Preparation of Amines Questions in Hindi

(D) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग विशेष रूप से प्राथमिक $(1^{\circ})$ एलिफैटिक एमीन के निर्माण के लिए किया जाता है।
इसमें पोटेशियम थैलिमाइड की अभिक्रिया एक एल्किल हैलाइड के साथ कराई जाती है,जिसके बाद क्षारीय जलअपघटन होता है।
चूंकि एरील हैलाइड थैलिमाइड आयन के साथ नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं देते हैं,इसलिए एरोमैटिक एमीन (जैसे एनिलीन) इस विधि द्वारा नहीं बनाए जा सकते हैं।
द्वितीयक और तृतीयक एमीन भी इस विधि द्वारा नहीं बनाए जाते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,एथिलएमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ एक प्राथमिक एलिफैटिक एमीन है,जबकि एनिलीन एरोमैटिक है,और अन्य द्वितीयक या तृतीयक एमीन हैं।

(B) कम तापमान $(273-278 \ K)$ पर एनिलीन की नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया को डायज़ोटाइजेशन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एनिलीन $HNO_2$ (जो $NaNO_2$ और $HCl$ से इन-सिटू उत्पन्न होता है) के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है।
रासायनिक समीकरण है:
$C_6H_5NH_2 + HNO_2 + HCl \xrightarrow{273-278 \ K} C_6H_5N_2^+Cl^- + 2H_2O$.
अतः,उत्पाद $A$ बेंजीन डायज़ोनियम लवण है।

(C) एल्किल हैलाइड से कार्बन श्रृंखला में एक $-CH_2-$ समूह के योग के साथ $1^{\circ}$-एमीन तैयार करने के लिए,$KCN$ का उपयोग अभिकर्मक के रूप में किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$1$. नाभिकरागी प्रतिस्थापन: $R-X + KCN \rightarrow R-CN + KX$
$2$. अपचयन: $R-CN + 4[H] \rightarrow R-CH_2-NH_2$
$KCN$ साइनाइड आयन $(CN^-)$ प्रदान करता है,जो कार्बन श्रृंखला को एक कार्बन परमाणु द्वारा बढ़ाने के लिए नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है,और बाद में नाइट्राइल समूह के अपचयन से $1^{\circ}$-एमीन प्राप्त होता है।

(D) दी गई अभिक्रिया में $X$,$RCONH_2$ है और $Y$,$RCN$ है।
$LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो एमाइड $(RCONH_2)$ को प्राथमिक एमीन $(RCH_2NH_2)$ में अपचयित करता है।
$H_2/Ni$ का उपयोग करके नाइट्राइल्स $(RCN)$ का उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण भी प्राथमिक एमीन $(RCH_2NH_2)$ देता है।

(D) और $B$ ऐसे पूर्ववर्ती पदार्थ हैं जिनका अपचयन करके प्राथमिक एमीन $R-CH_2-NH_2$ प्राप्त किया जा सकता है।
$1.$ नाइट्राइल्स $(R-CN)$ का $H_2/Ni$ के साथ उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण करने पर प्राथमिक एमीन प्राप्त होते हैं: $R-CN + 2H_2 \xrightarrow{Ni} R-CH_2-NH_2$
$2.$ एमाइड्स $(R-CONH_2)$ का $LiAlH_4$ द्वारा अपचयन और उसके बाद जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एमीन प्राप्त होते हैं: $R-CONH_2 \xrightarrow[ii) H_2O]{i) LiAlH_4} R-CH_2-NH_2$
अतः,$A = R-CN$ और $B = R-CONH_2$।

