Properties of Amines Questions in Gujarati

(B) $Br_2/KOH$ પ્રક્રિયા એ હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એમાઇડ $(-CONH_2)$ નું રૂપાંતર એક કાર્બન પરમાણુના ઘટાડા સાથે પ્રાથમિક એમાઇન $(-NH_2)$ માં થાય છે.
શરૂઆતનો પદાર્થ $2\text{-bromo-6-(methoxycarbonyl)phenylacetamide}$ છે.
$-CONH_2$ સમૂહનું રૂપાંતર $-NH_2$ માં થાય છે.
$-Br$ અને $-COOCH_3$ સમૂહો પર કોઈ અસર થતી નથી.
આમ,નીપજ $2\text{-bromo-6-(methoxycarbonyl)benzylamine}$ છે.

(C) પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અસ્થાયી ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે,જે વિઘટન પામીને નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ મુક્ત કરે છે અને આલ્કોહોલ બનાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,આઈસોપ્રોપાઈલએમાઈન $(CH_3-CH(NH_2)-CH_3)$ એ પ્રાથમિક એમાઈન છે અને તે $HNO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આઈસોપ્રોપાઈલ આલ્કોહોલ બનાવે છે.
ડાયઈથાઈલએમાઈન એ દ્વિતીયક એમાઈન છે અને તે $N$-નાઈટ્રોસો સંયોજન બનાવે છે.
$CH_3-N(CH_3)_2$ એ તૃતીયક એમાઈન છે અને તે $HNO_2$ સાથે ક્ષાર બનાવે છે.
$2$-નાઈટ્રોપ્રોપેન એ નાઈટ્રોઆલ્કેન છે અને તે આલ્કોહોલ બનાવવા માટે $HNO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.

(B) દર્શાવેલ પ્રક્રિયા બાલ્ઝ-શીમેન (Balz-Schiemann) પ્રક્રિયા છે.
$1$. બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ ફ્લોરોબોરિક એસિડ $(HBF_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ફ્લોરોબોરેટ $(C_6H_5N_2^ BF_4^-)$ બનાવે છે,જે ઘન ક્ષાર તરીકે અવક્ષેપિત થાય છે.
$2$. ગરમ કરવા પર $(\Delta)$,આ ક્ષારનું ઉષ્મીય વિઘટન થાય છે,જેમાં નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ અને બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઈડ $(BF_3)$ મુક્ત થાય છે,જેના પરિણામે ફ્લોરોબેન્ઝીન $(C_6H_5F)$ બને છે.

(D) પગલું $1$: બેન્ઝોઈક એસિડ $(C_6H_5COOH)$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગરમ કરવાથી બેન્ઝેમાઈડ $(C_6H_5CONH_2)$ બનાવે છે,જે નીપજ $A$ છે.
પગલું $2$: બેન્ઝેમાઈડ $(C_6H_5CONH_2)$ એ $Br_2$ અને $KOH$ સાથે હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા કરીને એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ બનાવે છે,જે નીપજ $B$ છે.
પગલું $3$: એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ એ $CHCl_3$ અને $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (કાર્બાઈલએમાઈન પ્રક્રિયા) ફિનાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(C_6H_5NC)$ બનાવે છે,જે નીપજ $C$ છે.

(A) એમોનિયમ ક્લોરાઇડ $(NH_4Cl)$ ના જલીય દ્રાવણની હાજરીમાં ઝિંક $(Zn)$ વડે નાઇટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$ નું રિડક્શન એ નિયંત્રિત રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા તટસ્થ માધ્યમમાં થાય છે.
આ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં,નાઇટ્રોબેન્ઝીનનું રિડક્શન થઈને $N$-ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલએમાઈન $(C_6H_5NHOH)$ મળે છે.

(D) બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ અને એનિલીન વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે જેને કપલિંગ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$-NH_2$ સમૂહ એ પ્રબળ ઓર્થો/પેરા નિર્દેશક સમૂહ છે. અવકાશી અવરોધને કારણે,કપલિંગ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે $-NH_2$ સમૂહના પેરા-સ્થાન પર થાય છે.
આમ,મુખ્ય નીપજ $(A)$ એ $p$-એમિનોએઝોબેન્ઝીન ($4$-એમિનોએઝોબેન્ઝીન) છે,જે પીળા રંગનું ડાય છે.

