q$ માટેની પ્રતિક્રિયા: $methyl-3-(chlorocarbonyl)benzoate$ નું જળવિભાજન આઇસોપ્થેલિક એસિડ $(Q)$ આપે છે.
$3$. $R$ માટેની પ્રતિક્રિયા: $\beta-keto$ એસ્ટરનું જળવિભાજન અને ડિકાર્બોક્સિલેશન,ત્યારબાદ મળતા કીટોનનું $H_2CrO_4$ સાથે ઓક્સિડેશન આઇસોપ્થેલિક એસિડ $(R)$ આપે છે. આમ,$Q$ અને $R$ સમાન છે.
$4$. $S$ માટેની પ્રતિક્રિયા: ગ્રીગનાર્ડ પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન અને એસિટલ-સંરક્ષિત આલ્ડિહાઇડનું ઓક્સિડેશન ટેરેપ્થેલિક એસિડ $(S)$ આપે છે.
$5$. વિધાનોનું વિશ્લેષણ:
$(A)$ $P$ એ ડેક્રોન કે ગ્લિપ્ટલ માટે મોનોમર નથી. ખોટું.
$(B)$ $P$ એ મોનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે. ખોટું.
$(C)$ $Q$ અને $R$ બંને આઇસોપ્થેલિક એસિડ છે. સાચું.
$(D)$ $R$ (આઇસોપ્થેલિક એસિડ) પાસે એલ્ડૉલ માટે $\alpha-H$ નથી અને કેનિઝારો માટે આલ્ડિહાઇડ સમૂહ નથી. $S$ (ટેરેપ્થેલિક એસિડ) પાસે પણ એલ્ડૉલ માટે $\alpha-H$ નથી અને કેનિઝારો માટે આલ્ડિહાઇડ સમૂહ નથી. બંને વિધાનો સાચા છે. સાચું.

(A) કાર્બનિક એસિડ $P$ $(C_{11}H_{12}O_2)$ એ $4$-આઇસોબ્યુટાઇલફિનાઇલએક્રિલિક એસિડ છે. $P$ નું ઓક્સિડેશન ટેરેફ્થાલિક એસિડ આપે છે,જે ડેક્રોન બનાવવા માટે ઇથિલિન ગ્લાયકોલ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. $P$ નું ઓઝોનોલિસિસ એલિફેટિક કીટોન આપે છે.
$R$ માટે પ્રતિક્રિયા ક્રમ:
$P$ $\xrightarrow{H_2/Pd-C} \text{4-આઇસોબ્યુટાઇલફિનાઇલપ્રોપેનોઇક એસિડ ડેરિવેટિવ}$ $\xrightarrow{SOCl_2} \text{એસિડ ક્લોરાઇડ}$ $\xrightarrow{MeMgBr, CdCl_2} \text{કીટોન}$ $\xrightarrow{NaBH_4} \text{આલ્કોહોલ (Q)}$ $\xrightarrow{HCl} \text{આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ}$ $\xrightarrow{Mg/Et_2O, CO_2, H_3O^+} R$.
આપેલ પ્રતિક્રિયા યોજનાના આધારે,$R$ એ પ્રથમ સેટમાં બંધારણ $A$ ને અનુરૂપ છે.
$S$ માટે પ્રતિક્રિયા ક્રમ:
$P$ $\xrightarrow{H_2/Pd-C} \text{4-આઇસોબ્યુટાઇલફિનાઇલપ્રોપેનોઇક એસિડ}$ $\xrightarrow{NH_3/\Delta} \text{એમાઇડ}$ $\xrightarrow{Br_2/NaOH} \text{એમાઇન}$ $\xrightarrow{CHCl_3, KOH, \Delta} \text{આઇસોસાયનાઇડ}$ $\xrightarrow{H_2/Pd-C} S$.
આપેલ પ્રતિક્રિયા યોજનાના આધારે,$S$ એ બીજા સેટમાં બંધારણ $A$ ને અનુરૂપ છે.
આમ,સાચો જવાબ $A, A$ છે.

