Preparation of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Gujarati

(B) મિથેનોલ $(CH_3OH)$ નું એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ માં રૂપાંતર એ મોન્સેન્ટો પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાતી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,મિથેનોલ કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ સાથે રોડિયમ $(Rh)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને એસિટિક એસિડ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_3OH + CO \xrightarrow{Rh} CH_3COOH$.

(B) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(C_6H_5MgBr)$ ની કાર્બન ડાયોક્સાઈડ $(CO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડ 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.

(C) એસિટાલ્ડીહાઇડનું પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ની હાજરીમાં ઓક્સિડેશન કરવાથી એસિટીક એસિડ મળે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$CH_3CHO + [O] \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4} CH_3COOH$
એસિટાલ્ડીહાઇડ $\rightarrow$ એસિટીક એસિડ

(A) $Hell-Volhard-Zelinsky$ $(HVZ)$ પ્રક્રિયા એ $\alpha$-હેલોકાર્બોક્સિલિક એસિડ,જેમ કે $\alpha$-ક્લોરો એસિટિક એસિડ બનાવવા માટેની સૌથી યોગ્ય પદ્ધતિ છે,જેમાં $\alpha$-હાઇડ્રોજન ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડની પ્રક્રિયા લાલ ફોસ્ફરસની હાજરીમાં $Cl_2$ અથવા $Br_2$ સાથે કરવામાં આવે છે.

(C) ટોલ્યુઇનનું બેન્ઝોઇક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરવા માટે આલ્કલાઇન $KMnO_4$ (ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન) અથવા એસિડિક $KMnO_4$ અથવા એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અને એસિડિક $KMnO_4$ બંને આ રૂપાંતરણ માટે અસરકારક પ્રક્રિયકો છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ અને $B$ બંને છે.

(C) આલ્કાઇલ બેન્ઝીનનું આલ્કલાઇન $KMnO_4$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે ત્યારે,સાઇડ ચેઇનની લંબાઈ ગમે તે હોય,તે સંપૂર્ણપણે કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે,શરત એ છે કે બેન્ઝિલિક કાર્બન પાસે ઓછામાં ઓછો એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જોઈએ. આ પ્રક્રિયામાં,ઇથાઇલબેન્ઝીનનું ઓક્સિડેશન થઈને બેન્ઝોઇક એસિડ બને છે.

(D) $1$. પ્રકાશ $(h\nu)$ અને ગરમી $(\Delta)$ ની હાજરીમાં ટોલ્યુઇનનું ક્લોરીનેશન કરવાથી બેન્ઝોટ્રાયક્લોરાઇડ $(C_6H_5CCl_3)$ બને છે.
$2$. જ્યારે બેન્ઝોટ્રાયક્લોરાઇડની પ્રક્રિયા જલીય $NaOH$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે ત્રણ ક્લોરિન પરમાણુઓ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપિત થઈને અસ્થાયી મધ્યવર્તી સંયોજન ફિનાઇલમિથેનટ્રાયોલ $(C_6H_5C(OH)_3)$ બનાવે છે.
$3$. આ મધ્યવર્તી સંયોજન પાણીનો અણુ ગુમાવીને બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ બનાવે છે,જે વધારાના $NaOH$ ની હાજરીમાં સોડિયમ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COONa)$ સ્વરૂપે હોય છે. એસિડિફિકેશન પછી,તે બેન્ઝોઇક એસિડ આપે છે.

(A) આલ્કોહોલનું એક વધારાના કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતર નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે:
$1$. આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતર: $R-CH_2-CH_2OH \xrightarrow{PBr_3} R-CH_2-CH_2Br$
$2$. સાયનાઈડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન: $R-CH_2-CH_2Br \xrightarrow{KCN} R-CH_2-CH_2CN$
$3$. નાઈટ્રાઈલનું એસિડિક જળવિભાજન: $R-CH_2-CH_2CN \xrightarrow{H_3O^+} R-CH_2-CH_2COOH$
આમ,પ્રક્રિયકોનો સાચો ક્રમ $PBr_3, KCN, H_3O^+$ છે.

(B) શુદ્ધ એસિટિક એસિડનું ઠારણ બિંદુ (freezing point) $16.6 \ ^{\circ}C$ છે.
તેને એસિટિક એસિડને ઠંડુ કરીને સ્ફટિકીકરણ દ્વારા,ત્યારબાદ સ્ફટિકોને અલગ કરીને અને તેને પીગાળીને મેળવવામાં આવે છે.

