Preparation of Ethers Questions in Gujarati

(C) વિલિયમસન સંશ્લેષણમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડની સોડિયમ આલ્કોક્સાઈડ સાથેની પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે $(R-X + R'-ONa \rightarrow R-O-R' + NaX)$.
જો $R$ અને $R'$ સમાન હોય,તો સંમિત ઈથર બને છે.
જો તેઓ અલગ હોય,તો અસંમિત ઈથર બને છે.
આમ,બંને પ્રકારના ઈથર્સ તૈયાર કરી શકાય છે.

(B) $1^o$ આલ્કાઇલ હેલાઇડ અને આલ્કોક્સાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાને $Williamson$ સંશ્લેષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$R - X + R' - O^- Na^+ \to R - O - R' + NaX$
આ પ્રક્રિયામાં મુખ્ય નીપજ તરીકે ઇથર મળે છે.

(A) પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_3Br)$ અને સોડિયમ ટર્ટ-બ્યુટોક્સાઈડ $(NaOC(CH_3)_3)$ જેવા પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ વચ્ચેની પ્રક્રિયા $S_N2$ મિકેનિઝમ દ્વારા ઈથર બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3-Br + NaOC(CH_3)_3 \to CH_3-O-C(CH_3)_3 + NaBr$.
આ વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(C) વિલિયમસન સંશ્લેષણમાં ઈથર બનાવવા માટે આલ્કાઈલ હેલાઈડ અને સોડિયમ આલ્કોક્સાઈડ વચ્ચે પ્રક્રિયા થાય છે.
$S_N2$ પ્રક્રિયા માટે આલ્કાઈલ હેલાઈડ પ્રાથમિક $(1^\circ)$ હોવો જોઈએ જેથી અવકાશીય અવરોધ ઓછો રહે.
જો તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે,તો વિલોપન પ્રક્રિયા (આલ્કીન બનાવટ) મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે.
તેથી,$tert$-બ્યુટાઈલ મિથાઈલ ઈથર બનાવવા માટે,આપણે પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_3Br)$ અને તૃતીયક આલ્કોક્સાઈડ $((CH_3)_3CONa)$ નો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
આથી સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણ દ્વારા ઈથર બનાવવા માટે આલ્કોક્સાઈડ આયન અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે.
$(CH_3)_3C-O-CH_3$ જેવા મોટા ઈથર બનાવવા માટે,પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(CH_3-Br)$ અને તૃતીયક આલ્કોક્સાઈડ $((CH_3)_3C-OK)$ નો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે,જેથી વિલોપન પ્રક્રિયાને ટાળી શકાય.
તેથી,$(CH_3)_3C-OK + CH_3-Br \to (CH_3)_3C-O-CH_3 + KBr$ પ્રક્રિયા સૌથી અસરકારક પદ્ધતિ છે.

(C) વિલિયમસન સંશ્લેષણમાં આલ્કોક્સાઇડ આયન અને આલ્કાઇલ હેલાઇડ વચ્ચે $S_N2$ પ્રક્રિયા થાય છે.
વિનાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_2=CH-Cl)$ નો ઉપયોગ આ સંશ્લેષણમાં થતો નથી કારણ કે સંસ્પંદનને કારણે $C-Cl$ બંધ આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
આનાથી કાર્બન-હેલોજન બંધ મજબૂત અને ટૂંકો બને છે,જે સંશ્લેષણ માટે જરૂરી ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાને અટકાવે છે.

વિલિયમસન સંશ્લેષણમાં આલ્કોક્સાઇડ આયન અને આલ્કાઇલ હેલાઇડ વચ્ચે $S_{N}2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા પ્રક્રિયા થાય છે. અવકાશી અવરોધ ઘટાડવા માટે,આલ્કાઇલ હેલાઇડ પ્રાથમિક હોવો જોઈએ. તેથી,ઇથેનોલનું બ્રોમોઇથેનમાં અને $3-$મિથાઇલપેન્ટેન$-2-$ઓલનું તેના સોડિયમ આલ્કોક્સાઇડમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
$1.$ ઇથેનોલનું બ્રોમોઇથેનમાં રૂપાંતર:
$C_{2}H_{5}OH + HBr \to C_{2}H_{5}Br + H_{2}O$
$2.$ $3-$મિથાઇલપેન્ટેન$-2-$ઓલનું સોડિયમ $3-$મિથાઇલપેન્ટેન$-2-$ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતર:
$CH_{3}CH(CH_{3})CH(OH)CH_{2}CH_{3} + Na \to CH_{3}CH(CH_{3})CH(ONa)CH_{2}CH_{3} + \frac{1}{2}H_{2}$
$3.$ વિલિયમસન સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા:
$CH_{3}CH(CH_{3})CH(ONa)CH_{2}CH_{3} + C_{2}H_{5}Br \to CH_{3}CH(CH_{3})CH(OC_{2}H_{5})CH_{2}CH_{3} + NaBr$
(નીપજ: $2-$ઇથોક્સી$-3-$મિથાઇલપેન્ટેન)

