Properties of alcohol Questions in Gujarati

(B) $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(RCH_2OH)$ નું આલ્ડિહાઇડ $(RCHO)$ માં પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશન કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$PCC$ માં રહેલ ક્રોમિયમ,જે $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $(Cr(VI))$ છે,તેનું $Cr(III)$ માં રિડક્શન થાય છે.

(C) $HIO_4$ (પિરિયોડિક એસિડ) એક પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે પાસપાસેના ક્રિયાશીલ સમૂહો ધરાવતા સંયોજનોમાં $C-C$ બંધનું વિભાજન કરે છે.
$(5)$ સાયક્લોહેક્સિન ઓક્સાઇડ એક ઇપોક્સાઇડ છે,જે વિસિનલ ડાયોલ નથી. (ઓક્સિડેશન થતું નથી)
$(6)$ $CH_3-O-CH_2-CH_2-OH$ એ ઇથર-આલ્કોહોલ છે. (ઓક્સિડેશન થતું નથી)
$(7)$ $HOOC-CH_2-OH$ એ $\alpha$-હાઇડ્રોક્સી એસિડ છે. $HIO_4$ સામાન્ય રીતે $\alpha$-હાઇડ્રોક્સી એસિડનું ઓક્સિડેશન કરતું નથી. (ઓક્સિડેશન થતું નથી)
આમ,સંયોજનો $(5), (6)$ અને $(7)$ ઓક્સિડેશન પામતા નથી.

(A) આ પ્રક્રિયામાં પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ આલ્કોહોલ અને તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલ ધરાવતો ડાયોલ છે.
$0^{\circ}C$ તાપમાને પિરિડિનમાં $TsCl$ (p-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનાઈલ ક્લોરાઈડ) સાથેની પ્રક્રિયા એક પસંદગીયુક્ત પ્રક્રિયા છે,જે ઓછા અવકાશી અવરોધ ધરાવતા પ્રાથમિક આલ્કોહોલને ટોસિલેટ $(OTs)$ ગ્રુપમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તૃતીયક આલ્કોહોલ વધુ અવકાશી અવરોધ ધરાવે છે અને આ હળવી પરિસ્થિતિઓમાં પ્રક્રિયા કરતું નથી.
તેથી,પ્રાથમિક આલ્કોહોલ ગ્રુપ $-\text{CH}_2\text{OH}$ નું રૂપાંતર $-\text{CH}_2\text{OTs}$ માં થાય છે,જ્યારે તૃતીયક આલ્કોહોલ ગ્રુપ યથાવત રહે છે.
આ તે બંધારણને અનુરૂપ છે જેમાં $-\text{CH}_2\text{OTs}$ ગ્રુપ સાયક્લોહેક્સેન રિંગ સાથે જોડાયેલું છે.

(D) પિરિયોડિક એસિડ $(HIO_4)$ વિસિનલ ડાયોલ્સ ($1,2$-ડાયોલ્સ) ના $C-C$ બંધનું વિભાજન કરે છે.
- વિકલ્પ $(a)$ માં,$HO-CH_2-CH(OH)-CH_2-OH$ માં બે વિસિનલ $C-C$ બંધ છે. વિભાજનથી $2$ મોલ $HIO_4$ વપરાય છે અને $2$ મોલ $HCHO$ અને $1$ મોલ $HCO_2H$ બને છે.
- વિકલ્પ $(b)$ માં,$R-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH_2-OH$ માં ત્રણ વિસિનલ $C-C$ બંધ છે. વિભાજનથી $3$ મોલ $HIO_4$ વપરાય છે અને $1$ મોલ $HCHO$ અને $2$ મોલ $HCO_2H$ બને છે.
- વિકલ્પ $(c)$ માં,$HO-CH_2-CH(OCH_3)-CH_2-OH$ માં કોઈ વિસિનલ ડાયોલ નથી (મધ્યનું જૂથ ઈથર છે),તેથી કોઈ પ્રતિક્રિયા થતી નથી.
- વિકલ્પ $(d)$ માં,$HO-CH_2-CH(OH)-CH_2-OCH_3$ માં માત્ર એક વિસિનલ $C-C$ બંધ છે ($C_1$ અને $C_2$ વચ્ચે). વિભાજનથી $1$ મોલ $HIO_4$ વપરાય છે અને $1$ મોલ $HCHO$ અને $0$ મોલ $HCO_2H$ બને છે. તેથી,વિકલ્પ $(d)$ માટે કોષ્ટકની કિંમતો ખોટી છે.

(D) લક્ષિત સંયોજનો $trans-2-methylcyclohexanol$ ના એનાન્શિયોમર્સની જોડી છે.
પગલું $1$: cyclohexene ની $MCPBA$ (meta-chloroperoxybenzoic acid) સાથેની પ્રક્રિયાથી cyclohexene oxide (epoxide) મળે છે.
પગલું $2$: $CH_3MgBr$ જેવા ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક સાથે ઇપોક્સાઇડનું ન્યુક્લિયોફિલિક રિંગ-ઓપનિંગ $S_N2$ મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે,જે મિથાઈલ ગ્રુપ અને હાઈડ્રોક્સિલ ગ્રુપના ટ્રાન્સ-એડિશન તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,cyclohexene ની $MCPBA$ અને ત્યારબાદ $CH_3MgBr$ સાથેની પ્રક્રિયા એ સાચી પદ્ધતિ છે.

