Preparation of Amines Questions in Hindi

(B) नाइट्राइल $(R-CN)$ की अतिरिक्त $LiAlH_4$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3O^+)$ करने पर नाइट्राइल समूह का प्राथमिक एमीन $(R-CH_2NH_2)$ में अपचयन (reduction) हो जाता है।
इस मामले में,अभिकारक ब्यूटेन नाइट्राइल $(CH_3CH_2CH_2CN)$ है।
अपचयन प्रक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2CH_2CN \xrightarrow[2. H_3O^+]{1. LiAlH_4 (excess)} CH_3CH_2CH_2CH_2NH_2$
प्राप्त उत्पाद ब्यूटेन$-1-$एमीन है।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. अंतिम उत्पाद $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (प्रोपेन$-1-$एमीन) है,जो हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया द्वारा बनता है।
$2$. हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया एक एमाइड $(RCONH_2)$ को एक कम कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक एमीन $(RNH_2)$ में परिवर्तित करती है।
$3$. इसलिए,मध्यवर्ती एमाइड ब्यूटेनमाइड $(CH_3CH_2CH_2CONH_2)$ होना चाहिए।
$4$. एमाइड का निर्माण एसिड क्लोराइड $(RCOCl)$ की अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अभिक्रिया से होता है।
$5$. अतः,यौगिक $(X)$ ब्यूटेनॉयल क्लोराइड $(CH_3CH_2CH_2COCl)$ है।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ $p$-नाइट्रोबेंज़ोनाइट्राइल $(O_2N-C_6H_4-CN)$ है।
$2$. $1 \ mole$ $HO^-$ (क्षारीय जल-अपघटन) के साथ उपचार नाइट्राइल समूह $(-CN)$ को एमाइड समूह $(-CONH_2)$ में परिवर्तित करता है।
$3$. परिणामी मध्यवर्ती $p$-नाइट्रोबेंज़ेमाइड $(O_2N-C_6H_4-CONH_2)$ है।
$4$. इसके बाद $HO^-$ और $Br_2$ के साथ उपचार हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है।
$5$. यह अभिक्रिया एमाइड समूह $(-CONH_2)$ को प्राथमिक एमीन समूह $(-NH_2)$ में परिवर्तित करती है,जिसके परिणामस्वरूप $p$-नाइट्रोएनिलीन $(O_2N-C_6H_4-NH_2)$ प्राप्त होता है।
$6$. अतः,अंतिम उत्पाद $(A)$ $p$-नाइट्रोएनिलीन है।

(B) $1.$ $PhCOOH$ की $PCl_5$ और उसके बाद $NH_3$ के साथ अभिक्रिया से बेंज़ेमाइड $(PhCONH_2)$ प्राप्त होता है,जो उत्पाद $A$ है।
$2.$ बेंज़ेमाइड $(PhCONH_2)$ का $P_4O_{10}$ के साथ गर्म करके निर्जलीकरण करने पर बेंज़ोनाइट्राइल $(PhCN)$ प्राप्त होता है।
$3.$ बेंज़ोनाइट्राइल $(PhCN)$ का $H_2/Ni$ के साथ उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण करने पर नाइट्राइल समूह का प्राथमिक एमीन में अपचयन होता है,जिससे बेंज़िलएमीन $(PhCH_2NH_2)$ प्राप्त होता है,जो उत्पाद $B$ है।

(A) एथिल ब्रोमाइड की $AgCN$ के साथ अभिक्रिया से मुख्य उत्पाद के रूप में एथिल आइसोसायनाइड प्राप्त होता है क्योंकि $AgCN$ एक सहसंयोजक यौगिक है।
$C_2H_5Br + AgCN \rightarrow C_2H_5NC (X) + AgBr$
आइसोसायनाइड का $LiAlH_4$ या उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण जैसे अपचयन कारकों द्वारा अपचयन करने पर द्वितीयक एमीन प्राप्त होते हैं।
$C_2H_5NC + 4[H] \rightarrow C_2H_5NHCH_3 (Y)$
अतः,$Y$ एथिल मेथिल एमीन है।

(A) $1$. यौगिक $A$ का सूत्र $C_7H_6O_2$ है। जब इसे जलीय अमोनिया के साथ उपचारित किया जाता है और गर्म किया जाता है,तो यह यौगिक $B$ बनाता है। यह इंगित करता है कि $A$ बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ है,जो $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम बेंजोएट बनाता है,और गर्म करने पर यह निर्जलीकरण के माध्यम से बेंजामाइड $(C_6H_5CONH_2)$ बनाता है जो यौगिक $B$ है।
$2$. यौगिक $B$ (बेंजामाइड,$C_6H_5CONH_2$) $Br_2$ और $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके (हॉफमैन ब्रोमामाइड डिग्रेडेशन) एनीलिन $(C_6H_5NH_2)$ बनाता है जो यौगिक $C$ है।
$3$. एनीलिन का आणविक सूत्र $C_6H_7N$ है,जो $C$ के लिए दिए गए सूत्र से मेल खाता है।
$4$. अतः,यौगिक $A$ बेंजोइक एसिड है।