(A) પગલું $1$: એસિટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$ નું $Na/C_2H_5OH$ સાથે રિડક્શન (મેન્ડિયસ રિડક્શન) કરવાથી ઈથાઈલએમાઈન $(A)$ મળે છે:
$CH_3CN + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$ $(A)$.
પગલું $2$: ઈથાઈલએમાઈન $(A)$ ની નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઈથેનોલ $(B)$ મળે છે:
$CH_3CH_2NH_2 + HNO_2 \rightarrow CH_3CH_2OH + N_2 + H_2O$ $(B)$.
પગલું $3$: ઈથેનોલ $(B)$ નું પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(Cr_2O_7^{2-}/H^+)$ વડે ઓક્સિડેશન કરવાથી એસિટિક એસિડ $(C)$ મળે છે:
$CH_3CH_2OH \xrightarrow{[O]} CH_3COOH$ $(C)$.

(A) પાયરુવિક એસિડનું સંશ્લેષણ એસીટાલ્ડિહાઈડની હાઈડ્રોજન સાયનાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા એસીટાલ્ડિહાઈડ સાયનોહાઈડ્રિન બનાવવા માટે થાય છે.
$CH_3CHO + HCN \to CH_3CH(OH)CN$
સાયનોહાઈડ્રિનના જળવિભાજનથી લેક્ટિક એસિડ મળે છે.
$CH_3CH(OH)CN + 2H_2O \to CH_3CH(OH)COOH + NH_3$
અંતે,લેક્ટિક એસિડમાં રહેલા સેકન્ડરી આલ્કોહોલ ગ્રુપના ઓક્સિડેશનથી પાયરુવિક એસિડ મળે છે.
$CH_3CH(OH)COOH + [O] \to CH_3COCOOH + H_2O$

(D) જ્યારે આલ્કાઇલ બેન્ઝીન (જેમ કે ઇથાઇલ બેન્ઝીન) ને આલ્કલાઇન $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે આલ્કાઇલ સાઇડ ચેઇનનું ઓક્સિડેશન થઈને બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ બને છે. આ પ્રક્રિયા માટે શરત એ છે કે બેન્ઝિલિક કાર્બન પાસે ઓછામાં ઓછો એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવો જોઈએ.
ઇથાઇલ બેન્ઝીન $(C_6H_5-CH_2-CH_3)$ ના કિસ્સામાં,બેન્ઝિલિક કાર્બન પાસે બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,તેથી તેનું ઓક્સિડેશન થઈને બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5-COOH)$ બને છે.

(A) આલ્કોહોલનું એક વધારાના કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતર નીચેના સોપાન દ્વારા થાય છે:
$1$. આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતર: $RCH_2CH_2OH \xrightarrow{PBr_3} RCH_2CH_2Br$
$2$. સાયનાઈડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન: $RCH_2CH_2Br \xrightarrow{KCN} RCH_2CH_2CN$
$3$. નાઈટ્રાઈલનું એસિડિક જળવિભાજન: $RCH_2CH_2CN \xrightarrow{H_3O^{+}} RCH_2CH_2COOH$
આમ,સાચો ક્રમ $X$ $\xrightarrow{PBr_3}$ $\xrightarrow{KCN}$ $\xrightarrow{H_3O^{+}} Y$ છે.

(C) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $X$ એ $Toluene$ $(C_6H_5CH_3)$ છે.
$2$. $Toluene$ પ્રકાશની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Benzotrichloride$ $(C_6H_5CCl_3)$ બનાવે છે.
$3$. $Benzotrichloride$ નું જળવિભાજન થતા $Benzoic \ acid$ $(C_6H_5COOH)$ મળે છે.
તેથી,$X$ એ $Toluene$ છે અને $Y$ એ $Benzoic \ acid$ છે.

(B) $1.$ $Br_2$ અને $\text{Red } P$ નો ઉપયોગ કરીને એસિટિક એસિડનું $\alpha$-બ્રોમિનેશન ($HVZ$ પ્રક્રિયા): $CH_3COOH \xrightarrow{Br_2/\text{Red } P} BrCH_2COOH$.
$2.$ $KCN$ નો ઉપયોગ કરીને બ્રોમિન પરમાણુનું સાયનો ગ્રુપ દ્વારા વિસ્થાપન: $BrCH_2COOH \xrightarrow{KCN} NCCH_2COOH$.
$3.$ સાયનો ગ્રુપનું કાર્બોક્સિલ ગ્રુપમાં એસિડિક જળવિભાજન: $NCCH_2COOH \xrightarrow{H_3O^{+}} HOOCCH_2COOH$ (મેલોનિક એસિડ).

(B) $2,2-$ડાયમિથાઈલપ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_3)_3CCOOH$ છે.
આના સંશ્લેષણ માટે,આપણને તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ પ્રક્રિયક,ખાસ કરીને $2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલપ્રોપેન $(CH_3)_3CBr$ ની જરૂર છે.
એસીટોન $(CH_3)_2C=O$ થી શરૂ કરીને:
$1.$ $CH_3MgBr$ અને ત્યારબાદ $H^+$ સાથેની પ્રક્રિયા $2-$મિથાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલ $(CH_3)_3COH$ આપે છે.
$2.$ $SOBr_2$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલને $2-$બ્રોમો$-2-$મિથાઈલપ્રોપેન $(CH_3)_3CBr$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
$3.$ $Et_2O$ માં $Mg$ સાથેની પ્રક્રિયા ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3)_3CMgBr$ બનાવે છે.
$4.$ $CO_2$ અને ત્યારબાદ $H^+$ સાથેની પ્રક્રિયા $2,2-$ડાયમિથાઈલપ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_3)_3CCOOH$ આપે છે.
આમ,વિકલ્પ $B$ એ સાચું સંશ્લેષણ છે.