(A) એસિડિક પ્રબળતા એ $pK_a$ મૂલ્યના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ઓછું $pK_a$ મૂલ્ય વધુ એસિડિક પ્રબળતા સૂચવે છે.
આપેલા સંયોજનો છે:
$(I)$ પ્રોપિયોલિક એસિડ $(pK_a = 1.86)$
$(II)$ એક્રિલિક એસિડ $(pK_a = 4.3)$
$(III)$ $p$-મિથોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ $(pK_a = 4.5)$
$(IV)$ પ્રોપેનોઇક એસિડ $(pK_a = 4.88)$
$pK_a$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $1.86 < 4.3 < 4.5 < 4.88$.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $I > II > III > IV$ છે.

(A) $1$. શરૂઆતનું પદાર્થ $4$-મિથોક્સીફિનાઈલબ્યુટ-$3$-ઈનાલ છે. $Hg^{2+}, dil. H_2SO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કાઈનનું હાઈડ્રેશન કરીને કીટોન બનાવે છે,જે $4$-મિથોક્સીફિનાઈલ-$4$-ઓક્સોબ્યુટેનાલ આપે છે.
$2$. $AgNO_3, NH_4OH$ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક) સાથે ઓક્સિડેશન આલ્ડિહાઈડને કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ફેરવે છે,ત્યારબાદ ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg, conc. HCl)$ કીટોનને મિથાઈલીન ગ્રુપમાં રિડ્યુસ કરે છે,જેના પરિણામે $4-(4-\text{મિથોક્સીફિનાઈલ})\text{બ્યુટેનોઈક}$ એસિડ $(Q)$ મળે છે.
$3$. $Q$ ની $SOCl_2$ અને ત્યારબાદ $AlCl_3$ (ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન) સાથેની પ્રક્રિયા આંતર-આણ્વીય ચક્રીયકરણ દ્વારા $7-\text{મિથોક્સી}-1-\text{ટેટ્રાલોન}$ $(R)$ બનાવે છે.
$4$. અંતે,કીટોન $R$ નું ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg, conc. HCl)$ $6-\text{મિથોક્સીટેટ્રાલિન}$ $(S)$ આપે છે.
$5$. આપેલ બંધારણો સાથે સરખાવતા,$Q$ બંધારણ $(2)$ સાથે,$R$ બંધારણ $(4)$ સાથે અને $S$ બંધારણ $(4)$ સાથે મેળ ખાય છે. તેથી,સાચા વિકલ્પો $2$ અને $4$ છે.

(A) શ્રેણી $(A)$ માં: $o$-ટોલ્યુઈડિન $273 \ K$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે,જે $CuCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $o$-ટોલ્યુનાઈટ્રાઈલ આપે છે. $DIBAL-H$ વડે રિડક્શન અને ત્યારબાદ જળવિભાજનથી $o$-ટોલ્યુઆલ્ડિહાઈડ મળે છે. અંતે,વુલ્ફ-કિશનર રિડક્શન $(N_2H_4, KOH, \Delta)$ આલ્ડિહાઈડ સમૂહને મિથાઈલ સમૂહમાં ફેરવે છે,પરિણામે $o$-ઝાયલીન મળે છે.
શ્રેણી $(B)$ માં: $o$-બ્રોમોટોલ્યુઈન $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક બનાવે છે,જે $CO_2$ અને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $o$-ટોલ્યુઈક એસિડ આપે છે. $SOCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $o$-ટોલ્યુઓઈલ ક્લોરાઈડ મળે છે. રોઝનમન્ડ રિડક્શન $(H_2, Pd-BaSO_4)$ એસિડ ક્લોરાઈડને $o$-ટોલ્યુઆલ્ડિહાઈડમાં ફેરવે છે. ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg, HCl)$ આલ્ડિહાઈડનું મિથાઈલ સમૂહમાં રિડક્શન કરે છે,જેથી $o$-ઝાયલીન મળે છે.
શ્રેણી $(C)$ અને $(D)$ માં $o$-ઝાયલીન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળતું નથી.
આમ,શ્રેણી $(A)$ અને $(B)$ $o$-ઝાયલીન બનાવે છે.