(B) आल्कोहॉलिक $KOH$ की उपस्थिति में $C_6H_5NO_2$ और $Zn$ पाउडर की अभिक्रिया में एनिलिन मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त नहीं होता है।
$C_6H_5OH + NH_3 \xrightarrow[300^{\circ}C]{ZnCl_2}$ अभिक्रिया एनिलिन देती है।
$C_6H_5Cl + NH_3 \xrightarrow[Cu_2O]{200^{\circ}C, \text{high pressure}}$ अभिक्रिया एनिलिन देती है।
$C_6H_5NO_2 + 6[H] \xrightarrow[HCl]{Fe + H_2O}$ नाइट्रोबेंजीन का एनिलिन में अपचयन है।
अतः,वह अभिक्रिया जिसमें एनिलिन मुख्य उत्पाद नहीं है,वह $C_6H_5NO_2 + Zn \text{ powder } \xrightarrow{\text{alcoholic } KOH}$ है।

(B) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. क्लोरोसाइक्लोपेंटेन की इथेनॉलिक $KCN$ के साथ अभिक्रिया एक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन $(S_N2)$ अभिक्रिया के माध्यम से साइक्लोपेंटेनकार्बोनाइट्राइल $(C_5H_9CN)$ बनाती है।
$2$. इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ की उपस्थिति में सोडियम अमलगम $(Na(Hg))$ का उपयोग करके नाइट्राइल समूह $(-CN)$ का अपचयन करने पर प्राथमिक एमीन प्राप्त होता है। यह नाइट्राइल का प्राथमिक एमीन में अपचयन करने की एक मानक अभिक्रिया है,जिसके परिणामस्वरूप साइक्लोपेंटाइलमिथेनेमीन $(C_5H_9CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है।

(B) $1$. अभिक्रिया $X \xrightarrow{H_2/Ni} CH_3CH_2CH_2NH_2$ के लिए,नाइट्राइल $(R-CN)$ का $H_2/Ni$ के साथ अपचयन करने पर प्राथमिक एमीन $(R-CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है। $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (प्रोपेन$-1-$एमीन) प्राप्त करने के लिए,$X$ को $CH_3CH_2CN$ (प्रोपेन नाइट्राइल) होना चाहिए।
$2$. अभिक्रिया $Y \xrightarrow{Br_2/NaOH} CH_3CH_2CH_2NH_2$ के लिए,यह हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है,जो एमाइड $(R-CONH_2)$ को एक कम कार्बन वाले प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ में परिवर्तित करती है। $CH_3CH_2CH_2NH_2$ प्राप्त करने के लिए,$Y$ को $CH_3CH_2CH_2CONH_2$ (ब्यूटेनमाइड) होना चाहिए।
$3$. अतः,$X = CH_3CH_2CN$ और $Y = CH_3CH_2CH_2CONH_2$।

(A) बेंज़ेमाइड $(C_6 H_5 CONH_2)$ की $LiAlH_4$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन एक अपचयन अभिक्रिया है जो एमाइड समूह $(-CONH_2)$ को एमाइन समूह $(-CH_2 NH_2)$ में परिवर्तित करती है। अतः,$P$ बेंजाइलएमाइन $(C_6 H_5 CH_2 NH_2)$ है।
बेंज़ेमाइड $(C_6 H_5 CONH_2)$ की $Br_2 / NaOH$ के साथ अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है,जो एक एमाइड को एक कम कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक एमाइन में परिवर्तित करती है। अतः,$Q$ एनिलिन $(C_6 H_5 NH_2)$ है।
इसलिए,$P = C_6 H_5 CH_2 NH_2$ और $Q = C_6 H_5 NH_2$।

(B) गैब्रियल-थैलिमाइड संश्लेषण शुद्ध प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन तैयार करने की एक मानक विधि है।
$II$. हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया का उपयोग एमाइड को एक कम कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक एमाइन में बदलने के लिए किया जाता है।
$III$. कार्बिलएमाइन अभिक्रिया प्राथमिक एमाइन के लिए एक परीक्षण है,न कि निर्माण की विधि।
$IV$. सैंडमेयर अभिक्रिया का उपयोग डायज़ोनियम लवणों को एरील हैलाइड में बदलने के लिए किया जाता है,न कि एलिफैटिक एमाइन तैयार करने के लिए।
अतः,केवल $I$ और $II$ का उपयोग एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन के निर्माण के लिए किया जाता है।