(B) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग प्राथमिक एलिफैटिक एमीन के निर्माण के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,पोटेशियम थैलिमाइड एक एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ के साथ अभिक्रिया करके $N-$एल्काइलथैलिमाइड बनाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ प्राप्त होता है।
यह अभिक्रिया $S_N2$ क्रियाविधि का पालन करती है। इसलिए,यह प्राथमिक एल्काइल हैलाइड के साथ सबसे अच्छी तरह काम करती है।
द्वितीयक और तृतीयक एल्काइल हैलाइड प्रतिस्थापन के बजाय विलोपन अभिक्रिया देते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$n-$ब्यूटाइलएमीन एक प्राथमिक एमीन है जिसे प्राथमिक एल्काइल हैलाइड से प्राप्त किया जा सकता है।
अतः,सही उत्तर $n-$ब्यूटाइलएमीन है।

(D) $N$-एथिलथैलिमाइड का एथिलएमीन में रूपांतरण गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का अंतिम चरण है।
इस अभिक्रिया में थैलिमाइड रिंग को तोड़ने और प्राथमिक एमीन को मुक्त करने के लिए हाइड्राज़ीन $(NH_2NH_2)$ का उपयोग किया जाता है।
दिए गए विकल्पों में से,$NH_2NH_2$ वह मानक अभिकर्मक है जिसका उपयोग $N$-प्रतिस्थापित थैलिमाइड से प्राथमिक एमीन को मुक्त करने के लिए किया जाता है।

(A) साइनोबेंजीन $(C_6H_5CN)$ को $LiAlH_4$ या उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण $(H_2/Ni)$ जैसे मजबूत अपचायक का उपयोग करके बेंजाइलएमाइन $(C_6H_5CH_2NH_2)$ में अपचयित किया जा सकता है।
विकल्प $A$ में $HCl/H_2O$ (जल-अपघटन) शामिल है जो नाइट्राइल को कार्बोक्सिलिक एसिड में बदल देता है,और $NaBH_4$ नाइट्राइल को एमाइन में अपचयित करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं है।
विकल्प $C$ में स्टीफन अपचयन $(SnCl_2/HCl)$ शामिल है जो आमतौर पर नाइट्राइल को इमाइन में अपचयित करता है,और $NaBH_4$ इस विशिष्ट रूपांतरण को प्राथमिक एमाइन में पूरा करने के लिए मानक अभिकर्मक नहीं है।
इसलिए,विकल्प $A$ और $C$ इस तैयारी के लिए मानक विधियाँ नहीं हैं।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$CH_3-COOH + NH_3 \rightarrow CH_3-COONH_4 (X)$ (अमोनियम एसीटेट)
$CH_3-COONH_4 \xrightarrow{\Delta} CH_3-CONH_2 (Y) + H_2O$ (एसीटामाइड)
$CH_3-CONH_2 \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3-CH_2-NH_2 (Z)$ (एथिलएमीन)
अतः,$Z$ का मान $CH_3-CH_2-NH_2$ (एथिलएमीन) है।

(A) एसिटोफेनोन अम्लीय माध्यम में हाइड्रॉक्सिलएमीन $(NH_2OH)$ के साथ अभिक्रिया करके एसिटोफेनोन ऑक्साइम $(X)$ बनाता है।
इस ऑक्साइम का सोडियम और इथेनॉल $(Na/C_2H_5OH)$ के साथ अपचयन करने पर $1$-फेनिलएथेनामाइन $(Y)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया:
$C_6H_5-C(=O)-CH_3 + NH_2OH \xrightarrow{H^{+}} C_6H_5-C(=NOH)-CH_3 (X) + H_2O$
$C_6H_5-C(=NOH)-CH_3 \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} C_6H_5-CH(NH_2)-CH_3 (Y)$

(B) $CH_3CN$ (एसीटोनिट्राइल) की $Na + C_2H_5OH$ के साथ अभिक्रिया एक अपचयन अभिक्रिया है जिसे $Mendius$ अपचयन के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,नाइट्राइल समूह $(-CN)$ का अपचयन होकर प्राथमिक एमीन $(-CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है।
रासायनिक समीकरण: $CH_3CN + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} CH_3CH_2NH_2$ है।
अतः,उत्पाद $x$,$CH_3CH_2NH_2$ (एथिलएमीन) है।

(B) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1.$ $CH_3-CH_2-COOH + SOCl_2 \rightarrow CH_3-CH_2-COCl + SO_2 + HCl$ (एसिड क्लोराइड $[X]$ का निर्माण)
$2.$ $CH_3-CH_2-COCl + NH_3 \xrightarrow{\Delta} CH_3-CH_2-CONH_2 + HCl$ (एमाइड $[Y]$ का निर्माण)
$3.$ $CH_3-CH_2-CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow CH_3-CH_2-NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$ (एमाइन $[Z]$ बनाने के लिए हॉफमैन ब्रोमामाइड डिग्रेडेशन)
अतः,$[Z]$ $CH_3-CH_2-NH_2$ है।

