Mix Examples-Alcohol, Phenol and Ethers Questions in Gujarati

(C) આલ્કોહોલ $(ROH)$ ની મિથાઈલ મેગ્નેશિયમ આયોડાઈડ $(CH_3MgI)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી મિથેન વાયુ $(CH_4)$ ઉત્પન્ન થાય છે:
$ROH + CH_3MgI \to CH_4 \uparrow + Mg(OR)I$
સ્ટોઈકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \, mol$ આલ્કોહોલ $1 \, mol$ $CH_4$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$STP$ પર,$1 \, mol$ વાયુ $22400 \, mL$ કદ રોકે છે.
અહીં $4.12 \, mg$ આલ્કોહોલમાંથી $1.12 \, mL$ $CH_4$ મળે છે.
તેથી,$22400 \, mL$ $CH_4$ માટે જરૂરી આલ્કોહોલનું દળ:
$\text{આણ્વીય દળ} = \frac{4.12 \, mg}{1.12 \, mL} \times 22400 \, mL/mol$
$= 4.12 \times 20000 \, mg/mol = 82400 \, mg/mol = 82.4 \, g/mol$.
આમ,આલ્કોહોલનું આણ્વીય દળ $82.4 \, g/mol$ છે.

(A) ડાયઈથાઈલ ઈથર $(C_2H_5-O-C_2H_5)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
સમઘટક પાસે સમાન આણ્વીય સૂત્ર હોવું જોઈએ.
વિકલ્પ $A$ માટે,સંયોજન બ્યુટેન$-2-$ઓલ છે,જેનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
બંને સંયોજનો સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા હોવાથી અને અલગ ક્રિયાશીલ સમૂહ (ઈથર અને આલ્કોહોલ) ધરાવતા હોવાથી,તેઓ એકબીજાના ક્રિયાશીલ સમૂહના સમઘટકો છે.

(D) ડાયઈથાઈલ ઈથરનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{10}O$ છે.
$(a)$ બ્યુટેનોઈક એસિડનું સૂત્ર $C_4H_8O_2$ છે.
$(b)$ મિથાઈલ પ્રોપિયોનેટનું સૂત્ર $C_4H_8O_2$ છે.
$(c)$ સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિઝમ એ સમઘટકતાનો એક પ્રકાર છે,તે પોતે સમઘટક નથી.
ડાયઈથાઈલ ઈથર $(C_4H_{10}O)$ એ બ્યુટેન$-1-$ઓલ $(C_4H_{10}O)$ જેવા આલ્કોહોલનો ક્રિયાશીલ સમઘટક છે. તે બ્યુટેનોઈક એસિડ કે મિથાઈલ પ્રોપિયોનેટનો સમઘટક નથી,અને તે સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિઝમ સાથે પણ સંકળાયેલ નથી. તેથી,સાચો જવાબ $(d)$ છે.

(B) $C_7H_8O$ આણ્વીય સૂત્ર $4$ ની અસંતૃપ્તતાની માત્રા (double bond equivalent) દર્શાવે છે,જે બેન્ઝીન રિંગ $(C_6H_5-)$ ની હાજરી સૂચવે છે.
શક્ય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. બેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$
$2$. $o$-ક્રેસોલ ($2$-મિથાઇલફિનોલ)
$3$. $m$-ક્રેસોલ ($3$-મિથાઇલફિનોલ)
$4$. $p$-ક્રેસોલ ($4$-મિથાઇલફિનોલ)
$5$. એનિસોલ (મિથોક્સીબેન્ઝીન,$C_6H_5OCH_3$)
આમ,કુલ $5$ શક્ય સમઘટકો છે.

(D) ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન અને રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયામાં નવો કાર્બન-કાર્બન બંધ બને છે.
ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશનમાં,નીચેની પ્રક્રિયા થાય છે:
$R-Cl + AlCl_3 \rightleftharpoons R^{\oplus} + AlCl_4^- + HCl$
અહીં,બેન્ઝીન રિંગના કાર્બન અને આલ્કાઈલ ગ્રુપ વચ્ચે નવો $C-C$ બંધ બને છે.
તે જ રીતે,રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયામાં:
$C_6H_5OH + CHCl_3 + 3NaOH \rightarrow C_6H_4(OH)(CHO) + 3NaCl + 2H_2O$
અહીં,બેન્ઝીન રિંગના કાર્બન અને $-CHO$ ગ્રુપ વચ્ચે નવો $C-C$ બંધ બને છે.

(D) $PCl_5$ એ ક્લોરિનેટિંગ એજન્ટ છે જે આલ્કોહોલ અને ઈથર સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$1$. આલ્કોહોલ સાથેની પ્રક્રિયા: $CH_3CH_2OH + PCl_5 \to CH_3CH_2Cl + POCl_3 + HCl$
$2$. ઈથર સાથેની પ્રક્રિયા: $CH_3-O-CH_3 + PCl_5 \to 2CH_3Cl + POCl_3$
આમ,બંને રૂપાંતરણોમાં આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવવા માટે $PCl_5$ નો ઉપયોગ થાય છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે.

(C) સાચો જવાબ $(C)$ છે.
$1$. ઇથિલીન (આલ્કીન) નું જલીયકરણ:
$CH_2 = CH_2 + H_2SO_4 \to CH_3 - CH_2 - HSO_4$
$CH_3 - CH_2 - HSO_4 + H_2O \xrightarrow{\Delta} CH_3 - CH_2 - OH + H_2SO_4$
$2$. શર્કરાનું આથવણ:
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{\text{Invertase}} C_6H_{12}O_6 (\text{ગ્લુકોઝ}) + C_6H_{12}O_6 (\text{ફ્રુક્ટોઝ})$
$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2C_2H_5OH + 2CO_2$
ઇથેનોલના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે બંને પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે.

