Preparation of Carboxylic Acids and Their Derivatives Questions in Hindi

(A) क्षारीय $KMnO_4$ के साथ एल्काइलबेंजीन (जैसे एथिलबेंजीन) का ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीकरण करने पर,एल्काइल श्रृंखला की लंबाई चाहे जो भी हो,वह कार्बोक्सिलिक एसिड समूह में ऑक्सीकृत हो जाती है,बशर्ते कि कम से कम एक बेंजिलिक हाइड्रोजन मौजूद हो।
एथिलबेंजीन $(C_6H_5CH_2CH_3)$ के मामले में,पार्श्व श्रृंखला कार्बोक्सिल समूह $(-COOH)$ में ऑक्सीकृत हो जाती है,जिससे बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।

(C) अल्काइलबेंजीन (जैसे टोल्यूनि) का बेंजोइक एसिड में ऑक्सीकरण कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक मानक अभिक्रिया है।
जब टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ को पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ के क्षारीय या अम्लीय घोल के साथ उपचारित किया जाता है,तो मिथाइल समूह ऑक्सीकृत होकर कार्बोक्सिल समूह $(-COOH)$ में बदल जाता है,जिसके परिणामस्वरूप बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ का निर्माण होता है।
इसलिए,सही अभिकर्मक $KMnO_4$ है।

(D) क्षारीय $KMnO_4$ के साथ टोल्यूनि का ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीकरण करने पर बेंजीन रिंग से जुड़े मिथाइल समूह $(-CH_3)$ का कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में ऑक्सीकरण हो जाता है।
इस प्रकार,टोल्यूनि बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ में परिवर्तित हो जाता है।

(D) जब टोल्यूनि प्रकाश और ऊष्मा की उपस्थिति में (मुक्त मूलक प्रतिस्थापन) $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह पार्श्व-श्रृंखला क्लोरीनीकरण के माध्यम से बेंज़ोट्राइक्लोराइड $(C_6H_5CCl_3)$ बनाता है।
जब बेंज़ोट्राइक्लोराइड को जलीय $NaOH$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो $CCl_3$ समूह का जलअपघटन होकर कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह बन जाता है,जिसके परिणामस्वरूप बेंज़ोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।

(B) $Koch$ अभिक्रिया एल्कीन से कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और पानी $(H_2O)$ का उपयोग करके एक मजबूत अम्ल उत्प्रेरक (जैसे $H_2SO_4$ या $H_3PO_4$) की उपस्थिति में कार्बोक्सिलिक एसिड के उत्पादन की औद्योगिक प्रक्रिया है।

(D) टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ को क्षारीय पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ या अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग करके बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ में ऑक्सीकृत किया जा सकता है।
दोनों अभिकर्मक बेंजीन रिंग से जुड़ी अल्काइल साइड चेन को कार्बोक्सिलिक एसिड समूह में ऑक्सीकृत करने में सक्षम हैं।
इसलिए,सही विकल्प $(d)$ है।

(B) एथिलीन $(C_2H_4)$ की कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और पानी $(H_2O)$ के साथ उच्च तापमान और दबाव पर अभिक्रिया को हाइड्रोकार्बोक्सिलेशन अभिक्रिया कहा जाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है: $C_2H_4 + CO + H_2O \xrightarrow{\text{High temp.}} C_2H_5COOH$.
प्राप्त उत्पाद प्रोपियोनिक एसिड $(C_2H_5COOH)$ है।

(C) जब फिनोल जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में $CCl_4$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह रीमर-टीमैन अभिक्रिया का एक प्रकार है।
$CHCl_3$ के साथ एल्डिहाइड समूह बनने के बजाय,$CCl_4$ का उपयोग करने से फिनोल की ऑर्थो स्थिति पर एक कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह $(-COOH)$ जुड़ जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5OH + CCl_4 + 4NaOH \rightarrow C_6H_4(OH)(COOH) + 4NaCl + 2H_2O$.
प्राप्त उत्पाद सैलिसिलिक अम्ल है।

