Properties of Phenols Questions in Gujarati

(C) એસિડિકતા એ $pKa$ મૂલ્યના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$1$. પિક્રિક એસિડ ($2,4,6$-ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ) એ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે તેમાં ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $-NO_2$ સમૂહો હાજર છે,તેથી તેનું $pKa$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું $(0.78)$ છે.
$2$. $p$-નાઈટ્રોફિનોલ એ $-NO_2$ સમૂહની $-I$ અને $-M$ અસરને કારણે ફિનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે $(pKa = 7.1)$.
$3$. ફિનોલ એ ઇથેનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે ફિનોક્સાઇડ આયન સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે $(pKa = 10)$.
$4$. ઇથેનોલ સૌથી ઓછો એસિડિક છે $(pKa = 16)$.
તેથી,સાચી જોડ છે: $a-iii, b-iv, c-i, d-ii$.

(B) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ બેઝની હાજરીમાં બેન્ઝોઇલ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5COCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સ્કોટેન-બૌમન પ્રક્રિયા દ્વારા ફિનાઇલ બેન્ઝોએટ $(X)$ બનાવે છે.
$2$. ફિનાઇલ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COOC_6H_5)$ ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન (નાઇટ્રેશન) માંથી પસાર થાય છે. એસ્ટર ગ્રુપ $(-OCOC_6H_5)$ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક છે. અવકાશી અવરોધને કારણે,પેરા-વિસ્થાપિત નીપજ મુખ્ય નીપજ છે.
$3$. નાઇટ્રેશન ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલી રીંગ (ફિનોક્સી રીંગ) પર થાય છે કારણ કે તે બેન્ઝોઇલ રીંગ કરતા વધુ સક્રિય છે. આમ,મુખ્ય નીપજ $Y$ એ $4-$નાઇટ્રોફિનાઇલ બેન્ઝોએટ છે.

(B) ફિનોલની એસિડિકતા પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતા ફિનોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$-NO_{2}$ અને $-Cl$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ અને રેઝોનન્સ દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરે છે,જેથી એસિડિકતા વધે છે.
$-CH_{3}$ (જેમ કે $o-$ક્રેસોલમાં) જેવા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ સમૂહો $(EDG)$ ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારીને ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર કરે છે,જેથી એસિડિકતા ઘટે છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$1$. $o-$નાઈટ્રોફિનોલ: $-NO_{2}$ (પ્રબળ $EWG$) ધરાવે છે,સૌથી વધુ એસિડિક.
$2$. $o-$ક્લોરોફિનોલ: $-Cl$ $(EWG)$ ધરાવે છે,એસિડિક.
$3$. ફિનોલ: પ્રમાણભૂત સંદર્ભ.
$4$. $o-$ક્રેસોલ: $-CH_{3}$ $(EDG)$ ધરાવે છે,સૌથી ઓછું એસિડિક.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $o-$નાઈટ્રોફિનોલ > $o-$ક્લોરોફિનોલ > ફિનોલ > $o-$ક્રેસોલ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા શ્રેણી ક્યુમીનમાંથી ફિનોલ બનાવવાની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે:
$1$. બેન્ઝીન નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં આઇસોપ્રોપાઇલ ક્લોરાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુમીન $(A)$ બનાવે છે.
$2$. ક્યુમીન $(A)$ નું $130^{\circ}C$ તાપમાને $O_2$ દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ $(B)$ બને છે.
$3$. ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ $(B)$ ને $100^{\circ}C$ તાપમાને મંદ $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવતા ફિનોલ અને પ્રોપેનોન $(C)$ મળે છે.
તેથી,$C$ એ પ્રોપેનોન છે.

(B) $C_7H_8O$ અણુસૂત્ર ક્રેસોલ અથવા બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ માટે છે.
સંયોજન $NaOH$ માં ઓગળે છે,તેથી તે સ્વભાવે એસિડિક છે,જે સૂચવે છે કે તે ફિનોલ (ક્રેસોલ) છે.
તે તટસ્થ $FeCl_3$ સાથે લાક્ષણિક જાંબલી રંગ આપે છે,જે ફિનોલિક સમૂહો માટેની કસોટી છે.
બ્રોમિન પાણી સાથેની પ્રક્રિયા ટ્રાયબ્રોમો વ્યુત્પન્ન આપે છે,જે $-OH$ સમૂહની સાપેક્ષમાં ત્રણ સક્રિય સ્થાનો (ઓર્થો અને પેરા) ની હાજરી સૂચવે છે.
ક્રેસોલના ત્રણેય આઈસોમર્સ ($o$-,$m$-,અને $p$-) આ શરતો સંતોષે છે. જોકે,પાઠ્યપુસ્તકના સંદર્ભમાં $m$-ક્રેસોલ સામાન્ય રીતે આ પ્રક્રિયા માટે દર્શાવવામાં આવે છે.