(A) આલ્કોહોલની સોડિયમ ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયાથી સોડિયમ આલ્કોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે:
$2C_2H_5OH + 2Na \to 2C_2H_5ONa + H_2$
અહીં,$A$ એ $C_2H_5OH$ (ઇથેનોલ) છે અને $B$ એ $C_2H_5ONa$ (સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ) છે.
જ્યારે ઇથેનોલને $413 \ K$ તાપમાને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આંતરઆણ્વીય નિર્જલીકરણ પામીને ડાયઇથાઇલ ઈથર બનાવે છે:
$2C_2H_5OH \xrightarrow{\text{conc. } H_2SO_4, 413 \ K} C_2H_5-O-C_2H_5 + H_2O$

(C) દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન થઈને કીટોન બને છે. ઉદાહરણ તરીકે,$CH_3-CH(OH)-CH_3 \xrightarrow{[O]} CH_3-CO-CH_3$. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ ઇથેનોલ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે $180\,^{\circ}C$ તાપમાને નિર્જલીકરણ પામીને ઇથિલીન $(CH_2=CH_2)$ આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(C)$ મિથેનોલ $(CH_3OH)$ માં $CH_3-CH(OH)-$ સમૂહ હોતો નથી,તેથી તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપતું નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
$(D)$ આલ્કોહોલ સોડિયમ જેવી સક્રિય ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે: $2R-OH + 2Na \to 2R-ONa + H_2$. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $(A), (B),$ અને $(D)$ સાચા છે.

(A) . $C_6H_5N_2Cl + \text{alc. } KOH$ સામાન્ય રીતે બેન્ઝીન અથવા અન્ય આડપેદાશો બનાવે છે, ફિનોલ કે સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ નહીં.
$B$. $C_6H_5OCl + NaOH$ (ફિનાઈલ હાઈપોક્લોરાઈટ) ફિનોલ બનાવવા માટેની પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયા નથી.
$C$. $C_6H_5N_2Cl + \text{aq. } NaOH$ ફિનોલ બનાવી શકે છે.
$D$. $C_6H_5N_2Cl + H_2O/\Delta$ એ ફિનોલ બનાવવા માટેની પ્રમાણભૂત જળવિભાજન પ્રક્રિયા છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ અને $C$ છે.
$1$. ફિનોલ $(K_a \approx 10^{-10})$ એ એસિટિક એસિડ $(K_a \approx 1.75 \times 10^{-5})$ કરતા ઓછું એસિડિક છે,તેથી વિધાન $A$ ખોટું છે.
$2$. ઇથેનોલ $(K_a \approx 10^{-18})$ એ ફિનોલ કરતા ઓછું એસિડિક છે,તેથી વિધાન $B$ સાચું છે.
$3$. ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ માં આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ હોય છે,જેના કારણે તેનું ઉત્કલનબિંદુ $(78 \ ^\circ C)$ ઇથેન ($CH_3CH_3$,ઉત્કલનબિંદુ $-89 \ ^\circ C$) કરતા ઘણું વધારે હોય છે,તેથી વિધાન $C$ ખોટું છે.
$4$. ઇથાઇન $(HC \equiv CH)$ એ રેખીય અણુ છે,તેથી વિધાન $D$ ખોટું છે.

(C) $Cresol$ એ મિથાઈલ ફીનોલનું સામાન્ય નામ છે. તે ત્રણ આઈસોમર્સનું મિશ્રણ છે: $o-cresol$,$m-cresol$,અને $p-cresol$. લાયસોલ,જે એક સામાન્ય જંતુનાશક છે,તે ક્રેસોલનું સાબુયુક્ત દ્રાવણ છે.

(C) ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે. તે એવા બેન્ઝીન વલયોમાં સરળતાથી થાય છે જે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહો (જેમ કે $-OH$,$-CH_2CH_3$) દ્વારા સક્રિય થયેલ હોય.
$1.$ $p$-નાઈટ્રોટોલ્યુઈન: $-NO_2$ સમૂહ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક છે,જે વલયને નિષ્ક્રિય કરે છે.
$2.$ ઇથાઈલબેન્ઝીન: $-CH_2CH_3$ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ છે,જે વલયને સક્રિય કરે છે.
$3.$ બેન્ઝોઈક એસિડ: $-COOH$ સમૂહ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક છે,જે વલયને નિષ્ક્રિય કરે છે.
$4.$ ફિનોલ: $-OH$ સમૂહ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ છે,જે વલયને સક્રિય કરે છે.
તેથી,સંયોજનો $2$ અને $4$ ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા આપશે.

(B) $C_6H_5Cl$ (ક્લોરોબેન્ઝીન) ડાઉ પ્રક્રિયા દ્વારા ફિનોલ બનાવે છે.
$C_6H_5N_2Cl$ (બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ) પાણી સાથે ગરમ કરવાથી ફિનોલ આપે છે.
$C_6H_5SO_3Na$ (સોડિયમ બેન્ઝીન સલ્ફોનેટ) $NaOH$ સાથે ફ્યુઝન કરવાથી સોડિયમ ફિનોક્સાઇડ બનાવે છે.
$C_6H_5COOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ) એ કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે અને તે આ પદ્ધતિઓ દ્વારા ફિનોલ કે ફિનોક્સાઇડ આપતું નથી.

(D) સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $413 \ K$ તાપમાને આલ્કોહોલના આંતર-આણ્વીય નિર્જલીકરણથી ઈથર બને છે.
જ્યારે મિથેનોલ $(CH_3OH)$ અને ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,ત્યારે સંમિત અને અસંમિત ઈથરના તમામ શક્ય સંયોજનો બને છે:
$1. \ CH_3OH + CH_3OH \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3OCH_3 + H_2O$
$2. \ C_2H_5OH + C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4} C_2H_5OC_2H_5 + H_2O$
$3. \ CH_3OH + C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3OC_2H_5 + H_2O$
આમ,પરિણામી મિશ્રણમાં $CH_3OC_2H_5$,$CH_3OCH_3$ અને $C_2H_5OC_2H_5$ નો સમાવેશ થાય છે.

