Preparation of Amines Questions in Gujarati

(D) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3CH_2CH_2-I + NaCN \rightarrow CH_3CH_2CH_2-CN (A) + NaI$ (ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા).
$2$. $CH_3CH_2CH_2-CN + H_2O \xrightarrow{OH^-} CH_3CH_2CH_2-CONH_2 (B)$ (નાઇટ્રાઇલનું એમાઇડમાં આંશિક જળવિભાજન).
$3$. $CH_3CH_2CH_2-CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3CH_2CH_2-NH_2 (C) + Na_2CO_3 + 2NaBr + 2H_2O$ (હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા).
અંતિમ નીપજ $C$ એ $CH_3CH_2CH_2-NH_2$ છે,જે પ્રોપાઇલએમાઇન છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા ગેબ્રિયલ થેલેમાઇડ સંશ્લેષણનું પ્રથમ પગલું છે.
થેલેમાઇડ $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ થેલેમાઇડ બનાવે છે,જે ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ ન્યુક્લિયોફાઇલ ત્યારબાદ આલ્કાઇલ હેલાઇડ,$4-\text{bromobenzyl chloride}$ $(Br-C_6H_4-CH_2Cl)$ સાથે $S_N2$ પ્રક્રિયા કરે છે.
$S_N2$ પ્રક્રિયાઓમાં,ન્યુક્લિયોફાઇલ લિવિંગ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે.
કારણ કે $CH_2Cl$ જૂથ એરાઇલ બ્રોમાઇડ ($C-Br$ બંધ) કરતા $S_N2$ માટે વધુ સક્રિય છે,થેલેમાઇડનો નાઇટ્રોજન $CH_2$ કાર્બન પર હુમલો કરે છે અને $Cl^-$ આયનને દૂર કરે છે.
તેથી,નીપજ $N-(4-\text{bromobenzyl})phthalimide$ છે.

(C) $3,4,5-$ટ્રાયબ્રોમોએનિલીન મેળવવા માટે,આપણે $p-$નાઈટ્રોએનિલીનથી શરૂઆત કરીએ છીએ.
$1.$ એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ એક સક્રિયકારક ગ્રુપ છે,તેથી એસિટિક એસિડમાં વધારાના $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી $-NH_2$ ગ્રુપની સાપેક્ષ $2$ અને $6$ સ્થાન પર (જે $-NO_2$ ગ્રુપની સાપેક્ષ $3$ અને $5$ સ્થાન છે) બ્રોમિનેશન થાય છે,જે $2,6-$ડાયબ્રોમો$-4-$નાઈટ્રોએનિલીન આપે છે.
$2.$ ત્યારબાદ એમિનો ગ્રુપને $NaNO_2/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને ડાયઝોનિયમ ક્ષારમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$3.$ ડાયઝોનિયમ ગ્રુપને $CuBr$ (સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા) નો ઉપયોગ કરીને બ્રોમિન પરમાણુ દ્વારા બદલવામાં આવે છે,જેના પરિણામે $3,4,5-$ટ્રાયબ્રોમોનાઈટ્રોબેન્ઝીન મળે છે.
$4.$ અંતે,નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ ને $Sn/HCl$ નો ઉપયોગ કરીને એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ માં રિડક્શન કરવામાં આવે છે જેથી $3,4,5-$ટ્રાયબ્રોમોએનિલીન મળે છે.

(A) પગલું $1$: બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડની હાજરીમાં $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન સાથે $HBr$ નો એન્ટી-માર્કોનિકોવ ઉમેરો $1$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન આપે છે.
પગલું $2$: $KCN$ સાથે બ્રોમાઈડનું ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન $(S_N2)$ $1$-સાયનો-$2$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેન આપે છે.
પગલું $3$: $Na(Hg)/C_2H_5OH$ (મેન્ડિયસ રિડક્શન) નો ઉપયોગ કરીને નાઈટ્રાઈલ ગ્રુપ $(-CN)$ નું રિડક્શન તેને પ્રાથમિક એમાઈન $(-CH_2NH_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
આમ,અંતિમ નીપજ $P$ એ $1$-મિથાઈલ-$2$-(એમિનોમિથાઈલ)સાયક્લોપેન્ટેન છે.