(D) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1.$ રિડક્શન: $CH_3-CH(CH_3)-COOH \xrightarrow{LiAlH_4/H_3O^{+}} CH_3-CH(CH_3)-CH_2OH$ $(I)$
$2.$ બ્રોમિનેશન: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2OH \xrightarrow{PBr_3} CH_3-CH(CH_3)-CH_2Br$ $(II)$
$3.$ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2Br \xrightarrow{Mg/ether} CH_3-CH(CH_3)-CH_2MgBr$ $(III)$
$4.$ કાર્બોક્સિલેશન: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2MgBr \xrightarrow{CO_2} CH_3-CH(CH_3)-CH_2COOMgBr$ $(IV)$
$5.$ જળવિભાજન: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2COOMgBr \xrightarrow{H_3O^{+}} CH_3-CH(CH_3)-CH_2COOH$ $(V)$
અંતિમ નીપજ $V$ એ $3$-મિથાઈલબ્યુટેનોઈક એસિડ છે.

(D) પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(R-CH_2OH)$ નું કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાની જરૂર પડે છે.
$PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) એ મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે આલ્ડિહાઈડ તબક્કે ઓક્સિડેશન અટકાવે છે.
નિર્જળ $CrO_3$ પણ સામાન્ય રીતે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$Cu/573 \ K$ નો ઉપયોગ પ્રાથમિક આલ્કોહોલના ડિહાઈડ્રોજનેશન દ્વારા આલ્ડિહાઈડ મેળવવા માટે થાય છે.
$KMnO_4/H^{\oplus}$ એ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલને સીધા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(C) પ્રોપાઇન $(CH_3-C \equiv CH)$ ની ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgBr)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા છે.
ટર્મિનલ આલ્કાઇન્સમાં એસિડિક હાઇડ્રોજન હોય છે,જે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઇનાઇલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ અને મિથેન $(CH_4)$ બનાવે છે.
$CH_3-C \equiv CH + CH_3MgBr \rightarrow CH_3-C \equiv C-MgBr + CH_4$
અહીં,$(A)$ એ $CH_3-C \equiv C-MgBr$ છે.
ત્યારબાદ,$(A)$ ની $CO_2$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_2O/H^+)$ એ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકોમાંથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ તૈયાર કરવાની પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે.
$CH_3-C \equiv C-MgBr + CO_2 \rightarrow CH_3-C \equiv C-COOMgBr$
$CH_3-C \equiv C-COOMgBr + H_2O/H^+ \rightarrow CH_3-C \equiv C-COOH + Mg(OH)Br$
આમ,$(B)$ એ બ્યુટ$-2-$આઇનોઇક એસિડ $(CH_3-C \equiv C-COOH)$ છે.

(C) સબસ્ટ્રેટ $1$-બ્રોમોએડેમેન્ટેન છે,જે એક તૃતીયક બ્રિજહેડ હેલાઈડ છે.
પદ્ધતિ $2$ માં $NaCN$ સાથે $S_N2$ પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. બ્રિજહેડ કાર્બન પર $S_N2$ પ્રક્રિયાઓ અત્યંત મુશ્કેલ છે કારણ કે ન્યુક્લિયોફાઈલ પાછળની બાજુથી અભિગમ કરી શકતું નથી,અને સંક્રમણ અવસ્થામાં $sp^2$-સંકરિત બ્રિજહેડ કાર્બનની જરૂર પડે છે,જે બ્રેડટના નિયમ દ્વારા પ્રતિબંધિત છે.
પદ્ધતિ $1$ માં ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgBr)$ ની બનાવટનો સમાવેશ થાય છે. જોકે બ્રિજહેડ કાર્બન પર ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકોની રચના ધીમી છે,તે સામાન્ય રીતે શક્ય છે. ત્યારબાદ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકની $CO_2$ સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બોક્સિલિક એસિડ તૈયાર કરવાની પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે.
તેથી,પદ્ધતિ $1$ યોગ્ય છે,જ્યારે પદ્ધતિ $2$ નથી.

(B) બેન્ઝોટ્રાયક્લોરાઇડ $(Ph-CCl_3)$ ની મિલ્ક ઓફ લાઈમ $(Ca(OH)_2)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં ટ્રાયક્લોરોમિથાઇલ સમૂહનું જળવિભાજન થાય છે.
પ્રથમ,ત્રણ ક્લોરિન પરમાણુઓ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ દ્વારા બદલાય છે અને અસ્થાયી મધ્યવર્તી સંયોજન,ફિનાઇલમિથેનટ્રાયોલ $(Ph-C(OH)_3)$ બનાવે છે.
આ મધ્યવર્તી સંયોજન પાણીનો અણુ $(-H_2O)$ ગુમાવીને નિર્જલીકરણ પામે છે અને બેન્ઝોઇક એસિડ $(Ph-COOH)$ બનાવે છે.