(C) આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ બંને સોડિયમ $(Na)$ જેવી સક્રિય ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
$2C_2H_5OH + 2Na \to 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$
$2CH_3COOH + 2Na \to 2CH_3COONa + H_2 \uparrow$
તેથી,$(a)$ અને $(b)$ બંને સાચા છે.

(A) $I$. પ્રોપીનનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ: $CH_2 = CH - CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3 - CH(OH) - CH_3$ $(2-propanol)$.
$II$. એસીટાલ્ડિહાઈડની મિથાઈલ મેગ્નેશિયમ આયોડાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા: $CH_3CHO + CH_3MgI$ $\rightarrow CH_3CH(OMgI)CH_3$ $\xrightarrow{H_2O} CH_3CH(OH)CH_3$ $(2-propanol)$.
$III$. ફોર્માલ્ડિહાઈડની ઈથાઈલ મેગ્નેશિયમ આયોડાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા: $HCHO + C_2H_5MgI$ $\rightarrow C_2H_5CH_2OMgI$ $\xrightarrow{H_2O} C_2H_5CH_2OH$ $(1-propanol)$.
$IV$. પ્રોપીનનું $KMnO_4$ વડે ઓક્સિડેશન પ્રોપેન$-1,2-$ડાયોલ આપે છે.
તેથી,પ્રક્રિયા $I$ અને $II$ દ્વારા $2-propanol$ મળે છે.

(C) આલ્કોહોલ્સ $HX$ અથવા $HCl$ સાથે $C-OH$ બંધના વિખંડન દ્વારા પ્રક્રિયા કરે છે,જેના પરિણામે કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે. આલ્કોહોલની ક્રિયાશીલતા ઉત્પન્ન થયેલા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા આલ્કોહોલ્સમાંથી ઉત્પન્ન થયેલા કાર્બોકેટાયન નીચે મુજબ છે:
$I. F-CH_2-CH^+-CH_3$ ($\beta$-સ્થાન પર $F$ ની $-I$ અસર ધરાવતો દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન)
$II. F-CH_2-CH_2-CH^+-CH_3$ ($\gamma$-સ્થાન પર $F$ ની $-I$ અસર ધરાવતો દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન)
$III. CH_3-CH^+-CH_3$ (દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન)
$IV. Ph-CH_2^+$ (સંસ્પદન દ્વારા સ્થાયી થયેલ બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન)
સંસ્પદનને કારણે કાર્બોકેટાયન $IV$ સૌથી વધુ સ્થાયી છે.
$I, II$ અને $III$ માં,બધા દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન છે. તેમની સ્થિરતા ફ્લોરિન પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($-I$ અસર) દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે,જે ધન વીજભારને અસ્થિર કરે છે. $-I$ સમૂહ ધન વીજભારની જેટલો નજીક હોય,તે કાર્બોકેટાયનને તેટલું વધુ અસ્થિર બનાવે છે.
આમ,સ્થિરતાનો ક્રમ $III > II > I$ છે.
આને જોડતા,કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો (અને તેથી આલ્કોહોલ્સની ક્રિયાશીલતાનો) એકંદર ક્રમ $IV > III > II > I$ છે.

(A) આપેલ સંયોજનનું જળવિભાજન $S_{N}1$ મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે,જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
ક્લોરાઈડ આયન દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
આ કાર્બોકેટાયન $1,2$-હાઇડ્રાઇડ શિફ્ટ દ્વારા વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયનમાં ફેરવાય છે,જે ફિનાઇલ રિંગ પરના ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ મિથોક્સી $(-OCH_3)$ સમૂહ દ્વારા સ્થાયી થાય છે.
પ્રારંભિક કાર્બોકેટાયન પર પાણીના હુમલાથી નીપજ $(K)$ મળે છે.
પુનઃરચિત કાર્બોકેટાયન પર પાણીના હુમલાથી નીપજ $(L)$ મળે છે.
તેથી,અંતિમ નીપજ તરીકે $(K)$ અને $(L)$ નું મિશ્રણ મળે છે.

(D) $1$. ફિનોલ $Zn$ ડસ્ટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન $(A)$ બનાવે છે.
$2$. બેન્ઝીનનું $60^{\circ}C$ તાપમાને સાંદ્ર $HNO_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ ના મિશ્રણ સાથે નાઇટ્રેશન થતા નાઇટ્રોબેન્ઝીન $(B)$ બને છે.
$3$. નાઇટ્રોબેન્ઝીનનું $Zn$ અને $NaOH(aq)$ સાથે રિડક્શન થતા હાઇડ્રોબેન્ઝીન $(C)$ મળે છે.

(C) જો કોઈ પદાર્થ કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ હોય,તો તે સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ ના દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય થાય છે.
બેન્ઝોઇક એસિડ $(pK_a \approx 4.2)$ અને બેન્ઝીનસલ્ફોનિક એસિડ $(pK_a < 0)$ એ કાર્બોનિક એસિડ $(pK_a \approx 6.35)$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે,તેથી તે દ્રાવ્ય થાય છે.
$2,4,6$-ટ્રાયનાઇટ્રોફિનોલ (પિક્રિક એસિડ) પણ એક પ્રબળ એસિડ $(pK_a \approx 0.38)$ છે અને તે $Na_2CO_3$ માં દ્રાવ્ય થાય છે.
$2$-નાઇટ્રોફિનોલ એ કાર્બોનિક એસિડ કરતા નિર્બળ એસિડ $(pK_a \approx 7.2)$ છે,જેનું મુખ્ય કારણ તેમાં રહેલું આંતઃઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન છે,જે તેની એસિડિકતા ઘટાડે છે અને તેને સોડિયમ કાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય ક્ષાર બનાવતા અટકાવે છે.