(C) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. यौगिक $A$ ($C_6H_5COOH$,बेंजोइक एसिड) जलीय अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अभिक्रिया करके और गर्म करने पर यौगिक $B$ ($C_6H_5CONH_2$,बेंजामाइड) बनाता है।
$2$. बेंजामाइड $(C_6H_5CONH_2)$ $Br_2$ और $KOH$ के साथ हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया द्वारा यौगिक $C$ ($C_6H_5NH_2$,एनिलीन) बनाता है।
$3$. एनिलीन का आणविक सूत्र $C_6H_7N$ है,जो दिए गए सूत्र से मेल खाता है।
अतः,सही क्रम $A = C_6H_5COOH$,$B = C_6H_5CONH_2$,और $C = C_6H_5NH_2$ है।

(C) चरण $1$: $CH_3-CH_2-I$,$NaCN$ के साथ अभिक्रिया करके नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) द्वारा $CH_3-CH_2-CN$ $(A)$ बनाता है।
चरण $2$: $\Theta OH$ की उपस्थिति में $CH_3-CH_2-CN$ $(A)$ का आंशिक जल-अपघटन (partial hydrolysis) करने पर $CH_3-CH_2-CONH_2$ $(B)$ (प्रोपेनामाइड) प्राप्त होता है।
चरण $3$: $CH_3-CH_2-CONH_2$ $(B)$ की $Br_2$ और $NaOH$ के साथ अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है,जो एमाइड को एक कार्बन परमाणु कम वाले प्राथमिक एमीन में परिवर्तित कर देती है।
चरण $4$: उत्पाद $C$,$CH_3-CH_2-NH_2$ (एथेनामाइन) है।

(A) अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. इथाइल क्लोराइड $(C_2H_5Cl)$ पोटेशियम साइनाइड $(KCN)$ के साथ अभिक्रिया करके इथाइल साइनाइड (प्रोपेन नाइट्राइल) बनाता है: $C_2H_5Cl + KCN \rightarrow C_2H_5CN + KCl$.
$2$. इथाइल साइनाइड $(C_2H_5CN)$ का सोडियम $(Na)$ और अल्कोहल $(C_2H_5OH)$ के साथ अपचयन (मेंडियस अपचयन) करने पर प्रोपाइल एमाइन $(CH_3CH_2CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है: $C_2H_5CN + 4[H] \xrightarrow{Na/C_2H_5OH} CH_3CH_2CH_2NH_2$.

(D) एक एमाइड $(R-CONH_2)$ का समान संख्या में कार्बन परमाणुओं वाले एमाइन $(R-CH_2NH_2)$ में रूपांतरण ईथर में $LiAlH_4$ का उपयोग करके अपचयन द्वारा सबसे अच्छी तरह से किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5-CH(CH_3)-CONH_2 \xrightarrow{LiAlH_4 / \text{ether}} C_6H_5-CH(CH_3)-CH_2NH_2$
विकल्प $B$ (जलीय $NaOH$ में $Br_2$) का उपयोग हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया के लिए किया जाता है,जो एमाइड को मूल एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम वाले एमाइन में परिवर्तित करता है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $m$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $m$-ब्रोमोबेंज़ोयल क्लोराइड $(B)$ बनाता है।
$2$. $m$-ब्रोमोबेंज़ोयल क्लोराइड $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके $m$-ब्रोमोबेंजामाइड $(C)$ बनाता है।
$3$. $m$-ब्रोमोबेंजामाइड $NaOH$ और $Br_2$ के साथ हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया करके $m$-ब्रोमोएनिलिन $(D)$ बनाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $D$,$m$-ब्रोमोएनिलिन है।

(A) नाइट्रोऐल्केन $(R-NO_2)$ का अपचयन करने पर प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ प्राप्त होते हैं।
उदाहरण के लिए,$CH_3CH_2NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn/HCl} CH_3CH_2NH_2 + 2H_2O$.
विकल्प $B$ एक ऐल्किल नाइट्राइट है,जिसका अपचयन करने पर ऐल्कोहॉल और अमोनिया प्राप्त होते हैं।
विकल्प $C$ एज़ोबेंजीन है,जिसका अपचयन करने पर ऐनिलीन (एक प्राथमिक एमीन) प्राप्त होता है,लेकिन नाइट्रोऐल्केन प्राथमिक एमीन बनाने के लिए मानक पाठ्यपुस्तक का उदाहरण है।
विकल्प $D$ एक आइसोसायनाइड है,जिसका अपचयन करने पर द्वितीयक एमीन $(R-NH-CH_3)$ प्राप्त होता है।

$(i)$ $C_2H_5-Cl NH_3 ( {\text{एथेनॉलिक}}) \xrightarrow{\Delta} C_2H_5-NH_2 HCl$
$(ii)$ $C_6H_5-CH_2-Cl NH_3 \rightarrow C_6H_5-CH_2-NH_2 HCl$
$C_6H_5-CH_2-NH_2 2CH_3-Cl \rightarrow C_6H_5-CH_2-N(CH_3)_2 2HCl$

(N/A) $(i)$ $CH_3-CH_2-Cl$ $\xrightarrow{Ethanolic \ NaCN} CH_3-CH_2-CN$ $\xrightarrow{H_2/Ni \ \text{or} \ LiAlH_4} CH_3-CH_2-CH_2-NH_2$
$(ii)$ $C_6H_5-CH_2-Cl$ $\xrightarrow{Ethanolic \ NaCN} C_6H_5-CH_2-CN$ $\xrightarrow{H_2/Ni \ \text{or} \ LiAlH_4} C_6H_5-CH_2-CH_2-NH_2$