(B) अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$CH_3CH_2Br + KCN \rightarrow CH_3CH_2CN + KBr$
मध्यवर्ती $CH_3CH_2CN$ (प्रोपेनिट्राइल) का अम्लीय जल-अपघटन $(HOH/H^+)$ होने पर कार्बोक्सिलिक अम्ल बनता है।
$CH_3CH_2CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2COOH + NH_3$
उत्पाद $X$ $CH_3CH_2COOH$ है,जो प्रोपियोनिक अम्ल है।

(A) जब ग्लिसरॉल को $110^\circ C$ पर ऑक्सेलिक एसिड के साथ गर्म किया जाता है,तो ग्लिसरॉल मोनोऑक्सालेट बनता है।
यह मध्यवर्ती यौगिक डिकार्बोक्सिलेशन के माध्यम से ग्लिसरॉल मोनोफॉर्मेट में परिवर्तित हो जाता है।
अंत में,ग्लिसरॉल मोनोफॉर्मेट के जल-अपघटन से फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ और ग्लिसरॉल प्राप्त होता है।

(D) वायु की उपस्थिति में और $Acetobacter$ $aceti$ बैक्टीरिया द्वारा एथिल अल्कोहल $(C_2H_5OH)$ का ऑक्सीकरण होने पर एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ बनता है।
$C_2H_5OH + O_2 \xrightarrow{\text{Acetobacter aceti}} CH_3COOH + H_2O$
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) एल्डिहाइड $(R-CHO)$ का ऑक्सीकरण आसानी से समान कार्बन संख्या वाले कार्बोक्सिलिक एसिड $(R-COOH)$ में हो जाता है। इसका कारण यह है कि एल्डिहाइड में कार्बोनिल कार्बन से जुड़ा हाइड्रोजन परमाणु आसानी से हाइड्रॉक्सिल समूह में ऑक्सीकृत हो सकता है।

(D) $85\%$ $H_2SO_4$ जैसे सांद्र खनिज अम्लों के साथ नाइट्रोऐल्केन का जल-अपघटन कार्बोक्सिलिक अम्लों के निर्माण की एक मानक विधि है।
अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$CH_3CH_2NO_2 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3COOH + NH_2OH$
अतः,प्राप्त उत्पाद एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ है।

(A) प्रयोगशाला में,एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के निर्माण के लिए $CH_3COOH$ की $SOCl_2$ (थायोनिल क्लोराइड) के साथ अभिक्रिया को प्राथमिकता दी जाती है।
इसका कारण यह है कि उप-उत्पाद $SO_2$ और $HCl$ गैसें हैं जो आसानी से बाहर निकल जाती हैं,जिससे शुद्ध $CH_3COCl$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया है: $CH_3COOH + SOCl_2 \to CH_3COCl + SO_2 \uparrow + HCl \uparrow$.

(C) सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की उपस्थिति में पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ का उपयोग करके एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ का ऑक्सीकरण करने पर एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया: $CH_3CHO \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} CH_3COOH$

(A) किण्वन द्वारा एसिटिक एसिड का औद्योगिक उत्पादन $Acetobacter \text{ } aceti$ जैसे बैक्टीरिया का उपयोग करके एथेनॉल के ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है।
$C_2H_5OH + O_2 \xrightarrow{\text{Acetobacter}} CH_3COOH + H_2O$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) अम्ल या क्षार उत्प्रेरक की उपस्थिति में नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का जल-अपघटन करने पर कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त होते हैं।
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_3$
अतः,$CH_3CN$ (एसिटोनाइट्राइल) का जल-अपघटन करने पर एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ प्राप्त होता है।

(D) बेंजाइल क्लोराइड $(C_6H_5CH_2Cl)$ का अम्लीय $K_2Cr_2O_7$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ ऑक्सीकरण करने पर बेंजोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CH_2Cl + [O] \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4} C_6H_5COOH + HCl$
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(C) सही विकल्प $(C)$ है। जब ग्लिसरॉल को ऑक्सालिक अम्ल के साथ $110^\circ C$ पर गर्म किया जाता है,तो फॉर्मिक अम्ल का उत्पादन होता है।
यह अभिक्रिया ग्लिसरॉल मोनोऑक्सालेट और ग्लिसरॉल मोनोफॉर्मेट मध्यवर्ती के माध्यम से आगे बढ़ती है।
कुल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_3H_5(OH)_3 + (COOH)_2 \xrightarrow{110^\circ C} HCOOH + CO_2 + C_3H_5(OH)_3$

