Preparation of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Gujarati

(A) આલ્કાઇલબેન્ઝીન (જેમ કે ઇથાઇલબેન્ઝીન) નું આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન કરવાથી,આલ્કાઇલ શૃંખલાની લંબાઈ ગમે તે હોય,તે કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,શરત એ છે કે ઓછામાં ઓછો એક બેન્ઝિલિક હાઇડ્રોજન હાજર હોવો જોઈએ.
ઇથાઇલબેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ ના કિસ્સામાં,આલ્કાઇલ શૃંખલા કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,જેનાથી બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ મળે છે.

(C) આલ્કાઈલબેન્ઝીન (જેમ કે ટોલ્યુઈન) નું બેન્ઝોઈક એસિડમાં ઓક્સિડેશન એ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં એક પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ ની પ્રક્રિયા પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ ના આલ્કલાઇન અથવા એસિડિક દ્રાવણ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે મિથાઈલ ગ્રુપનું ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ $(-COOH)$ બને છે,જેના પરિણામે બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ મળે છે.
તેથી,સાચો પ્રક્રિયક $KMnO_4$ છે.

(D) આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે ટોલ્યુઈનનું ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન કરવાથી બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ નું કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
આમ,ટોલ્યુઈનનું રૂપાંતર બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ માં થાય છે.

(D) જ્યારે ટોલ્યુઈન પ્રકાશ અને ગરમીની હાજરીમાં (મુક્ત મુલક વિસ્થાપન) $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સાઇડ-ચેઈન ક્લોરિનેશન દ્વારા બેન્ઝોટ્રાયક્લોરાઈડ $(C_6H_5CCl_3)$ બનાવે છે.
જ્યારે બેન્ઝોટ્રાયક્લોરાઈડની પ્રક્રિયા જલીય $NaOH$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $CCl_3$ સમૂહનું જળવિભાજન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ બને છે,જેના પરિણામે બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ મળે છે.

(B) $Koch$ પ્રક્રિયા એ આલ્કીનમાંથી કાર્બન મોનોક્સાઈડ $(CO)$ અને પાણી $(H_2O)$ નો ઉપયોગ કરીને પ્રબળ એસિડ ઉદ્દીપક (જેમ કે $H_2SO_4$ અથવા $H_3PO_4$) ની હાજરીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવવા માટેની ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા છે.

(D) ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ નું બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ માં ઓક્સિડેશન આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ અથવા એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.
બંને પ્રક્રિયકો બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ આલ્કાઈલ સાઇડ ચેઈનનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપમાં ઓક્સિડેશન કરવા માટે સક્ષમ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે.

(B) ઇથિલિન $(C_2H_4)$ ની કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને પાણી $(H_2O)$ સાથે ઊંચા તાપમાન અને દબાણે થતી પ્રક્રિયાને હાઇડ્રોકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $C_2H_4 + CO + H_2O \xrightarrow{\text{High temp.}} C_2H_5COOH$.
બનતી નીપજ પ્રોપિયોનિક એસિડ $(C_2H_5COOH)$ છે.

(C) જ્યારે ફિનોલ જલીય $NaOH$ ની હાજરીમાં $CCl_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે રીમર-ટીમેન પ્રક્રિયાનું એક સ્વરૂપ છે.
$CHCl_3$ ની જેમ આલ્ડિહાઈડ સમૂહ બનાવવાને બદલે,$CCl_4$ નો ઉપયોગ કરવાથી ફિનોલના ઓર્થો સ્થાન પર કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ દાખલ થાય છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OH + CCl_4 + 4NaOH \rightarrow C_6H_4(OH)(COOH) + 4NaCl + 2H_2O$.
બનતી નીપજ સેલિસિલિક એસિડ છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$CH_3CH_2Br + KCN \rightarrow CH_3CH_2CN + KBr$
મધ્યવર્તી $CH_3CH_2CN$ (પ્રોપેનિટ્રાઈલ) નું એસિડિક જળવિભાજન $(HOH/H^+)$ થવાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ બને છે.
$CH_3CH_2CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2COOH + NH_3$
નીપજ $X$ એ $CH_3CH_2COOH$ છે,જે પ્રોપિયોનિક એસિડ છે.

(A) જ્યારે ગ્લિસરોલને $110^\circ C$ તાપમાને ઓક્સાલિક એસિડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ગ્લિસરોલ મોનોઓક્સાલેટ બને છે.
આ મધ્યવર્તી સંયોજનનું ડિકાર્બોક્સિલેશન થવાથી ગ્લિસરોલ મોનોફોર્મેટ બને છે.
અંતે,ગ્લિસરોલ મોનોફોર્મેટના જળવિભાજનથી ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ અને ગ્લિસરોલ મળે છે.