(N/A) $(i)$ प्रोपेनेमाइन में तीन कार्बन परमाणु होते हैं। हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया में एमाइड समूह से एक कार्बन परमाणु निकल जाता है। अतः,प्रारंभिक एमाइड में चार कार्बन परमाणु होने चाहिए। एमाइड की संरचना और $IUPAC$ नाम इस प्रकार है:
$CH_3-CH_2-CH_2-CONH_2$ (ब्यूटेनेमाइड)
$(ii)$ बेंज़ामाइड सात कार्बन परमाणुओं वाला एक एरोमैटिक एमाइड है। बेंज़ामाइड के हॉफमैन निम्नीकरण से कार्बोनिल कार्बन हट जाता है,जिसके परिणामस्वरूप छह कार्बन परमाणुओं वाला एक एरोमैटिक प्राथमिक एमाइन $(C_6H_5NH_2)$ प्राप्त होता है। उत्पाद एनिलीन है,जिसे बेंज़ेनेमाइन के रूप में भी जाना जाता है।

(N/A) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन की तैयारी के लिए किया जाता है। इसमें थैलिमाइड द्वारा निर्मित एनायन द्वारा एल्काइल हैलाइड्स का न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन $(S_{N}2)$ शामिल है।
हालाँकि,एरील हैलाइड्स थैलिमाइड द्वारा निर्मित एनायन के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन नहीं करते हैं क्योंकि एरील हैलाइड्स में कार्बन-हैलोजन बंधन में आंशिक द्वि-आबंध गुण होता है और इलेक्ट्रॉन-समृद्ध बेंजीन रिंग न्यूक्लियोफाइल को प्रतिकर्षित करती है।
इसलिए,इस प्रक्रिया द्वारा एरोमैटिक प्राथमिक एमाइन तैयार नहीं किए जा सकते हैं।

(N/A) नाइट्रो यौगिकों का अपचयन: नाइट्रो यौगिकों को सूक्ष्म विभाजित निकैल,पैलेडियम या प्लैटिनम की उपस्थिति में हाइड्रोजन गैस प्रवाहित करके और अम्लीय माध्यम में धातुओं के साथ अपचयन द्वारा एमीन में बदला जाता है।
लोहे के बुरादे और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अपचयन को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि अभिक्रिया के दौरान बनने वाला $FeCl_2$ जलअपघटित होकर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल मुक्त करता है। इस प्रकार,अभिक्रिया शुरू करने के लिए केवल थोड़ी मात्रा में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल की आवश्यकता होती है।
नाइट्रोऐल्केन्स को भी इसी प्रकार संगत ऐल्केनेमीन्स में अपचयित किया जा सकता है।
$CH_3CH_2NO_2 \xrightarrow[\text{ethanol}]{H_2 / Pd} CH_3CH_2NH_2$
इसके अतिरिक्त,नाइट्रोबेन्जीन को ऐनिलीन में इस प्रकार अपचयित किया जा सकता है:
$C_6H_5NO_2 \xrightarrow[\text{ethanol}]{H_2 / Pd} C_6H_5NH_2$
$C_6H_5NO_2 \xrightarrow{Sn + HCl \text{ or } Fe + HCl} C_6H_5NH_2$

(N/A) ऐल्किल या बेन्जिल हैलाइड में कार्बन-हैलोजन बंध को एक न्यूक्लियोफाइल द्वारा आसानी से तोड़ा जा सकता है। इसलिए,ऐल्किल या बेन्जिल हैलाइड अमोनिया के इथेनॉलिक घोल के साथ प्रतिक्रिया करके एक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया से गुजरते हैं जिसमें हैलोजन परमाणु को एक अमीनो $(-NH_{2})$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अमोनिया अणु द्वारा $C-X$ बंध के टूटने की इस प्रक्रिया को अमोनीअपघटन कहा जाता है।
यह प्रतिक्रिया $373 \ K$ पर एक सीलबंद ट्यूब में की जाती है। इस प्रकार प्राप्त प्राथमिक अमीन एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और द्वितीयक और तृतीयक अमीन,और अंत में चतुष्क अमोनियम लवण बनाने के लिए ऐल्किल हैलाइड के साथ आगे प्रतिक्रिया कर सकता है।
मुक्त अमीन को एक मजबूत क्षार के साथ उपचार द्वारा अमोनियम लवण से प्राप्त किया जा सकता है: $R-NH_{3}^{+}X^{-} + NaOH \rightarrow R-NH_{2} + H_{2}O + Na^{+}X^{-}$.
अमोनीअपघटन का नुकसान यह है कि इसमें प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक अमीन और एक चतुष्क अमोनियम लवण का मिश्रण प्राप्त होता है।
हालाँकि,अमोनिया की बड़ी अधिकता लेकर प्राथमिक अमीन को मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जा सकता है।
अमीनों के साथ हैलाइडों की प्रतिक्रियाशीलता का क्रम $R-I > R-Br > R-Cl$ है।