(B) પગલું $1$: પ્રોપેનોઇક એસિડની $SOCl_2$ સાથેની પ્રક્રિયાથી પ્રોપેનોઈલ ક્લોરાઈડ $(B)$ મળે છે.
$CH_3CH_2COOH + SOCl_2 \rightarrow CH_3CH_2COCl + SO_2 + HCl$
પગલું $2$: પ્રોપેનોઈલ ક્લોરાઈડની $NH_3$ સાથેની પ્રક્રિયાથી પ્રોપેનેમાઈડ $(C)$ મળે છે.
$CH_3CH_2COCl + NH_3 \rightarrow CH_3CH_2CONH_2 + HCl$
પગલું $3$: પ્રોપેનેમાઈડની $Br_2$ અને $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયા એ હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે,જે ઈથેનેમાઈન $(D)$ આપે છે.
$CH_3CH_2CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow CH_3CH_2NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$
આમ,સંયોજન $(D)$ એ $CH_3CH_2NH_2$ છે.

(D) આઈસોનાઈટ્રાઈલ્સ $(R-NC)$ નું $H_2/Pd$ અથવા $LiAlH_4$ નો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન કરવાથી દ્વિતીયક એમાઈન $(R-NH-CH_3)$ મળે છે.
$R-N \equiv C \xrightarrow{4[H]} R-NH-CH_3$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) $Sn/HCl$ (અથવા $Fe/HCl$) સાથે નાઈટ્રોઆલ્કેનનું રિડક્શન એ પ્રાથમિક એમાઈન બનાવવા માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
નાઈટ્રોઈથેન માટેની પ્રક્રિયા:
$CH_3CH_2NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn/HCl} CH_3CH_2NH_2 + 2H_2O$.
આમ,મળતી નીપજ ઈથેનેમાઈન છે.

(C) ગેબ્રિયલ થેલીમાઇડ સંશ્લેષણમાં નીચેના તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. થેલીમાઇડ $alc. KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને થેલીમાઇડનો પોટેશિયમ ક્ષાર બનાવે છે.
$2$. થેલીમાઇડનો પોટેશિયમ ક્ષાર આલ્કાઇલ હેલાઇડ $(R-X)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $N$-આલ્કાઇલ થેલીમાઇડ બનાવે છે.
$3$. $N$-આલ્કાઇલ થેલીમાઇડનું આલ્કલાઇન જળવિભાજન ($NaOH_{(aq)}$ નો ઉપયોગ કરીને) કરવાથી પ્રાથમિક એમાઇન $(R-NH_2)$ અને થેલીક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર (સોડિયમ થેલેટ) મળે છે.
થેલિક એસિડ પોતે નીપજ તરીકે બનતું નથી; તેના બદલે તેનો સોડિયમ ક્ષાર મળે છે. તેથી,થેલીક એસિડ કોઈપણ તબક્કે મળતું નથી.

(B) દર્શાવેલ પ્રક્રિયા એનિલીનનું બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડમાં રૂપાંતરણ છે.
આ પ્રક્રિયાને ડાયઝોટાઈઝેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
એનિલીન નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે $NaNO_2$ અને $HCl$ ની નીચા તાપમાને $(273-278 \ K)$ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,જેથી બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ બને છે.
તેથી,સાચો પ્રક્રિયક '$A$' એ નીચા તાપમાને $NaNO_2+HCl$ છે.

(B) પગલું $1$: $CH_3Br$ એ $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીપજ $A$ તરીકે મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ બનાવે છે.
$CH_3Br + KCN \rightarrow CH_3CN + KBr$
પગલું $2$: મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ નું $Na / C_2H_5OH$ (મેન્ડિયસ રિડક્શન) સાથે રિડક્શન થઈને નીપજ $B$ તરીકે ઈથાઈલ એમાઈન $(CH_3CH_2NH_2)$ મળે છે.
$CH_3CN + 4[H] \xrightarrow{Na / C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$
તેથી,નીપજ $B$ એ ઈથાઈલ એમાઈન છે.

(D) જ્યારે એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ ની પ્રક્રિયા નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથે કરવામાં આવે છે,જે $273-278 \ K$ જેટલા નીચા તાપમાને $NaNO_2$ અને $HCl$ ની પ્રક્રિયા દ્વારા સ્થળ પર જ ઉત્પન્ન થાય છે,ત્યારે તે ડાયઝોટાઈઝેશન પ્રક્રિયા અનુભવે છે.
આ પ્રક્રિયા એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ ને ડાયઝોનિયમ ગ્રુપ $(-N_2^+Cl^-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જેના પરિણામે બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ બને છે.

(B) $LiAlH_4$ એ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે એમાઈડનું અનુરૂપ એમાઈનમાં રિડક્શન કરે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CH_3CONH_2 \xrightarrow[\text{ether}]{LiAlH_4} CH_3CH_2NH_2$ (ઈથેનેમાઈન).
આમ,પ્રક્રિયક '$A$' એ એસીટામાઈડ $(CH_3CONH_2)$ છે.