(C) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. શરૂઆતનો પદાર્થ $1$-ટેટ્રાલૉલ છે. પિરિડિનની હાજરીમાં $TsCl$ ($p$-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનાઈલ ક્લોરાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ એક સારા લિવિંગ ગ્રુપ,ટોસિલેટ સમૂહ $(-OTs)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે મધ્યવર્તી $(A)$ બનાવે છે,જે $1$-ટેટ્રાલિલ ટોસિલેટ છે.
$2$. ત્યારબાદ $LiAlH_4$ (એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા) સાથેની પ્રક્રિયા ટોસિલેટ સમૂહનું ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન (રિડક્શન) કરે છે,તેને હાઇડ્રાઇડ આયન $(H^-)$ દ્વારા બદલીને અંતિમ નીપજ $(B)$ તરીકે ટેટ્રાલિન ($1,2,3,4$-ટેટ્રાહાઇડ્રોનેપ્થલીન) આપે છે.

(D) $HBr$ પ્રત્યે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ છે,કારણ કે પ્રક્રિયા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી ($S_N1$ મિકેનિઝમ) દ્વારા આગળ વધે છે.
વિકલ્પ $(D)$ માં,પ્રથમ આલ્કોહોલ દ્વિતીયક $(2^\circ)$ આલ્કોહોલ ($CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3$,બ્યુટેન$-2-$ઓલ) છે અને બીજો આલ્કોહોલ તૃતીયક $(3^\circ)$ આલ્કોહોલ ($CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-CH_3$,$2$-મિથાઈલબ્યુટેન$-2-$ઓલ) છે.
$3^\circ$ કાર્બોકેટાયન એ $2^\circ$ કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થિર હોવાથી,બીજો આલ્કોહોલ પ્રથમ કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.

(D) આલ્કોહોલ $Na$,$K$ અને $Al$ જેવી સક્રિય ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $2CH_3-CH_2-OH + 2Na \rightarrow 2CH_3-CH_2-ONa + H_2 \uparrow$.
જો કે,જ્યારે આલ્કોહોલ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgBr)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા થાય છે જેમાં આલ્કોહોલનો એસિડિક હાઇડ્રોજન ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકના આલ્કાઇલ ગ્રુપ દ્વારા દૂર થઈને આલ્કેન બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-CH(OH)-CH_3 + CH_3MgBr \rightarrow CH_4 \uparrow + CH_3-CH(OMgBr)-CH_3$.
અહીં,હાઇડ્રોજન વાયુને બદલે મિથેન $(CH_4)$ વાયુ મુક્ત થાય છે.

(A) અંતિમ નીપજ $3,4-\text{dimethylhexan-3-ol}$ છે. આ એક તૃતીયક આલ્કોહોલ છે જે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકની કીટોન સાથેની પ્રક્રિયાથી બને છે.
ધારો કે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $R-MgBr$ છે અને કીટોન $R'-CO-R''$ છે.
પ્રક્રિયા શ્રેણી પરથી,$(A)$ એક દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે જેનું ઓક્સિડેશન થઈને કીટોન $(B)$ મળે છે અને આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ $(C)$ દ્વારા ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
જો $(A)$ એ $butan-2-ol$ $(CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3)$ હોય:
$1$. $butan-2-ol$ નું ઓક્સિડેશન કરવાથી $(B)$ તરીકે $butanone$ $(CH_3-CO-CH_2-CH_3)$ મળે છે.
$2$. $butan-2-ol$ નું $2-bromobutane$ $(CH_3-CH(Br)-CH_2-CH_3)$ માં અને ત્યારબાદ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $sec-butylmagnesium$ બ્રોમાઈડ $(CH_3-CH(MgBr)-CH_2-CH_3)$ માં રૂપાંતર.
$3$. $sec-butylmagnesium$ બ્રોમાઈડની $butanone$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી $3,4-dimethylhexan-3-ol$ મળે છે.
આમ,$(A)$ એ $butan-2-ol$ છે.

(B) $CrO_3$ પિરિડિનમાં (Sarett પ્રક્રિયક) એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
તે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઈડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે,પરંતુ તે આલ્ડિહાઈડનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં વધુ ઓક્સિડેશન કરતું નથી.
આપેલ સબસ્ટ્રેટ $CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_2-OH$ માં,પ્રાથમિક આલ્કોહોલ ગ્રુપ $(-CH_2OH)$ નું આલ્ડિહાઈડ $(-CHO)$ માં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલ ગ્રુપ $(-CH(OH)-)$ નું કીટોન $(-C(=O)-)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_2-OH \xrightarrow{CrO_3/Py} CH_3-C(=O)-CH_2-CHO$

(B) આ પ્રક્રિયા વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણની ક્રિયાવિધિ દ્વારા આગળ વધે છે.
$1$. આલ્કોહોલ $Ph-CH_2-CH(OH)-CH_3$ પોટેશિયમ $(K)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કોક્સાઈડ આયન,$Ph-CH_2-CH(O^-)-CH_3$ બનાવે છે.
$2$. આ આલ્કોક્સાઈડ આયન ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે અને $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_2H_5Br)$ પર હુમલો કરે છે.
$3$. $S_N2$ પ્રક્રિયામાં,ન્યુક્લિયોફાઈલ આલ્કાઈલ હેલાઈડના ઈલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$4$. કારણ કે $CH$ જૂથ પરનું કાઈરલ કેન્દ્ર બંધ તૂટવાની કે બનવાની પ્રક્રિયામાં સામેલ નથી,તેથી કાઈરલ કેન્દ્ર પરનું વિન્યાસ બદલાતું નથી.
$5$. તેથી,નીપજ $Ph-CH_2-CH(OEt)-CH_3$ છે જેમાં કાઈરલ કેન્દ્ર પર વિન્યાસનું ધારણ થાય છે.

