Preparation of alcohol Questions in Hindi

(N/A) कार्बोक्सिलिक एसिड से: कार्बोक्सिलिक एसिड को एक शक्तिशाली अपचायक लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_{4})$ का उपयोग करके उत्कृष्ट मात्रा में प्राथमिक अल्कोहल में अपचयित किया जाता है।
चूंकि $LiAlH_{4}$ एक महंगा अभिकर्मक है,इसलिए इसका उपयोग केवल विशेष रसायनों को तैयार करने के लिए किया जाता है।
$(b)$ एस्टर से: औद्योगिक स्तर पर,कार्बोक्सिलिक एसिड को पहले एस्टर में परिवर्तित किया जाता है,जिसे बाद में उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजनीकरण द्वारा अल्कोहल में अपचयित किया जाता है।
$RCOOH + R'OH$ $\xrightarrow{H^+} RCOOR'$ $\xrightarrow{H_2, \text{catalyst}} RCH_2OH + R'OH$

(N/A) कार्बोनिल यौगिकों $(C=O)$ की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ के साथ अभिक्रिया में एक न्यूक्लियोफिलिक योगज उत्पाद बनता है,जिसका जल-अपघटन करने पर अल्कोहल प्राप्त होता है।
$(i)$ फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके प्राथमिक $(1^{\circ})$ अल्कोहल बनाता है।
$(ii)$ अन्य एल्डिहाइड $(RCHO)$ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके द्वितीयक $(2^{\circ})$ अल्कोहल बनाते हैं।
$(iii)$ कीटोन $(RCOR')$ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके तृतीयक $(3^{\circ})$ अल्कोहल बनाते हैं।

(N/A) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ मेथेनल $(HCHO)$ के साथ अभिक्रिया करके एक अतिरिक्त कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक अल्कोहल बनाते हैं।
$(i)$ $C_6H_5CH_2OH$ तैयार करने के लिए,आवश्यक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक फेनिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_5MgBr)$ है।
$C_6H_5MgBr + HCHO$ $\rightarrow C_6H_5CH_2OMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5CH_2OH + Mg(OH)Br$
$(ii)$ $CH_3CH_2CH(CH_3)CH_2OH$ तैयार करने के लिए,आवश्यक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक सेक-ब्यूटिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH(CH_3)MgBr)$ है।
$CH_3CH_2CH(CH_3)MgBr + HCHO$ $\rightarrow CH_3CH_2CH(CH_3)CH_2OMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH_2CH(CH_3)CH_2OH + Mg(OH)Br$

(N/A) एल्कीन का अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन $H_{2}SO_{4}$ जैसे अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में द्वि-आबंध पर जल $(H_{2}O)$ के योग की प्रक्रिया है।
इस अभिक्रिया की क्रियाविधि इस प्रकार है:
$1$. कार्बोकेशन मध्यवर्ती बनाने के लिए एल्कीन का प्रोटोनीकरण।
$2$. कार्बोकेशन पर जल द्वारा न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण।
$3$. अल्कोहल प्राप्त करने के लिए डीप्रोटोनीकरण।
यह अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है,जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है। सामान्य अभिक्रिया इस प्रकार है:
$R-CH=CH_{2} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} R-CH(OH)-CH_{3}$

(N/A) एल्कीन के एसिड-उत्प्रेरित जलयोजन द्वारा अल्कोहल बनने की क्रियाविधि तीन चरणों में होती है:
चरण-$1$: हाइड्रोनियम आयन $(H_{3}O^{+})$ के इलेक्ट्रोफिलिक हमले द्वारा एल्कीन का प्रोटोनेशन होकर कार्बोकेशन बनता है।
$CH_{3}-CH=CH_{2} + H_{3}O^{+} \xrightarrow{\text{slow}} CH_{3}-CH^{+}-CH_{3} + H_{2}O$
चरण-$2$: कार्बोकेशन पर पानी का न्यूक्लियोफिलिक हमला।
$CH_{3}-CH^{+}-CH_{3} + H_{2}O \xrightarrow{\text{fast}} CH_{3}-CH(OH_{2}^{+})-CH_{3}$
चरण-$3$: अल्कोहल बनाने के लिए डीप्रोटोनेशन।
$CH_{3}-CH(OH_{2}^{+})-CH_{3} + H_{2}O \xrightarrow{\text{fast}} CH_{3}-CH(OH)-CH_{3} + H_{3}O^{+}$