(B) પગલું $1$: આલ્કોહોલ $CH_3-(CH_2)_3-OH$ એ ટ્રાયઇથાઇલએમાઇન $(Et_3N)$ ની હાજરીમાં મિથેનસલ્ફોનાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3SO_2Cl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એક સારો લિવિંગ ગ્રુપ,મેસિલેટ $(A)$ બનાવે છે,જે $CH_3-(CH_2)_3-OSO_2CH_3$ છે.
પગલું $2$: મેસિલેટ $(A)$ એ $K^{14}CN$ સાથે $S_N2$ પ્રક્રિયા કરે છે. $^{14}CN^-$ ન્યુક્લિયોફાઇલ પ્રાથમિક કાર્બન પર હુમલો કરે છે અને મેસિલેટ ગ્રુપને દૂર કરીને નાઇટ્રાઇલ $(B)$ બનાવે છે,જે $CH_3-(CH_2)_3-^{14}CN$ છે.
પગલું $3$: નાઇટ્રાઇલ $(B)$ એ એસિડ-કેટેલાઇઝ્ડ હાઇડ્રોલિસિસ $(H_3O^{\oplus})$ દ્વારા અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(C)$ બનાવે છે,જે $CH_3-(CH_2)_3-^{14}COOH$ છે.

(B) એસીટોફીનોન $(PhCOCH_3)$ ની $NaNO_2/HCl$ સાથેની પ્રક્રિયાથી આઈસોનાઈટ્રોસો સંયોજન (ઓક્સાઈમ),$PhCOCH=NOH$ (નીપજ $A$) બને છે.
ઓક્સાઈમની એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ $(Ac_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરી ગરમ કરવાથી નિર્જલીકરણ થઈને નાઈટ્રાઈલ,$PhCOCN$ (નીપજ $B$) મળે છે.
અંતે,નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(CN)$ ના એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજનથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $(COOH)$ મળે છે,જે અંતિમ નીપજ $PhCOCO_2H$ (નીપજ $C$) આપે છે.

(D) જ્યારે $1, 1, 1-$ટ્રાયક્લોરોપ્રોપેન $(CH_3-CH_2-CCl_3)$ ની પ્રક્રિયા જલીય $KOH$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થાય છે. ત્રણ ક્લોરિન પરમાણુઓ ત્રણ હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો દ્વારા બદલાય છે,જે એક અસ્થાયી મધ્યવર્તી જેમ-ટ્રાયોલ બનાવે છે. આ મધ્યવર્તી સંયોજન તરત જ પાણીનો એક અણુ ગુમાવીને પ્રોપિયોનિક એસિડ (પ્રોપેનોઇક એસિડ) બનાવે છે.
પ્રક્રિયા:
$CH_3-CH_2-CCl_3 + 3KOH_{(aq)}$ $\rightarrow [CH_3-CH_2-C(OH)_3] + 3KCl$ $\rightarrow CH_3-CH_2-COOH + H_2O$

(D) નાઈટ્રાઈલ્સ $(CH_3-CN)$ ની મંદ એસિડ $(H_2O/H^{+})$ અને ગરમી $(\Delta)$ સાથેની પ્રક્રિયા સંપૂર્ણ જળવિભાજન તરફ દોરી જાય છે,જેનાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(CH_3-COOH)$ અને એમોનિયમ આયનો $(NH_4^+)$ બને છે.
એમાઈડ $(CH_3-CONH_2)$ નું નિર્માણ એક મધ્યવર્તી તબક્કો છે અને આ પરિસ્થિતિઓમાં તે અંતિમ ઉત્પાદન નથી.
તેથી,આ પ્રક્રિયા ખોટી રીતે લખાયેલ છે.

(A) શરૂઆતનો પદાર્થ $1-$બ્રોમો-$3-$નાઈટ્રોબેન્ઝીન છે.
પગલું $1$: શુષ્ક ઈથરમાં $Mg$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,$3-$નાઈટ્રોફિનાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(A)$ બને છે.
પગલું $2$: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડ જળવિભાજન $(H_3O^+)$ દ્વારા તે સ્થાન પર કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ બનાવે છે જ્યાં $MgBr$ જોડાયેલ હતું.
આમ,નીપજ $B$ એ $3-$નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(B) કેન સુગર $(C_{12}H_{22}O_{11})$ ની સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં નાઈટ્રિક એસિડ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને ઓક્ઝેલિક એસિડ બનાવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$C_{12}H_{22}O_{11} + 18[O] \xrightarrow{conc. HNO_3} 6(COOH)_2 + 5H_2O$
આમ,મુખ્ય નીપજ ઓક્ઝેલિક એસિડ છે.