(A) દર્શાવેલ પ્રક્રિયા એ આલ્કોહોલ $(R-OH)$ અને $p$-નાઈટ્રોબેન્ઝોઈક એસિડ વચ્ચેની એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે.
એસ્ટરીકરણની ક્રિયાવિધિમાં,આલ્કોહોલ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને કાર્બોક્સિલિક એસિડના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
આ પ્રક્રિયાનો દર મુખ્યત્વે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) દ્વારા નક્કી થાય છે.
જેમ જેમ આલ્કાઈલ સમૂહ $R$ નું કદ વધે છે,તેમ પ્રક્રિયા કેન્દ્ર પર અવકાશી અવરોધ વધે છે,જે ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલાના દરને ઘટાડે છે.
તેથી,પ્રક્રિયાનો દર આ ક્રમમાં હોય છે: $CH_3- > CH_3CH_2- > (CH_3)_2CH- > (CH_3)_3C-$.
આમ,જ્યારે $R$ એ $CH_3-$ હોય ત્યારે પ્રક્રિયાનો દર સૌથી ઝડપી હોય છે.

(A) આયોડોફોર્મ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ જૂથ અથવા $CH_3CH(OH)-$ જૂથ હોય છે.
$A$. $CH_3CH_2CH(OH)CH_3$ એ $2-$બ્યુટેનોલ છે,જેમાં $CH_3CH(OH)-$ જૂથ હોવાથી તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$B$. $CH_3COCH_2CH_3$ એ $2-$બ્યુટેનોન છે,જે પણ આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$C$. $CH_3COOCH_3$ એ મિથાઈલ એસિટેટ છે,જે આયોડોફોર્મ કસોટી આપતું નથી.
$D$. $(CH_3)_2CHCH_2OH$ એ આઈસોબ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ છે,જે જરૂરી બંધારણીય એકમ ધરાવતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયક $2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-ઓલ છે,જે $3^o$ (તૃતીયક) આલ્કોહોલ છે.
$3^o$ આલ્કોહોલ સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં ઓક્સિડેશન પામતા નથી કારણ કે તેમની પાસે કાર્બોનિલ સમૂહ બનાવવા માટે જરૂરી $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી.
તેથી,$Na_2Cr_2O_7$ સાથે કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી.

(B) $1, 2, 3$-બ્યુટેનટ્રાયોલનું બંધારણ $CH_2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH_3$ છે.
પિરિયોડિક એસિડ $(HIO_4)$ એવા પાસપાસેના કાર્બન વચ્ચેના $C-C$ બંધનું વિભાજન કરે છે જે બંને હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ ધરાવતા હોય.
$1.$ $C1$ અને $C2$ વચ્ચેનો બંધ અને $C2$ તથા $C3$ વચ્ચેનો બંધ તૂટે છે.
$2.$ આ માટે $2$ મોલ $HIO_4$ ની જરૂર પડે છે.
$3.$ છેડાનો પ્રાથમિક આલ્કોહોલ સમૂહ $(C1)$ ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCH=O)$ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
$4.$ વચ્ચેનો દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ $(C2)$,જે બે વિભાજન સ્થાનોની વચ્ચે છે,તે ફોર્મિક એસિડ $(HCO_2H)$ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
$5.$ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ સમૂહ $(C3)$ એસિટોલ્ડિહાઇડ $(CH_3CH=O)$ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
તેથી,$HCO_2H, HCHO,$ અને $CH_3CHO$ બનાવવા માટે $2$ મોલ $HIO_4$ વપરાય છે.

(B) પિરિયોડિક એસિડ $(HIO_4)$ વિસિનલ ડાયોલ અને પોલીઓલનું વિભાજન કરે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CHO-CH(OH)-CH_2OH + 2HIO_4 \rightarrow HCHO + 2HCO_2H + 2HIO_3$.
છેડાનો $CH_2OH$ સમૂહ $HCHO$ (ફોર્માલ્ડિહાઇડ) માં ઓક્સિડેશન પામે છે અને અંદરનો $CH(OH)$ સમૂહ $HCO_2H$ (ફોર્મિક એસિડ) માં ઓક્સિડેશન પામે છે.
$CHO$ સમૂહ પણ $HCO_2H$ માં ઓક્સિડેશન પામે છે.
આમ,નીપજો $HCHO$ અને $2HCO_2H$ છે.

(A) પ્રક્રિયક $3-(hydroxymethyl)cyclohexan-1-ol$ છે. પ્રક્રિયક $Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4$ એ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા (જોન્સ પ્રક્રિયક) છે. તે પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. તેથી,$1^\circ$ આલ્કોહોલ સમૂહ $(-CH_2OH)$ નું કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ માં અને $2^\circ$ આલ્કોહોલ સમૂહ $(-OH)$ નું કીટોન $(=O)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે. અંતિમ નીપજ $3-oxocyclohexanecarboxylic acid$ છે.