नाइट्राइल का अपचयन: लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_{4})$ या उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण के साथ नाइट्राइल के अपचयन से प्राथमिक एमाइन प्राप्त होते हैं। इस अभिक्रिया का उपयोग एमाइन श्रृंखला में कार्बन की संख्या बढ़ाने के लिए किया जाता है,अर्थात,शुरुआती नाइट्राइल की तुलना में एक कार्बन परमाणु अधिक वाले एमाइन तैयार करने के लिए।
एमाइड का अपचयन: लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड के साथ एमाइड के अपचयन से प्राथमिक एमाइन प्राप्त होते हैं।
$R-C \equiv N \xrightarrow{H_{2}/Ni \text{ या } Na(Hg)/C_{2}H_{5}OH} R-CH_{2}-NH_{2}$
$CH_{3}-C \equiv N \xrightarrow{H_{2}/Ni \text{ या } Na(Hg)/C_{2}H_{5}OH} CH_{3}-CH_{2}-NH_{2}$
$R-CONH_{2} \xrightarrow{LiAlH_{4} / H_{2}O} R-CH_{2}-NH_{2}$
$CH_{3}-CONH_{2} \xrightarrow{LiAlH_{4} / H_{2}O} CH_{3}-CH_{2}-NH_{2}$

(N/A) गेब्रियल संश्लेषण का उपयोग प्राथमिक एमाइन के निर्माण के लिए किया जाता है।
थैलिमाइड की इथेनॉलिक पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ के साथ उपचार करने पर थैलिमाइड का पोटेशियम लवण बनता है,जिसे एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ के साथ गर्म करने और उसके बाद क्षारीय जल-अपघटन करने पर संबंधित प्राथमिक एमाइन $(R-NH_2)$ प्राप्त होता है।
अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. थैलिमाइड $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम थैलिमाइड बनाता है।
$2$. पोटेशियम थैलिमाइड एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-एल्काइलथैलिमाइड बनाता है।
$3$. $N$-एल्काइलथैलिमाइड का क्षारीय जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एमाइन $(R-NH_2)$ और थैलिक एसिड (लवण के रूप में) प्राप्त होता है।
इस विधि द्वारा एरोमैटिक प्राथमिक एमाइन तैयार नहीं किए जा सकते क्योंकि एराइल हैलाइड थैलिमाइड द्वारा निर्मित आयन के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं करते हैं।

हॉफमैन ने एमाइड को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय या इथेनॉलिक घोल में ब्रोमीन के साथ उपचारित करके प्राथमिक एमाइन तैयार करने की एक विधि विकसित की।
इस निम्नीकरण अभिक्रिया में,एमाइड के कार्बोनिल कार्बन से नाइट्रोजन परमाणु तक एक एल्काइल या एराइल समूह का प्रवास होता है।
इस प्रकार निर्मित एमाइन में एमाइड में मौजूद कार्बन की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$R-CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow R-NH_2 + Na_2CO_3 + 2NaBr + 2H_2O$
उदाहरण:
$CH_3CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3NH_2 + Na_2CO_3 + 2NaBr + 2H_2O$
(एथेनामाइड से मेथेनामाइन)

(N/A) प्राथमिक एरोमैटिक एमाइन का डायज़ोनियम लवण में परिवर्तन डायज़ोटाइजेशन कहलाता है। $C_6H_5NH_2 + NaNO_2 + 2HCl \xrightarrow{273-278 \ K} C_6H_5N_2^+Cl^- + NaCl + 2H_2O$.
बेन्जीनडायज़ोनियम क्लोराइड को $273-278 \ K$ पर एनिलिन की नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है। नाइट्रस अम्ल अभिक्रिया मिश्रण में सोडियम नाइट्राइट की हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया द्वारा उत्पन्न होता है।
अपनी अस्थिरता के कारण,डायज़ोनियम लवण को आमतौर पर संग्रहीत नहीं किया जाता है और इसे तैयार करने के तुरंत बाद उपयोग किया जाता है। उदाहरणों में बेन्जीनडायज़ोनियम क्लोराइड और बेन्जीनडायज़ोनियम हाइड्रोजन सल्फेट शामिल हैं।

(D) नाइट्राइल $(R-CN)$ का प्राथमिक एमाइन $(R-CH_2NH_2)$ में अपचयन $LiAlH_4$,उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण $(H_2 / Ni)$,या सोडियम और अल्कोहल $(Na / C_2H_5OH)$ का उपयोग करके मेंडियस अपचयन द्वारा किया जा सकता है।
अतः,इस रूपांतरण के लिए सूचीबद्ध सभी अभिकर्मक प्रभावी हैं।

(N/A) यह रूपांतरण तीन चरणों में प्राप्त किया जा सकता है:
$1$. $Hofmann$ ब्रोमामाइड डिग्रेडेशन: साइक्लोहेक्सेनकार्बोक्सामाइड $Br_2/KOH$ के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोहेक्सानामाइन बनाता है।
$2$. कार्बिलमाइन अभिक्रिया: साइक्लोहेक्सानामाइन $CHCl_3/KOH$ के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोहेक्सिल आइसोसाइनाइड बनाता है।
$3$. अपचयन: साइक्लोहेक्सिल आइसोसाइनाइड का $H_2/Pd$ का उपयोग करके अपचयन किया जाता है जिससे $N$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानामाइन प्राप्त होता है।