(C) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1.$ $I$ એ બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ $(C_6H_5CHO)$ છે.
$2.$ બેન્ઝાલ્ડિહાઇડની $(CH_3CO)_2O / CH_3COONa$ સાથેની પ્રતિક્રિયા એ પર્કિન કન્ડેન્સેશન છે,જે સિનામિક એસિડ $(J = C_6H_5-CH=CH-COOH)$ આપે છે. આ સંયોજન $NaHCO_3$ સાથે ઉભરા આપે છે ($-COOH$ સમૂહને કારણે) અને બેયરની કસોટી હકારાત્મક આપે છે (દ્વિબંધને કારણે).
$3.$ $H_2, Pd/C$ સાથે $J$ નું હાઇડ્રોજનેશન કરવાથી $3$-ફિનાઇલપ્રોપેનોઇક એસિડ $(C_6H_5-CH_2-CH_2-COOH)$ મળે છે.
$4.$ $SOCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા એસિડને એસિડ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5-CH_2-CH_2-COCl)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$5.$ નિર્જળ $AlCl_3$ નો ઉપયોગ કરીને આંતર-આણ્વીય ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન $K$ આપે છે,જે $1$-ઇન્ડનોન છે (વિકલ્પોમાં બંધારણ $C$).
આમ,$K$ એ બંધારણ $C$ છે અને $I$ એ બંધારણ $A$ છે.

(C) $T$ એ લેક્ટોન (ચક્રીય એસ્ટર) છે. એસ્ટર ગરમ જલીય $NaOH$ માં જળવિભાજન પામીને અનુરૂપ કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર અને આલ્કોહોલ બનાવે છે,જે તેમને દ્રાવ્ય બનાવે છે. તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
$U$ એ $3$-મિથાઈલપેન્ટેન-$1,5$-ડાયોલ છે. તેમાં $C3$ સ્થાન પર કાઈરલ કેન્દ્ર છે,તેથી તે પ્રકાશીય સક્રિય છે. તેથી,વિધાન $B$ સાચું છે.
$V$ એ $3$-મિથાઈલપેન્ટેનડાયોઈક એસિડ છે. કાર્બોક્સિલિક એસિડ $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે ઉભરા લાવે છે. તેથી,વિધાન $D$ સાચું છે.
$W$ એ $U$ નું ડાયએસીટેટ છે. $U$ નું બંધારણ $C_6H_{14}O_2$ છે. એસીટાઈલેશનમાં બે $H$ પરમાણુઓ બે $CH_3CO$ જૂથો $(C_2H_2O)$ દ્વારા બદલાય છે,જે $C_4H_4O_2$ ઉમેરે છે અને $2H$ દૂર કરે છે. $W$ નું સૂત્ર $C_{10}H_{18}O_4$ છે. તેથી,વિધાન $C$ સાચું છે.
આમ,બધા વિધાનો $A, B, C, D$ સાચા છે. જોકે,આપેલા વિકલ્પોના આધારે,સૌથી યોગ્ય પસંદગી $C$ છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. $H_3O $ સાથે એનહાઇડ્રાઇડ સમૂહનું જળવિભાજન ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ આપે છે.
$2$. ગરમ કરવાથી $(\Delta)$ બે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહોનું ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે,જેના પરિણામે ડાયકીટોન મળે છે.
$3$. બાકી રહેલા દ્વિબંધનું ઓઝોનોલિસિસ $(O_3/H_2O_2)$ વલણને તોડીને નીપજ $P$ બનાવે છે જેમાં બે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહો હોય છે.
આમ,અંતિમ નીપજ $P$ માં $-COOH$ સમૂહોની કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(A) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3CH_2COOH \xrightarrow{Br_2, \text{red } P} CH_3CH(Br)COOH$ $(P)$.
$2$. $CH_3CH(Br)COOH$ પોટેશિયમ થેલીમાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા $CH_3CH(NH_2)COOH$ $(Q)$ અને થાલિક એસિડ આપે છે.
વિધાનોનું વિશ્લેષણ:
$A$. $P$ એ $CH_3CH(Br)COOH$ છે. $NaBH_4$ કાર્બોક્સિલિક એસિડને ખૂબ જ ધીમેથી અથવા બિલકુલ ઘટાડતું નથી,અને તે $\alpha$-બ્રોમો જૂથને આલ્કોહોલમાં ઘટાડતું નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
$B$. $P$ $(CH_3CH(Br)COOH)$ ને સાંદ્ર $NH_4OH$ સાથે પ્રક્રિયા કરી ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન કરવાથી $CH_3CH(NH_2)COOH$ મળે છે,જે $Q$ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$C$. $Q$ એ $\alpha$-એમિનો એસિડ $(CH_3CH(NH_2)COOH)$ છે. $NaNO_2/HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા (ડાયઝોટાઇઝેશન) $-NH_2$ જૂથને $-N_2^+Cl^-$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે અસ્થિર છે અને $N_2$ વાયુ મુક્ત કરીને વિઘટન પામે છે,જે $\alpha$-હાઇડ્રોક્સી એસિડ બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$D$. $P$ $(CH_3CH(Br)COOH)$ માં $\alpha$-સ્થિતિ પર ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચનાર $-Br$ જૂથ હોય છે,જે ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા સંયુગ્મી બેઝને સ્થિર કરે છે,જે તેને $CH_3CH_2COOH$ કરતા વધુ એસિડિક બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
આમ,વિધાનો $B, C,$ અને $D$ સાચા છે.