(B) $PCC$ (પિરિડિનિયમ ક્લોરોક્રોમેટ) એ પ્રાથમિક આલ્કોહોલનું આલ્ડિહાઇડમાં અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલનું કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરવા માટે વપરાતો એક મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
અહીં,સાયક્લોહેક્ઝેનોલ એ દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે. જ્યારે તેની પ્રક્રિયા $PCC$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ઓક્સિડેશન થઈને સાયક્લોહેક્ઝેનોન બને છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે:
$\text{સાયક્લોહેક્ઝેનોલ} \xrightarrow{PCC} \text{સાયક્લોહેક્ઝેનોન}$
તેથી,સાચું રૂપાંતરણ વિકલ્પ $B$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

(D) $C_5H_{12}O$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા પ્રાથમિક આલ્કોહોલ ($1^\circ$ આલ્કોહોલ) પેન્ટાઇલ સમૂહ સાથે $-OH$ સમૂહ જોડાયેલ હોવાથી બને છે.
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2OH$ (પેન્ટેન$-1-$ઓલ)
$2$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2OH$ ($2$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ). આ અણુમાં કાયરલ કેન્દ્ર હોવાથી, તે બે એનાન્ટીઓમર્સ ($R$ અને $S$) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$3$. $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2OH$ ($3$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ)
$4$. $(CH_3)_3C-CH_2OH$ ($2$,$2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપેન$-1-$ઓલ)
$2$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ માટે સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ ગણતા, આપણને મળે છે: $(1)$ પેન્ટેન$-1-$ઓલ, $(2)$ $(R)$$-2$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ, $(3)$ $(S)$$-2$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ, $(4)$ $3$-મિથાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓલ, અને $(5)$ $2,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપેન$-1-$ઓલ.
આમ, કુલ $5$ પ્રાથમિક આલ્કોહોલ શક્ય છે.

(A) $2-$ઓક્ટેનોલની પ્રકાશ સક્રિયતા તેના $C-2$ સ્થાન પર રહેલા કાઈરલ કાર્બન પરમાણુને કારણે છે.
જ્યારે મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે $2-$ઓક્ટેનોલ એસિડ-ઉદ્દીપિત નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે.
આ પ્રક્રિયાને પરિણામે આલ્કીન (ઓક્ટીન) બને છે,જે અકાઈરલ અણુ છે.
દ્વિબંધના નિર્માણ દરમિયાન કાઈરલ કેન્દ્ર નાશ પામતું હોવાથી,અણુ તેની પ્રકાશ સક્રિયતા ગુમાવે છે.
$CH_3-CH(OH)-(CH_2)_5-CH_3 \xrightarrow{dil. \, acid} CH_3-CH=CH-(CH_2)_4-CH_3 + H_2O$

(C) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. $1$-ટેટ્રાલૉલની પિરિડિનની હાજરીમાં $TsCl$ ($p$-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનાઈલ ક્લોરાઈડ) સાથેની પ્રક્રિયા હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહને સારા લિવિંગ ગ્રુપ,ટોસિલેટ સમૂહ $(-OTs)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે નીપજ $(A)$ તરીકે $1$-ટેટ્રાલિલ ટોસિલેટ બનાવે છે.
$2$. $(A)$ ની $LiAlH_4$ (એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા) સાથેની પ્રક્રિયા ટોસિલેટ સમૂહનું હાઈડ્રાઈડ આયન $(H^-)$ દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન કરે છે,જે $C-OTs$ બંધનું $C-H$ બંધમાં રિડક્શન કરે છે,જેનાથી નીપજ $(B)$ તરીકે ટેટ્રાલિન ($1,2,3,4$-ટેટ્રાહાઇડ્રોનેપ્થલીન) મળે છે.

(D) આલ્કોહોલની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$(a)$ $4-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-3-$ઈન$-1-$ઓલ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે જે પુનઃરચના પામીને વધુ સ્થાયી એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે ત્યારબાદ $Cl^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3-$ક્લોરો$-3-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન આપે છે.
$(b)$ $5-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1-$ઓલ એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે જે સીધી રીતે $Cl^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3-$ક્લોરો$-3-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન આપે છે.
$(c)$ $1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1-$ઓલ એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે જે $Cl^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3-$ક્લોરો$-3-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન આપે છે.
આમ,આપેલા તમામ આલ્કોહોલ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા નિર્દિષ્ટ નીપજ આપી શકે છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) જોન્સ પ્રક્રિયક $(CrO_3/H_2SO_4)$ નો ઉપયોગ કરીને દ્વિતીયક આલ્કોહોલ $(2^{\circ} \text{ alcohol})$ નું ઓક્સિડેશન કરવાથી કીટોન બને છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $R-CH(OH)-R' \xrightarrow{CrO_3/H_2SO_4} R-CO-R' \text{ (કીટોન)}$.

(B) શરૂઆતનું પદાર્થ ટ્રાયોલ (સાયક્લોહેક્ઝેન$-1,2,4-$ટ્રાયોલ) છે.
$4$-સ્થાન પરના સેકન્ડરી આલ્કોહોલનું કીટોનમાં પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશન કરવા માટે અને $1,2$-ડાયોલને સુરક્ષિત કરવા માટે,આપણે સૌ પ્રથમ $1,2$-ડાયોલ સ્થાનો પર એસીટોનાઇડ (ચક્રીય કેટલ) પ્રોટેક્ટિંગ ગ્રુપ બનાવવા માટે એસિડ ઉદ્દીપક $(H^{+})$ ની હાજરીમાં એસીટોન $(Me_2CO)$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
ત્યારબાદ,$4$-સ્થાન પરના બાકી રહેલા સેકન્ડરી આલ્કોહોલનું $KMnO_4$ નો ઉપયોગ કરીને કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
અંતે,$1,2$-ડાયોલને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે એસિડ-કેટેલાઇઝ્ડ હાઇડ્રોલિસિસ $(H_3O^{\oplus})$ દ્વારા એસીટોનાઇડ પ્રોટેક્ટિંગ ગ્રુપને દૂર કરવામાં આવે છે,જે અંતિમ ઉત્પાદન $4$-હાઇડ્રોક્સીસાયક્લોહેક્ઝેનોન આપે છે.