(B) જ્યારે ફિનોલની પ્રક્રિયા બ્રોમીન પાણી $(Br_2/H_2O)$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $-OH$ સમૂહની અત્યંત સક્રિય પ્રકૃતિને કારણે તે તમામ ઉપલબ્ધ ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન અનુભવે છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે સફેદ અવક્ષેપ તરીકે $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોફિનોલ બને છે.
તેથી,પ્રક્રિયક "$X$" એ પાણીમાં બ્રોમીન છે.

(A) $p$-નાઈટ્રોફિનોલનું ક્વિનોલમાં રૂપાંતર નીચેના તબક્કાઓ દ્વારા થાય છે:
$1$. રિડક્શન: $p$-નાઈટ્રોફિનોલનું $Sn/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન કરવામાં આવે છે જેથી $p$-એમિનોફિનોલ બને છે.
$2$. ડાયઝોટાઈઝેશન: $p$-એમિનોફિનોલની $0-5 \ ^\circ C$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવવામાં આવે છે.
$3$. હાઈડ્રોલિસિસ: ડાયઝોનિયમ ક્ષારને પાણી સાથે ગરમ કરીને હાઈડ્રોલિસિસ કરવામાં આવે છે,જેનાથી ક્વિનોલ ($p$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન) મળે છે.

(B) વિસ્થાપિત ફિનોલની એસિડિકતા તેના પર રહેલા વિસ્થાપકોની પ્રકૃતિ દ્વારા અસર પામે છે.
$-NO_2$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહો $(EWG)$ $-I$ અને $-M$ અસર દ્વારા ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થાયી કરીને એસિડિક પ્રબળતા વધારે છે.
તેનાથી વિપરીત,$-CH_3$ (ક્રેસોલમાં મિથાઈલ સમૂહ) જેવા ઇલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહો $(EDG)$ $+I$ અસર અને હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા એસિડિક પ્રબળતા ઘટાડે છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થાયી બનાવે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $o-cresol < phenol < o-nitrophenol$ છે.

(A) (પેરા-નાઈટ્રોફિનોલ) માં આંતર-આણ્વીય (intermolecular) $H$-બંધન જોવા મળે છે,જે અણુઓના જોડાણને કારણે ઉત્કલનબિંદુ વધારે છે.
$(B)$ (ઓર્થો-નાઈટ્રોફિનોલ) માં આંતઃ-આણ્વીય (intramolecular) $H$-બંધન જોવા મળે છે,જે જોડાણને મર્યાદિત કરે છે અને પરિણામે ઉત્કલનબિંદુ નીચું રહે છે.
જેમ કે $(B)$ નું ઉત્કલનબિંદુ નીચું છે,તે $(A)$ કરતા વધુ બાષ્પશીલ છે.
તેથી,ચોક્કસ તાપમાને $(B)$ નું બાષ્પ દબાણ $(A)$ કરતા વધારે હોય છે.

(A) સંયોજનની એસિડિકતા પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવ્યા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $p-$નાઈટ્રોફિનોલ $(A)$: નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચનાર ગ્રુપ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરે છે,તેથી તે સૌથી વધુ એસિડિક છે. તેનો $pK_a$ $7.1$ $(I)$ છે.
$2$. ફિનોલ $(B)$: ફિનોલ ઇથેનોલ કરતા વધુ એસિડિક છે પણ $p-$નાઈટ્રોફિનોલ કરતા ઓછો એસિડિક છે. તેનો $pK_a$ $10.0$ $(II)$ છે.
$3$. ઇથેનોલ $(C)$: એલિફેટિક આલ્કોહોલ ફિનોલ કરતા ઘણા ઓછા એસિડિક હોય છે કારણ કે આલ્કાઇલ ગ્રુપની ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ અસર ($+I$ અસર) આલ્કોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર બનાવે છે. તેનો $pK_a$ $15.9$ $(III)$ છે.
$4$. $p-$ક્રેસોલ $(D)$: મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ ($+I$ અને હાઇપરકોન્જુગેશન) છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને ફિનોલની સરખામણીમાં અસ્થિર બનાવે છે,તેથી તે ઓછો એસિડિક છે. તેનો $pK_a$ $10.2$ $(IV)$ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-III, D-IV$ છે.