(N/A) कार्बोक्सिलिक अम्लों का अपचयन लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_{4})$ या अधिक चयनात्मक रूप से डाइबोरेन $(B_{2}H_{6})$ द्वारा प्राथमिक अल्कोहल में किया जाता है।
$RCOOH \xrightarrow[\text{(ii) } H_{3}O^{+}]{\text{(i) } LiAlH_{4} \text{ या } B_{2}H_{6}} RCH_{2}OH$
$(b)$ $(i)$ डाइबोरेन एस्टर,नाइट्रो या हेलो जैसे कार्यात्मक समूहों को आसानी से अपचयित नहीं करता है।
$(ii)$ सोडियम बोरोहाइड्राइड $(NaBH_{4})$ कार्बोक्सिल समूह को अपचयित नहीं करता है।
$(c)$ इस अभिक्रिया में $-COOH$ का $-CH_{2}OH$ में अपचयन एक आंशिक अपचयन है,जबकि ($HI$ + लाल $P$) द्वारा अपचयन पूर्ण अपचयन है जो एल्केन देता है।

(A) एल्कीन का ओजोनोलिसिस आमतौर पर एल्कीन की संरचना के आधार पर एल्डिहाइड,कीटोन या कार्बोक्सिलिक एसिड बनाता है,अल्कोहल नहीं। इसलिए,यह अल्कोहल बनाने की विधि नहीं है।

(B) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgBr)$ की एल्डिहाइड $(R'CHO)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ करने पर द्वितीयक अल्कोहल प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2CHO + RMgBr \rightarrow CH_3CH_2CH(OMgBr)R$
$CH_3CH_2CH(OMgBr)R + H_3O^+ \rightarrow CH_3CH_2CH(OH)R + Mg(OH)Br$
उत्पाद $CH_3CH_2CH(OH)CH_2CH_3$ की तुलना सामान्य सूत्र $CH_3CH_2CH(OH)R$ से करने पर,हम देख सकते हैं कि $R$ एक एथिल समूह,$CH_3CH_2-$ होना चाहिए।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) मेथेनल $(HCHO)$ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ के साथ अभिक्रिया करके प्राथमिक अल्कोहल $(R-CH_2-OH)$ बनाता है।
प्रोपेन-$2$-$\text{ऑल}$ एक द्वितीयक अल्कोहल है,जो मेथेनल के अलावा अन्य एल्डिहाइड (जैसे एथेनल) के साथ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक की अभिक्रिया द्वारा बनता है।
इसलिए,प्रोपेन-$2$-$\text{ऑल}$ को मेथेनल पर ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक की क्रिया द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है।

(A) एल्कीन्स का अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जहाँ हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2OH$ (एथेनॉल)।
$CH_3CH=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH(OH)CH_3$ (प्रोपेन$-2-$ऑल)।
$CH_3CH_2CH=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2CH(OH)CH_3$ (ब्यूटेन$-2-$ऑल)।
मेथेनॉल $(CH_3OH)$ को इस विधि द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है क्योंकि इसके लिए कम से कम दो कार्बन परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
प्रोपेन$-1-$ऑल और ब्यूटेन$-1-$ऑल प्राथमिक अल्कोहल हैं जिन्हें मार्कोवनिकोव के नियम के कारण साधारण एल्कीन्स के सीधे जलयोजन द्वारा नहीं बनाया जा सकता है।
अतः,एथेनॉल सही उत्तर है।

