Preparation of Ethers Questions in Hindi

(C) विलियमसन संश्लेषण में एक अल्काइल हैलाइड की सोडियम एल्कोक्साइड के साथ अभिक्रिया शामिल है $(R-X + R'-ONa \rightarrow R-O-R' + NaX)$।
यदि $R$ और $R'$ समान हैं,तो एक सममित ईथर बनता है।
यदि वे अलग-अलग हैं,तो एक असममित ईथर बनता है।
अतः,दोनों प्रकार के ईथर तैयार किए जा सकते हैं।

(B) $1^o$ अल्काइल हैलाइड और एल्कोक्साइड के बीच की अभिक्रिया को $Williamson$ संश्लेषण के रूप में जाना जाता है।
$R - X + R' - O^- Na^+ \to R - O - R' + NaX$
यह अभिक्रिया मुख्य उत्पाद के रूप में ईथर प्रदान करती है।

(A) एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड $(CH_3Br)$ और सोडियम टर्ट-ब्यूटोक्साइड $(NaOC(CH_3)_3)$ जैसे प्रबल न्यूक्लियोफाइल के बीच की अभिक्रिया $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा ईथर बनाती है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3-Br + NaOC(CH_3)_3 \to CH_3-O-C(CH_3)_3 + NaBr$।
यह विलियमसन ईथर संश्लेषण का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(C) विलियमसन संश्लेषण में ईथर बनाने के लिए एक एल्किल हैलाइड और सोडियम एल्कोक्साइड के बीच अभिक्रिया होती है।
$S_N2$ क्रियाविधि के लिए एल्किल हैलाइड को प्राथमिक $(1^\circ)$ होना चाहिए ताकि त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम हो।
यदि तृतीयक एल्किल हैलाइड का उपयोग किया जाता है,तो प्रतिस्थापन के बजाय विलोपन (एल्कीन का निर्माण) प्रमुख होता है।
इसलिए,$tert$-ब्यूटाइल मिथाइल ईथर बनाने के लिए,हमें प्राथमिक एल्किल हैलाइड $(CH_3Br)$ और तृतीयक एल्कोक्साइड $((CH_3)_3CONa)$ का उपयोग करना चाहिए।
अतः सही विकल्प $C$ है।

(C) विलियमसन ईथर संश्लेषण के माध्यम से ईथर का निर्माण करने के लिए एल्कोक्साइड आयन और एल्काइल हैलाइड के बीच अभिक्रिया का उपयोग किया जाता है।
$(CH_3)_3C-O-CH_3$ जैसे बड़े ईथर को तैयार करने के लिए,प्राथमिक एल्काइल हैलाइड $(CH_3-Br)$ और तृतीयक एल्कोक्साइड $((CH_3)_3C-OK)$ का उपयोग करना आवश्यक है ताकि विलोपन अभिक्रिया से बचा जा सके।
इसलिए,$(CH_3)_3C-OK + CH_3-Br \to (CH_3)_3C-O-CH_3 + KBr$ अभिक्रिया सबसे प्रभावी विधि है।

(C) विलियमसन संश्लेषण में एक एल्कोक्साइड आयन और एक एल्काइल हैलाइड के बीच $S_N2$ अभिक्रिया होती है।
विनाइल क्लोराइड $(CH_2=CH-Cl)$ का उपयोग इस संश्लेषण में नहीं किया जाता है क्योंकि अनुनाद के कारण $C-Cl$ बंध में आंशिक द्वि-बंध लक्षण आ जाते हैं।
यह कार्बन-हैलोजन बंध को मजबूत और छोटा बना देता है,जिससे संश्लेषण के लिए आवश्यक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं हो पाती है।

विलियमसन संश्लेषण में $S_{N}2$ क्रियाविधि द्वारा एक एल्कोक्साइड आयन और एक एल्काइल हैलाइड के बीच अभिक्रिया होती है। त्रिविम बाधा (steric hindrance) को कम करने के लिए,एल्काइल हैलाइड प्राथमिक होना चाहिए। इसलिए,इथेनॉल को ब्रोमोइथेन में और $3-$मिथाइलपेंटेन$-2-$ऑल को उसके सोडियम एल्कोक्साइड में परिवर्तित किया जाता है।
$1.$ इथेनॉल का ब्रोमोइथेन में परिवर्तन:
$C_{2}H_{5}OH + HBr \to C_{2}H_{5}Br + H_{2}O$
$2.$ $3-$मिथाइलपेंटेन$-2-$ऑल का सोडियम $3-$मिथाइलपेंटेन$-2-$ऑक्साइड में परिवर्तन:
$CH_{3}CH(CH_{3})CH(OH)CH_{2}CH_{3} + Na \to CH_{3}CH(CH_{3})CH(ONa)CH_{2}CH_{3} + \frac{1}{2}H_{2}$
$3.$ विलियमसन संश्लेषण अभिक्रिया:
$CH_{3}CH(CH_{3})CH(ONa)CH_{2}CH_{3} + C_{2}H_{5}Br \to CH_{3}CH(CH_{3})CH(OC_{2}H_{5})CH_{2}CH_{3} + NaBr$
(उत्पाद: $2-$एथॉक्सी$-3-$मिथाइलपेंटेन)