(A) $1$. બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2Cl)$ ની $283 \ K$ તાપમાને પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાથી ફિનોલ $(X)$ મળે છે.
$2$. ફિનોલ $(X)$ સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક સબસ્ટિટ્યુશન દ્વારા $2,4,6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ બનાવે છે,જેને પિક્રિક એસિડ $(Y)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$3$. ફિનોલ $(X)$ બ્રોમીન પાણી $(Br_2/H_2O)$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને તમામ ઉપલબ્ધ ઓર્થો અને પેરા સ્થાનો પર ઇલેક્ટ્રોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન દ્વારા $2,4,6-$ટ્રાયબ્રોમોફિનોલ $(Z)$ બનાવે છે.

(A) $C_6H_7N$ એ એનિલિન $(A)$ છે.
એનિલિન $273-278 \ K$ તાપમાને $NaNO_2 / HCl$ સાથે ડાયઝોટાઇઝેશન પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ બનાવે છે,જે પાણી સાથે ગરમ કરવાથી ફિનોલ $(B)$ આપે છે.
ફિનોલ સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન દ્વારા $2,4,6-$ટ્રાયનાઇટ્રોફિનોલ $(C)$ આપે છે,જેને સામાન્ય રીતે પિક્રિક એસિડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) પ્રક્રિયાની શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $p-chloronitrobenzene$ એ $443 \ K$ તાપમાને $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $p-nitrophenol$ $(X)$ બનાવે છે.
$2$. $p-nitrophenol$ નું $Sn + HCl$ નો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન કરવામાં આવે છે જેથી $p-aminophenol$ $(Y)$ બને છે.
$3$. $p-aminophenol$ એ $0-5^{\circ}C$ તાપમાને $NaNO_2 / HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયઝોનિયમ ક્ષાર મધ્યવર્તી બનાવે છે.
$4$. આ ડાયઝોનિયમ ક્ષારનું $10^{\circ}C$ તાપમાને $H_3O^{+}$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી ડાયઝોનિયમ ગ્રુપ $-OH$ ગ્રુપ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે,જેના પરિણામે $hydroquinone$ $(Z)$ બને છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા ક્યુમીન (આઈસોપ્રોપાઈલબેન્ઝીન) માંથી ફીનોલની ઔદ્યોગિક બનાવટ છે.
$1$. ક્યુમીન ઓક્સિજન $(O_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુમીન હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ $(A)$ બનાવે છે:
$C_6H_5-CH(CH_3)_2 + O_2 \rightarrow C_6H_5-C(CH_3)_2-O-OH$
$2$. ક્યુમીન હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ $(A)$ મંદ એસિડ $(H_3O^+)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પુનઃરચના દ્વારા ફીનોલ $(B)$ અને એસિટોન $(C)$ આપે છે:
$C_6H_5-C(CH_3)_2-O-OH \xrightarrow{H_3O^+} C_6H_5OH + (CH_3)_2CO$
આમ,$A$ એ ક્યુમીન હાઈડ્રોપેરોક્સાઈડ છે,$B$ એ ફીનોલ છે અને $C$ એ એસિટોન છે. સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) $1$. $Zn$ ડસ્ટ અને ગરમી સાથેની પ્રતિક્રિયા: $p-Cresol$ $(p-methylphenol)$ $Zn$ ડસ્ટ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને રિડક્શન અનુભવે છે,જ્યાં $-OH$ સમૂહ દૂર થાય છે અને તેની જગ્યાએ હાઇડ્રોજન પરમાણુ આવે છે,જેના પરિણામે $Toluene$ $(X)$ બને છે.
$2$. $(CH_3CO)_2O$ અને ત્યારબાદ $H^+$ સાથેની પ્રતિક્રિયા: $p-Cresol$ એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $(CH_3CO)_2O$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ફિનોલિક $-OH$ સમૂહનું એસિટિલેશન કરે છે,જેનાથી $p-acetoxy-toluene$ $(Y)$ બને છે.