(A) यह अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ $2-(2-chloroethyl)cyclohexanone$ है। $KCN$ के साथ उपचार करने पर एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया होती है,जहाँ $Cl^-$ आयन $CN^-$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिससे $A$ बनता है,जो $3-(2-oxocyclohexyl)propanenitrile$ है।
$2$. इसके बाद $H_2/Pd$ (उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण) का उपयोग करके नाइट्राइल समूह $(-CN)$ का अपचयन करने पर नाइट्राइल एक प्राथमिक एमीन $(-CH_2NH_2)$ में परिवर्तित हो जाता है,जिससे $B$ बनता है,जो $2-(3-aminopropyl)cyclohexanone$ है।

(B) नाइट्राइल $(R-CN)$ का प्राथमिक एमीन $(R-CH_2-NH_2)$ में परिवर्तन में साइनो समूह का अपचयन शामिल है।
$LiAlH_4$ (लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड) एक प्रबल अपचायक है जो नाइट्राइल को प्राथमिक एमीन में अपचयित कर सकता है।
अभिक्रिया:
$CH_3-CH_2-C \equiv N \xrightarrow{LiAlH_4} CH_3-CH_2-CH_2-NH_2$
अतः,सही अभिकर्मक $LiAlH_4$ है।

(A) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग प्राथमिक $(1^{\circ})$ एलिफैटिक एमीन तैयार करने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,पोटेशियम थैलिमाइड एक अल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया करके $N$-अल्काइलथैलिमाइड बनाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एलिफैटिक एमीन प्राप्त होता है।
एरोमैटिक एमीन (जैसे एनिलीन) को इस विधि द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है क्योंकि एराइल हैलाइड इन परिस्थितियों में थैलिमाइड आयन के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं देते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,बेंज़िलएमीन $(C_6H_5CH_2NH_2)$ एक प्राथमिक एलिफैटिक एमीन है और इसे बेंज़िल क्लोराइड का उपयोग करके इस विधि द्वारा तैयार किया जा सकता है।

(B) किसी एमाइड की ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ जैसे प्रबल क्षार के जलीय या इथेनॉलिक विलयन की उपस्थिति में अभिक्रिया को हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड को एक प्राथमिक एमीन में परिवर्तित किया जाता है जिसमें मूल एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
प्रोपेनामाइड $(CH_3CH_2CONH_2)$ के लिए अभिक्रिया है:
$CH_3CH_2CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3CH_2NH_2 + Na_2CO_3 + 2NaBr + 2H_2O$
अभिक्रिया में दिखाए अनुसार,प्रोपेनामाइड ($3$ कार्बन) एथिलएमीन ($2$ कार्बन) देता है।

(A) गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग प्राथमिक $(1^{\circ})$ एलिफैटिक एमाइन तैयार करने के लिए किया जाता है।
$1$. $(CH_3)_2CH-CH_2-NH_2$ एक प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन है। इसे इस विधि द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।
$2$. $CH_3CH_2NH_2$ एक प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन है। इसे इस विधि द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।
$3$. $C_6H_5-CH_2-NH_2$ (बेंजाइल एमाइन) एक प्राथमिक एमाइन है जहाँ $-NH_2$ समूह एक एलिफैटिक कार्बन से जुड़ा है। इसे इस विधि द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।
$4$. $C_6H_5-NH_2$ (एनिलिन) एक एरोमैटिक एमाइन है। एरोमैटिक प्राथमिक एमाइन को गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है क्योंकि एराइल हैलाइड थैलिमाइड के ऋणायन के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं देते हैं।
अतः,कुल $3$ एमाइन इस विधि द्वारा संश्लेषित किए जा सकते हैं।

(C) नाइट्रोबेन्जीन को एनिलीन में अपचयित करने के लिए विभिन्न अपचायक अभिकर्मकों का उपयोग किया जा सकता है:
$1.$ $Sn/HCl$: यह नाइट्रो यौगिकों को एमीन में अपचयित करने की एक मानक विधि है।
$2.$ $Fe/HCl$: यह भी नाइट्रो यौगिकों को एमीन में अपचयित करने की एक मानक विधि है।
$3.$ $Zn/HCl$: यह एक प्रबल अपचायक है जो नाइट्रोबेन्जीन को एनिलीन में अपचयित कर सकता है।
$4.$ $H_2-Pd$: उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण नाइट्रो समूह को एमीनो समूह में प्रभावी ढंग से अपचयित करता है।
$5.$ $H_2-$ रेनी निकेल: रेनी निकेल का उपयोग करके उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण भी इस अपचयन के लिए प्रभावी है।
$Sn/NH_4OH$ इस विशिष्ट अपचयन के लिए एक मानक अभिकर्मक नहीं है।
अतः,नाइट्रोबेन्जीन को एनिलीन में परिवर्तित करने वाले अभिकर्मक $I, III, IV, V,$ और $VI$ हैं।
ऐसे कुल अभिकर्मकों की संख्या $5$ है।