(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) अल्कोहल के निर्जलीकरण द्वारा ईथर का निर्माण एक द्वि-आणविक अभिक्रिया $(S_N2)$ है,जिसमें एक अल्कोहल अणु का प्रोटोनित अल्कोहल अणु पर आक्रमण होता है।
इस विधि में,एल्काइल समूह बाधा-मुक्त होना चाहिए।
द्वितीयक या तृतीयक अल्कोहल के मामले में,एल्काइल समूह त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण बाधित होता है।
परिणामस्वरूप,प्रतिस्थापन की तुलना में विलोपन (elimination) अभिक्रिया प्रभावी हो जाती है।
अतः,ईथर के स्थान पर एल्कीन का निर्माण होता है।

(N/A) अल्कोहल के निर्जलीकरण द्वारा ईथर का निर्माण अभिक्रिया की स्थितियों,विशेष रूप से तापमान और अल्कोहल की प्रकृति पर निर्भर करता है।
$1.$ $1^{\circ}$ अल्कोहल का निर्जलीकरण: अल्कोहल को $H_2SO_4$ या $H_3PO_4$ जैसे प्रोटिक एसिड की उपस्थिति में गर्म करने पर ईथर प्राप्त होता है।
$2.$ उदाहरण: इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ का निर्जलीकरण:
- सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में $443 \ K$ तापमान पर,इथेनॉल $\beta$-विलोपन अभिक्रिया द्वारा मुख्य उत्पाद के रूप में एथीन $(CH_2=CH_2)$ देता है।
- सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में $413 \ K$ तापमान पर,इथेनॉल द्वि-आण्विक नाभिकरागी प्रतिस्थापन $(S_N2)$ अभिक्रिया द्वारा मुख्य उत्पाद के रूप में एथॉक्सीइथेन $(C_2H_5-O-C_2H_5)$ देता है।
ईथर निर्माण की क्रियाविधि $(S_N2)$:
चरण $1$: अल्कोहल का प्रोटोनीकरण: $CH_3CH_2OH + H^+ \rightarrow CH_3CH_2OH_2^+$
चरण $2$: अल्कोहल के दूसरे अणु द्वारा नाभिकरागी आक्रमण: $CH_3CH_2OH + CH_3CH_2OH_2^+ \rightarrow CH_3CH_2-O^+(H)-CH_2CH_3 + H_2O$
चरण $3$: डीप्रोटोनीकरण: $CH_3CH_2-O^+(H)-CH_2CH_3 \rightarrow CH_3CH_2-O-CH_2CH_3 + H^+$

(N/A) $(i)$ मेथॉक्सीबेंजीन: सोडियम फेनॉक्साइड $(C_6H_5ONa)$ + मेथिल क्लोराइड $(CH_3Cl)$ $\rightarrow$ मेथॉक्सीबेंजीन $(C_6H_5OCH_3)$ + $NaCl$
$(ii)$ मेथॉक्सीएथेन: सोडियम मेथॉक्साइड $(CH_3ONa)$ + एथिल क्लोराइड $(CH_3CH_2Cl)$ $\rightarrow$ मेथॉक्सीएथेन $(CH_3OCH_2CH_3)$ + $NaCl$
$(iii)$ एथॉक्सीबेंजीन: सोडियम फेनॉक्साइड $(C_6H_5ONa)$ + एथिल क्लोराइड $(CH_3CH_2Cl)$ $\rightarrow$ एथॉक्सीबेंजीन $(C_6H_5OCH_2CH_3)$ + $NaCl$
$(iv)$ एथॉक्सीएथेन: सोडियम एथॉक्साइड $(CH_3CH_2ONa)$ + एथिल क्लोराइड $(CH_3CH_2Cl)$ $\rightarrow$ एथॉक्सीएथेन $(CH_3CH_2OCH_2CH_3)$ + $NaCl$