(D) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. બેન્ઝીન $Oleum$ $(H_2S_2O_7)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડ બનાવે છે.
$2$. બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડ $NaOH$ અને ત્યારબાદ $H^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફિનોલ $(X)$ બનાવે છે.
$3$. ફિનોલ $(X)$ સાંદ્ર $HNO_3$ (નાઈટ્રેશન) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2,4,6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે $Picric \ acid$ $(Y)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) $1$. બેન્ઝીનની ઓલિયમ $(H_2S_2O_7)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડ $(X)$ મળે છે.
$2$. બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડનું $NaOH$ સાથે ફ્યુઝન અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન કરવાથી ફિનોલ $(Y)$ મળે છે.
$3$. ફિનોલની $CHCl_3$ અને $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા એ રાઇમર-ટીમેન પ્રક્રિયા છે,જે $-OH$ સમૂહના ઓર્થો સ્થાન પર ફોર્મિલ સમૂહ $(-CHO)$ દાખલ કરે છે.
$4$. આમ,મુખ્ય નીપજ '$Z$' એ $o-$હાઇડ્રોક્સી બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ (સેલિસિલલ્ડિહાઇડ) છે.

(A) જ્યારે $p$-cresol ($4$-મિથાઈલફિનોલ) ને ઝિંક ડસ્ટ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું રિડક્શન થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ફિનોલિક $-OH$ સમૂહ દૂર થાય છે અને તેના સ્થાને હાઈડ્રોજન પરમાણુ આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ફિનોલ વ્યુત્પન્નનું અનુરૂપ હાઈડ્રોકાર્બનમાં રૂપાંતર કરે છે.
આમ,$p$-cresol ઝિંક ડસ્ટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ અને ઝિંક ઓક્સાઈડ $(ZnO)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $CH_3-C_6H_4-OH + Zn \rightarrow CH_3-C_6H_5 + ZnO$.

(C) જ્યારે ફિનોલની પ્રક્રિયા સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(Conc. HNO_3)$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા $2,4,6$-ટ્રાયનાઇટ્રોફિનોલ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે પિક્રિક એસિડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) આ પ્રક્રિયા શ્રેણી $Kolbe-Schmitt$ પ્રક્રિયા છે.
$1$. ફિનોલ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ બનાવે છે.
$2$. સોડિયમ ફિનોક્સાઈડ દબાણ હેઠળ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એક મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે,જેનું એસિડિકરણ $(H_3O^+)$ કરવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે સેલિસિલિક એસિડ મળે છે.
$3$. સોડિયમ આયન અને ફિનોક્સાઈડ તથા કાર્બોક્સિલેટ સમૂહના ઓક્સિજન પરમાણુઓ વચ્ચે સ્થાયી કિલેટેડ મધ્યવર્તી સંયોજન બનવાને કારણે ઓર્થો-વિસ્થાપન વધુ પસંદગી પામે છે.

(B) જ્યારે ફિનોલની પ્રક્રિયા બ્રોમીન પાણી સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $-OH$ સમૂહની પ્રબળ સક્રિયકરણ અસરને કારણે તે તમામ ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા અનુભવે છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે $2, 4, 6-$ટ્રાયબ્રોમોફિનોલ બને છે,જે સફેદ અવક્ષેપ તરીકે જોવા મળે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OH + 3Br_2(aq) \rightarrow C_6H_2Br_3OH + 3HBr$

(A) આપેલ પ્રક્રિયા રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયા છે.
ફિનોલ જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ની હાજરીમાં ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મધ્યવર્તી સંયોજન બનાવે છે,જેનું એસિડ $(H^+)$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $2$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઇડ (સેલિસિલલ્ડિહાઇડ) મળે છે.