(D) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. આલ્કાઈન $HC \equiv C-(CH_2)_{15}-CO_2Et$ નું $Hg^{2+}/H_3O^+$ સાથે જલીયકરણ કરવાથી કીટોન મળે છે.
$2$. ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn(Hg)/HCl)$ કીટોનને આલ્કેન સાંકળમાં ઘટાડે છે.
$3$. એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+, \Delta)$ એસ્ટરને સ્ટીઅરિક એસિડ $(C_{17}H_{35}COOH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે નીપજ $P$ છે.
$4$. ગ્લિસરોલ $3$ મોલ સ્ટીઅરિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ગ્લિસરીલ ટ્રાયસ્ટીઅરેટ $(Q)$ બનાવે છે.
$5$. $1$ મોલ $Q$ નું $NaOH$ સાથે સાબુનીકરણ કરવાથી $3$ મોલ સોડિયમ સ્ટીઅરેટ $(C_{17}H_{35}COONa)$ મળે છે.
$6$. $CaCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયા $3$ મોલ સોડિયમ સ્ટીઅરેટને $\frac{3}{2}$ મોલ કેલ્શિયમ સ્ટીઅરેટ $(R = (C_{17}H_{35}COO)_2Ca)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$7$. $R$ નું આણ્વીય દળ = $606 \ g/mol$.
$8$. $R$ નો જથ્થો = $\frac{3}{2} \times 606 \ g = 909 \ g$.

(A) $1$. $A$ નું મોલર દળ $121 \ g/mol$ છે. બેન્ઝામાઇડ $(C_6H_5CONH_2)$ નું મોલર દળ $121 \ g/mol$ છે અને તેમાં નાઇટ્રોજન હોવાથી તે હકારાત્મક લાસેન કસોટી આપે છે.
$2$. બેન્ઝામાઇડની $NaOH$ અને ત્યારબાદ $H_3O^+$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કલાઇન જળવિભાજન છે,જે એમાઇડ સમૂહ $(-CONH_2)$ ને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જેનાથી બેન્ઝોઇક એસિડ $(B)$ મળે છે.
$3$. બેન્ઝોઇક એસિડ $(B)$ એ $NaHCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે ઉભરા પેદા કરે છે.
$4$. બેન્ઝોઇક એસિડ $(B)$ ની ઇથેનોલ $(EtOH)$ સાથે $H_2SO_4$ અને ગરમીની હાજરીમાં પ્રક્રિયા એ એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે,જે ઇથાઇલ બેન્ઝોએટ $(C)$ બનાવે છે,જે ફળો જેવી સુગંધ ધરાવે છે.