(D) પગલું $1$: $CH_3Br$ ની $KCN$ સાથેની પ્રક્રિયાથી મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ $A$ તરીકે મળે છે.
$CH_3Br + KCN \rightarrow CH_3CN + KBr$
પગલું $2$: મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ નું $Na / C_2H_5OH$ સાથે રિડક્શન (મેન્ડિયસ રિડક્શન) કરવાથી ઈથાઈલ એમાઈન $(CH_3CH_2NH_2)$ $B$ તરીકે મળે છે.
$CH_3CN + 4[H] \xrightarrow{Na / C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$

(C) $Sn / HCl$ પ્રક્રિયક એ નાઈટ્રો સંયોજનો $(R-NO_2)$ નું પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ માં રિડક્શન કરવા માટે વપરાતો સામાન્ય રિડક્શનકર્તા છે.
નાઈટ્રોઆલ્કેનના રિડક્શન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$R-NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn / HCl} R-NH_2 + 2H_2O$.

(D) ગેબ્રિયલ થેલિમાઇડ સંશ્લેષણ એ પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઇન્સની તૈયારી માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે. આ પ્રક્રિયા નીચેના તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. થેલિમાઇડ ઇથેનોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ થેલિમાઇડ બનાવે છે.
$2$. પોટેશિયમ થેલિમાઇડ આલ્કાઇલ હેલાઇડ $(R-X)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $N$-આલ્કાઇલથેલિમાઇડ બનાવે છે.
$3$. $N$-આલ્કાઇલથેલિમાઇડનું આલ્કલાઇન જળવિભાજન ($NaOH_{\text{(aq.)}}$ નો ઉપયોગ કરીને) કરવાથી અનુરૂપ પ્રાથમિક એમાઇન $(R-NH_2)$ અને સોડિયમ થેલેટ મળે છે.

(C) ગેબ્રિયલ થેલીમાઇડ સંશ્લેષણનો ઉપયોગ પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઇન્સની તૈયારી માટે થાય છે.
તેનો ઉપયોગ એરોમેટિક એમાઇન્સની તૈયારી માટે થઈ શકતો નથી કારણ કે એરાઇલ હેલાઇડ્સ થેલીમાઇડ દ્વારા બનતા એનાયન સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપતા નથી,જેનું કારણ $C-X$ બંધનો આંશિક દ્વિબંધ સ્વભાવ અને ફિનાઇલ કેટાયનની અસ્થિરતા છે.

(A) $1$. એસીટેનિલાઈડની નાઈટ્રેટિંગ મિશ્રણ $(conc. HNO_3 + conc. H_2SO_4)$ સાથેની પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોફિલિક એરોમેટિક વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે,જે મુખ્યત્વે નીપજ $A$ તરીકે $p$-નાઈટ્રોએસીટેનિલાઈડ આપે છે.
$2$. ત્યારબાદના તબક્કામાં એસિડ $(H^+)$ અથવા બેઝ $(OH^-)$ નો ઉપયોગ કરીને $p$-નાઈટ્રોએસીટેનિલાઈડમાં રહેલા એમાઈડ ગ્રુપ $(-NHCOCH_3)$ નું જળવિભાજન કરવામાં આવે છે.
$3$. આ જળવિભાજન $-NHCOCH_3$ ગ્રુપને પાછું એમીનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જેના પરિણામે નીપજ $B$ તરીકે $p$-નાઈટ્રોએનિલીન મળે છે.

(D) પ્રક્રિયાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $CH_{3}CH_{2}NO_{2}$ $\xrightarrow[\Delta]{HNO_{2}} A$ $\xrightarrow{LiAlH_{4}} B$.
નાઇટ્રોઆલ્કેન્સ જેમ કે નાઇટ્રોઇથેન $(CH_{3}CH_{2}NO_{2})$ નાઇટ્રસ એસિડ $(HNO_{2})$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નાઇટ્રોલિક એસિડ બનાવે છે. જોકે,કાર્બનિક સંશ્લેષણના સામાન્ય પ્રશ્નોના સંદર્ભમાં,$LiAlH_{4}$ નો ઉપયોગ કરીને નાઇટ્રો ગ્રુપ $(NO_{2})$ નું રિડક્શન કરવાથી પ્રાથમિક એમાઇન મળે છે.
$A$ એ નાઇટ્રો સંયોજન $CH_{3}CH_{2}NO_{2}$ છે.
$CH_{3}CH_{2}NO_{2}$ નું $LiAlH_{4}$ સાથે રિડક્શન કરવાથી $CH_{3}CH_{2}NH_{2}$ મળે છે.
તેથી,$B$ એ $CH_{3}CH_{2}NH_{2}$ (ઇથેનેમાઇન) છે.