(D) હવાની હાજરીમાં અને $Acetobacter$ $aceti$ બેક્ટેરિયા દ્વારા ઇથાઇલ આલ્કોહોલ $(C_2H_5OH)$ નું ઓક્સિડેશન થવાથી એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ બને છે.
$C_2H_5OH + O_2 \xrightarrow{\text{Acetobacter aceti}} CH_3COOH + H_2O$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) આલ્ડિહાઈડ $(R-CHO)$ નું સરળતાથી ઓક્સિડેશન થઈને સમાન કાર્બન સંખ્યા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ મળે છે. આનું કારણ એ છે કે આલ્ડિહાઈડમાં કાર્બોનિલ કાર્બન સાથે જોડાયેલ હાઈડ્રોજન પરમાણુ સરળતાથી હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહમાં ઓક્સિડાઈઝ થઈ શકે છે.

(D) $85\%$ $H_2SO_4$ જેવા સાંદ્ર ખનિજ એસિડ સાથે નાઈટ્રોઆલ્કેનનું જળવિભાજન એ કાર્બોક્સિલિક એસિડની બનાવટ માટેની એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$CH_3CH_2NO_2 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3COOH + NH_2OH$
આમ,મળતી નીપજ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ છે.

(A) પ્રયોગશાળામાં,એસિટિલ ક્લોરાઇડ $(CH_3COCl)$ ની બનાવટ માટે $CH_3COOH$ ની $SOCl_2$ (થાયોનાઇલ ક્લોરાઇડ) સાથેની પ્રક્રિયાને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે.
આનું કારણ એ છે કે આ પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થતી આડપેદાશો $SO_2$ અને $HCl$ વાયુ સ્વરૂપે હોવાથી સરળતાથી દૂર થઈ જાય છે,જેનાથી શુદ્ધ $CH_3COCl$ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3COOH + SOCl_2 \to CH_3COCl + SO_2 \uparrow + HCl \uparrow$.

(C) એસિટાલડીહાઈડ $(CH_3CHO)$ નું પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ની હાજરીમાં ઓક્સિડેશન કરવાથી એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3CHO \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} CH_3COOH$

(A) આથવણ દ્વારા એસેટિક એસિડનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન $Acetobacter \text{ } aceti$ જેવા બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરીને ઇથેનોલના ઓક્સિડેશન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$C_2H_5OH + O_2 \xrightarrow{\text{Acetobacter}} CH_3COOH + H_2O$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) નાઈટ્રાઈલ્સ $(R-CN)$ નું એસિડ અથવા બેઈઝ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં જળવિભાજન કરવાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_3$
તેથી,$CH_3CN$ (એસિટોનાઈટ્રાઈલ) નું જળવિભાજન કરવાથી એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ મળે છે.

(D) બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ નું એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5CH_2Cl + [O] \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} C_6H_5COOH + HCl$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે. જ્યારે ગ્લિસરોલને ઓક્સાલિક એસિડ સાથે $110^\circ C$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ફોર્મિક એસિડ ઉત્પન્ન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા ગ્લિસરોલ મોનોઓક્ઝેલેટ અને ગ્લિસરોલ મોનોફોર્મેટ મધ્યવર્તી સંયોજનો દ્વારા આગળ વધે છે.
કુલ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_3H_5(OH)_3 + (COOH)_2 \xrightarrow{110^\circ C} HCOOH + CO_2 + C_3H_5(OH)_3$

(B) આલ્કીનની $CO$ અને $H_2O$ સાથે એસિડ ઉદ્દીપક (જેમ કે $H_3PO_4$) ની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાન અને દબાણે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવવાની પ્રક્રિયાને કોચ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.

(B) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(C_6H_5MgBr)$ ની કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$C_6H_5MgBr + CO_2 \rightarrow C_6H_5COOMgBr$
$C_6H_5COOMgBr + H_3O^+ \rightarrow C_6H_5COOH + Mg(OH)Br$
આમ,નીપજ $P$ એ બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ છે.

(B) એસિટિક એસિડ $16.6 \ ^oC$ તાપમાને થીજી જાય છે,જ્યારે પાણી $0 \ ^oC$ તાપમાને થીજી જાય છે.
તેથી,ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ એસિટિક એસિડનું સ્ફટિકીકરણ,અલગીકરણ અને ગલન કરીને મેળવવામાં આવે છે.