(B) उच्च तापमान और दबाव पर एक अम्ल उत्प्रेरक (जैसे $H_3PO_4$) की उपस्थिति में $CO$ और $H_2O$ के साथ एल्कीन की अभिक्रिया द्वारा कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाने की प्रक्रिया को कोच अभिक्रिया कहा जाता है।

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(C_6H_5MgBr)$ की कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ कार्बोक्सिलिक अम्ल तैयार करने की एक मानक विधि है।
अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$C_6H_5MgBr + CO_2 \rightarrow C_6H_5COOMgBr$
$C_6H_5COOMgBr + H_3O^+ \rightarrow C_6H_5COOH + Mg(OH)Br$
अतः,उत्पाद $P$ बेंज़ोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ है।

(B) एसिटिक एसिड $16.6 \ ^oC$ पर जम जाता है,जबकि पानी $0 \ ^oC$ पर जमता है।
अतः,ग्लेशियल एसिटिक एसिड को एसिटिक एसिड के क्रिस्टलीकरण,पृथक्करण और गलन द्वारा प्राप्त किया जाता है।

(A) प्रोपिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_3H_7MgBr)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ अभिक्रिया करके एक मध्यवर्ती एडक्ट बनाता है,जिसका अम्लीय जलअपघटन करने पर ब्यूटेनोइक अम्ल $(C_3H_7COOH)$ प्राप्त होता है।
$C_3H_7MgBr + CO_2 \rightarrow C_3H_7COOMgBr$
$C_3H_7COOMgBr + H_3O^{+} \rightarrow C_3H_7COOH + Mg(OH)Br$

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(R-MgX)$ की कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन करने पर एक अतिरिक्त कार्बन परमाणु वाला कार्बोक्सिलिक एसिड प्राप्त होता है।
इथाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $CH_3CH_2MgBr$ है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2MgBr + CO_2 \rightarrow CH_3CH_2COOMgBr$
$CH_3CH_2COOMgBr + H_2O/H^+ \rightarrow CH_3CH_2COOH + Mg(OH)Br$
प्राप्त उत्पाद प्रोपेनोइक एसिड $(CH_3CH_2COOH)$ है।

(B) $CO_2$ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके कार्बोक्सिलिक अम्ल देता है।
$CO_2 + CH_3MgI \rightarrow CH_3COOMgI$
$CH_3COOMgI + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + Mg(OH)I$
अतः,यौगिक $X$ $CO_2$ है।

(A) एमाइड की नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया,जो $NaNO_2/HCl$ द्वारा उत्पन्न होती है,कार्बोक्सिलिक एसिड,नाइट्रोजन गैस और पानी का निर्माण करती है।
रासायनिक समीकरण: $CH_3CONH_2 + HNO_2 \rightarrow CH_3COOH + N_2 + H_2O$.
अतः,उत्पाद $X$ $CH_3COOH$ है।

(A) $KMnO_4$ या $K_2Cr_2O_7$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण करने पर समान कार्बन संख्या वाले कार्बोक्सिलिक एसिड प्राप्त होते हैं।
एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ में दो कार्बन परमाणु होते हैं।
ऑक्सीकरण पर,यह एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ बनाता है,जिसमें भी दो कार्बन परमाणु होते हैं।
अभिक्रिया: $C_2H_5OH + 2[O] \xrightarrow{\text{Oxidation}} CH_3COOH + H_2O$.