(C) ગેબ્રિયલ થેલીમાઈડ સંશ્લેષણનો ઉપયોગ એલિફેટિક પ્રાથમિક એમાઈન બનાવવા માટે થાય છે.
તેમાં થેલીમાઈડ આયન સાથે આલ્કાઈલ હેલાઈડનું ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે.
એરોમેટિક પ્રાથમિક એમાઈન,જેમ કે $Aniline$,આ પદ્ધતિ દ્વારા બનાવી શકાતા નથી કારણ કે એરાઈલ હેલાઈડ આ પરિસ્થિતિઓમાં થેલીમાઈડ આયન સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(A) ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ માં સોડિયમ $(Na)$ નો ઉપયોગ કરીને કીટોક્સાઈમ $(R_2C=NOH)$ નું રિડક્શન એ પ્રાથમિક એમાઇન ($1^{\circ}$ એમાઇન) બનાવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
ઉદાહરણ તરીકે,એસિટોક્સાઈમ $(CH_3-C(=NOH)-CH_3)$ નું $Na/C_2H_5OH$ સાથે રિડક્શન કરવાથી આઇસોપ્રોપાઇલ એમાઇન $(CH_3-CH(NH_2)-CH_3)$ મળે છે,જે એક $1^{\circ}$ એમાઇન છે.

(D) મેન્ડિયસ રિડક્શનમાં ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ માં સોડિયમ $(Na)$ નો ઉપયોગ કરીને નાઈટ્રાઈલ્સ (આલ્કાઈલ સાયનાઈડ) નું પ્રાથમિક એમાઈન્સમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R-C \equiv N + 4[H] \xrightarrow{Na / C_2H_5OH} R-CH_2-NH_2$ (પ્રાથમિક એમાઈન).

(B) બેઝની હાજરીમાં થેલીમાઇડની આલ્કાઈલ હેલાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ આલ્કલાઇન જળવિભાજનને ગેબ્રિયલ થેલીમાઇડ સંશ્લેષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ખાસ કરીને પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન $(R-NH_2)$ બનાવવા માટે થાય છે.
તેનો ઉપયોગ એરોમેટિક એમાઈન $(Ar-NH_2)$ બનાવવા માટે થઈ શકતો નથી કારણ કે એરાઈલ હેલાઈડ થેલીમાઇડ આયન સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(C) એમાઇડ્સ બ્રોમિન અને કોસ્ટિક સોડા સાથે પ્રક્રિયા કરીને તેમના અનુરૂપ પ્રાથમિક એમાઇન્સ આપે છે. આ પ્રક્રિયાને હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
$CH_{3}CONH_{2} + Br_{2} + 4KOH \xrightarrow{343K} CH_{3}NH_{2} + 2KBr + K_{2}CO_{3} + 2H_{2}O$
આમ,એસીટામાઇડ $(CH_{3}CONH_{2})$ મિથેનેમાઇન $(CH_{3}NH_{2})$ આપે છે.

(A) દર્શાવેલ પ્રક્રિયા $N$-alkyl phthalimide નું આલ્કલાઇન જળવિભાજન છે,જે ગેબ્રિયલ થેલેમાઇડ સંશ્લેષણનું એક પગલું છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $N$-alkyl phthalimide + $2NaOH_{(aq)} \rightarrow \text{Sodium phthalate} + R-NH_2$ (પ્રાથમિક એમાઈન).
તેથી,નીપજ '$A$' એ પ્રાથમિક એમાઈન છે.