(D) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$a$. $\text{ટોલ્યુઈન} \xrightarrow[(ii) H^+/H_2O]{(i) CrO_2Cl_2/CS_2} \text{બેન્ઝાલ્ડિહાઈડ}$ એ $\text{એટાર્ડ પ્રતિક્રિયા}$ છે $(a-q)$.
$b$. $CH_3COOK \xrightarrow{\text{વિદ્યુતવિભાજન}}$ એ $\text{કોલ્બે વિદ્યુતવિભાજન}$ છે $(b-p)$.
$c$. $CH_3Br \xrightarrow{Na, \text{સૂકો ઈથર}}$ એ $\text{વુર્ટ્ઝ પ્રતિક્રિયા}$ છે $(c-r)$.
$d$. $\text{બેન્ઝિન} \xrightarrow{CH_3Cl, AlCl_3} \text{ટોલ્યુઈન}$ એ $\text{ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન}$ છે $(d-s)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $a-q, b-p, c-r, d-s$ છે.

(D) પગલું $1$: ફિનોલ ગરમ કરવા પર $Zn$ ડસ્ટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન $(A)$ બનાવે છે.
પગલું $2$: બેન્ઝીન નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં $CH_3-CH_2-Cl$ સાથે ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા કરીને ઈથાઈલ બેન્ઝીન $(B)$ બનાવે છે.
પગલું $3$: ઈથાઈલ બેન્ઝીનનું આલ્કલાઇન $KMnO_4/H^+$ સાથે ગરમ કરીને જોરદાર ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે,જે આલ્કાઈલ સાઇડ ચેઈનને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપમાં ઓક્સિડાઈઝ કરે છે,પરિણામે બેન્ઝોઈક એસિડ $(C)$ મળે છે.

(B) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. જ્યારે સાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોક્સિલિક એસિડ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ ગરમ $(\Delta)$ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે એમોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે જે પાણીનો અણુ ગુમાવીને એમાઇડ,સાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોક્ઝેમાઇડ $(C_6H_{11}CONH_2)$ બનાવે છે.
$2$. જ્યારે એમાઇડને $P_2O_5$ જેવા નિર્જલીકરણ કરતા એજન્ટ સાથે પ્રક્રિયા કરાવી ગરમ $(\Delta)$ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે નિર્જલીકરણ પામીને અનુરૂપ નાઇટ્રાઇલ,સાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોનાઇટ્રાઇલ $(C_6H_{11}CN)$ બનાવે છે.
તેથી,અંતિમ નીપજ સાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોનાઇટ્રાઇલ છે.

(B) કાર્બનિક સંયોજનોનું ઉત્કલન બિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. કાર્બોક્સિલિક એસિડનું ઉત્કલન બિંદુ સૌથી વધુ હોય છે કારણ કે તેઓ સ્થાયી આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન-બંધિત ડાયમર્સ બનાવે છે.
$2$. સમાન આણ્વીય દળ ધરાવતા આલ્કોહોલનું ઉત્કલન બિંદુ એમાઈન્સ કરતા વધારે હોય છે કારણ કે $O-H$ બંધ એ $N-H$ બંધ કરતા વધુ ધ્રુવીય હોય છે,જે આલ્કોહોલમાં મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધન તરફ દોરી જાય છે.
$3$. આ ત્રણેયમાં એમાઈન્સનું ઉત્કલન બિંદુ સૌથી ઓછું હોય છે કારણ કે તેમાં હાઇડ્રોજન બંધન નબળું હોય છે.
તેથી,સાચો ઉતરતો ક્રમ છે: $Carboxylic acids > Alcohols > Amines$.

(A) ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો,મુખ્યત્વે હાઈડ્રોજન બંધન પર આધાર રાખે છે.
એમાઈનમાં રહેલા $N-H$ બંધ આલ્કોહોલના $O-H$ બંધ કરતા ઓછા ધ્રુવીય હોય છે,જેના કારણે એમાઈનમાં હાઈડ્રોજન બંધન નબળું હોય છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં $-COOH$ સમૂહ હોય છે,જે મજબૂત આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધન દ્વારા સ્થિર ડાયમર રચના બનાવે છે.
તેથી,હાઈડ્રોજન બંધનની પ્રબળતાનો ક્રમ $Amines < Alcohols < Carboxylic \ acids$ છે.
પરિણામે,ઉત્કલનબિંદુનો વધતો ક્રમ $Amines < Alcohols < Carboxylic \ acids$ છે.