(D) ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપિત સમૂહની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
$-NO_2$ એ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ છે,જે $-I$ અને $-M$ અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા વધારે છે.
$-CH_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ છે,જે $+I$ અને હાઇપરકોન્જુગેશન અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર કરીને એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે.
સંયોજનોની સરખામણી:
$IV$ ($p$-નાઇટ્રોફિનોલ) માં પેરા સ્થાન પર $-NO_2$ ગ્રુપની સૌથી મજબૂત $-M$ અસર છે.
$III$ ($m$-નાઇટ્રોફિનોલ) માં $-NO_2$ ગ્રુપની માત્ર $-I$ અસર છે.
$I$ એ પોતે ફિનોલ છે.
$II$ ($p$-ક્રેસોલ) માં $-CH_3$ ગ્રુપની $+I$ અસર છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $IV > III > I > II$ છે.

$(A)$ આપેલા અણુમાં રહેલા ક્રિયાશીલ સમૂહોની એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $-COOH > \text{ફિનોલિક } -OH > \text{ટર્મિનલ આલ્કાઈન } (-C \equiv CH)$ છે.
અહીં $2 \text{ મોલ } NaNH_2$ નો ઉપયોગ થાય છે, જે એક પ્રબળ બેઈઝ છે અને તે બે સૌથી વધુ એસિડિક પ્રોટોનનું તટસ્થીકરણ કરશે.
સૌથી વધુ એસિડિક પ્રોટોન કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ નો છે, ત્યારબાદ $-NO_2$ સમૂહ દ્વારા સક્રિય થયેલ ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ આવે છે.
તેથી, $-COOH$ સમૂહ $-COO^-$ માં અને ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ (જે $-NO_2$ ની સાપેક્ષમાં છે) $-O^-$ માં ફેરવાય છે. ટર્મિનલ આલ્કાઈન અને બીજો ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ યથાવત રહે છે. આ વિકલ્પ $A$ મુજબ છે.

(D) આ પ્રક્રિયા રાઇમર-ટીમેન પ્રક્રિયા છે.
$1$. પ્રથમ,$CHCl_3$ એ $OH^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ ડાયક્લોરોકાર્બીન,$:CCl_2$ બનાવે છે.
$2$. ફિનોક્સાઇડ આયન ડાયક્લોરોકાર્બીન પર હુમલો કરીને સાયક્લોહેક્સાડાયેનાઇલ એનાયન મધ્યવર્તી બનાવે છે,જે બંધારણ $(B)$ દ્વારા દર્શાવેલ છે.
$3$. આ મધ્યવર્તી પ્રોટોન સ્થળાંતર પામીને ઓર્થો-ડાયક્લોરોમિથાઇલ ફિનોક્સાઇડ આયન બનાવે છે,જે બંધારણ $(C)$ દ્વારા દર્શાવેલ છે.
$4$. તેથી,રાઇમર-ટીમેન પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિમાં $(B)$ અને $(C)$ બંને મધ્યવર્તી ઘટકો સંકળાયેલા છે.

(A) પ્રક્રિયા ક્રમ દર્શાવે છે કે $A$ એ એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ $(H^+, \Delta)$ પામીને $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝીન બનાવે છે.
$1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝીનનું ઓઝોનોલિસિસ $(O_3/Zn, CH_3COOH)$ $6$-ઓક્સોહેપ્ટેનાલ આપે છે,જે આલ્કીનનું બંધારણ સાબિત કરે છે.
ઝેટસેફના નિયમ મુજબ $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ મુખ્ય નીપજ તરીકે $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝીન આપે છે.
તેથી,$A$ એ $2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ છે.

(A) ફિનોલ્સની બ્રોમીન જળ સાથેની પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે. $-OH$ સમૂહ એ પ્રબળ સક્રિયકારક સમૂહ છે અને તે આવતા ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી $(Br^+)$ ને ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર નિર્દેશિત કરે છે.
કોઈ સંયોજન ટ્રાયબ્રોમો વ્યુત્પન્ન બનાવે તે માટે,$-OH$ સમૂહની સાપેક્ષમાં બંને ઓર્થો સ્થાન અને પેરા સ્થાન ખાલી હોવા જોઈએ.
$m$-ક્રેસોલ ($3$-મિથાઈલફિનોલ) માં,$-OH$ સમૂહ $1$ સ્થાન પર છે અને $-CH_3$ સમૂહ $3$ સ્થાન પર છે. સ્થાન $2$,$4$ અને $6$ ખાલી છે અને ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન માટે ઉપલબ્ધ છે.
આમ,$m$-ક્રેસોલ બ્રોમીન જળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમો-$3$-મિથાઈલફિનોલ બનાવે છે.
અન્ય વિકલ્પો ($o$-ક્રેસોલ અને $p$-ક્રેસોલ) માં એક ઓર્થો અથવા પેરા સ્થાન $-CH_3$ સમૂહ દ્વારા રોકાયેલું હોય છે,જે ટ્રાયબ્રોમો વ્યુત્પન્ન બનતા અટકાવે છે.

(A) વિલિયમસન સંશ્લેષણ $S_N2$ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે. $S_N2$ પ્રક્રિયામાં આલ્કાઇલ હેલાઇડની ક્રિયાશીલતા અવકાશીય અવરોધ (steric hindrance) અને લિવિંગ ગ્રુપની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
$1$. અવકાશીય અવરોધ: પ્રાથમિક $(1^o)$ હેલાઇડ વધુ ક્રિયાશીલ હોય છે. $III$ એ નિયોપેન્ટાઇલ બ્રોમાઇડ છે,જે ખૂબ જ અવકાશીય અવરોધ ધરાવે છે,તેથી તે સૌથી ઓછું ક્રિયાશીલ છે.
$2$. લિવિંગ ગ્રુપ: ક્લોરાઇડ $(Cl^-)$ કરતા બ્રોમાઇડ $(Br^-)$ વધુ સારું લિવિંગ ગ્રુપ છે.
$3$. એલાઇલિક અસર: એલાઇલ હેલાઇડ $(I)$ એ $S_N2$ પ્રક્રિયામાં ખૂબ જ ક્રિયાશીલ છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
- $I$ $(CH_2=CHCH_2Cl)$: એલાઇલિક હેલાઇડ (વધુ ક્રિયાશીલ).
- $II$ $(CH_3CH_2CH_2Br)$: $1^o$ બ્રોમાઇડ.
- $IV$ $(CH_3CH_2CH_2Cl)$: $1^o$ ક્લોરાઇડ.
- $III$ $((CH_3)_3CCH_2Br)$: અવકાશીય અવરોધ ધરાવતો $1^o$ બ્રોમાઇડ.
તેથી ક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $III < IV < II < I$ છે.