(B) $LiAlH_4$ અથવા $Na/C_2H_5OH$ જેવા પ્રબળ રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને એસીટામાઈડ $(CH_3CONH_2)$ નું ઈથાઈલએમાઈન $(CH_3CH_2NH_2)$ માં રિડક્શન નીચે મુજબના રાસાયણિક સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે:
$CH_3CONH_2 + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_4/ether} CH_3CH_2NH_2 + H_2O$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $1$ મોલ એસીટામાઈડનું $1$ મોલ ઈથાઈલએમાઈનમાં રિડક્શન કરવા માટે $4$ મોલ નવજાત હાઈડ્રોજન $([H])$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
મેન્ડિયસ રિડક્શનમાં નાઈટ્રાઈલ્સ $(R-CN)$ નું રિડક્શન થઈને પ્રાથમિક એમાઈન $(R-CH_2NH_2)$ બને છે,જેમાં સોડિયમ અને આલ્કોહોલ $(Na / CH_3OH)$ અથવા લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઈડ્રાઈડ $(LiAlH_4)$ જેવા રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ થાય છે.
અન્ય વિકલ્પોની સમજૂતી:
- $A$: આ હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન છે,જેમાં એમાઈડ $(R-CONH_2)$ બ્રોમીન અને આલ્કલી સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રાથમિક એમાઈન બનાવે છે.
- $B$: આ એમાઈનનું $N$-આલ્કાઈલેશન છે,જેમાં એમાઈન આલ્કાઈલ હેલાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ચતુર્થક એમોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે.
- $C$: આ હોફમેન એલિમિનેશન છે,જેમાં ચતુર્થક એમોનિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડનું ઉષ્મીય વિઘટન થઈને આલ્કીન અને તૃતીયક એમાઈન બને છે.

(D) મેન્ડિયસ રિડક્શન એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં સોડિયમ અને ઇથેનોલ $(Na/C_2H_5OH)$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કાઈલ સાયનાઈડ (નાઈટ્રાઈલ) નું પ્રાથમિક એમાઈનમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $R-CN + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} R-CH_2NH_2$.
આ પ્રક્રિયામાં કાર્બન પરમાણુ $CO_2$ તરીકે દૂર થતો નથી.
તેથી,વિધાન કે એક કાર્બન પરમાણુ $CO_2$ સ્વરૂપે દૂર થાય છે તે ખોટું છે.

(C)
આલ્કાઈલ સાયનાઈડનું સોડિયમ અને ઇથેનોલ સાથે રિડક્શન કરવાથી પ્રાથમિક એમાઈન મેળવી શકાય છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R-C \equiv N + 4[H] \xrightarrow{Na/ethanol} R-CH_2-NH_2$
આ પ્રક્રિયાને મેન્ડિયસ રિડક્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_{11}N$ એ સંતૃપ્ત એમાઇન દર્શાવે છે. પ્રાથમિક એમાઇન્સનું સામાન્ય બંધારણ $R-NH_2$ છે.
$C_4$ આલ્કાઇલ સમૂહ માટે,શક્ય પ્રાથમિક એમાઇન્સ નીચે મુજબ છે:
$1$. $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-NH_2$ (બ્યુટેન-$1$-એમાઇન)
$2$. $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-NH_2$ (બ્યુટેન-$2$-એમાઇન)
$3$. $(CH_3)_2CH-CH_2-NH_2$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$1$-એમાઇન)
$4$. $(CH_3)_3C-NH_2$ ($2$-મિથાઈલપ્રોપેન-$2$-એમાઇન)
આમ,કુલ $4$ પ્રાથમિક એમાઇન્સ શક્ય છે.

(B) પ્રાથમિક એમાઈનનું સામાન્ય બંધારણ $R-NH_2$ છે. $C_4H_{11}N$ આણ્વીય સૂત્ર માટે,આલ્કાઈલ સમૂહ $R$ એ $C_4H_9$ હોવો જોઈએ.
બ્યુટાઈલ સમૂહ $(C_4H_9-)$ માટે શક્ય સમઘટકો નીચે મુજબ છે:
$1$. $n$-બ્યુટાઈલ એમાઈન: $CH_3CH_2CH_2CH_2NH_2$
$2$. આઈસોબ્યુટાઈલ એમાઈન: $(CH_3)_2CHCH_2NH_2$
$3$. સેક-બ્યુટાઈલ એમાઈન: $CH_3CH_2CH(NH_2)CH_3$
$4$. તૃતીયક-બ્યુટાઈલ એમાઈન: $(CH_3)_3CNH_2$
આમ,કુલ $4$ પ્રાથમિક એમાઈન શક્ય છે.

(D) એ મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3-CN)$ છે જે $CH_3-I$ ની $KCN$ સાથેની ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે.
$Na / C_2H_5OH$ નો ઉપયોગ કરીને $CH_3-CN$ નું રિડક્શન મેન્ડિયસ રિડક્શન તરીકે ઓળખાય છે,જે નીપજ $B$ તરીકે ઈથાઈલએમાઈન $(CH_3-CH_2-NH_2)$ આપે છે.
$CH_3-I + KCN \rightarrow CH_3-CN (A) + KI$
$CH_3-CN + 4[H] \xrightarrow{Na / C_2H_5OH} CH_3-CH_2-NH_2 (B)$