(A) સક્રિય મિથિલીન સમૂહની એસિડિકતા તેની બાજુમાં રહેલા ક્રિયાશીલ સમૂહો ($E_1$ અને $E_2$) ની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
કીટોન સમૂહ $(-COCH_3)$ એ એસ્ટર સમૂહ $(-COOC_2H_5)$ કરતા વધુ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક છે,કારણ કે એસ્ટરમાં રહેલો ઓક્સિજન પરમાણુ સંસ્પંદન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે.
સંયોજનોની સરખામણી:
$(b)$ $CH_3COCH_2COCH_3$: બે કીટોન સમૂહ ધરાવે છે,તેથી કાર્બેનાયન સૌથી વધુ સ્થાયી છે.
$(a)$ $CH_3COCH_2COOC_2H_5$: એક કીટોન અને એક એસ્ટર સમૂહ ધરાવે છે.
$(c)$ $C_2H_5OOCCH_2COOC_2H_5$: બે એસ્ટર સમૂહ ધરાવે છે,તેથી કાર્બેનાયન સૌથી ઓછો સ્થાયી છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $b > a > c$ છે.

(B) $(i)$ એસિટિક એસિડ હેલ-વોલહાર્ડ-ઝેલિન્સ્કી $(HVZ)$ પ્રક્રિયા આપે છે.
$(ii)$ સોડિયમ ફિનેટ કોલ્બે પ્રક્રિયા આપે છે.
$(iii)$ મિથાઈલ સાયનાઈડ સ્ટીફન રિડક્શન પ્રક્રિયા આપે છે.
$(iv)$ ટોલ્યુઈન ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ પ્રક્રિયા આપે છે.
તેથી,સાચી જોડ $(i-c, ii-d, iii-a, iv-b)$ છે.

(B) પ્રથમ પ્રતિક્રિયા બેન્ઝોઇક એસિડ અને ઇથેનોલ વચ્ચેની એસ્ટરીકરણ પ્રતિક્રિયા છે,જે એસિડ-ઉદ્દીપિત છે અને ઉદ્દીપક તરીકે $H^{+}$ ની જરૂર પડે છે.
બીજી પ્રતિક્રિયા બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડનો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું એસિલેશન છે. આ પ્રતિક્રિયામાં આડપેદાશ તરીકે $HCl$ ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં Pyridine ઉમેરવામાં આવે છે જેથી ઉત્પન્ન થયેલ $HCl$ ને તટસ્થ કરી શકાય,જે પ્રતિવર્તી પ્રતિક્રિયાને અટકાવે છે અને સંતુલનને આગળની દિશામાં ધકેલે છે.

(A) પગલું $1$: $but-2-ene$ $(CH_3-CH=CH-CH_3)$ નું એસિડિક $KMnO_4$ $(X)$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી ઇથેનોઇક એસિડ $(CH_3COOH)$ મળે છે.
પગલું $2$: ઇથેનોઇક એસિડ $SOCl_2$ $(Y)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇથેનોઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3COCl)$ બનાવે છે.
પગલું $3$: ઇથેનોઇલ ક્લોરાઇડ નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન) એસિટોફિનોન ($Z$,$C_6H_5COCH_3$) બનાવે છે.
તેથી,$X = KMnO_4 / H^{+}$,$Y = SOCl_2$,અને $Z = \text{Acetophenone}$.

(A) થેલિક એસિડની એમોનિયા સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. થેલિક એસિડ $2$ મોલ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ થેલેટ $(A)$ બનાવે છે: $C_6H_4(COOH)_2 + 2NH_3 \longrightarrow C_6H_4(COO^-NH_4^+)_2$.
$2$. એમોનિયમ થેલેટ $(A)$ ને ગરમ કરવાથી પાણીના અણુ દૂર થઈને થેલામાઇડ $(B)$ બને છે: $C_6H_4(COO^-NH_4^+)_2 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} C_6H_4(CONH_2)_2 + 2H_2O$.
$3$. થેલામાઇડ $(B)$ ને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવાથી $NH_3$ દૂર થઈને થેલીમાઇડ $(C)$ બને છે: $C_6H_4(CONH_2)_2 \stackrel{\text{High temperature}}{\longrightarrow} C_6H_4(CO)_2NH + NH_3$.