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $R - X + KCN \rightarrow R - CN + KX$ (अल्काइल साइनाइड $A$ बनाने के लिए न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन)।
$2$. $R - CN + NaOH + H_2O \rightarrow R - COONa + NH_3$ (कार्बोक्सिलिक अम्ल का सोडियम लवण $B$ बनाने के लिए साइनाइड का क्षारीय जल-अपघटन)।

(C) एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ और फास्फोरस ट्राइक्लोराइड $(PCl_3)$ के बीच की अभिक्रिया एसिड क्लोराइड तैयार करने की एक मानक विधि है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$3CH_3COOH + PCl_3 \to 3CH_3COCl + H_3PO_3$
अतः,प्राप्त उत्पाद एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ है।

(A) अतिरिक्त कार्बन परमाणु के साथ अल्कोहल का कार्बोक्सिलिक एसिड में रूपांतरण निम्नलिखित चरणों में होता है:
$1$. $PBr_3$ का उपयोग करके अल्कोहल का अल्काइल ब्रोमाइड में रूपांतरण: $R-CH_2-CH_2OH \xrightarrow{PBr_3} R-CH_2-CH_2-Br$
$2$. नाइट्राइल बनाने के लिए $KCN$ के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन: $R-CH_2-CH_2-Br \xrightarrow{KCN} R-CH_2-CH_2-CN$
$3$. कार्बोक्सिलिक एसिड बनाने के लिए नाइट्राइल का अम्लीय जलअपघटन: $R-CH_2-CH_2-CN \xrightarrow{H_3O^{+}} R-CH_2-CH_2-COOH + NH_3$
अतः,सही क्रम $PBr_3, KCN, H_3O^{+}$ है।

(C) बेंज़ोइक एसिड थायोनिल क्लोराइड $(SOCl_2)$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ोयल क्लोराइड बनाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5COOH + SOCl_2 \rightarrow C_6H_5COCl + SO_2 + HCl$
इस विधि को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि उप-उत्पाद ($SO_2$ और $HCl$) गैसें होती हैं,जो बाहर निकल जाती हैं,जिससे शुद्ध उत्पाद प्राप्त होता है।

(C) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ की कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन से मूल एल्काइल समूह $(R)$ की तुलना में एक अधिक कार्बन परमाणु वाला कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त होता है:
$RMgX + CO_2$ $\rightarrow RCOOMgX$ $\xrightarrow{H_3O^+} RCOOH + Mg(OH)X$
फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ तैयार करने के लिए,$R$ समूह को एक हाइड्रोजन परमाणु $(H)$ होना चाहिए। हालाँकि,हाइड्रोजन परमाणु के साथ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक नहीं बनाया जा सकता है ($HMgX$ का अस्तित्व नहीं है)। इसलिए,इस विधि का उपयोग करके फॉर्मिक अम्ल तैयार नहीं किया जा सकता है।

(C) अम्ल या क्षार उत्प्रेरक की उपस्थिति में एल्किल सायनाइड $(R-CN)$ का जल-अपघटन इस प्रकार होता है:
$R-CN + 2H_2O \rightarrow R-COOH + NH_3$
इस अभिक्रिया के दौरान,सायनाइड समूह का नाइट्रोजन परमाणु अमोनिया $(NH_3)$ गैस के रूप में बाहर निकलता है।

(D) क्षार (जैसे $NaOH$) की उपस्थिति में $methyl \ cyanide$ $(CH_3CN)$ का जल-अपघटन मध्यवर्ती के रूप में $acetamide$ $(CH_3CONH_2)$ बनाता है,जो आगे जल-अपघटित होकर $acetate$ आयन देता है। अम्लीकरण करने पर यह $acetic \ acid$ $(CH_3COOH)$ प्रदान करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-C \equiv N + 2H_2O \xrightarrow{OH^-} CH_3COOH + NH_3$

(C) $CH_3CN \xrightarrow{Na + C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$ ($X$ एथिलएमीन है)।
$CH_3CH_2NH_2 \xrightarrow{HNO_2} CH_3CH_2OH$ ($Y$ एथेनॉल है)।
$CH_3CH_2OH \xrightarrow[H_2SO_4]{K_2Cr_2O_7} CH_3COOH$ ($Z$ एसिटिक अम्ल है)।