(A) अभिक्रिया $C_2H_5Br \xrightarrow{\text{excess } NH_3} A$ अल्काइल हैलाइड के अमोनीअपघटन (ammonolysis) को दर्शाती है,जहाँ $A$ एथिलएमाइन $(CH_3CH_2NH_2)$ है।
अभिक्रिया $B \xrightarrow{Br_2/KOH} A$ हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है,जो एक एमाइड को मूल एमाइड की तुलना में एक कम कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक एमाइन में परिवर्तित करती है।
चूंकि $A$ एथिलएमाइन $(CH_3CH_2NH_2)$ है,जिसमें $2$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए एमाइड $B$ में $3$ कार्बन परमाणु होने चाहिए।
अतः,$B$ प्रोपेनेमाइड $(CH_3CH_2CONH_2)$ है।

(D) द्वितीयक एमीन की तैयारी प्राथमिक एमीन की अल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया द्वारा सबसे अच्छी तरह से प्राप्त की जाती है।
यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है जहाँ प्राथमिक एमीन एक नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है और द्वितीयक एमीन बनाने के लिए अल्काइल हैलाइड पर आक्रमण करता है।
$R-NH_2 + R'-X \rightarrow R-NH-R' + HX$।
विकल्प $A$ (हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण) प्राथमिक एमीन उत्पन्न करता है।
विकल्प $B$ (नाइट्राइल का अपचयन) प्राथमिक एमीन उत्पन्न करता है।
विकल्प $C$ (अल्काइल हैलाइड की अमोनिया की अधिकता के साथ अभिक्रिया) मुख्य रूप से प्राथमिक एमीन उत्पन्न करता है।

(C) हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया एक ऐसी विधि है जिसका उपयोग प्राथमिक एमाइड को प्राथमिक एमाइन में बदलने के लिए किया जाता है,जिसमें शुरुआती एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
सामान्य अभिक्रिया है: $R-CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow R-NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$.
दिए गए विकल्पों में से,$CH_3CONH_2$ (एसिटामाइड) एकमात्र प्राथमिक एमाइड है। अन्य यौगिक एक नाइट्राइल $(CH_3CN)$,एक द्वितीयक एमाइड $(CH_3CONHCH_3)$,और एक आइसोसाइनाइड $(CH_3NC)$ हैं।
इसलिए,$CH_3CONH_2$ हॉफमैन निम्नीकरण अभिक्रिया देता है।

(D) $Zn / HCl$ का उपयोग करके अम्लीय माध्यम में नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ का अपचयन करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ प्राप्त होता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Zn/HCl} C_6H_5NH_2 + 2H_2O$

(B) अल्कोहलिक $KOH$ की उपस्थिति में नाइट्रोबेन्जीन $(C_6H_5NO_2)$ की जिंक पाउडर के साथ अभिक्रिया में,एनिलीन मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त नहीं होता है।
विकल्प $A$ फिनोल का अमोनीकरण है।
विकल्प $C$ क्लोरोबेन्जीन की अमोनिया के साथ अभिक्रिया है।
विकल्प $D$ $Fe/HCl$ का उपयोग करके नाइट्रोबेन्जीन का एनिलीन में मानक अपचयन है।

(D) हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया का उपयोग एमाइड की सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय या इथेनॉलिक घोल में ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया कराकर प्राथमिक एमाइन तैयार करने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड का कार्बोनिल कार्बन कार्बोनेट के रूप में निकल जाता है और एल्काइल या एराइल समूह नाइट्रोजन परमाणु पर स्थानांतरित हो जाता है।
परिणामस्वरूप,बनने वाले एमाइन में प्रारंभिक एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम होता है।
पेंटेनामाइन $(C_5H_{11}NH_2)$ प्राप्त करने के लिए,जिसमें $5$ कार्बन परमाणु होते हैं,प्रारंभिक एमाइड में $6$ कार्बन परमाणु होने चाहिए,जो कि हेक्जेनामाइड $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CONH_2)$ है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2NH_2 + 2NaBr + Na_2CO_3 + 2H_2O$