(C) $C_2H_5OH$ (ઇથેનોલ) અને $CH_3COOH$ (એસિટિક એસિડ) બંનેમાં ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે.
જ્યારે આ પદાર્થો સોડિયમ $(Na)$ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેઓ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$
$2CH_3COOH + 2Na \rightarrow 2CH_3COONa + H_2 \uparrow$

(A) ઇથાઇલ એસિટેટ એ એક એસ્ટર છે. એસ્ટર સામાન્ય રીતે તટસ્થ જલીય દ્રાવણમાં સ્થિર હોય છે. જલીય $NaCl$ એ તટસ્થ ક્ષારનું દ્રાવણ છે અને તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં એસ્ટરનું જળવિભાજન કરવા માટે પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઇલ અથવા ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરતું નથી. તેથી,કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા થતી નથી અને દ્રાવણનું બંધારણ $CH_3COOC_2H_5 + NaCl$ જ રહે છે.

(B, D) $1$. મંદ $H_2SO_4$ સાથે પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ નું જલીયકરણ માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ પ્રોપેન-$2$-ઓલ (દ્વિતીયક આલ્કોહોલ) આપે છે.
$2$. $BH_3$ અને ત્યારબાદ $H_2O_2/OH^-$ સાથે પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ નું હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન એન્ટી-માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ પ્રોપેન-$1$-ઓલ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલ) આપે છે.
$3$. પ્રોપેનોન $(CH_3COCH_3)$ ની $CH_3MgBr$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન $2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ (તૃતીયક આલ્કોહોલ) આપે છે.
$4$. $H_2/Ni$ સાથે બ્યુટેનાલ $(CH_3CH_2CH_2CHO)$ નું ઉદ્દીપકીય રિડક્શન બ્યુટેન-$1$-ઓલ (પ્રાથમિક આલ્કોહોલ) આપે છે.
વિકલ્પ $B$ અને $D$ બંને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ આપે છે.

(B) નિર્જળ $AlCl_3$ એ પ્રબળ લુઈસ એસિડ છે અને તે ઈલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવે છે.
તે ડાયઈથાઈલ ઈથરમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે કારણ કે ડાયઈથાઈલ ઈથરના ઓક્સિજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ $AlCl_3$ ના $Al$ પરમાણુને દાન કરવામાં આવે છે,જે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,જલીય $AlCl_3$ (સામાન્ય રીતે $AlCl_3 \cdot 6H_2O$) માં પાણીના અણુઓ પહેલેથી જ $Al^{3+}$ આયન સાથે જોડાયેલા હોય છે,જે તેની ઈલેક્ટ્રોનની ઉણપને સંતોષે છે અને તેને ઘણો નબળો લુઈસ એસિડ બનાવે છે.
તેથી,નિર્જળ $AlCl_3$ $(S_1)$ ની દ્રાવ્યતા જલીય $AlCl_3$ $(S_2)$ કરતા ઘણી વધારે છે.
આમ,$S_1 > S_2$.

(B) $1-$મિથાઈલ$-1,2-$ઈપોક્સીસાયક્લોપેન્ટેનની મિથેનોલમાં સોડિયમ મિથોક્સાઈડ $(CH_3ONa)$ સાથેની પ્રક્રિયા બેઝિક પરિસ્થિતિમાં ઈપોક્સાઈડના ન્યુક્લિયોફિલિક રિંગ-ઓપનિંગની પ્રક્રિયા છે.
બેઝિક પરિસ્થિતિમાં,ન્યુક્લિયોફાઈલ $(CH_3O^-)$ ઈપોક્સાઈડ રિંગના ઓછા અવરોધિત કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે.
$1-$મિથાઈલ$-1,2-$ઈપોક્સીસાયક્લોપેન્ટેનમાં,ઈપોક્સાઈડના બે કાર્બન $C1$ (જે તૃતીયક છે,મિથાઈલ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ છે) અને $C2$ (જે દ્વિતીયક છે) છે.
ન્યુક્લિયોફાઈલ $(CH_3O^-)$ ઓછા અવરોધિત $C2$ સ્થાન પર હુમલો કરશે.
આનાથી ઈપોક્સાઈડ રિંગ ખુલે છે,જ્યાં ઓક્સિજન પરમાણુ $C1$ સ્થાન પર જોડાયેલ રહે છે અને પ્રોટોનેશન પછી હાઈડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ બને છે,જ્યારે મિથોક્સી ગ્રુપ $(-OCH_3)$ $C2$ સ્થાન પર જોડાય છે.
પરિણામી નીપજ $2-$મિથોક્સી$-2-$મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન$-1-$ઓલ છે,જેમાં $-OCH_3$ અને $-OH$ ગ્રુપ એકબીજાની સાપેક્ષમાં ટ્રાન્સ-ગોઠવણીમાં હોય છે.

(D) ઓક્ઝેલિક એસિડ ગ્લિસરોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લિસરોલ મોનોઓક્ઝેલેટ બનાવે છે. આમ,$A$ એ ગ્લિસરોલ $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ છે.
જ્યારે ગ્લિસરોલ $(A)$ ને $conc.\,H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થઈને એક્રોલીન $(CH_2=CH-CHO)$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$B$ એ એક્રોલીન છે.