(A) રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયા એ ફિનોલના ઓર્થો-ફોર્મિલેશન માટે વપરાતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ફિનોલ જલીય બેઝ જેમ કે $KOH$ ની હાજરીમાં ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સેલિસિલલ્ડિહાઈડ $(X)$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા ડાયક્લોરોકાર્બીન $(:CCl_2)$ મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધે છે,જે ફિનોક્સાઈડ આયન પર હુમલો કરીને ઓર્થો-ડાયક્લોરોમિથાઈલ સબસ્ટિટ્યુટેડ ફિનોક્સાઈડ મધ્યવર્તી $(Y)$ બનાવે છે.
આ મધ્યવર્તી $Y$ ત્યારબાદ હાઈડ્રોલિસિસ પામીને અંતિમ ઉત્પાદન,સેલિસિલલ્ડિહાઈડ $(X)$ આપે છે.

(D) ફિનોલની $CHCl_3$ અને જલીય $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ એસિડિફિકેશન એ રાઈમર-ટીમેન પ્રક્રિયા છે,જે નીપજ $X$ તરીકે $2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલડીહાઈડ (સેલિસાઈલાલ્ડિહાઈડ) આપે છે.
ફિનોલની $NaOH$ સાથે અને ત્યારબાદ $CO_2$ અને એસિડિફિકેશન સાથેની પ્રક્રિયા એ કોલ્બે-શ્મિટ પ્રક્રિયા છે,જે નીપજ $Y$ તરીકે $2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ (સેલિસાઈલિક એસિડ) આપે છે.
તેથી,$X$ એ $2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલડીહાઈડ છે અને $Y$ એ $2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોઈક એસિડ છે.

(A) જ્યારે ફિનોલને હવામાં ખુલ્લું રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ધીમું ઓક્સિડેશન થઈને $p$-બેન્ઝોક્વિનોન (સામાન્ય રીતે ક્વિનોન તરીકે ઓળખાય છે) બને છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OH + [O] \rightarrow C_6H_4O_2$ (ક્વિનોન)
આ પ્રક્રિયાને કારણે જ ફિનોલને હવામાં રાખતા તે ગુલાબી રંગનું બને છે.

(B) ફિનોલનું ક્રોમિક એસિડ ($H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $Na_2Cr_2O_7$) સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી $p$-બેન્ઝોક્વિનોન મળે છે.
તેથી,$X$ એ ફિનોલ છે અને $Y$ એ $Na_2Cr_2O_7 / H_2SO_4$ છે.

(B) ફિનોલની એસિડિક પ્રબળતા તેના અનુરૂપ ફિનોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ફિનોક્સાઇડ આયનને સ્થિર કરીને એસિડિકતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ તેને અસ્થિર કરીને એસિડિકતા ઘટાડે છે.
$1.$ $IV$ ($p$-નાઇટ્રોફિનોલ): $p$-સ્થાન પર રહેલ $-NO_2$ ગ્રુપ $-I$ અને $-M$ (મેસોમેરિક) અસર બંને દર્શાવે છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને ખૂબ જ સ્થિર કરે છે.
$2.$ $III$ ($m$-નાઇટ્રોફિનોલ): $m$-સ્થાન પર રહેલ $-NO_2$ ગ્રુપ માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે ($-M$ અસર નથી),તેથી તે $p$-સ્થાન કરતા ઓછી સ્થિરતા આપે છે.
$3.$ $I$ (ફિનોલ): આ સંદર્ભ સંયોજન છે.
$4.$ $II$ ($p$-મિથાઈલફિનોલ): $p$-સ્થાન પર રહેલ $-CH_3$ ગ્રુપ $+I$ અસર અને હાઇપરકોન્જુગેશન $(+H)$ દર્શાવે છે,જે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનું દાન કરીને ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર બનાવે છે,તેથી તે સૌથી ઓછું એસિડિક છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $IV > III > I > II$ છે.