(D) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. સાયક્લોપ્રોપાઈલ બ્રોમાઈડ $Et_2O$ ની હાજરીમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,સાયક્લોપ્રોપાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(C_3H_5MgBr)$ બનાવે છે.
$2$. ત્યારબાદ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CO_2$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડનો મેગ્નેશિયમ ક્ષાર બનાવે છે.
$3$. અંતે,$H_3O^+$ સાથે એસિડિક જળવિભાજન દ્વારા મેગ્નેશિયમ ક્ષારનું રૂપાંતર અંતિમ નીપજ,સાયક્લોપ્રોપેનકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(C_3H_5COOH)$ માં થાય છે.

(B) એસિડિક માધ્યમમાં એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$ નું જળવિભાજન બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. એસીટામાઈડ $(CH_3CONH_2)$ બનાવવા માટે આંશિક જળવિભાજન.
$2$. એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ બનાવવા માટે સંપૂર્ણ જળવિભાજન.
એસિડિક માધ્યમની હાજરીમાં પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-COOH + NH_4^+$

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. $R - X + KCN \xrightarrow{\text{alcoholic}} R - CN + KX$ (આલ્કાઈલ સાયનાઈડ $A$ બનાવવા માટે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન).
$2$. $R - CN + 2H_2O \xrightarrow{H^\oplus/\Delta} R - COOH + NH_3$ (કાર્બોક્સિલિક એસિડ $B$ બનાવવા માટે સાયનાઈડનું એસિડિક જળવિભાજન).
તેથી,અંતિમ નીપજ $(B)$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(B) $1$. $1$-બ્રોમો-$4$-ક્લોરોબેન્ઝિનની $THF$ માં $1 \text{ mole}$ $Mg$ સાથેની પ્રક્રિયા $Br$ સ્થાન પર ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક બનાવે છે કારણ કે $C-Br$ બંધ $C-Cl$ બંધ કરતા નિર્બળ છે. તેથી,$A$ એ $4$-ક્લોરોફિનાઇલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ છે.
$2$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(A)$ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેગ્નેશિયમ કાર્બોક્સિલેટ મધ્યવર્તી $(B)$ બનાવે છે,જે $4$-ક્લોરોફિનાઇલમેગ્નેશિયમ કાર્બોક્સિલેટ છે.
$3$. મધ્યવર્તી $B$ નું એસિડિક જળવિભાજન $(H^+)$ અંતિમ નીપજ $C$ તરીકે $4$-ક્લોરોબેન્ઝોઇક એસિડ આપે છે.

(A) ટોલ્યુઇનનું એસિડિક $KMnO_4$ વડે ઓક્સિડેશન કરવાથી એરોમેટિક વલયની આલ્કાઇલ શૃંખલાનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં રૂપાંતર થાય છે.
બેન્ઝિન વલય સાથે જોડાયેલ મિથાઇલ સમૂહ $(-CH_3)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$ બને છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5CH_3 + [O] \xrightarrow{KMnO_4/H^+} C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ).

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. $R-X + KCN (alc.) \rightarrow R-CN + KX$. અહીં,$A$ એ આલ્કાઈલ સાયનાઈડ (નાઈટ્રાઈલ) છે.
$2$. $R-CN + 2H_2O \xrightarrow{dil. HCl} R-COOH + NH_4Cl$. મંદ એસિડની હાજરીમાં નાઈટ્રાઈલનું જળવિભાજન થવાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
તેથી,$B$ એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(C) $1$. ઇથાઇલ બ્રોમાઇડ $(C_2H_5Br)$ ની $KCN$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$2$. $C_2H_5Br + KCN \rightarrow C_2H_5CN + KBr$. અહીં,$A$ એ ઇથાઇલ સાયનાઇડ $(C_2H_5CN)$ છે.
$3$. આલ્કાઇલ સાયનાઇડ $(R-CN)$ નું જળવિભાજન કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(R-COOH)$ આપે છે.
$4$. $C_2H_5CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} C_2H_5COOH + NH_3$.
$5$. નીપજ $B$ એ પ્રોપિયોનિક એસિડ $(C_2H_5COOH)$ છે.

(A) આલ્કોહોલનું એક વધારાના કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરણ નીચેના પગલાં દ્વારા થાય છે:
$1$. $PBr_3$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતરણ: $R-CH_2CH_2OH + PBr_3 \rightarrow R-CH_2CH_2Br + H_3PO_3$.
$2$. નાઈટ્રાઈલ બનાવવા માટે $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન: $R-CH_2CH_2Br + KCN \rightarrow R-CH_2CH_2CN + KBr$.
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવવા માટે નાઈટ્રાઈલનું એસિડિક જળવિભાજન: $R-CH_2CH_2CN + 2H_2O + H^+ \rightarrow R-CH_2CH_2COOH + NH_4^+$.
આમ,સાચી શ્રેણી $PBr_3, KCN, H_3O^+$ છે.