(D) પગલું $1$: મિથાઈલ આયોડાઈડ $(CH_3I)$ ની આલ્કોહોલિક $KCN$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન $(S_N2)$ પ્રક્રિયા છે જે નીપજ $A$ તરીકે મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ આપે છે.
$CH_3-I + KCN \rightarrow CH_3-CN + KI$
પગલું $2$: ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ ની હાજરીમાં સોડિયમ $(Na)$ સાથે મિથાઈલ સાયનાઈડ $(CH_3CN)$ નું રિડક્શન મેન્ડિયસ રિડક્શન તરીકે ઓળખાય છે,જે નીપજ $B$ તરીકે ઇથાઈલ એમાઈન $(CH_3CH_2NH_2)$ આપે છે.
$CH_3-CN + 4[H] \xrightarrow[C_2H_5OH]{Na} CH_3-CH_2-NH_2$

(A) પગલું $1$: $CH_3Br$ ની $KCN$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રક્રિયા છે.
$CH_3Br + KCN \rightarrow CH_3CN + KBr$
અહીં,$X$ એ $CH_3CN$ (મિથાઈલ સાયનાઈડ અથવા એસીટોનાઈટ્રાઈલ) છે.
પગલું $2$: $Na / C_2H_5OH$ (મેન્ડિયસ રિડક્શન) સાથે $CH_3CN$ નું રિડક્શન કરવાથી પ્રાથમિક એમાઈન મળે છે.
$CH_3CN + 4[H] \xrightarrow{Na / C_2H_5OH} CH_3-CH_2-NH_2$
આમ,$Y$ એ $CH_3-CH_2-NH_2$ (ઈથાઈલ એમાઈન) છે.

(B) $CH_3Br$ ની $AgNO_2$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે જે નાઈટ્રોમિથેન $(A = CH_3NO_2)$ આપે છે.
$CH_3Br + AgNO_2 \rightarrow CH_3NO_2 + AgBr$
નાઈટ્રોમિથેનનું $Sn / HCl$ (રિડક્શન કર્તા) સાથે રિડક્શન કરવાથી નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એમાઈન ગ્રુપ $(-NH_2)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે મિથેનેમાઈન $(B = CH_3NH_2)$ આપે છે.
$CH_3NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn / HCl} CH_3NH_2 + 2H_2O$

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ આગળ વધે છે:
$1$. $CH_3Br$ એ $AgNO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નાઈટ્રોમિથેન $(A)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે બનાવે છે: $CH_3Br + AgNO_2 \longrightarrow CH_3NO_2 + AgBr$.
$2$. ત્યારબાદ નાઈટ્રોમિથેન $(CH_3NO_2)$ નું $Sn / HCl$ (રિડક્શનકર્તા) દ્વારા રિડક્શન થઈને મિથાઈલએમાઈન $(B)$ બને છે: $CH_3NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn / HCl} CH_3NH_2 + 2H_2O$.
તેથી,નીપજ $B$ એ $CH_3NH_2$ છે.

(A) જ્યારે આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(R-X)$ ની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલિક એમોનિયા $(NH_3)$ ના વધારા સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે આ પ્રક્રિયા એમોનોલિસિસ પ્રક્રિયા છે.
એમોનિયા મોટા પ્રમાણમાં હોવાથી,આલ્કાઈલ હેલાઈડના અણુની એમોનિયાના અણુ સાથે અથડાવાની સંભાવના બનેલા એમાઈન સાથે અથડાવાની સંભાવના કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
તેથી,પ્રક્રિયા પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ ના નિર્માણ પર અટકી જાય છે:
$R-X + NH_3 (\text{alc.}) \xrightarrow{\Delta} R-NH_2 + HX$
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) સોડિયમ $\alpha$-ક્લોરોએસીટેટની જલીય સોડિયમ નાઈટ્રાઈટ સાથેની પ્રક્રિયામાં ક્લોરિન પરમાણુનું નાઈટ્રો સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે,ત્યારબાદ પાણી સાથે ઉકાળતા ડીકાર્બોક્સિલેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cl-CH_2-COONa + NaNO_2 \rightarrow O_2N-CH_2-COONa + NaCl$
ત્યારબાદ,મધ્યવર્તી $O_2N-CH_2-COONa$ પાણીની હાજરીમાં ડીકાર્બોક્સિલેશન પામે છે:
$O_2N-CH_2-COONa + H_2O \rightarrow CH_3NO_2 + NaHCO_3$
આમ,અંતિમ નીપજ નાઈટ્રોમિથેન $(CH_3NO_2)$ છે.