(B) $I_2$ અને મંદ $NaOH$ સાથે પીળા રંગના અવક્ષેપ બનવા એ આયોડોફોર્મ કસોટીની લાક્ષણિકતા છે. આ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ કાર્બન અથવા હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય.
આણ્વીય સૂત્ર $C_8H_{10}O$ આપેલ છે,સંયોજન $C_6H_5CH(OH)CH_3$ ($1$-ફિનાઈલઈથેનોલ) માં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ રહેલો છે.
$I_2$ અને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી,$C_6H_5CH(OH)CH_3$ નું ઓક્સિડેશન થઈને એસીટોફિનોન બને છે,જે ત્યારબાદ આગળ પ્રક્રિયા કરીને આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના પીળા અવક્ષેપ અને સોડિયમ બેન્ઝોએટ બનાવે છે.

(A) આયોડોફોર્મ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3-CO-$ જૂથ અથવા $CH_3-CH(OH)-$ જૂથ હોય છે.
$A$. ઇથેનોલ $(CH_3-CH_2-OH)$ માં $CH_3-CH(OH)-$ જૂથ હોય છે. $I_2$ અને $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા દરમિયાન,તેનું પ્રથમ એસીટાલ્ડિહાઇડ $(CH_3-CHO)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે,જે પછી આયોડોફોર્મ $(CHI_3)$ ના પીળા સ્ફટિકો બનાવવા માટે આયોડોફોર્મ પ્રક્રિયા આપે છે.
$B$. પ્રોપેનાલ $(CH_3-CH_2-CHO)$ માં જરૂરી બંધારણીય જૂથ હોતું નથી.
$C$. ઇથેન$-1,2-$ડાયોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ માં જરૂરી બંધારણીય જૂથ હોતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $1$. એસિડ ઉદ્દીપક $(H^+)$ ની હાજરીમાં સાયક્લોહેક્ઝેનોન અને ગ્લિસરોલની પ્રક્રિયાથી ચક્રીય કીટલ $(A)$ બને છે. ગ્લિસરોલમાં ત્રણ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ હોય છે,પરંતુ પ્રક્રિયા પાંચ-સભ્ય ધરાવતી ડાયોક્સોલેન રીંગ બનાવે છે,જેમાં એક પ્રાથમિક હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ મુક્ત રહે છે.
$2$. બીજા તબક્કામાં,ચક્રીય કીટલ $(A)$ નો મુક્ત હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ બેઝની હાજરીમાં ડાયમિથાઈલ સલ્ફેટ $(Me_2SO_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. આ વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણ અથવા મિથાઈલેશન પ્રક્રિયા છે,જેમાં હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું મેથોક્સી સમૂહ $(-OMe)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
$3$. અંતિમ નીપજ $(B)$ એ મિથાઈલેટેડ ચક્રીય કીટલ છે,જે વિકલ્પ $(B)$ માં દર્શાવેલ બંધારણને અનુરૂપ છે.

(C) આયોડોફોર્મ કસોટી એવા સંયોજનો દ્વારા આપવામાં આવે છે જેમાં $CH_3CO-$ સમૂહ અથવા $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ હોય છે.
$(A)$ $CH_3CH_2OH$ માં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ છે,તેથી તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$(B)$ $Ph-CH=CH-CH(OH)CH_3$ માં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ છે,તેથી તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
$(C)$ $Ph-C(OH)(CH_3)_2$ એ $3^{\circ}$ આલ્કોહોલ છે. તેમાં $CH_3CH(OH)-$ સમૂહ નથી અને તેનું મિથાઈલ કીટોનમાં ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી. તેથી,તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપતું નથી.
$(D)$ $CH_3CHO$ માં $CH_3CO-$ સમૂહ છે,તેથી તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) આ પ્રક્રિયા એસ્ટરનું આલ્કલાઇન જળવિભાજન (સેપોનિફિકેશન) છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$HO^{-}$ ન્યુક્લિયોફાઇલ એસિટેટ ગ્રુપના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
આલ્કોહોલ ભાગના ઓક્સિજન પરમાણુ અને એસ્ટરના કાર્બોનિલ કાર્બન વચ્ચેનો બંધ તૂટે છે.
કારણ કે કાયરલ કેન્દ્ર (જે કાર્બન પરમાણુ $OAc$ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલ છે) બંધ તૂટવાની કે બનવાની પ્રક્રિયામાં સામેલ નથી,તેથી કાયરલ કેન્દ્ર પરનું વિન્યાસ બદલાતું નથી.
તેથી,નીપજ $CH_3-CH(OH)-Et$ પ્રક્રિયક જેવી જ ઓપ્ટિકલ એક્ટિવિટી જાળવી રાખે છે,જે $d$ (ડેક્સ્ટ્રો રોટેટરી) છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયામાં એસિડ ઉદ્દીપકની $(Conc. HCl)$ હાજરીમાં એસ્ટરના આલ્કોક્સી સમૂહની આલ્કોહોલ સાથે આપ-લે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા,જેમાં એક એસ્ટરનું બીજા એસ્ટરમાં રૂપાંતર થાય છે,તેને ટ્રાન્સ-એસ્ટરીકરણ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયા આલ્કોહોલ અને એસિડ ક્લોરાઈડ વચ્ચે બેઝની હાજરીમાં થતી એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,આલ્કોહોલનો $O-H$ બંધ તૂટે છે અને $C-O$ બંધ અકબંધ રહે છે.
કાઈરલ કેન્દ્ર એ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ કાર્બન પરમાણુ $(C-OH)$ હોવાથી,અને આ કાર્બન તથા ઓક્સિજન વચ્ચેનો બંધ પ્રક્રિયા દરમિયાન તૂટતો નથી,તેથી કાઈરલ કેન્દ્ર પરનો વિન્યાસ બદલાતો નથી.
તેથી,જો પ્રક્રિયક આલ્કોહોલ શુદ્ધ $R$-આઈસોમર હોય,તો નીપજમાં પણ કાઈરલ કેન્દ્ર પર સમાન $R$-વિન્યાસ જળવાઈ રહેશે.