(A) પ્રોપાઇલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ $(C_3H_7MgBr)$ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એક મધ્યવર્તી એડક્ટ બનાવે છે,જેનું એસિડિક જળવિભાજન કરવાથી બ્યુટેનોઇક એસિડ $(C_3H_7COOH)$ મળે છે.
$C_3H_7MgBr + CO_2 \rightarrow C_3H_7COOMgBr$
$C_3H_7COOMgBr + H_3O^{+} \rightarrow C_3H_7COOH + Mg(OH)Br$

(B) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(R-MgX)$ ની કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન કરવાથી એક વધારાનો કાર્બન ધરાવતો કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
ઇથાઇલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ $CH_3CH_2MgBr$ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3CH_2MgBr + CO_2 \rightarrow CH_3CH_2COOMgBr$
$CH_3CH_2COOMgBr + H_2O/H^+ \rightarrow CH_3CH_2COOH + Mg(OH)Br$
બનતી નીપજ પ્રોપેનોઇક એસિડ $(CH_3CH_2COOH)$ છે.

(B) $CO_2$ એ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ આપે છે.
$CO_2 + CH_3MgI \rightarrow CH_3COOMgI$
$CH_3COOMgI + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + Mg(OH)I$
તેથી,સંયોજન $X$ એ $CO_2$ છે.

(A) એમાઈડની નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા,જે $NaNO_2/HCl$ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,તેનાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ,નાઈટ્રોજન વાયુ અને પાણી મળે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_3CONH_2 + HNO_2 \rightarrow CH_3COOH + N_2 + H_2O$.
તેથી,નીપજ $X$ એ $CH_3COOH$ છે.

(A) $KMnO_4$ અથવા $K_2Cr_2O_7$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાઓ સાથે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન કરવાથી સમાન કાર્બન સંખ્યા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ માં બે કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
ઓક્સિડેશન પર,તે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ બનાવે છે,જેમાં પણ બે કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
પ્રક્રિયા: $C_2H_5OH + 2[O] \xrightarrow{\text{Oxidation}} CH_3COOH + H_2O$.

(C) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $R - X + KCN \rightarrow R - CN + KX$ (આલ્કાઈલ સાયનાઈડ $A$ બનાવવા માટે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન).
$2$. $R - CN + NaOH + H_2O \rightarrow R - COONa + NH_3$ (કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર $B$ બનાવવા માટે સાયનાઈડનું આલ્કલાઇન જળવિભાજન).

(C) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ અને ફોસ્ફરસ ટ્રાયક્લોરાઈડ $(PCl_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ એસિડ ક્લોરાઈડની બનાવટ માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$3CH_3COOH + PCl_3 \to 3CH_3COCl + H_3PO_3$
આમ,મળતી નીપજ એસિટિલ ક્લોરાઈડ $(CH_3COCl)$ છે.

(A) આલ્કોહોલનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતર કરવા માટેના પગલાં નીચે મુજબ છે:
$1$. $PBr_3$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતર: $R-CH_2-CH_2OH \xrightarrow{PBr_3} R-CH_2-CH_2-Br$
$2$. નાઈટ્રાઈલ બનાવવા માટે $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન: $R-CH_2-CH_2-Br \xrightarrow{KCN} R-CH_2-CH_2-CN$
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવવા માટે નાઈટ્રાઈલનું એસિડિક જળવિભાજન: $R-CH_2-CH_2-CN \xrightarrow{H_3O^{+}} R-CH_2-CH_2-COOH + NH_3$
તેથી,સાચો ક્રમ $PBr_3, KCN, H_3O^{+}$ છે.

(C) બેન્ઝોઈક એસિડ,થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ $(SOCl_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝોઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5COOH + SOCl_2 \rightarrow C_6H_5COCl + SO_2 + HCl$
આ પદ્ધતિ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે આડપેદાશો ($SO_2$ અને $HCl$) વાયુ સ્વરૂપે હોય છે,જે દૂર થઈ જાય છે,અને શુદ્ધ નીપજ બાકી રહે છે.

(C) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ ની કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન કરવાથી મૂળ આલ્કાઇલ સમૂહ $(R)$ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ વધારે ધરાવતો કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે:
$RMgX + CO_2$ $\rightarrow RCOOMgX$ $\xrightarrow{H_3O^+} RCOOH + Mg(OH)X$
ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ બનાવવા માટે,$R$ સમૂહ હાઇડ્રોજન પરમાણુ $(H)$ હોવો જોઈએ. જો કે,હાઇડ્રોજન પરમાણુ સાથે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક બનાવી શકાતો નથી ($HMgX$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી). તેથી,આ પદ્ધતિ દ્વારા ફોર્મિક એસિડ બનાવી શકાતો નથી.