(C) શરૂઆતનો પદાર્થ વિનાઇલસાયક્લોહેક્ઝેન છે. ચાલો નીપજોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. નીપજ $A$ એ $2$-સાયક્લોહેક્સાઇલઇથેનોલ છે,જે એન્ટિ-માર્કોવનીકોવ નીપજ છે. આ હાઇડ્રોબોરેશન-ઓક્સિડેશન $(II)$ દ્વારા બને છે.
$2$. નીપજ $B$ એ $1$-સાયક્લોહેક્સાઇલઇથેનોલ છે,જે પુનઃરચના વગર બનતી માર્કોવનીકોવ નીપજ છે. આ ઓક્સિમરક્યુરેશન-ડીમરક્યુરેશન $(III)$ ની લાક્ષણિકતા છે.
$3$. નીપજ $C$ એ $1$-ઇથાઇલ$-1-$સાયક્લોહેક્ઝેનોલ છે,જે પુનઃરચના (કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી) દ્વારા બનતી માર્કોવનીકોવ નીપજ છે. આ એસિડ-ઉદ્દીપકીય જલીયકરણ $(I)$ ની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,ક્રમ $A, B, C$ એ $II, III, I$ ને અનુરૂપ છે.

(A) શરૂઆતનો પદાર્થ $1$-મિથાઈલ-$6$-ઓક્સાબાયસિકલો$[3.1.0]$હેક્સેન છે.
$1$. $CH_3OH/CH_3O^{-}$ (બેઝિક માધ્યમ) સાથેની પ્રક્રિયા: આ એક $S_N2$ પ્રક્રિયા છે. ન્યુક્લિયોફાઇલ $CH_3O^{-}$ ઇપોક્સાઇડ રિંગના ઓછા અવરોધિત કાર્બન (ઇપોક્સાઇડ રિંગનો $CH_2$ સમૂહ) પર હુમલો કરે છે. આના પરિણામે ઇપોક્સાઇડ રિંગ ખુલે છે,જેમાં ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન પર $OCH_3$ સમૂહ અને વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન (તૃતીયક કાર્બન) પર $OH$ સમૂહ જોડાય છે.
$2$. $CH_3OH/H_2SO_4$ (એસિડિક માધ્યમ) સાથેની પ્રક્રિયા: આ એક $S_N1$ પ્રકારની પ્રક્રિયા છે. ઇપોક્સાઇડ ઓક્સિજન પ્રોટોનેટેડ થાય છે,જે રિંગના કાર્બનને વધુ ઇલેક્ટ્રોફિલિક બનાવે છે. વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન (તૃતીયક કાર્બન) સંક્રાંતિ અવસ્થામાં આંશિક ધન વીજભારને વધુ સારી રીતે સ્થિર કરી શકે છે. તેથી,ન્યુક્લિયોફાઇલ $CH_3OH$ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે તૃતીયક કાર્બન પર $OCH_3$ સમૂહ અને ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન પર $OH$ સમૂહ જોડાય છે.

(A) આલ્કોહોલની એસિડિકતા તેમાંથી બનતા આલ્કોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$C_2$ એ તૃતીયક $(3^{\circ})$ કાર્બન છે,જ્યારે $C_5$ એ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ કાર્બન છે.
$C_2$ પરના $OH$ સમૂહમાં,$C_2$ સાથે જોડાયેલા ત્રણ આલ્કાઇલ સમૂહોની ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($+I$ અસર) આલ્કોક્સાઇડ આયનના ઓક્સિજન પરમાણુ પરના ઋણ વીજભારને અસ્થિર બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$C_5$ પરનો $OH$ સમૂહ દ્વિતીયક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે,જે તૃતીયક કાર્બનની તુલનામાં નબળી $+I$ અસર ધરાવે છે.
તેથી,$C_5$ પરના $OH$ માંથી બનતો આલ્કોક્સાઇડ આયન $C_2$ પરના $OH$ માંથી બનતા આયન કરતા વધુ સ્થિર છે.
સંયુગ્મી બેઝની વધુ સ્થિરતા એટલે વધુ એસિડિકતા,તેથી $C_5$ પરનો $OH$ સમૂહ $C_2$ પરના $OH$ સમૂહ કરતા વધુ એસિડિક છે.
તેથી,$C_2$ પરનો $OH$ સમૂહ $C_5$ પરના $OH$ સમૂહ કરતા વધુ બેઝિક છે.

(A) $2,3$-ડાયમિથાઈલ-$2$-બ્યુટીનની $X_2$ અને $H_2O$ સાથેની પ્રક્રિયાથી હેલોહાઈડ્રિન $(A)$ બને છે,જે $(CH_3)_2C(OH)-C(X)(CH_3)_2$ છે.
ત્યારબાદ હેલોહાઈડ્રિનની બેઈઝ $(OH^{-})$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી આંતર-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન $(S_N2)$ થાય છે,જેના પરિણામે ઈપોક્સાઈડ $(B)$ બને છે.
નીપજ $B$ એ $2,2,3,3$-ટેટ્રામિથાઈલઓક્સિરેન છે,જે વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ બંધારણ દ્વારા રજૂ થાય છે.

(A) પ્રતિક્રિયા યોજના દર્શાવે છે કે સંયોજન $A$,$NaBH_4$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઈડ્રોક્સી-એસિડ ડેરિવેટિવ બનાવે છે. $NaBH_4$ કીટોનનું રિડક્શન કરે છે પરંતુ કાર્બોક્સિલિક એસિડનું નહીં,તેથી $A$ એ કીટો-એસિડ હોવું જોઈએ. $NaBH_4$ રિડક્શનનું ઉત્પાદન બાયસાઈક્લિક માળખું ધરાવતું હાઈડ્રોક્સી-એસિડ છે.
$LiAlH_4$ એ વધુ શક્તિશાળી રિડ્યુસિંગ એજન્ટ છે જે કીટોન અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ બંને જૂથોને આલ્કોહોલમાં રિડ્યુસ કરે છે.
આમ,$B$ એ બાયસાઈક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટેન ડેરિવેટિવનું માળખું ધરાવતું ડાયોલ છે જેમાં બે હાઈડ્રોક્સિલ જૂથો છે.
આ માળખામાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે.
બાયસાઈક્લિક સિસ્ટમ માટે,સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા $2$ છે (બ્રિજની સાપેક્ષમાં $cis$ અને $trans$ સ્વરૂપો).