(D) શરૂઆતનું સંયોજન $4-(\text{aminomethyl})\text{cyclohexylmethanol}$ છે,જેમાં પ્રાથમિક આલ્કોહોલ $(-CH_2OH)$ અને પ્રાથમિક એમાઇન $(-CH_2NH_2)$ બંને જૂથો છે.
એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $(Ac_2O)$ એ એસિટિલેટિંગ એજન્ટ છે જે આલ્કોહોલ અને એમાઇન બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
જોકે,નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં એમાઇન જૂથ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલ કરતા ઝડપી હોય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,વધુ ન્યુક્લિયોફિલિક એમાઇન જૂથ $Ac_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમાઇડ બનાવે છે: $R-CH_2NH_2 + Ac_2O \rightarrow R-CH_2NHCOCH_3 + CH_3COOH$.
આ નીપજ $P$ છે,જેમાં એમાઇડ જૂથ છે અને આલ્કોહોલ જૂથ અકબંધ છે.
બીજા તબક્કામાં,બાકી રહેલું આલ્કોહોલ જૂથ $Ac_2O$ ના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવે છે: $R-CH_2OH + Ac_2O \rightarrow R-CH_2OCOCH_3 + CH_3COOH$.
આ નીપજ $Q$ છે,જેમાં એમાઇડ અને એસ્ટર બંને જૂથો છે.

(B) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. બેન્ઝીન $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં સાયક્લોહેક્ઝીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાયક્લોહેક્ઝાઈલબેન્ઝીન બનાવે છે.
$2$. $NBS$ અને ત્યારબાદ $alc. KOH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી દ્વિબંધ દાખલ થાય છે,જે $1$-ફિનાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન (સંયોજન $(B)$) બનાવે છે.
$3$. $RCO_3H$ (પેરોક્સી એસિડ) નો ઉપયોગ કરીને $1$-ફિનાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈનનું ઈપોક્સિડેશન કરવાથી $1$-ફિનાઈલ-$-\text{ઓક્સાબાયસિકલો}[4.1.0]\text{હેપ્ટેન}$ (સંયોજન $(C)$) મળે છે.

(D) $2-$ફિનાઈલપ્રોપીનનું સંશ્લેષણ નીચેના પગલાંઓ દ્વારા થાય છે:
$1.$ ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયકનું નિર્માણ: બ્રોમોબેન્ઝિન ડાયઈથાઈલ ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફિનાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(PhMgBr)$ બનાવે છે.
$2.$ ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા: $PhMgBr$ એસિટોન $[(CH_3)_2C=O]$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કોક્સાઈડ મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે.
$3.$ એસિડિક વર્કઅપ: $H_3O^{+}$ ઉમેરવાથી $2-$ફિનાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલ મળે છે.
$4.$ નિર્જલીકરણ: $2-$ફિનાઈલપ્રોપેન$-2-$ઓલને $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવાથી નિર્જલીકરણ થઈને $2-$ફિનાઈલપ્રોપીન મળે છે.

(A) પગલું $1$: $4-\text{ક્લોરોબેન્ઝિલ}$ $\text{બ્રોમાઈડ}$ ની $\text{સૂકા}$ $\text{ઈથર}$ $(Et_2O)$ માં $Mg$ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,$4-\text{ક્લોરોબેન્ઝિલમેગ્નેશિયમ}$ $\text{બ્રોમાઈડ}$ $(A)$ બને છે,જે $Cl-C_6H_4-CH_2MgBr$ છે.
પગલું $2$: ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(A)$ એ એસીટાલ્ડિહાઈડ $(CH_3CHO)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ત્યારબાદ એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ $(H_3O^+)$ દ્વારા દ્વિતીયક આલ્કોહોલ બનાવે છે.
ન્યુક્લિયોફિલિક $CH_2-C_6H_4-Cl$ સમૂહ $CH_3CHO$ ના કાર્બોનિલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે અને $Cl-C_6H_4-CH_2-CH(O^-)-CH_3$ બનાવે છે,જે પ્રોટોનેશન પછી નીપજ $(B)$ તરીકે $Cl-C_6H_4-CH_2-CH(OH)-CH_3$ આપે છે.

(D) $III$ એ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(Anhy. ZnCl_2 + Conc. HCl)$ સાથે તરત જ ધૂંધળાપણું આપે છે,જે સૂચવે છે કે $III$ એ તૃતીયક $(3^\circ)$ આલ્કોહોલ છે.
જ્યારે કીટોન ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgBr)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે ત્યારે $3^\circ$ આલ્કોહોલ બને છે. તેથી,$II$ એ કીટોન હોવો જોઈએ.
કારણ કે $II$ એ $I (C_3H_6Cl_2)$ માંથી જલીય $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે,તેથી $I$ એ જેમિનલ ડાયહેલાઈડ હોવો જોઈએ. આમ,$I$ એ $2,2$-ડાયક્લોરોપ્રોપેન $(CH_3-C(Cl)_2-CH_3)$ છે.