(A) એસિડિક ગુણધર્મ $\propto$ સંયુગ્મી બેઇઝ (ફિનોક્સાઇડ આયન) ની સ્થિરતા.
ફિનોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો ($-M$ અને $-I$ અસર) દ્વારા વધે છે અને ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો ($+M$,$+H$,અને $+I$ અસર) દ્વારા ઘટે છે.
અહીં આપેલા સમૂહો છે:
$(I)$ $p$-મિથાઈલફિનોલ: $-CH_3$ સમૂહ $+H$ અને $+I$ અસર દર્શાવે છે,જે ફિનોક્સાઇડ આયનને અસ્થિર બનાવે છે.
$(II)$ $m$-નાઈટ્રોફિનોલ: $-NO_2$ સમૂહ માત્ર $-I$ અસર દર્શાવે છે ($-M$ અસર $m$-સ્થાન પર કાર્ય કરતી નથી).
$(III)$ $p$-નાઈટ્રોફિનોલ: $-NO_2$ સમૂહ $-M$ અને $-I$ બંને અસરો દર્શાવે છે,જે મજબૂત સ્થિરતા આપે છે.
$(IV)$ ફિનોલ: કોઈ વિસ્થાપિત સમૂહ નથી.
આમ,સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતાનો ક્રમ: $p$-મિથાઈલફિનોક્સાઇડ < ફિનોક્સાઇડ < $m$-નાઈટ્રોફિનોક્સાઇડ < $p$-નાઈટ્રોફિનોક્સાઇડ છે.
તેથી,એસિડિક ગુણધર્મનો વધતો ક્રમ: $I < IV < II < III$ છે.

(D) પ્રતિક્રિયા $(i)$ માં,એનિલિન $273 \ K$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ $(A = C_6H_5N_2^+Cl^-)$ બનાવે છે. આ સંયોજન ગરમ પાણી $(B = \text{ગરમ } H_2O)$ સાથે જળવિભાજન પામીને ફિનોલ આપે છે.
પ્રતિક્રિયા $(ii)$ માં,ક્યુમીન (આઇસોપ્રોપાઇલબેન્ઝીન) $O_2$ સાથે ઓક્સિડેશન પામીને ક્યુમીન હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ $(C = C_6H_5C(CH_3)_2OOH)$ બનાવે છે. આ હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ મંદ એસિડ $(D = H^+/H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પુનઃરચના દ્વારા ફિનોલ અને એસીટોન આપે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) $1$. બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્ષાર $(C_6H_5N_2^+X^-)$ ની ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે. તેથી,$X$ એ ફિનોલ છે.
$2$. ફિનોલ $(C_6H_5OH)$ ની નિર્જળ $AlCl_3$ ની હાજરીમાં $CO$ અને $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા ગેટરમેન-કોચ ફોર્મિલેશન પ્રક્રિયા છે,જે ફિનોલ વલયના ઓર્થો સ્થાન પર ફોર્મિલ ગ્રુપ $(-CHO)$ દાખલ કરે છે,જેના પરિણામે સેલિસાલ્ડિહાઈડ ($2$-હાઈડ્રોક્સીબેન્ઝાલ્ડિહાઈડ) મળે છે.
$3$. તેથી,$X$ એ ફિનોલ છે અને $Y$ એ સેલિસાલ્ડિહાઈડ છે.

(A) મુખ્ય વિચાર: ફ્રાઈસ પુનઃરચના એ લુઈસ એસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ફીનોલિક એસ્ટરનું હાઈડ્રોક્સી એરાઈલ કીટોનમાં થતું પુનઃરચના છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એસાઈલ ગ્રુપ $(RCO-)$ એસ્ટરના ઓક્સિજન પરમાણુથી બેન્ઝીન રિંગના ઓર્થો અથવા પેરા સ્થાન પર સ્થળાંતર કરે છે.
આમ,તે $O$-એસીલેટેડ ફીનોલ (ફીનોલિક એસ્ટર) નું $C$-એસીલેટેડ ફીનોલ (હાઈડ્રોક્સી એરાઈલ કીટોન) માં રૂપાંતરણ દર્શાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5OCOR \xrightarrow{AlCl_3} o-HOC_6H_4COR + p-HOC_6H_4COR$

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ફિનોલ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ફિનોક્સાઇડ $(X)$ બનાવે છે.
$2$. સોડિયમ ફિનોક્સાઇડ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અને ત્યારબાદ એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા સેલિસિલિક એસિડ $(Y)$ બનાવે છે,જે $o$-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝોઇક એસિડ છે.
$3$. સેલિસિલિક એસિડ એસિડિક માધ્યમમાં એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $((CH_3CO)_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિટાઇલસેલિસિલિક એસિડ $(Z)$ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે એસ્પિરિન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,અને સાથે એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ મુક્ત થાય છે.
$4$. એસ્પિરિન $(Z)$ એ બિન-માદક પીડાશામક અને તાપમાન ઘટાડનાર (antipyretic) છે.
તેથી,વિધાનો $II$ અને $III$ સાચા છે.