(C) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. $NaBH_4$ આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ નું પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ માં રિડક્શન કરે છે,ટ્રિપલ બોન્ડને અસર કર્યા વગર. નીપજ $hex-3-yn-1-ol$ છે.
$2$. $PBr_3$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલને આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતરિત કરે છે: $CH_3-CH_2-C \equiv C-CH_2-CH_2-Br$.
$3$. $Mg / ether$ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક બનાવે છે: $CH_3-CH_2-C \equiv C-CH_2-CH_2-MgBr$.
$4$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H_3O^+)$ દ્વારા એક વધારાના કાર્બન પરમાણુ સાથે કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે.
$5$. અંતિમ નીપજ $hept-4-ynoic$ એસિડ છે,જે $CH_3-CH_2-C \equiv C-CH_2-CH_2-COOH$ બંધારણને અનુરૂપ છે.

(N/A) પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સંયોજનોનું ઓક્સિડેશન: પ્રાથમિક આલ્કોહોલને પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા જેવા કે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ (એસિડિક,બેઝિક અથવા તટસ્થ માધ્યમમાં),પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ (એસિડિક માધ્યમમાં) અથવા જોન્સ પ્રક્રિયક $(CrO_3 + H_2SO_4)$ નો ઉપયોગ કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$RCH_2OH \xrightarrow{[O]} RCOOH$
$(b)$ આલ્ડિહાઈડ સંયોજનોનું ઓક્સિડેશન: આલ્ડિહાઈડને ટોલેન્સ પ્રક્રિયક જેવા મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા અથવા $KMnO_4$ કે $HNO_3$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને સરળતાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R-CHO \xrightarrow{[O]} RCOOH$

(N/A) એરોમેટિક કાર્બોક્સિલિક એસિડને આલ્કાઈલ બેન્ઝીનનું ક્રોમિક એસિડ અથવા એસિડિક/આલ્કલાઇન પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ સાથે પ્રબળ ઓક્સિડેશન કરીને બનાવી શકાય છે.
$(a)$ જો બેન્ઝીલિક કાર્બન પરમાણુ પાસે ઓછામાં ઓછો એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય,તો સાઇડ ચેઇનની લંબાઈને ધ્યાનમાં લીધા વિના આખી સાઇડ ચેઇનનું ઓક્સિડેશન કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં થાય છે.
$(b)$ પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક આલ્કાઈલ ગ્રુપનું આ રીતે કાર્બોક્સિલ ગ્રુપમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$(c)$ જો બેન્ઝીલિક કાર્બન પરમાણુ પાસે કોઈ હાઇડ્રોજન પરમાણુ ન હોય (એટલે કે તૃતીયક આલ્કાઈલ ગ્રુપ),તો ઓક્સિડેશન શક્ય નથી.
$(d)$ પ્રક્રિયા પોટેશિયમ ક્ષાર (દા.ત.,પોટેશિયમ બેન્ઝોએટ) ના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધે છે,જેનું એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ કરવાથી અનુરૂપ એરોમેટિક કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$C_6H_5-CH_2-R$ $\xrightarrow[\Delta]{KMnO_4, KOH} C_6H_5-COOK$ $\xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5-COOH$

(N/A) નાઈટ્રાઈલ્સ $(R-CN)$ ના જળવિભાજન દ્વારા કાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવી શકાય છે.
$1.$ નાઈટ્રાઈલ્સનું જળવિભાજન:
નાઈટ્રાઈલ્સનું $H^{+}$ અથવા $OH^{-}$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પહેલા એમાઈડમાં અને ત્યારબાદ કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં જળવિભાજન થાય છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R-C \equiv N + H_2O$ $\xrightarrow{H^{+} \text{ or } OH^{-}} R-CONH_2$ $\xrightarrow{H^{+} \text{ or } OH^{-}, H_2O} R-COOH + NH_3$
$2.$ આલ્કોહોલમાંથી બનાવટ (નાઈટ્રાઈલ્સ દ્વારા):
આલ્કોહોલને આલ્કાઈલ હેલાઈડમાં,ત્યારબાદ નાઈટ્રાઈલમાં અને અંતે એક વધારાના કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.
ઉદાહરણ:
$CH_3OH$ $\xrightarrow{PCl_3} CH_3Cl$ $\xrightarrow{KCN} CH_3CN$ $\xrightarrow{H^{+}, \Delta, H_2O} CH_3COOH$ (ઈથેનોઈક એસિડ)
નોંધ: પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓને નિયંત્રિત કરીને આ પ્રક્રિયાને એમાઈડ તબક્કે અટકાવી શકાય છે.