(C) एल्कीन्स का अम्ल उत्प्रेरित जलयोजन मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है,जहाँ हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।
$Propan-1-ol$ $(CH_3CH_2CH_2OH)$ को इस विधि द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है क्योंकि $propene$ $(CH_3CH=CH_2)$ का जलयोजन मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार मुख्य उत्पाद के रूप में $propan-2-ol$ देता है।
इसलिए,$propan-1-ol$ सही उत्तर है।

(D) $Isobutylene$ $(CH_2=C(CH_3)_2)$ का हाइड्रोबोरोन-ऑक्सीकरण एंटी-$Markovnikov$ नियम के अनुसार द्वि-आबंध पर $H_2O$ का योग करता है।
इस अभिक्रिया में,$OH$ समूह कम प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु से जुड़ता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_2=C(CH_3)_2 + (H-BH_2)_2 \xrightarrow{H_2O_2, OH^-} (CH_3)_2CH-CH_2OH$
प्राप्त उत्पाद आइसोब्यूटाइल अल्कोहल ($2-$मिथाइलप्रोपेन$-1-$ऑल) है।

(B) $3-$मिथाइलपेंटेन$-3-$ऑल $(CH_3CH_2-C(OH)(CH_3)-CH_2CH_3)$ तैयार करने के लिए,एथिल एथेनोएट $(CH_3COOC_2H_5)$ की अभिक्रिया दो मोल एथिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_2H_5MgBr)$ के साथ की जाती है।
अभिक्रिया: $CH_3COOC_2H_5 + 2C_2H_5MgBr \rightarrow CH_3C(OH)(C_2H_5)_2$.
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) प्रत्येक अभिक्रिया का विश्लेषण करते हैं:
$A)$ एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ की $CH_3MgI$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन से $2-$मिथाइलप्रोपेन$-2-$ऑल प्राप्त होता है।
$B)$ प्रोपीन का हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण प्रोपेन$-1-$ऑल देता है।
$C)$ प्रोपीन का अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन मार्कोवनिकोव नियम का पालन करते हुए प्रोपेन$-2-$ऑल देता है।
$D)$ फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ की $C_2H_5MgBr$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन से प्रोपेन$-1-$ऑल प्राप्त होता है।
अतः,सही अभिक्रिया $C$ है।

(A) $1$-एथिल साइक्लोहेक्सेनॉल का निर्माण एथिलिडीन साइक्लोहेक्सेन के अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन द्वारा होता है।
$1$. एथिलिडीन साइक्लोहेक्सेन $(C_8H_{14})$ $H_3O^+$ (अम्ल उत्प्रेरक) के साथ अभिक्रिया करता है।
$2$. द्वि-आबंध प्रोटोनेट होकर साइक्लोहेक्सेन वलय की $1$-स्थिति पर एक स्थिर तृतीयक कार्बोकेशन बनाता है।
$3$. इसके बाद जल कार्बोकेशन पर आक्रमण करता है,और विप्रोटोनीकरण (deprotonation) द्वारा $1$-एथिल साइक्लोहेक्सेनॉल प्राप्त होता है।
अतः,सही अभिकारक एथिलिडीन साइक्लोहेक्सेन और $H_3O^+$ हैं।

(C) एथिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2MgBr)$ एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक है।
यह एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ के साथ अभिक्रिया करके एक योगात्मक उत्पाद $X$ $(CH_3CH_2-C(OMgBr)(CH_3)_2)$ बनाता है।
जल-अपघटन पर,यह योगात्मक उत्पाद $X$,$2-$मेथिलब्यूटेन$-2-$ऑल $(CH_3CH_2-C(OH)(CH_3)_2)$ देता है।