(B) આ પ્રક્રિયામાં ચક્રીય ઈથર (ડાયહાઈડ્રોબેન્ઝોફ્યુરાન વ્યુત્પન્ન) નું એસિડ-ઉદ્દીપકીય વલય-ખુલવાની પ્રક્રિયા થાય છે.
$1$. પ્રથમ ઈથર ઓક્સિજન $(^{18}O)$ નું પ્રોટોનેશન થાય છે.
$2$. ઓક્સિજન અને વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન (બેન્ઝાઈલિક કાર્બન) વચ્ચેનો બંધ તૂટીને સ્થાયી કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે (જે બેન્ઝીન વલય દ્વારા સ્થાયી થાય છે).
$3$. પાણી કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરે છે,ત્યારબાદ આલ્કોહોલ બનાવવા માટે ડીપ્રોટોનેશન થાય છે.
$4$. $^{18}O$ પરમાણુ તે કાર્બન સાથે જોડાયેલ રહે છે જે વલયનો ભાગ હતો,જે અંતિમ નીપજમાં હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ બને છે.
તેથી,નીપજ $2-$($2$-હાઈડ્રોક્સાઈથાઈલ)ફિનોલ છે જ્યાં $^{18}O$ એ $-OH$ સમૂહનો ભાગ છે.

(D) શરૂઆતનું પદાર્થ બેન્ઝીનસલ્ફોનિક એસિડ છે.
$1$. $\Delta / H_3O^+$ (ડીસલ્ફોનેશન) સાથેની પ્રક્રિયા $B$ આપે છે જે બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ છે.
$2$. $1. \text{Fused } NaOH, 2. H^+$ સાથેની પ્રક્રિયા $A$ આપે છે જે ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ છે.
$3$. આપણે બેન્ઝીન $(B)$ ને ફિનોલ $(A)$ માં રૂપાંતરિત કરવાની જરૂર છે.
વિકલ્પ $A$: બેન્ઝીન $\xrightarrow{Cl_2/AlCl_3}$ ક્લોરોબેન્ઝીન $\xrightarrow{Mg/THF}$ ફિનાઈલમેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ $\xrightarrow{O_2/H^+}$ ફિનોલ. આ સાચું છે.
વિકલ્પ $B$: બેન્ઝીન $\xrightarrow{HNO_3/H_2SO_4}$ નાઈટ્રોબેન્ઝીન $\xrightarrow{Sn/HCl}$ એનિલિન $\xrightarrow{NaNO_2/HCl}$ બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $\xrightarrow{\text{Steam}}$ ફિનોલ. આ સાચું છે.
વિકલ્પ $C$: બેન્ઝીન $\xrightarrow{CH_3-CH=CH_2/H^+}$ ક્યુમીન $\xrightarrow{O_2/hv}$ ક્યુમીન હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ $\xrightarrow{H^+}$ ફિનોલ. આ સાચું છે.
બધી પ્રક્રિયાઓ બેન્ઝીનમાંથી ફિનોલ બનાવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) ફિનોલ એ એસિડિક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ ધરાવતું એરોમેટિક સંયોજન છે,જ્યારે સાયક્લોહેક્ઝેનોલ એ એલિફેટિક ચક્રીય આલ્કોહોલ છે.
$1$. $Br_2/H_2O$: ફિનોલ બ્રોમીન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોફિનોલના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે,જ્યારે સાયક્લોહેક્ઝેનોલ આ પ્રક્રિયા દર્શાવતું નથી.
$2$. તટસ્થ $FeCl_3$: ફિનોલ તટસ્થ $FeCl_3$ સાથે સંકીર્ણ બનાવવાને કારણે લાક્ષણિક જાંબલી રંગ આપે છે,જ્યારે સાયક્લોહેક્ઝેનોલ આપતું નથી.
$3$. $PhN_2^+ Cl^-$: ફિનોલ બેઝિક માધ્યમમાં બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ સાથે યુગ્મન પ્રક્રિયા કરીને એઝો ડાય (નારંગી-લાલ) બનાવે છે,જ્યારે સાયક્લોહેક્ઝેનોલ આપતું નથી.
આમ,ત્રણેય પ્રક્રિયકો દ્વારા તેમને અલગ પાડી શકાય છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) $Z$ એ પ્રોપેન$-2-$ઓલ છે. પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$CH_3-CH(OH)-CH_3 (Z)$ $\xrightarrow{PCl_5} CH_3-CHCl-CH_3 (X)$ $\xrightarrow{Alc. KOH} CH_3-CH=CH_2 (Y)$ $\xrightarrow{dil. H_2SO_4} CH_3-CH(OH)-CH_3 (Z)$.
પ્રોપેન$-1-$ઓલ (વિકલ્પ $A$) ના કિસ્સામાં,મધ્યવર્તી પ્રોપીન પર પાણીના માર્કોવનીકોવ ઉમેરણને કારણે અંતિમ નીપજ પ્રોપેન$-2-$ઓલ મળશે,જેનો અર્થ છે કે $Z$ ફરીથી પ્રાપ્ત થશે નહીં.