(B) આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજનના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ $3^o > 2^o > 1^o > CH_3^+$ હોવાથી,આલ્કોહોલના નિર્જલીકરણનો દર પણ આ જ ક્રમ અનુસરે છે: $3^o > 2^o > 1^o > CH_3OH$.

(D) સાંદ્ર $HCl$ અને નિર્જળ $ZnCl_2$ ના મિશ્રણને લ્યુકાસ પ્રક્રિયક કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા આગળ વધે છે.
લ્યુકાસ પ્રક્રિયક પ્રત્યે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $3^o > 2^o > 1^o$ છે.
$2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ એ તૃતીયક $(3^o)$ આલ્કોહોલ છે,જ્યારે અન્ય પ્રાથમિક અથવા દ્વિતીયક આલ્કોહોલ છે.
તેથી,$2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક સાથે સૌથી ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે અને તરત જ ધૂંધળાપણું (turbidity) આપે છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં $p$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ ગરમ સ્થિતિમાં $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આ અણુમાં બે હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ છે: એક ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ અને બીજો આલ્કોહોલિક $-CH_2OH$ સમૂહ.
ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ સામાન્ય રીતે $HCl$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રત્યે ઓછા સક્રિય હોય છે કારણ કે રેઝોનન્સને કારણે $C-O$ બંધમાં આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા હોય છે.
જોકે,આલ્કોહોલિક $-CH_2OH$ સમૂહ એ પ્રાથમિક બેન્ઝાઈલિક આલ્કોહોલ છે. બેન્ઝાઈલિક આલ્કોહોલ વિસ્થાપન પ્રત્યે ખૂબ જ સક્રિય હોય છે કારણ કે પરિણામી કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બેન્ઝીન રિંગ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
તેથી,$-CH_2OH$ સમૂહ $HCl$ સાથે વિસ્થાપન પામીને $-CH_2Cl$ બનાવે છે,જ્યારે ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ અપ્રભાવિત રહે છે.
મુખ્ય નીપજ $4$-ક્લોરોમિથાઈલફિનોલ છે.

(A) $MnO_2$ એ એક પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે ખાસ કરીને એલાઈલિક અને બેન્ઝિલિક આલ્કોહોલનું તેમના અનુરૂપ આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે,દ્વિબંધને અસર કર્યા વિના.
એલાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_2=CH-CH_2OH)$ નું $MnO_2$ નો ઉપયોગ કરીને એક્રોલીન $(CH_2=CH-CHO)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(B) સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી દ્વારા થાય છે. નિર્જલીકરણનો દર બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$(I)$ સાયક્લોહેક્સ$-2-$ઈન$-1-$ઓલ એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(II)$ સાયક્લોહેક્સ$-3-$ઈન$-1-$ઓલ એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(III)$ સાયક્લોહેક્સા$-2,5-$ડાઈન$-1-$ઓલ અત્યંત સ્થિર સંસ્પદન-સ્થાયી એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$(IV)$ ફિનોલ સરળતાથી નિર્જલીકરણ પામતું નથી કારણ કે સંસ્પદનને કારણે $C-OH$ બંધમાં આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા હોય છે,અને પરિણામી ફિનાઈલ કેટાયન અત્યંત અસ્થિર હોય છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાની સરખામણી કરતા: $(III)$ માંથી બનતો કાર્બોકેટાયન વિસ્તૃત સંયુગ્મનને કારણે સૌથી વધુ સ્થિર છે. $(I)$ અને $(II)$ વચ્ચે,$(I)$ વધુ સ્થિર છે કારણ કે દ્વિબંધ કાર્બોકેટાયન કેન્દ્રની નજીક છે,જે વધુ સારી સંસ્પદન આપે છે. $(IV)$ સૌથી ઓછું પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
આમ,ક્રમ $III > II > I > IV$ છે.

(B) એસિડ $(H_3PO_4)$ ની હાજરીમાં આલ્કોહોલનું નિર્જલીકરણ $E_1$ મિકેનિઝમને અનુસરે છે.
$E_1$ મિકેનિઝમમાં પ્રક્રિયાનો દર નક્કી કરતું પગલું કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીનું નિર્માણ છે.
પ્રક્રિયાનો દર કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
સેકન્ડરી આલ્કોહોલ સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જ્યારે ટર્શરી આલ્કોહોલ ટર્શરી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
ટર્શરી કાર્બોકેટાયન સેકન્ડરી કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થિર હોવાથી,ટર્શરી આલ્કોહોલના નિર્જલીકરણનો દર સેકન્ડરી આલ્કોહોલ કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,$(b)$ માટે પ્રક્રિયાનો દર $(a)$ કરતા વધારે છે,જેનો અર્થ છે કે $a < b$.

(A) આલ્કોહોલની લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(HCl/ZnCl_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
પ્રક્રિયાનો દર બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$IV$: $Ph-C^+(CH_3)_2$ (તૃતીયક બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન,જે રેઝોનન્સ અને ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા વધુ સ્થિર છે) > $I$: $(CH_3)_3C^+$ (તૃતીયક આલ્કાઇલ કાર્બોકેટાયન) > $II$: $CH_3-CH^+-CH_3$ (દ્વિતીયક આલ્કાઇલ કાર્બોકેટાયન) > $III$: $CH_3-CH_2^+$ (પ્રાથમિક આલ્કાઇલ કાર્બોકેટાયન).
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $IV > I > II > III$ છે.