(C) એસિડ અથવા બેઇઝ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં આલ્કાઈલ સાયનાઈડ $(R-CN)$ નું જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$R-CN + 2H_2O \rightarrow R-COOH + NH_3$
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સાયનાઈડ સમૂહનો નાઈટ્રોજન પરમાણુ એમોનિયા $(NH_3)$ વાયુ તરીકે મુક્ત થાય છે.

(D) આલ્કલી (જેમ કે $NaOH$) ની હાજરીમાં $methyl \ cyanide$ $(CH_3CN)$ નું જળવિભાજન મધ્યવર્તી તરીકે $acetamide$ $(CH_3CONH_2)$ બનાવે છે,જેનું વધુ જળવિભાજન થઈને $acetate$ આયનો મળે છે. એસિડિકરણ કરવાથી તે $acetic \ acid$ $(CH_3COOH)$ આપે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-C \equiv N + 2H_2O \xrightarrow{OH^-} CH_3COOH + NH_3$

(C) $CH_3CN \xrightarrow{Na + C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$ ($X$ એ ઇથાઇલએમાઇન છે).
$CH_3CH_2NH_2 \xrightarrow{HNO_2} CH_3CH_2OH$ ($Y$ એ ઇથેનોલ છે).
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[H_2SO_4]{K_2Cr_2O_7} CH_3COOH$ ($Z$ એ એસિટિક એસિડ છે).

(A) મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ નું એસિડ-ઉદ્દીપિત જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_3$
આમ,બનતી નીપજ એસિટિક એસિડ છે.

(B) એસિડિક માધ્યમમાં એસિટોનાઇટ્રાઇલ $(CH_3CN)$ નું જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_4^+$
આમ,મળતી નીપજ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ છે.

(B) $C_6H_5NH_2 \xrightarrow{NaNO_2/HCl, 0-5^{\circ}C} \underset{(X)}{C_6H_5N_2^{+}Cl^{-}}$ (બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ)
$\underset{(X)}{C_6H_5N_2^{+}Cl^{-}} \xrightarrow{Cu_2(CN)_2} \underset{(Y)}{C_6H_5CN}$ (બેન્ઝોનાઈટ્રાઈલ)
$\underset{(Y)}{C_6H_5CN} \xrightarrow{H_2O/H^{+}} \underset{(Z)}{C_6H_5COOH}$ (બેન્ઝોઈક એસિડ)
આમ,અંતિમ નીપજ $Z$ એ $C_6H_5 - COOH$ છે.

(D) નાઈટ્રાઈલ્સ $(R-CN)$ નું ઠંડા સાંદ્ર $HCl$ અથવા $H_2SO_4$ વડે આંશિક જળવિભાજન કરવાથી એમાઈડ $(R-CONH_2)$ મળે છે.
એસિટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$ માટે: $CH_3CN + H_2O \xrightarrow{conc. HCl, \text{cold}} CH_3CONH_2$ (એસિટિમાઈડ).
ઊંચા તાપમાને સંપૂર્ણ જળવિભાજન કરવાથી એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ મળે છે.

(A) એસિડની હાજરીમાં મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ નું જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_3$
આમ,મળતી નીપજ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ છે.

(A) સાયનાઈડ $(R-CN)$ નું જલવિભાજન બે તબક્કામાં થાય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,આંશિક જલવિભાજન દ્વારા એમાઈડ $(R-CONH_2)$ બને છે.
બીજા તબક્કામાં,વધુ જલવિભાજન થવાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $R-CN$ $\xrightarrow{H_2O, H^+} R-CONH_2$ $\xrightarrow{H_2O, H^+} R-COOH + NH_3$.
આમ,શરૂઆતની નીપજ પ્રાથમિક એમાઈડ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયાને કોચ પ્રક્રિયા (આલ્કેનનું કાર્બોક્સિલેશન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં,આલ્કેન એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે. પ્રક્રિયા: $CH_3CH=CH_2 + CO + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH(COOH)-CH_3$.

(C) જ્યારે આલ્કાઇલ બેન્ઝિન (જેમ કે ઇથાઇલ બેન્ઝિન) ને આલ્કલાઇન $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે આલ્કાઇલ શૃંખલાનું ઓક્સિડેશન થઈને બેન્ઝિન રિંગ સાથે જોડાયેલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(-COOH)$ બને છે.
આથી,ઇથાઇલ બેન્ઝિન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને બેન્ઝોઇક ઍસિડ $(C_6H_5COOH)$ મળે છે.