(A) मिथाइल साइनाइड $(CH_3CN)$ का अम्ल-उत्प्रेरित जलअपघटन इस प्रकार होता है:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_3$
अतः,प्राप्त उत्पाद एसिटिक अम्ल है।

(B) अम्लीय माध्यम में एसीटोनिट्राइल $(CH_3CN)$ का जलअपघटन इस प्रकार होता है:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_4^+$
अतः,प्राप्त उत्पाद एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ है।

(B) $C_6H_5NH_2 \xrightarrow{NaNO_2/HCl, 0-5^{\circ}C} \underset{(X)}{C_6H_5N_2^{+}Cl^{-}}$ (बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड)
$\underset{(X)}{C_6H_5N_2^{+}Cl^{-}} \xrightarrow{Cu_2(CN)_2} \underset{(Y)}{C_6H_5CN}$ (बेंज़ोनाइट्राइल)
$\underset{(Y)}{C_6H_5CN} \xrightarrow{H_2O/H^{+}} \underset{(Z)}{C_6H_5COOH}$ (बेंज़ोइक अम्ल)
अतः,अंतिम उत्पाद $Z$,$C_6H_5 - COOH$ है।

(D) नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का ठंडे सांद्र $HCl$ या $H_2SO_4$ के साथ आंशिक जलअपघटन करने पर एमाइड $(R-CONH_2)$ प्राप्त होते हैं।
एसिटोनाइट्राइल $(CH_3CN)$ के लिए: $CH_3CN + H_2O \xrightarrow{conc. HCl, \text{cold}} CH_3CONH_2$ (एसिटामाइड)।
उच्च तापमान पर पूर्ण जलअपघटन करने पर एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ प्राप्त होता है।

(A) अम्ल की उपस्थिति में मिथाइल साइनाइड $(CH_3CN)$ का जल-अपघटन इस प्रकार होता है:
$CH_3CN + 2H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + NH_3$
अतः,प्राप्त उत्पाद एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ है.

(A) सायनाइड $(R-CN)$ का जल-अपघटन दो चरणों में होता है।
प्रथम चरण में,आंशिक जल-अपघटन द्वारा एमाइड $(R-CONH_2)$ बनता है।
दूसरे चरण में,आगे जल-अपघटन होने पर कार्बोक्सिलिक अम्ल $(R-COOH)$ और अमोनिया $(NH_3)$ प्राप्त होते हैं।
अभिक्रिया: $R-CN$ $\xrightarrow{H_2O, H^+} R-CONH_2$ $\xrightarrow{H_2O, H^+} R-COOH + NH_3$.
अतः,प्रारंभिक उत्पाद प्राथमिक एमाइड है।

(B) दी गई अभिक्रिया को कोच अभिक्रिया (एल्कीन का कार्बोक्सिलेशन) के रूप में जाना जाता है। इस प्रक्रिया में,एक एल्कीन अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में कार्बन मोनोऑक्साइड और पानी के साथ अभिक्रिया करके कार्बोक्सिलिक अम्ल बनाता है। अभिक्रिया: $CH_3CH=CH_2 + CO + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH(COOH)-CH_3$.

(C) जब एल्काइलबेन्जीन (जैसे एथिलबेन्जीन) को क्षारीय $KMnO_4$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ उपचारित किया जाता है,तो एल्काइल साइड चेन का ऑक्सीकरण होकर बेन्जीन रिंग से जुड़ा कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह $(-COOH)$ बन जाता है।
अतः,एथिलबेन्जीन $(C_6H_5CH_2CH_3)$ का ऑक्सीकरण होकर बेन्जोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।

(B) अम्ल उत्प्रेरक $(H^+)$ की उपस्थिति में एल्कीन की कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और जल $(H_2O)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा कार्बोक्सिलिक अम्ल बनने की प्रक्रिया को कोच अभिक्रिया (या हाइड्रोकार्बोक्सिलेशन) कहा जाता है।
इस मामले में,प्रोपीन अभिक्रिया करके आइसोब्यूटिरिक अम्ल बनाता है।