(B) पहली अभिक्रिया के लिए:
$CH_2O$ (फॉर्मेल्डिहाइड) एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgBr)$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा प्राथमिक अल्कोहल बनाता है। उत्पाद $CH_3CH_2CH_2CH_2OH$ (ब्यूटेन$-1-$ऑल) है। ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3CH_2CH_2MgBr$ (प्रोपाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड) होना चाहिए।
दूसरी अभिक्रिया के लिए:
$Y$,$C_2H_5MgBr$ के साथ अभिक्रिया करके और उसके बाद जल-अपघटन द्वारा $CH_3CH_2C(CH_3)_2OH$ ($2$-मिथाइल ब्यूटेन$-2-$ऑल) बनाता है। यह एक तृतीयक अल्कोहल है। कीटोन की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया से तृतीयक अल्कोहल प्राप्त होता है। संरचना की तुलना करने पर,$Y$ को $CH_3COCH_3$ (एसीटोन या प्रोपेनोन) होना चाहिए।
अतः,$X = CH_3CH_2CH_2MgBr$ और $Y = CH_3COCH_3$।

(B) $2-$मिथाइल$-2-$ब्यूटीन $(CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3)$ का जलयोजन मार्कोवनिकोव नियम का पालन करते हुए $2-$मिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल $(X)$ बनाता है,जो एक तृतीयक अल्कोहल है $(CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3)$.
$X$ का एक समावयवी $3-$मिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल $(CH_3-CH(OH)-CH(CH_3)_2)$ है,जो एक द्वितीयक अल्कोहल है।
यह समावयवी एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ की आइसोप्रोपिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $((CH_3)_2CHMgBr)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जलअपघटन द्वारा तैयार किया जा सकता है,क्योंकि यह ग्रिग्नार्ड अभिक्रिया एक द्वितीयक अल्कोहल बनाती है।
अतः,विकल्प $(B)$ सही है।

(A) $1$. टाल्यूइन $Fe$ (अंधेरे में) की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया द्वारा $o$-ब्रोमोटोल्यूइन $(P)$ और $p$-ब्रोमोटोल्यूइन $(Q)$ का मिश्रण बनाता है।
$2$. ये आइसोमर्स शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके संबंधित ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक बनाते हैं: $o$-टोलिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड और $p$-टोलिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड।
$3$. ये ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के साथ अभिक्रिया करते हैं और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_2O)$ द्वारा प्राथमिक अल्कोहल बनाते हैं।
$4$. अंतिम उत्पाद $R$ और $S$ क्रमशः $o$-मिथाइलबेन्जिल अल्कोहल और $p$-मिथाइलबेन्जिल अल्कोहल हैं।

(B) लक्षित अणु $3, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल है,जिसकी संरचना $(CH_3)_3C-CH(OH)-CH_3$ है।
$A$. $3, 3-$डाइमिथाइलब्यूटेनैल की $MeMgBr$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $H_3O^+$ से $3, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल प्राप्त होता है। यह एक वैध तैयारी है।
$B$. $3, 3-$डाइमिथाइल$-1-$ब्यूटीन का अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन एक कार्बोनियम आयन पुनर्विन्यास (एथिल शिफ्ट) से गुजरता है,जिससे अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन बनता है,जो $2, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल की ओर ले जाता है,न कि लक्षित अल्कोहल की ओर। अतः,$B$ द्वारा इसे तैयार नहीं किया जा सकता है।
$C$. $2, 3, 4, 4-$टेट्रामिथाइल$-2-$पेंटीन का ओजोनोलिसिस और उसके बाद $NaBH_4$ के साथ अपचयन करने पर $3, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल और एसीटोन प्राप्त होता है। यह एक वैध तैयारी है।
$D$. $3, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनोन का $LiAlH_4$ के साथ अपचयन करने पर $3, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनॉल प्राप्त होता है। यह एक वैध तैयारी है।
$E$. $3, 3-$डाइमिथाइल$-1-$ब्यूटाइन का $Hg^{2+}/H^+$ के साथ जलयोजन करने पर $3, 3-$डाइमिथाइल$-2-$ब्यूटेनोन प्राप्त होता है,न कि लक्षित अल्कोहल। अतः,$E$ द्वारा इसे तैयार नहीं किया जा सकता है।
इस प्रकार,$B$ और $E$ का उपयोग लक्षित अल्कोहल तैयार करने के लिए नहीं किया जा सकता है।