(B) એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+)$ ની હાજરીમાં આલ્કીનની કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને પાણી $(H_2O)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનવાની પ્રક્રિયાને કોચ પ્રક્રિયા (અથવા હાઇડ્રોકાર્બોક્સિલેશન) કહેવામાં આવે છે.
આ કિસ્સામાં,પ્રોપીન પ્રક્રિયા કરીને આઇસોબ્યુટિરિક એસિડ બનાવે છે.

(B) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(C_6H_5MgBr)$ ની કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
પગલું $1$: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકમાંથી ન્યુક્લિયોફિલિક ફિનાઈલ ગ્રુપ $(C_6H_5^-)$ $CO_2$ ના ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે અને મેગ્નેશિયમ કાર્બોક્સિલેટ મધ્યવર્તી $(C_6H_5COOMgBr)$ બનાવે છે.
પગલું $2$: ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ મેગ્નેશિયમ કાર્બોક્સિલેટને બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.

(C) પ્રક્રિયક $CH_3CN$ (એસીટોનાઈટ્રાઈલ) માં,ક્રિયાશીલ કાર્બન પરમાણુ નાઈટ્રાઈલ કાર્બન $(C \equiv N)$ છે. આ કાર્બનનું સંકરણ $sp$ છે કારણ કે તે બે સિગ્મા બંધ અને બે પાઈ બંધ બનાવે છે.
નીપજ $CH_3COOH$ (એસીટીક એસિડ) માં,ક્રિયાશીલ કાર્બન પરમાણુ કાર્બોક્સિલ કાર્બન $(C=O)$ છે. આ કાર્બનનું સંકરણ $sp^2$ છે કારણ કે તે ત્રણ સિગ્મા બંધ અને એક પાઈ બંધ બનાવે છે.
તેથી,સંકરણ $sp$ થી બદલાઈને $sp^2$ થાય છે.

(A) આલ્કોહોલનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરણ કરવા માટેના સોપાન નીચે મુજબ છે:
$1$. $PBr_3$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતરણ: $R-CH_2-CH_2-OH \xrightarrow{PBr_3} R-CH_2-CH_2-Br$
$2$. નાઈટ્રાઈલ બનાવવા માટે $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન: $R-CH_2-CH_2-Br \xrightarrow{KCN} R-CH_2-CH_2-CN$
$3$. નાઈટ્રાઈલનું એસિડિક જળવિભાજન કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડ મેળવવું: $R-CH_2-CH_2-CN \xrightarrow{H_3O^+} R-CH_2-CH_2-COOH$
આમ,સાચો ક્રમ $PBr_3, KCN, H_3O^+$ છે.

(B) જ્યારે ગ્લિસરોલને $110\,^{\circ}C$ તાપમાને ઓક્ઝેલિક એસિડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ગ્લિસરોલ મોનો-ઓક્ઝેલેટ બને છે,જે વધુ ગરમ કરવાથી $CO_2$ ગુમાવીને ગ્લિસરોલ મોનો-ફોર્મેટ બનાવે છે. ગ્લિસરોલ મોનો-ફોર્મેટના જળવિભાજનથી ગ્લિસરોલ અને ફોર્મિક એસિડ ($HCOOH$,જેને મિથેનોઇક એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) મળે છે.

(B) $1$. $CH \equiv CH + CH_3MgBr \rightarrow CH \equiv C-MgBr + CH_4$
$2$. $CH \equiv C-MgBr + CO_2 \xrightarrow{H_3O^+} CH \equiv C-COOH$ (પ્રોપિયોલિક એસિડ)
$3$. $CH \equiv C-COOH + H_2O \xrightarrow{HgSO_4/H_2SO_4} [CH_2=C(OH)-COOH] \rightleftharpoons OHC-CH_2-COOH$ (ફોર્મિલએસેટિક એસિડ)
$4$. $OHC-CH_2-COOH \xrightarrow{Ag_2O, \Delta} HOOC-CH_2-COOH$ (મેલોનિક એસિડ)
આમ,અંતિમ નીપજ $CH_2(COOH)_2$ છે.

(C) ગ્લીસરોલને ઓક્ઝેલીક એસિડ સાથે $110\,^{\circ}C$ તાપમાને ગરમ કરવાથી ફોર્મિક એસિડ મળે છે.
$C_3H_5(OH)_3 + (COOH)_2 \xrightarrow{110\,^{\circ}C} HCOOH + CO_2 + C_3H_5(OH)_3$
આ પ્રક્રિયામાં ગ્લીસરોલ ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે અને પ્રક્રિયાના અંતે ફરીથી મળે છે.