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(C_6H_5MgBr)$ की कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ कार्बोक्सिलिक एसिड तैयार करने की एक मानक विधि है।
चरण $1$: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक से न्यूक्लियोफिलिक फेनिल समूह $(C_6H_5^-)$ $CO_2$ के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन परमाणु पर हमला करता है और मैग्नीशियम कार्बोक्सिलेट मध्यवर्ती $(C_6H_5COOMgBr)$ बनाता है।
चरण $2$: बाद में अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ मैग्नीशियम कार्बोक्सिलेट को बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ में परिवर्तित कर देता है।

(C) अभिकारक $CH_3CN$ (एसीटोनिट्राइल) में,क्रियात्मक कार्बन परमाणु नाइट्राइल कार्बन $(C \equiv N)$ है। इस कार्बन का संकरण $sp$ है क्योंकि यह दो सिग्मा बंध और दो पाई बंध बनाता है।
उत्पाद $CH_3COOH$ (एसिटिक एसिड) में,क्रियात्मक कार्बन परमाणु कार्बोक्सिल कार्बन $(C=O)$ है। इस कार्बन का संकरण $sp^2$ है क्योंकि यह तीन सिग्मा बंध और एक पाई बंध बनाता है।
अतः,संकरण $sp$ से बदलकर $sp^2$ हो जाता है।

(A) अतिरिक्त कार्बन परमाणु के साथ अल्कोहल को कार्बोक्सिलिक एसिड में बदलने के चरण निम्नलिखित हैं:
$1$. $PBr_3$ का उपयोग करके अल्कोहल का अल्काइल ब्रोमाइड में रूपांतरण: $R-CH_2-CH_2-OH \xrightarrow{PBr_3} R-CH_2-CH_2-Br$
$2$. नाइट्राइल बनाने के लिए $KCN$ के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन: $R-CH_2-CH_2-Br \xrightarrow{KCN} R-CH_2-CH_2-CN$
$3$. नाइट्राइल का अम्लीय जलअपघटन करके कार्बोक्सिलिक एसिड प्राप्त करना: $R-CH_2-CH_2-CN \xrightarrow{H_3O^+} R-CH_2-CH_2-COOH$
अतः,सही अनुक्रम $PBr_3, KCN, H_3O^+$ है।

(B) जब ग्लिसरॉल को $110\,^{\circ}C$ तापमान पर ऑक्सेलिक एसिड के साथ गर्म किया जाता है,तो ग्लिसरॉल मोनो-ऑक्सेलेट बनता है,जो आगे गर्म करने पर $CO_2$ खोकर ग्लिसरॉल मोनो-फॉर्मेट बनाता है। ग्लिसरॉल मोनो-फॉर्मेट के जल-अपघटन से ग्लिसरॉल और फॉर्मिक एसिड ($HCOOH$,जिसे मेथेनोइक एसिड भी कहा जाता है) प्राप्त होता है।

(B) $1$. $CH \equiv CH + CH_3MgBr \rightarrow CH \equiv C-MgBr + CH_4$
$2$. $CH \equiv C-MgBr + CO_2 \xrightarrow{H_3O^+} CH \equiv C-COOH$ (प्रोपियोलिक अम्ल)
$3$. $CH \equiv C-COOH + H_2O \xrightarrow{HgSO_4/H_2SO_4} [CH_2=C(OH)-COOH] \rightleftharpoons OHC-CH_2-COOH$ (फॉर्मिलएसेटिक अम्ल)
$4$. $OHC-CH_2-COOH \xrightarrow{Ag_2O, \Delta} HOOC-CH_2-COOH$ (मैलोनिक अम्ल)
अतः,अंतिम उत्पाद $CH_2(COOH)_2$ है।

(C) फॉर्मिक अम्ल को ग्लिसरॉल और ऑक्सेलिक अम्ल को $110\,^{\circ}C$ पर गर्म करके तैयार किया जाता है।
$C_3H_5(OH)_3 + (COOH)_2 \xrightarrow{110\,^{\circ}C} HCOOH + CO_2 + C_3H_5(OH)_3$
इस अभिक्रिया में ग्लिसरॉल उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है और प्रक्रिया के अंत में पुन: प्राप्त हो जाता है।