(C) જ્યારે બ્રોમોઈથેન $(CH_3CH_2Br)$ ને આલ્કોહોલિક એમોનિયાના વધારા સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા (એમોનોલિસિસ) દ્વારા મુખ્ય નીપજ તરીકે ઈથેનેમાઈન $(CH_3CH_2NH_2)$ બનાવે છે.
$CH_3CH_2Br + NH_3 (\text{excess}) \rightarrow CH_3CH_2NH_2 + HBr$
એમોનિયા વધારામાં હોવાથી,પ્રક્રિયા પ્રાથમિક એમાઈન તબક્કે અટકી જાય છે.

(C) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$I.$ આલ્કાઈલ હેલાઈડનું એમોનોલિસિસ $(R-X + NH_3 \rightarrow R-NH_2)$ એમાઈન આપે છે.
$II.$ નાઈટ્રાઈલ્સનું રિડક્શન $(R-C \equiv N + 4[H] \rightarrow R-CH_2NH_2)$ પ્રાથમિક એમાઈન આપે છે.
$III.$ નાઈટ્રાઈલ્સનું એસિડિક જળવિભાજન $(R-C \equiv N + 2H_2O + H^+ \rightarrow R-COOH + NH_4^+)$ કાર્બોક્સિલિક એસિડ આપે છે,એમાઈન નહીં.
$IV.$ એમાઈડ્સનું રિડક્શન $(R-CONH_2 + 4[H] \rightarrow R-CH_2NH_2 + H_2O)$ પ્રાથમિક એમાઈન આપે છે.
તેથી,માત્ર પ્રક્રિયા $III$ એમાઈન આપતી નથી.

(B) આપેલ પ્રતિક્રિયા શ્રેણી આ મુજબ છે:
$CH_3CN$ $\xrightarrow{\text{Reduction}} CH_3CH_2NH_2$ $\xrightarrow{HNO_2} CH_3CH_2OH$
અહીં,$A$ એ $CH_3CN$ (ઈથેન નાઈટ્રાઈલ) છે,$B$ એ $CH_3CH_2NH_2$ (ઈથાઈલએમાઈન) છે,અને અંતિમ નીપજ ઈથેનોલ છે.
તેથી,સંયોજન $A$ એ ઈથેન નાઈટ્રાઈલ છે.

(A) આ પ્રક્રિયા હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એમાઈડને બ્રોમીન $(Br_{2})$ અને પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(KOH)$ જેવા પ્રબળ બેઝના જલીય દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,જેથી પ્રાથમિક એમાઈન મળે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$R-CONH_{2} + Br_{2} + 4KOH \rightarrow R-NH_{2} + K_{2}CO_{3} + 2KBr + 2H_{2}O$
આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કાર્બન શૃંખલાની લંબાઈ ઘટાડવા માટે થાય છે,જેમાં એક કાર્બન પરમાણુ કાર્બોનેટ આયન $(CO_{3}^{2-})$ તરીકે દૂર થાય છે.

(C) હોફમેન બ્રોમામાઇડ પ્રક્રિયા એ એક વિઘટન પ્રક્રિયા છે જેનો ઉપયોગ પ્રાથમિક એમાઇડને પ્રાથમિક એમાઇનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે,જેમાં મૂળ એમાઇડ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ ઓછો હોય છે.
સામાન્ય રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$RCONH_{2} + Br_{2} + 4KOH \longrightarrow RNH_{2} + K_{2}CO_{3} + 2KBr + 2H_{2}O$
આમ,આ પ્રક્રિયા $\text{Amide} \longrightarrow \text{Amine}$ માં રૂપાંતર કરે છે.

(D) એરિલ હેલાઈડ્સ,જેમ કે ક્લોરોબેન્ઝીન,સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં પોટેશિયમ થેલેમાઈડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપતા નથી,કારણ કે ક્લોરોબેન્ઝીનમાં $C-Cl$ બંધમાં આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા હોય છે અને ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ બેન્ઝીન વલય ન્યુક્લિયોફાઈલને અપાકર્ષે છે.
તેથી,ગેબ્રિયલ થેલેમાઈડ સંશ્લેષણનો ઉપયોગ એનિલિન બનાવવા માટે થઈ શકતો નથી.
આમ,પદ્ધતિ $(d)$ એનિલિનની તૈયારી માટે અયોગ્ય છે.