(D) ઉત્કલન બિંદુ $(B.P.)$ આંતરઆણ્વીય બળોની પ્રબળતા અને વ્યાપ પર આધાર રાખે છે,મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન બંધન અને આણ્વીય દળ/સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર.
$(w)$ સાયક્લોપેન્ટેનોલ છે,જે પ્રબળ આંતરઆણ્વીય $H$-બંધન બનાવે છે.
$(z)$ પાઇપરીડિન છે,જે પણ $H$-બંધન બનાવે છે,પરંતુ $N-H \dots N$ બંધો $O-H \dots O$ બંધો કરતા નબળા હોય છે.
$(x)$ ટેટ્રાહાઇડ્રોપાયરાન (ઈથર) છે અને $(y)$ $N$-મિથાઈલપાયરોલિડિન (તૃતીયક એમાઈન) છે,જે પોતાની સાથે $H$-બંધ બનાવતા નથી.
આણ્વીય દળ અને ધ્રુવીયતાની સરખામણી કરતા,ક્રમ આ મુજબ છે: $(w) > (z) > (x) > (y)$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(B) સંયોજનની એસિડિકતા તેના સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જ્યારે મધ્યસ્થ કાર્બન સાથે જોડાયેલ હાઇડ્રોજન પરમાણુ દૂર થાય છે,ત્યારે કાર્બેનાયન બને છે.
$2$-ફિનાઇલ-$1,3$-ડાયથિઓલેનમાં,પરિણામી કાર્બેનાયન નીચે મુજબ સ્થિર થાય છે:
$1$. ફિનાઇલ રિંગ સાથે અનુનાદ (Resonance).
$2$. સલ્ફર પરમાણુઓની હાજરી,જેમાં ખાલી $3d$ કક્ષકો હોય છે જે $p\pi-d\pi$ બેક-બોન્ડિંગ દ્વારા ઋણ વીજભારને સમાવી શકે છે (જેને ઘણીવાર $d$-ઓર્બિટલ રેઝોનન્સ કહેવામાં આવે છે).
ઓક્સિજન (જે વધુ વિદ્યુતઋણ છે પરંતુ $d$-કક્ષકોનો અભાવ છે) અથવા નાઇટ્રોજન (જે ઓછો વિદ્યુતઋણ છે અને $d$-કક્ષકો ધરાવતું નથી) ની તુલનામાં સલ્ફર નજીકના ઋણ વીજભારને સ્થિર કરવામાં વધુ અસરકારક છે. તેથી,$2$-ફિનાઇલ-$1,3$-ડાયથિઓલેનમાં સૌથી વધુ એસિડિક હાઇડ્રોજન હોય છે.

(A) ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(RMgX)$ ની તત્વ સલ્ફર $(S)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં આલ્કાઇલ ગ્રુપ $(R^-)$ નો સલ્ફર પરમાણુ પર ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થાય છે,જેના પરિણામે મેટલ થાયોલેટ મધ્યવર્તી $(R-SMgX)$ બને છે.
ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન ($H^+$ ઉમેરતા),મેટલ થાયોલેટનું પ્રોટોનેશન થઈને થાયોલ મળે છે,જેને મરકેપ્ટન $(R-SH)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(D) આ પ્રક્રિયા બે મુખ્ય તબક્કામાં થાય છે:
$1$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgBr)$ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે અને કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જે ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
$2$. ત્યારબાદ બનતો આલ્કોક્સાઇડ આયન ક્લોરિન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર હુમલો કરીને આંતર-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન $(S_N2)$ કરે છે,જેનાથી ક્લોરાઇડ આયન દૂર થાય છે.
$3$. અંતિમ ચક્રીય ઇથર નીપજમાં કાઇરલ કેન્દ્રો હોય છે,જે તેને કાઇરલ અણુ બનાવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) આ પ્રક્રિયા $H_3PO_4$ અને ગરમીનો ઉપયોગ કરીને આલ્કોહોલનું એસિડ-ઉદ્દીપિત નિર્જલીકરણ છે.
$1.$ આ એક નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા છે કારણ કે પાણીનો અણુ દૂર થાય છે.
$2.$ ક્રિયાવિધિ $E_1$ છે,$E_2$ નથી,કારણ કે તેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$3.$ પ્રક્રિયામાં વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2-\text{મિથાઈલ}$ શિફ્ટ (કાર્બન માળખાનું સ્થળાંતર) થાય છે.
$4.$ મુખ્ય નીપજ સૌથી વધુ સ્થાયી આલ્કીન છે (જેમાં વધુ $\alpha-\text{હાઈડ્રોજન}$ હોય છે,એટલે કે આ કિસ્સામાં $12 \alpha-H$).
$5.$ આ એક બહુ-પગલાની પ્રક્રિયા છે જેમાં કાર્બોકેટાયનનું નિર્માણ અને પુનઃરચના થાય છે.
તેથી,વિધાનો $1, 3,$ અને $4$ સાચા છે.

(A) આ પ્રક્રિયા આલ્કોહોલના એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ (dehydration) પર આધારિત છે.
$1$. $-OH$ સમૂહનું પ્રોટોનેશન થઈને તે એક સારો લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
$2$. પાણીના અણુના દૂર થવાથી કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી મધ્યવર્તી સંયોજનમાં ફેરવવા માટે $1,2$-ઇથાઇલ શિફ્ટ અનુભવે છે.
$4$. ત્યારબાદ પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થવાથી એરોમેટિક નીપજ,$1$-ઇથાઇલ-$1,2,3,4$-ટેટ્રાહાઇડ્રોનેપ્થાલિન મળે છે.

(B) કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને આલ્કોહોલ વચ્ચેની એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોક્સિલિક એસિડ $OH$ સમૂહ ગુમાવે છે અને આલ્કોહોલ $H$ પરમાણુ ગુમાવીને પાણી બનાવે છે.
આલ્કોહોલ $CH_3-^{18}OH$ માં લેબલ થયેલ ઓક્સિજન હોવાથી,પરિણામી એસ્ટર $Ph-CO-^{18}O-CH_3$ માં લેબલ થયેલ $^{18}O$ ઓક્સિજન પરમાણુ હશે.
તેથી,લેબલ થયેલ $^{18}O$ મિથાઈલ બેન્ઝોએટમાં જોવા મળશે.

(B) એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયામાં,કાર્બોક્સિલિક એસિડમાંથી $-OH$ સમૂહ દૂર થાય છે અને આલ્કોહોલમાંથી $-H$ પરમાણુ દૂર થાય છે.
$R-COOH + HO^{18}-R' \xrightarrow{H^+} R-CO-^{18}O-R' + H_2O$.
કારણ કે $^{18}O$ આઈસોટોપ ઇથિલિન ગ્લાયકોલમાં હાજર છે,તે ચક્રીય નીપજ $(A)$ માં એસ્ટર બંધ $(C-^{18}O-C)$ નો ભાગ બનશે.