(A) $1$. सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ बेंजीन की अभिक्रिया (नाइट्रेशन) से $A = \text{नाइट्रोबेंजीन}$ प्राप्त होता है।
$2$. नाइट्रोबेंजीन एक मेटा-निर्देशी समूह है। इसलिए,$Cl_2$ और निर्जल $AlCl_3$ का उपयोग करके नाइट्रोबेंजीन का क्लोरीनीकरण करने पर $B = m\text{-क्लोरोनाइट्रोबेंजीन}$ प्राप्त होता है।
$3$. $Fe/HCl$ का उपयोग करके $m\text{-क्लोरोनाइट्रोबेंजीन}$ में नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ का अपचयन करने पर $C = m\text{-क्लोरोऐनिलीन}$ प्राप्त होता है।

(D) गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण में $S_N2$ क्रियाविधि के माध्यम से थैलिमाइड आयन द्वारा एल्काइल हैलाइड का न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन शामिल है।
इस विधि द्वारा एरोमैटिक प्राथमिक एमाइन तैयार नहीं किए जा सकते क्योंकि $C-X$ बंध के आंशिक द्वि-बंध लक्षण और फेनिल धनायन की अस्थिरता के कारण एरील हैलाइड इन परिस्थितियों में न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं देते हैं।
अतः,अभिकथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों सत्य हैं,और कारण $(R)$,अभिकथन $(A)$ की सही व्याख्या है।

(B) दी गई अभिक्रिया $Gabriel \ phthalimide \ synthesis$ (गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण) है।
इस अभिक्रिया में,पोटेशियम थैलिमाइड बेंज़िल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH_2Br)$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-बेंज़िलथैलिमाइड बनाता है।
इसके बाद $OH^-/H_2O$ के साथ जल-अपघटन करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में बेंज़िलऐमीन $(C_6H_5CH_2NH_2)$ और थैलिक अम्ल प्राप्त होते हैं।
अतः,मुख्य उत्पाद $A$ बेंज़िलऐमीन है।

(A) प्रोपेन$-1-$ऑल $(CH_3CH_2CH_2OH)$ का $n-$ब्यूटाइलएमाइन $(CH_3CH_2CH_2CH_2NH_2)$ में रूपांतरण के लिए कार्बन श्रृंखला में एक कार्बन परमाणु की वृद्धि की आवश्यकता होती है।
चरण $1$: प्रोपेन$-1-$ऑल $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $1-$क्लोरोप्रोपेन $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ बनाता है।
चरण $2$: $1-$क्लोरोप्रोपेन $KCN$ के साथ अभिक्रिया करके (नाभिकरागी प्रतिस्थापन) ब्यूटेन नाइट्राइल $(CH_3CH_2CH_2CN)$ बनाता है।
चरण $3$: ब्यूटेन नाइट्राइल का $H_2/Ni$ या $Na(Hg)/C_2H_5OH$ (मेंडियस अपचयन) का उपयोग करके अपचयन किया जाता है,जिससे $n-$ब्यूटाइलएमाइन $(CH_3CH_2CH_2CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है।

(C) वर्णित अभिक्रिया श्रृंखला गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण है। \\
$1$. यौगिक $A$ थैलिक एसिड $(C_{6}H_{4}(COOH)_{2})$ है। \\
$2$. थैलिक एसिड की $NH_{3}$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद गर्म करने पर थैलिमाइड $(C_{8}H_{5}NO_{2})$ प्राप्त होता है,जो यौगिक $C$ है। मध्यवर्ती $B$ थैलामाइड $(C_{6}H_{4}(CONH_{2})_{2})$ है। \\
$3$. थैलिमाइड $(C)$ इथेनॉलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम थैलिमाइड बनाता है। \\
$4$. पोटेशियम थैलिमाइड,एल्किल क्लोराइड $(R-Cl)$ के साथ $S_{N}2$ क्रियाविधि द्वारा अभिक्रिया करके $N$-एल्किलथैलिमाइड बनाता है। \\
$5$. $N$-एल्किलथैलिमाइड का क्षार के साथ जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एमीन $(RNH_{2})$ और थैलिक एसिड प्राप्त होता है। \\
अतः,यौगिक $A$ थैलिक एसिड है।

(A) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ $A$,$NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके एमाइड $(C_8H_8ClNO)$ बनाता है।
$2$. इसके बाद यह एमाइड $Br_2$ और $NaOH$ के साथ हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया करके एमाइन बनाता है।
$3$. अंतिम उत्पाद को देखने पर,जो $3-chloro-4-methylaniline$ है,हम इसकी संरचना का पता लगा सकते हैं।
$4$. अंतिम उत्पाद में $NH_2$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर $Cl$ और मेटा स्थिति पर $CH_3$ समूह है।
$5$. अतः,प्रारंभिक पदार्थ $A$,$4-chloro-2-methylbenzoyl$ क्लोराइड होना चाहिए।