(C) ગેબ્રિયલ થેલીમાઇડ સંશ્લેષણ એ શુદ્ધ પ્રાથમિક એમાઈન બનાવવા માટેની પદ્ધતિ છે.
$1$. થેલીમાઇડની આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ થેલીમાઇડ બનાવવામાં આવે છે.
$2$. ત્યારબાદ પોટેશિયમ થેલીમાઇડની આલ્કાઈલ હેલાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $N$-આલ્કાઈલ થેલીમાઇડ મેળવવામાં આવે છે.
$3$. અંતે,$N$-આલ્કાઈલ થેલીમાઇડનું જલીય $NaOH$ નો ઉપયોગ કરીને આલ્કલાઇન જળવિભાજન કરવામાં આવે છે,જેથી પ્રાથમિક એમાઈન અને થેલિક એસિડ (ક્ષાર તરીકે) મળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં $HCl$ નો ઉપયોગ થતો નથી કારણ કે અંતિમ તબક્કામાં એમાઈનને મુક્ત કરવા માટે બેઝિક જળવિભાજનની જરૂર પડે છે.

(D) પ્રથમ પગલું નાઈટ્રેશન છે કારણ કે નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ મેટા-ડાયરેક્ટિંગ ગ્રુપ છે,જે બ્રોમીન પરમાણુને એમિનો ગ્રુપની સાપેક્ષમાં $m$-સ્થાન પર મૂકવા માટે જરૂરી છે.
ત્યારબાદ,નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું બ્રોમિનેશન કરવામાં આવે છે જેથી બ્રોમીન પરમાણુ $m$-સ્થાન પર દાખલ થાય.
છેલ્લે,નાઈટ્રો ગ્રુપનું એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ માં રિડક્શન કરવાથી $m$-બ્રોમોએનિલીન મળે છે.
પ્રક્રિયાનો ક્રમ:
બેન્ઝીન $\xrightarrow{\text{નાઈટ્રેશન}}$ નાઈટ્રોબેન્ઝીન $\xrightarrow{\text{બ્રોમિનેશન}}$ $m$-બ્રોમોનાઈટ્રોબેન્ઝીન $\xrightarrow{\text{રિડક્શન}}$ $m$-બ્રોમોએનિલીન

(D) બેન્ઝાઇલ એમાઇન $C_6H_5CH_2NH_2$ છે.
વિકલ્પ $A$ $N$-મિથાઇલએનિલીન આપે છે.
વિકલ્પ $B$ બેન્ઝાઇલ આઇસોસાયનાઇડ આપે છે જેનું રિડક્શન થતા $C_6H_5CH_2NHCH_3$ મળે છે.
વિકલ્પ $C$ એ હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન છે,જે એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ આપે છે.
વિકલ્પ $D$ એ $LiAlH_4$ નો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝેમાઇડ $(C_6H_5CONH_2)$ નું રિડક્શન છે,જે બેન્ઝાઇલ એમાઇન $(C_6H_5CH_2NH_2)$ આપે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા બેન્ઝામાઇડ $(C_6H_5CONH_2)$ ના બે અલગ-અલગ રાસાયણિક રૂપાંતરણો દર્શાવે છે:
$1$. $LiAlH_4$ અને ત્યારબાદ $H_2O$ સાથેની પ્રક્રિયા: આ રિડક્શન પ્રક્રિયા છે. $LiAlH_4$ એમાઇડ ગ્રુપ $(-CONH_2)$ નું રિડક્શન કરીને તેને એમાઇન ગ્રુપ $(-CH_2NH_2)$ માં ફેરવે છે. તેથી,$Y$ એ બેન્ઝાઈલએમાઇન $(C_6H_5CH_2NH_2)$ છે.
$2$. $Br_2$ અને $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા: આ હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે. તે એમાઇડ $(-CONH_2)$ ને એક કાર્બન પરમાણુ ઓછા ધરાવતા પ્રાથમિક એમાઇન $(-NH_2)$ માં ફેરવે છે. તેથી,$X$ એ એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$ છે.
આમ,$X$ એ $C_6H_5NH_2$ છે અને $Y$ એ $C_6H_5CH_2NH_2$ છે.

(C) ગેબ્રિયલ થેલેમાઈડ સંશ્લેષણનો ઉપયોગ પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન્સની બનાવટ માટે થાય છે.
તેનો ઉપયોગ એરોમેટિક પ્રાથમિક એમાઈન્સ (જેમ કે ફિનાઈલએમાઈન અથવા એનિલિન) ની બનાવટ માટે થઈ શકતો નથી કારણ કે એરાઈલ હેલાઈડ્સમાં $C-X$ બંધના આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતાને કારણે તે પોટેશિયમ થેલેમાઈડ ક્ષાર સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા સરળતાથી આપતા નથી.