(N/A) એમાઇડનું એસિડિક અથવા બેઝિક માધ્યમમાં જળવિભાજન કરવાથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
સામાન્ય પ્રતિક્રિયા:
$RCONH_2 \xrightarrow{H_3O^{+}, \Delta} RCOOH + NH_3$
ઉદાહરણ:
$CH_3CONH_2 \xrightarrow{H_3O^{+}, \Delta} CH_3COOH + NH_3$
બીજું ઉદાહરણ:
$C_6H_5CONH_2 \xrightarrow{H_3O^{+}, \Delta} C_6H_5COOH + NH_3$

(N/A) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (સૂકો બરફ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિલિક એસિડના ક્ષાર બનાવે છે,જે ખનિજ એસિડ સાથે એસિડિફિકેશન કરવાથી અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ આપે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R-Mg-X + O=C=O \xrightarrow{\text{dry ether}} R-COO^-Mg^+X$
$R-COO^-Mg^+X \xrightarrow{H_3O^+} RCOOH + Mg(OH)X$
ઉદાહરણ $(i)$: મિથાઈલ બ્રોમાઈડમાંથી ઇથેનોઈક એસિડની બનાવટ:
$CH_3Br \xrightarrow{Mg, \text{dry ether}} CH_3MgBr$
$CH_3MgBr + CO_2 \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3COOMgBr$
$CH_3COOMgBr \xrightarrow{H_3O^+} CH_3COOH + Mg(OH)Br$
ઉદાહરણ $(ii)$: બ્રોમોબેન્ઝીનમાંથી બેન્ઝોઈક એસિડની બનાવટ:
$C_6H_5Br \xrightarrow{Mg, \text{dry ether}} C_6H_5MgBr$
$C_6H_5MgBr + CO_2 \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5COOMgBr$
$C_6H_5COOMgBr \xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5COOH + Mg(OH)Br$

(N/A) એસિડ ક્લોરાઈડ સંયોજનોમાંથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ:
$(i)$ એસિડ ક્લોરાઈડનું પાણી સાથે જળવિભાજન કરતા કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
$RCOCl + H_{2}O \longrightarrow RCOOH + HCl$
$(ii)$ એસિલ ક્લોરાઈડનું જલીય બેઈઝ સાથે સરળતાથી જળવિભાજન થઈને કાર્બોક્સિલેટ આયનો મળે છે,જેનું એસિડિકરણ કરતા અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
$RCOCl$ $\xrightarrow{OH^{-}, H_{2}O} RCOO^{-}$ $\xrightarrow{H_{3}O^{+}} RCOOH$
$(b)$ એસિડ એનહાઈડ્રાઈડમાંથી કાર્બોક્સિલિક એસિડ:
એનહાઈડ્રાઈડનું પાણી સાથે જળવિભાજન કરતા અનુરૂપ એસિડ મળે છે.
$(i)$ $(CH_{3}CO)_{2}O + H_{2}O \longrightarrow 2CH_{3}COOH$ (એસેટિક એનહાઈડ્રાઈડ $\longrightarrow$ ઈથેનોઈક એસિડ)
$(ii)$ $(C_{6}H_{5}CO)_{2}O + H_{2}O \longrightarrow 2C_{6}H_{5}COOH$ (બેન્ઝોઈક એનહાઈડ્રાઈડ $\longrightarrow$ બેન્ઝોઈક એસિડ)
$(iii)$ $C_{6}H_{5}CO-O-COCH_{3} + H_{2}O \longrightarrow C_{6}H_{5}COOH + CH_{3}COOH$ (બેન્ઝોઈક ઈથેનોઈક એનહાઈડ્રાઈડ $\longrightarrow$ બેન્ઝોઈક એસિડ + એસેટિક એસિડ)

(N/A) $(i)$ એસ્ટરનું એસિડિક જળવિભાજન સીધું જ કાર્બોક્સિલિક એસિડ આપે છે,જ્યારે બેઝિક જળવિભાજન કાર્બોક્સિલેટ આપે છે,જેનું એસિડીકરણ કરવાથી અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ મળે છે.
$(ii)$ સામાન્ય પ્રક્રિયા:
$R-CO-OR' + H_2O \xrightarrow{H^+} RCOOH + R'OH$
$(iii)$ ઉદાહરણો:
ઉદાહરણ-$(i)$:
$C_6H_5COOC_2H_5 + H_2O \xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5COOH + C_2H_5OH$
(ઇથાઇલ બેન્ઝોએટ $\rightarrow$ બેન્ઝોઇક એસિડ + ઇથેનોલ)
ઉદાહરણ-$(ii)$:
$CH_3COOC_2H_5 + H_2O \xrightarrow{H_3O^+} CH_3COOH + C_2H_5OH$
(ઇથાઇલ એસિટેટ $\rightarrow$ ઇથેનોઇક એસિડ + ઇથેનોલ)