(N/A) $(i)$ $CH_3CH_2CH_2ONa$ ($Sodium$ $propoxide$) $+$ $CH_3CH_2CH_2Br$ $(1-Bromopropane)$ $\to$ $CH_3CH_2CH_2-O-CH_2CH_2CH_3$ $(1-Propoxypropane)$ $+$ $NaBr$
$(ii)$ $C_6H_5ONa$ ($Sodium$ $phenoxide$) $+$ $C_2H_5Br$ $(Bromoethane)$ $\to$ $C_6H_5-O-C_2H_5$ $(Ethoxybenzene)$ $+$ $NaBr$
$(iii)$ $CH_3-C(CH_3)_2-ONa$ ($Sodium$ $2-methylpropan-2-olate$) $+$ $CH_3Br$ $(Bromomethane)$ $\to$ $CH_3-C(CH_3)_2-OCH_3$ $(2-Methoxy-2-methylpropane)$ $+$ $NaBr$
$(iv)$ $CH_3CH_2ONa$ ($Sodium$ $ethoxide$) $+$ $CH_3Br$ $(Bromomethane)$ $\to$ $CH_3CH_2-O-CH_3$ $(1-Methoxyethane)$ $+$ $NaBr$

(N/A) આલ્કોહોલના નિર્જલીકરણ દ્વારા ઈથરનું નિર્માણ એ દ્વિ-આણ્વીય પ્રક્રિયા $(S_N2)$ છે,જેમાં પ્રોટોનેટેડ આલ્કોહોલ અણુ પર આલ્કોહોલના અણુનો હુમલો થાય છે.
આ પદ્ધતિમાં,આલ્કાઈલ સમૂહ અવરોધમુક્ત હોવો જોઈએ.
દ્વિતીયક અથવા તૃતીયક આલ્કોહોલના કિસ્સામાં,આલ્કાઈલ સમૂહ અવરોધિત (hindered) હોય છે.
પરિણામે,વિસ્થાપન કરતા વિલોપન (elimination) પ્રક્રિયા વધુ પ્રભાવી બને છે.
તેથી,ઈથરને બદલે આલ્કીન બને છે.

(N/A) આલ્કોહોલના નિર્જળીકરણ દ્વારા ઈથરની બનાવટ પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ,ખાસ કરીને તાપમાન અને આલ્કોહોલના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.
$1.$ $1^{\circ}$ આલ્કોહોલનું નિર્જળીકરણ: આલ્કોહોલને $H_2SO_4$ અથવા $H_3PO_4$ જેવા પ્રોટિક એસિડની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી ઈથર મળે છે.
$2.$ ઉદાહરણ: ઈથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ નું નિર્જળીકરણ:
- સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $443 \ K$ તાપમાને,ઈથેનોલ $\beta$-વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથિન $(CH_2=CH_2)$ આપે છે.
- સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $413 \ K$ તાપમાને,ઈથેનોલ દ્વિ-આણ્વીય કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન $(S_N2)$ પ્રક્રિયા દ્વારા મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથૉક્સિઈથેન $(C_2H_5-O-C_2H_5)$ આપે છે.
ઈથર બનાવવાની ક્રિયાવિધિ $(S_N2)$:
પગલું $1$: આલ્કોહોલનું પ્રોટોનેશન: $CH_3CH_2OH + H^+ \rightarrow CH_3CH_2OH_2^+$
પગલું $2$: આલ્કોહોલના બીજા અણુ દ્વારા કેન્દ્રાનુરાગી હુમલો: $CH_3CH_2OH + CH_3CH_2OH_2^+ \rightarrow CH_3CH_2-O^+(H)-CH_2CH_3 + H_2O$
પગલું $3$: ડીપ્રોટોનેશન: $CH_3CH_2-O^+(H)-CH_2CH_3 \rightarrow CH_3CH_2-O-CH_2CH_3 + H^+$