(B) सही विकल्प $B$ है। $2-$फेनिलप्रोपेनामाइड का $1-$फेनिलएथिलएमीन में रूपांतरण में एक कार्बोनिल कार्बन परमाणु का नुकसान शामिल है,जो हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया की विशेषता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_{3}CH(Ph)CONH_{2} + Br_{2} + 4NaOH \rightarrow CH_{3}CH(Ph)NH_{2} + Na_{2}CO_{3} + 2NaBr + 2H_{2}O$
इस अभिक्रिया में,एमाइड को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय या इथेनॉलिक घोल में ब्रोमीन के साथ उपचारित किया जाता है। एल्काइल या एरील समूह कार्बोनिल कार्बन से नाइट्रोजन परमाणु पर स्थानांतरित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप प्रारंभिक एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम वाला प्राथमिक एमीन बनता है।

(C) दी गई अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एक एमाइड $(RCONH_2)$ पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ जैसे प्रबल क्षार की उपस्थिति में ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ अभिक्रिया करके प्राथमिक एमीन $(RNH_2)$ बनाता है,जिसमें प्रारंभिक एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
बेंजामाइड के लिए अभिक्रिया है:
$C_6H_5CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow C_6H_5NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$
यहाँ,बेंजामाइड $(C_6H_5CONH_2)$ को एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ में परिवर्तित किया जाता है।
अतः,मुख्य उत्पाद एनिलीन है।

(C) प्रारंभिक पदार्थ $5-oxo-5-phenylpentanamide$ $(Ph-CO-(CH_2)_3-CONH_2)$ है।
चरण $1$: क्लेमेंसन अपचयन $(Zn/Hg, HCl)$ विशेष रूप से कीटोन समूह को मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ में अपचयित करता है जबकि एमाइड समूह अपरिवर्तित रहता है।
यह $5-phenylpentanamide$ $(Ph-(CH_2)_4-CONH_2)$ देता है।
चरण $2$ और $3$: $LiAlH_4$ के साथ उपचार और उसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3O^+)$ एमाइड समूह $(-CONH_2)$ को प्राथमिक एमीन $(-CH_2NH_2)$ में अपचयित करता है।
अंतिम उत्पाद $5-phenylpentan-1-amine$ $(Ph-(CH_2)_5-NH_2)$ है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) यह अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण है,जो एमाइड $(-CONH_2)$ को प्राथमिक एमीन $(-NH_2)$ में परिवर्तित करती है।
दिए गए अणु में,$-CONH_2$ समूह $Br_2/NaOH$ की क्रिया द्वारा $-NH_2$ में परिवर्तित हो जाता है।
परिणामी मध्यवर्ती एक अमीनो एस्टर है,जो चक्रीय एमाइड बनाने के लिए अंतःआणविक चक्रीकरण (न्यूक्लियोफिलिक एसिल प्रतिस्थापन) से गुजरता है,जिसे लैक्टम कहा जाता है।
अंतिम उत्पाद $isoindolin-1-one$ है।

(A) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन के निर्माण के लिए किया जाता है। इसमें पोटेशियम थैलिमाइड की अभिक्रिया एल्किल हैलाइड के साथ कराई जाती है,जिसके बाद क्षारीय जल-अपघटन होता है।
इसका उपयोग एरोमैटिक एमाइन के निर्माण के लिए नहीं किया जा सकता है क्योंकि एरिल हैलाइड थैलिमाइड द्वारा निर्मित ऋणायन के साथ नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया नहीं देते हैं।
इसलिए,$C_8H_{11}N$ सूत्र वाले केवल वे एमाइन जिनमें $-NH_2$ समूह एक एलिफैटिक कार्बन से जुड़ा होता है (अर्थात प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन),इस विधि द्वारा संश्लेषित किए जा सकते हैं।
$C_8H_{11}N$ के समावयवी जो प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन हैं,वे इस प्रकार हैं:
$1$. $C_6H_5-CH_2-CH_2-NH_2$ ($2$-फिनाइलएथेनामाइन)
$2$. $C_6H_5-CH(CH_3)-NH_2$ ($1$-फिनाइलएथेनामाइन)
$3$. $o-CH_3-C_6H_4-CH_2-NH_2$ ($2$-मिथाइलबेन्जाइलएमाइन)
$4$. $m-CH_3-C_6H_4-CH_2-NH_2$ ($3$-मिथाइलबेन्जाइलएमाइन)
$5$. $p-CH_3-C_6H_4-CH_2-NH_2$ ($4$-मिथाइलबेन्जाइलएमाइन)
ऐसे कुल $5$ समावयवी हैं जिन्हें इस विधि द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।

(B) $1$. थैलिमाइड $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम थैलिमाइड बनाता है।
$2$. इसके बाद पोटेशियम थैलिमाइड,बेंजाइल क्लोराइड के साथ $S_N2$ अभिक्रिया करके $N$-बेंजाइलथैलिमाइड (उत्पाद $P$) बनाता है।
$3$. $N$-बेंजाइलथैलिमाइड की संरचना में एक बेंजीन रिंग ($3 \ \pi$ बंध),बेंजाइल समूह से दूसरी बेंजीन रिंग ($3 \ \pi$ बंध),और दो कार्बोनिल समूह ($C=O$,प्रत्येक में $1 \ \pi$ बंध होता है) होते हैं।
$4$. कुल $\pi$ बंध = $3$ (थैलिमाइड रिंग) + $3$ (बेंजाइल रिंग) + $2$ ($C=O$ बंध) = $8$.