(C) સાચો જવાબ $(C)$ છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં,પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા આગળ વધે છે.
આલ્કોહોલ $Ph-C(CH_3)_2-CH_2-OH$ એ લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(HCl/ZnCl_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $Ph-C(CH_3)_2-CH_2^+$ બનાવે છે.
આ કાર્બોકેટાયન $1,2$-મિથાઈલ શિફ્ટ દ્વારા વધુ સ્થાયી તૃતીયક બેન્ઝાઈલિક કાર્બોકેટાયન $Ph-C^+(CH_3)-CH_2-CH_3$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ કાર્બોકેટાયન સમતલીય હોવાથી,ન્યુક્લિયોફાઈલ $Cl^-$ બંને બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરી શકે છે,જેના પરિણામે મુખ્ય નીપજ તરીકે $2$-ક્લોરો-$2$-ફિનાઈલબ્યુટેનનું રેસેમિક મિશ્રણ બને છે.

(D) આલ્કોહોલની લ્યુકાસ પ્રક્રિયક $(conc. HCl + \text{anhydrous } ZnCl_2)$ સાથેની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ $1^\circ, 2^\circ,$ અને $3^\circ$ આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિને અનુસરે છે,અને તેનો દર બનતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
તૃતીયક $(3^\circ)$ આલ્કોહોલ સ્થિર $3^\circ$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે અને તેથી તરત જ પ્રક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ બનાવે છે,જે ધૂંધળાપણા તરીકે દેખાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$2$-મિથાઇલ$-2-$બ્યુટેનોલ એ $3^\circ$ આલ્કોહોલ છે,તેથી તે તરત જ ધૂંધળાપણું આપે છે.

(A) આલ્કોહોલની હાઇડ્રોજન હેલાઇડ $(HX)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં $C-O$ બંધનું વિભાજન થાય છે.
$HX$ ની પ્રતિક્રિયાત્મકતા $H-X$ બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
જેમ હેલોજન પરમાણુનું કદ $F$ થી $I$ તરફ વધે છે,તેમ $H-X$ બંધની બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે.
તેથી,બંધની મજબૂતીનો ક્રમ $HF > HCl > HBr > HI$ છે.
પરિણામે,$H-X$ બંધના વિભાજન માટે પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $HI > HBr > HCl > HF$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં સાયક્લોપેન્ટાઈલમિથેનોલનું એસિડ-ઉદ્દીપકીય નિર્જલીકરણ થાય છે.
$1$. હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું પ્રોટોનેશન થઈને સારું લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બને છે.
$2$. પાણીના અણુના દૂર થવાથી પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$3$. આ પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી છ-સભ્યવાળા સાયક્લોહેક્સાઈલ કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે રિંગ વિસ્તરણ (ring expansion) પામે છે.
$4$. અંતે,પ્રોટોન દૂર થવાથી સૌથી સ્થાયી આલ્કીન,સાયક્લોહેક્સિન બને છે.

(A) પગલું $1$: $HgSO_4/H_2SO_4$ ની હાજરીમાં એસિટિલીન $(HC \equiv CH)$ નું જલીયકરણ એસિટાલડીહાઈડ $(CH_3CHO)$ આપે છે.
પગલું $2$: એસિટાલડીહાઈડની ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક $(CH_3MgBr)$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન $(HOH)$ આઈસોપ્રોપાઈલ આલ્કોહોલ $(CH_3CH(OH)CH_3)$ આપે છે.
પગલું $3$: આઈસોપ્રોપાઈલ આલ્કોહોલની $P/Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયાથી હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું બ્રોમીન દ્વારા વિસ્થાપન થઈને આઈસોપ્રોપાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3CH(Br)CH_3)$ બને છે.

(B) $butan-2-ol$ $(CH_3CH_2CH(OH)CH_3)$ નું $H^+/\Delta$ ની હાજરીમાં નિર્જલીકરણ $E1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$1$. બનતો કાર્બોકેટાયન $CH_3CH_2CH^+CH_3$ છે.
$2$. પાસપાસેના કાર્બન પરથી પ્રોટોન દૂર થવાથી ત્રણ શક્ય આલ્કીન નીપજો મળે છે:
- $but-1-ene$ $(CH_3CH_2CH=CH_2)$
- $cis-but-2-ene$ $(CH_3CH=CHCH_3)$
- $trans-but-2-ene$ $(CH_3CH=CHCH_3)$
આમ,નીપજોની સંખ્યા $(x) = 3$.
$3$. જ્યારે આ ત્રણ આલ્કીન $Br_2/CCl_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેઓ વિસીનલ ડાયબ્રોમાઈડ બનાવે છે:
- $but-1-ene$ માંથી $1,2-dibromobutane$ મળે છે (એક કાઈરલ નીપજ,$R$ અને $S$ એનાન્શિયોમરનું રેસેમિક મિશ્રણ).
- $cis-but-2-ene$ માંથી $meso-2,3-dibromobutane$ મળે છે (એક નીપજ).
- $trans-but-2-ene$ માંથી $(2R, 3R)$ અને $(2S, 3S)-2,3-dibromobutane$ નું રેસેમિક મિશ્રણ મળે છે (બે એનાન્શિયોમર).
$4$. કુલ સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિક નીપજોની ગણતરી: $1,2-dibromobutane$ ($2$ એનાન્શિયોમર),$meso-2,3-dibromobutane$ ($1$ આઈસોમર),અને $(2R, 3R)/(2S, 3S)-2,3-dibromobutane$ ($2$ એનાન્શિયોમર). કુલ નીપજો $(y) = 2 + 1 + 2 = 5$.
તેથી,$x = 3$ અને $y = 5$.