(N/A) विलियमसन संश्लेषण में एल्किल हैलाइड की अभिक्रिया एक प्रबल न्यूक्लियोफाइल,एल्कोक्साइड आयन के साथ होती है।
एल्कोक्साइड आयन प्रबल न्यूक्लियोफाइल होने के साथ-साथ प्रबल क्षार भी होते हैं।
जब तृतीयक एल्किल हैलाइड का उपयोग अभिकारक के रूप में किया जाता है,तो एल्कोक्साइड आयन न्यूक्लियोफाइल के बजाय मुख्य रूप से क्षार के रूप में कार्य करता है।
इसके परिणामस्वरूप प्रतिस्थापन अभिक्रिया के स्थान पर विलोपन (elimination) अभिक्रिया होती है।
परिणामस्वरूप,ईथर के बजाय मुख्य उत्पाद के रूप में एल्कीन प्राप्त होता है।
उदाहरण के लिए,सोडियम टर्ट-ब्यूटोक्साइड और टर्ट-ब्यूटाइल ब्रोमाइड के बीच अभिक्रिया में डाई-टर्ट-ब्यूटाइल ईथर के बजाय मुख्य उत्पाद के रूप में $2$-मिथाइलप्रोपीन प्राप्त होता है।

(A) विलियमसन ईथर संश्लेषण में एल्कोक्साइड आयन और एल्किल हैलाइड के बीच $S_N2$ अभिक्रिया शामिल होती है।
चूंकि $S_N2$ अभिक्रियाएं त्रिविम बाधा (steric hindrance) के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं,इसलिए यह अभिक्रिया प्राथमिक एल्किल हैलाइड के साथ सबसे कुशलता से आगे बढ़ती है।
द्वितीयक एल्किल हैलाइड विलोपन (elimination) अभिक्रिया दे सकते हैं,और तृतीयक एल्किल हैलाइड लगभग विशेष रूप से विलोपन अभिक्रिया द्वारा ईथर के बजाय एल्कीन बनाते हैं।

(D) ईथर को विलियमसन संश्लेषण द्वारा तैयार किया जा सकता है,जिसमें एल्किल हैलाइड को सोडियम एल्कोक्साइड के साथ उपचारित किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $R-X + NaOR \longrightarrow R-O-R + NaX$

(D) विलियमसन ईथर संश्लेषण में एल्कोक्साइड आयन और प्राथमिक एल्काइल हैलाइड के बीच अभिक्रिया से ईथर बनता है।
$(P)$ $C_6H_5CH_2Br + CH_3ONa \rightarrow C_6H_5CH_2OCH_3 + NaBr$. यह एक प्राथमिक बेंजाइलिक हैलाइड और एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल के बीच $S_N2$ अभिक्रिया है,जो मुख्य उत्पाद के रूप में ईथर देती है।
$(Q)$ $C_6H_5ONa + CH_3Br \rightarrow C_6H_5OCH_3 + NaBr$. यह एक फिनोक्साइड आयन और प्राथमिक एल्काइल हैलाइड के बीच $S_N2$ अभिक्रिया है,जो मुख्य उत्पाद के रूप में ईथर देती है।
$(R)$ $(CH_3)_3CCl + CH_3ONa \rightarrow (CH_3)_2C=CH_2 + CH_3OH + NaCl$. चूंकि $(CH_3)_3CCl$ एक तृतीयक एल्काइल हैलाइड है,इसलिए मजबूत क्षार $CH_3ONa$ $E2$ विलोपन अभिक्रिया को बढ़ावा देता है,जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में एल्कीन प्राप्त होता है।
$(S)$ $C_6H_5CH=CHCl + CH_3ONa$. विनाइल हैलाइड $C-X$ बंध के आंशिक द्वि-बंध गुण के कारण $S_N2$ अभिक्रियाओं के प्रति निष्क्रिय होते हैं,इसलिए ईथर नहीं बनता है।
अतः,$(P)$ और $(Q)$ दोनों मुख्य उत्पाद के रूप में ईथर देते हैं।

(A) विलियमसन संश्लेषण सममित और असममित ईथर तैयार करने की एक सामान्य विधि है।
इस अभिक्रिया में,एक एल्किल हैलाइड $S_N2$ क्रियाविधि के माध्यम से ईथर बनाने के लिए सोडियम एल्कोक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है।
सामान्य अभिक्रिया है: $R-X + R'-O^- Na^+ \rightarrow R-O-R' + NaX$।
उदाहरण के लिए,एल्किल हैलाइड की सोडियम एथॉक्साइड के साथ अभिक्रिया: $R-X + C_2H_5O^- Na^+ \rightarrow R-O-C_2H_5 + NaX$।