(C) આ પ્રક્રિયામાં આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન $(H^+)$ નો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ ગ્રુપનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
આલ્કલાઇન $KMnO_4$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે આલ્કાઈલ સાઇડ ચેઈન (ખાસ કરીને બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ મિથાઈલ ગ્રુપ) ને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડાઈઝ કરે છે.
આપેલ પ્રક્રિયક,$1$-મેથોક્સિ-$4$-મિથાઈલબેન્ઝીનમાં,પેરા સ્થાન પર રહેલ મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ બને છે,જ્યારે મેથોક્સિ ગ્રુપ $(-OCH_3)$ પર કોઈ અસર થતી નથી.
તેથી,નીપજ $X$ એ $4$-મેથોક્સિબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(C) આ પ્રક્રિયા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા આલ્કાઈલ ગ્રુપ (ખાસ કરીને મિથાઈલ ગ્રુપ) નું કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપ $(-COOH)$ માં ઓક્સિડેશન દર્શાવે છે.
આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અને ત્યારબાદ એસિડિક વર્કઅપ $(H^+)$ એ એક શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે એરોમેટિક રિંગ પરના આલ્કાઈલ સાઇડ ચેઇનને કાર્બોક્સિલિક એસિડ ગ્રુપમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જો તેની પાસે ઓછામાં ઓછો એક બેન્ઝિલિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય.
તેથી,પ્રક્રિયક $A$ એ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અને ત્યારબાદ $H^+$ છે.

(D) ચાલો દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(A)$ $CH_{3}CH_{2}COCH_{3}$ એ $OI^{-}$ સાથે હેલોફોર્મ પ્રક્રિયા કરીને પ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_{3}CH_{2}COOH)$ આપે છે.
$(B)$ $KMnO_{4}$ સાથે $CH_{3}CH_{2}CH_{3}$ નું ઓક્સિડેશન પ્રોપેનોઈક એસિડ આપી શકે છે.
$(C)$ $CH_{3}CH_{2}CCl_{3}$ નું $OH^{-}$ સાથે જળવિભાજન અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન પ્રોપેનોઈક એસિડ $(CH_{3}CH_{2}COOH)$ આપે છે.
$(D)$ $CH_{3}CH_{2}CH_{2}Br$ એ $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}MgBr)$ બનાવે છે,જે $CO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ જળવિભાજન દ્વારા બ્યુટેનોઈક એસિડ $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}COOH)$ આપે છે,પ્રોપેનોઈક એસિડ નહીં.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ ની કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનો ન્યુક્લિયોફિલિક આલ્કાઈલ સમૂહ $(R^-)$ એ $CO_2$ ના ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે.
આના પરિણામે મધ્યવર્તી કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર બને છે,જે $RCOO^{-}Mg^{+}X$ (જેને $RCOOMgX$ તરીકે પણ લખવામાં આવે છે) છે.
આ મધ્યવર્તી સંયોજનના એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^{+})$ દ્વારા અનુરૂપ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(RCOOH)$ મળે છે.

(C) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $4-$બ્રોમોટોલ્યુઈન ગરમીની હાજરીમાં $Cl_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $4-$બ્રોમોબેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(Br-C_{6}H_{4}-CH_{2}Cl)$ બનાવે છે.
$2$. આ નીપજ ત્યારબાદ $CN^{-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $4-$બ્રોમોફિનાઈલ એસિટોનાઈટ્રાઈલ $(Br-C_{6}H_{4}-CH_{2}CN)$ બનાવે છે.
$3$. અંતે,નાઈટ્રાઈલ સમૂહના એસિડ-ઉદ્દીપકીય જળવિભાજનથી $4-$બ્રોમોફિનાઈલ એસિટિક એસિડ $(Br-C_{6}H_{4}-CH_{2}COOH)$ મળે છે.
તેથી,પ્રારંભિક પદાર્થ '$A$' એ $4-$બ્રોમોટોલ્યુઈન છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
બ્રોમોબેન્ઝીન શુષ્ક ઈથરની હાજરીમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક (ફિનાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ) બનાવે છે.
આ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક ત્યારબાદ $CO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એક મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે,જેનું $\text{dil. } HCl$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી બેન્ઝોઈક એસિડ મળે છે.

(B) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $C_2H_5Br$ આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન) ઇથિન $(CH_2=CH_2)$ બનાવે છે,જે નીપજ $A$ છે.
$2$. ઇથિન $(A)$ $CCl_4$ માં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ઇલેક્ટ્રોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા) $1,2-$ડાયબ્રોમોઇથેન $(BrCH_2-CH_2Br)$ બનાવે છે,જે નીપજ $B$ છે.
$3$. $1,2-$ડાયબ્રોમોઇથેન $(B)$ વધુ પડતા $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન) સક્સિનોનાઇટ્રાઇલ $(NC-CH_2-CH_2-CN)$ બનાવે છે,જે નીપજ $C$ છે.
$4$. સક્સિનોનાઇટ્રાઇલ $(C)$ નું એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ કરવાથી સક્સિનિક એસિડ $(HOOC-CH_2-CH_2-COOH)$ મળે છે,જે નીપજ $D$ છે.