(N/A) $(i)$ મિથોક્સિબેન્ઝિન: સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ $(C_6H_5ONa)$ + મિથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3Cl)$ $\rightarrow$ મિથોક્સિબેન્ઝિન $(C_6H_5OCH_3)$ + $NaCl$
$(ii)$ મિથોક્સિઈથેન: સોડિયમ મિથોક્સાઈડ $(CH_3ONa)$ + ઈથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3CH_2Cl)$ $\rightarrow$ મિથોક્સિઈથેન $(CH_3OCH_2CH_3)$ + $NaCl$
$(iii)$ ઇથોક્સિબેન્ઝિન: સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ $(C_6H_5ONa)$ + ઈથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3CH_2Cl)$ $\rightarrow$ ઇથોક્સિબેન્ઝિન $(C_6H_5OCH_2CH_3)$ + $NaCl$
$(iv)$ ઇથોક્સિ ઈથેન: સોડિયમ ઈથોક્સાઈડ $(CH_3CH_2ONa)$ + ઈથાઈલ ક્લોરાઈડ $(CH_3CH_2Cl)$ $\rightarrow$ ઇથોક્સિ ઈથેન $(CH_3CH_2OCH_2CH_3)$ + $NaCl$

(N/A) વિલિયમસન સંશ્લેષણમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડની પ્રક્રિયા પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ,આલ્કોક્સાઈડ આયન સાથે થાય છે.
આલ્કોક્સાઈડ આયનો પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ હોવાની સાથે પ્રબળ બેઈઝ પણ છે.
જ્યારે તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડનો ઉપયોગ પ્રક્રિયક તરીકે કરવામાં આવે છે,ત્યારે આલ્કોક્સાઈડ આયન ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કામ કરવાને બદલે મુખ્યત્વે બેઈઝ તરીકે વર્તે છે.
આના પરિણામે વિસ્થાપન પ્રક્રિયાને બદલે વિલોપન (elimination) પ્રક્રિયા થાય છે.
પરિણામે,ઈથરને બદલે મુખ્ય નીપજ તરીકે આલ્કીન મળે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,સોડિયમ ટર્ટ-બ્યુટોક્સાઈડ અને ટર્ટ-બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં ડાય-ટર્ટ-બ્યુટાઈલ ઈથરને બદલે મુખ્ય નીપજ તરીકે $2$-મિથાઈલપ્રોપીન મળે છે.

(A) વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણમાં આલ્કોક્સાઈડ આયન અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ વચ્ચે $S_N2$ પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
$S_N2$ પ્રક્રિયાઓ અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ સાથે સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ રીતે આગળ વધે છે.
દ્વિતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ વિલોપન (elimination) પ્રક્રિયા આપી શકે છે,અને તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ લગભગ સંપૂર્ણપણે વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા ઈથરને બદલે આલ્કીન બનાવે છે.

(D) ઈથરને વિલિયમસન સંશ્લેષણ દ્વારા બનાવી શકાય છે,જેમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડની પ્રક્રિયા સોડિયમ આલ્કોક્સાઈડ સાથે કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $R-X + NaOR \longrightarrow R-O-R + NaX$

(D) વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણમાં આલ્કોક્સાઈડ આયન અને પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ વચ્ચે પ્રક્રિયા થઈને ઈથર બને છે.
$(P)$ $C_6H_5CH_2Br + CH_3ONa \rightarrow C_6H_5CH_2OCH_3 + NaBr$. આ પ્રાથમિક બેન્ઝાઈલિક હેલાઈડ અને પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ વચ્ચેની $S_N2$ પ્રક્રિયા છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથર આપે છે.
$(Q)$ $C_6H_5ONa + CH_3Br \rightarrow C_6H_5OCH_3 + NaBr$. આ ફિનોક્સાઈડ આયન અને પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ વચ્ચેની $S_N2$ પ્રક્રિયા છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથર આપે છે.
$(R)$ $(CH_3)_3CCl + CH_3ONa \rightarrow (CH_3)_2C=CH_2 + CH_3OH + NaCl$. $(CH_3)_3CCl$ તૃતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ હોવાથી,પ્રબળ બેઈઝ $CH_3ONa$ દ્વારા $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા થાય છે,જે મુખ્ય નીપજ તરીકે આલ્કીન આપે છે.
$(S)$ $C_6H_5CH=CHCl + CH_3ONa$. વિનાઈલ હેલાઈડ $C-X$ બંધના આંશિક દ્વિબંધ ગુણધર્મને કારણે $S_N2$ પ્રક્રિયામાં નિષ્ક્રિય હોય છે,તેથી ઈથર બનતું નથી.
આમ,$(P)$ અને $(Q)$ બંને મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથર આપે છે.

(A) વિલિયમસન સંશ્લેષણ એ સંમિત અને અસંમિત ઈથર બનાવવા માટેની સામાન્ય પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્કાઈલ હેલાઈડ સોડિયમ આલ્કોક્સાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા ઈથર બનાવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $R-X + R'-O^- Na^+ \rightarrow R-O-R' + NaX$.
ઉદાહરણ તરીકે,આલ્કાઈલ હેલાઈડની સોડિયમ ઈથોક્સાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા: $R-X + C_2H_5O^- Na^+ \rightarrow R-O-C_2H_5 + NaX$.