(C) $1$. $X$,$C_6H_5CN$ से बनता है और तनु $HCl$ में घुल जाता है। यह इंगित करता है कि $X$ एक क्षारीय यौगिक है,जो संभवतः एक एमीन $(C_6H_5CH_2NH_2)$ है। नाइट्राइल का प्राथमिक एमीन में अपचयन $LiAlH_4$ और उसके बाद $H_2O$ द्वारा किया जाता है।
$2$. $Y$,$C_6H_5CN$ से बनता है और $2,4-DNP$ के साथ अभिक्रिया करता है। यह इंगित करता है कि $Y$ एक कार्बोनिल यौगिक (एल्डिहाइड) है,$C_6H_5CHO$। नाइट्राइल का एल्डिहाइड में आंशिक अपचयन $DIBAL-H$ और उसके बाद $H_2O$ द्वारा किया जाता है।
$3$. इसलिए,$A = LiAlH_4, H_2O$ और $B = DIBAL-H, H_2O$।

(A) गेब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण का उपयोग कार्बन के नुकसान के बिना एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन तैयार करने के लिए किया जाता है। इसमें थैलिमाइड द्वारा निर्मित आयन द्वारा ऐल्काइल हैलाइड्स का न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन $(S_{N}2)$ शामिल है।
थैलिमाइड को इथेनॉलिक $KOH$ के साथ उपचारित करने पर थैलिमाइड का पोटेशियम लवण बनता है,जिसे $RX$ के साथ गर्म करने और उसके बाद क्षारीय जल-अपघटन या हाइड्राज़ीन के साथ हाइड्राज़िनोलिसिस करने पर संबंधित $1^{\circ}$ एमाइन प्राप्त होता है।

(A) यह अभिक्रिया $2$-ब्रोमोबेंज़िल क्लोराइड की इथेनॉल $(EtOH)$ में अमोनिया $(NH_3)$ के साथ उपचार को दर्शाती है। यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(S_N2)$ है,जहाँ नाभिकरागी $NH_3$,$-CH_2Cl$ समूह के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है और क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ को विस्थापित करता है। बेंजीन वलय से जुड़ा ब्रोमीन परमाणु इन परिस्थितियों में नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति अपेक्षाकृत निष्क्रिय होता है। इसलिए,$-CH_2Cl$ समूह $-CH_2NH_2$ समूह में परिवर्तित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $2$-ब्रोमोबेंज़िलएमीन का निर्माण होता है।

(C) नाइट्राइल्स $(R-C\equiv N)$ को प्रबल अपचायक अभिकर्मकों का उपयोग करके प्राथमिक एमाइन $(R-CH_2-NH_2)$ में अपचयित किया जा सकता है।
$1$. $\text{LiAlH}_4$ (लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड) एक प्रबल अपचायक है जो नाइट्राइल्स को प्राथमिक एमाइन में अपचयित करता है।
$2$. $\text{H}_2/\text{Ni}$ (उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण) भी नाइट्राइल्स को प्राथमिक एमाइन में अपचयित करता है।
$3$. $\text{Na(Hg)}/\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$ को मेंडियस अपचयन (Mendius reduction) के रूप में जाना जाता है,जो नाइट्राइल्स को प्राथमिक एमाइन में अपचयित करता है।
$4$. $\text{Sn} + \text{HCl}$ का उपयोग मुख्य रूप से नाइट्रो यौगिकों को एमाइन में अपचयित करने के लिए किया जाता है।
$5$. $\text{Br}_2/\text{aq. NaOH}$ का उपयोग एमाइड्स के हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण (Hofmann Bromamide degradation) के लिए किया जाता है।
अतः,सही अभिकर्मक $A, C$ और $D$ हैं।