(D) એમાઇન્સની બેઝિક પ્રબળતા નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે.
$(A)$ $Ph-NH-Ph$ (ડાયફિનાઇલએમાઇન) બે ફિનાઇલ વલયો સાથેના અનુનાદને કારણે ખૂબ જ નિર્બળ છે. $Ph-NH_2$ (એનિલીન) એક ફિનાઇલ વલય સાથેના અનુનાદને કારણે નિર્બળ છે. સાયક્લોહેક્સાઇલએમાઇન એક પ્રબળ બેઇઝ છે કારણ કે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્થાનિક છે. આ ક્રમ સાચો છે.
$(B)$ પાયરોલ નિર્બળ બેઇઝ છે કારણ કે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિકતામાં ભાગ લે છે. પાયરિડિન નિર્બળ બેઝિક ($sp^2$ સંકરણ) છે. પાઇપરિડિન એક પ્રબળ દ્વિતીયક એમાઇન છે. આ ક્રમ સાચો છે.
$(C)$ $-NO_2$ એ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહ છે (બેઝિકતા ઘટાડે છે),અને $-CH_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન દાતા સમૂહ છે (બેઝિકતા વધારે છે). આ ક્રમ સાચો છે.
$(D)$ પાયરોલ નિર્બળ બેઇઝ છે. પાયરોલિડિન એક પ્રબળ દ્વિતીયક એમાઇન છે. ઇમિડાઝોલ પણ બેઝિક છે. ક્રમ $Pyrrole > Pyrrolidine > Imidazole$ ખોટો છે કારણ કે પાયરોલિડિન એ પાયરોલ કરતા ઘણી વધારે બેઝિક છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો નથી.

(D) $0^{\circ}C - 5^{\circ}C$ તાપમાને એનિલીનની $NaNO_2/HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા ડાયઝોટાઈઝેશન પ્રક્રિયા છે,જે મધ્યવર્તી $A$ તરીકે બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(Ph-N_2^+Cl^-)$ બનાવે છે.
જ્યારે બેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(A)$ ની પ્રક્રિયા $N,N$-ડાયમિથાઈલએનિલીન $(Ph-N(CH_3)_2)$ સાથે થાય છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન (કપલિંગ) પ્રક્રિયા થાય છે.
ડાયઝોનિયમ કેટાયન ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી તરીકે વર્તે છે અને $N,N$-ડાયમિથાઈલએનિલીન વલયના પેરા-સ્થાન પર હુમલો કરીને $p$-(ડાયમિથાઈલએમિનો)એઝોબેન્ઝીન બનાવે છે,જે નીપજ $B$ છે.
$B$ નું બંધારણ $Ph-N=N-C_6H_4-N(CH_3)_2$ છે.

(B) $pK_b$ એ બેઝિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(pK_b \propto 1/K_b)$.
વધુ $pK_b$ મૂલ્ય નિર્બળ બેઇઝ સૂચવે છે.
$Pyrrole$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરના ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિકતા જાળવી રાખવા માટે એરોમેટિક સેક્સટેટમાં ભાગ લે છે (સ્થાનિકીકૃત નથી),જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી નિર્બળ બેઇઝ બનાવે છે.
તેથી,$Pyrrole$ નું $pK_b$ મૂલ્ય સૌથી વધુ છે.

(D) બેઇઝની પ્રબળતા તેના વિયોજન અચળાંક $(K_b)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા $K_b$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$A: 3 \times 10^{-13}$
$B: 4 \times 10^{-11}$
$C: 3 \times 10^{-12}$
$D: 2 \times 10^{-9}$
આપેલા વિકલ્પોમાં $2 \times 10^{-9}$ સૌથી મોટું મૂલ્ય હોવાથી,$C_6H_5NHC_2H_5$ સૌથી પ્રબળ બેઇઝ છે.

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$ ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ અને આલ્કોહોલિક પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ સાથે ગરમ કરવાથી કાર્બાઈલએમાઈન પ્રક્રિયા દ્વારા ફિનાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(C_6H_5NC)$ નીપજ $(X)$ તરીકે આપે છે.
$C_6H_5NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \xrightarrow{\Delta} C_6H_5NC + 3KCl + 3H_2O$
$2$. ફિનાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(C_6H_5NC)$ નું લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઈડ $(LiAlH_4)$ દ્વારા રિડક્શન અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી $N$-મિથાઈલએનિલિન $(C_6H_5NHCH_3)$ નીપજ $(Y)$ તરીકે મળે છે.
$C_6H_5NC \xrightarrow{LiAlH_4/H_2O} C_6H_5NHCH_3$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(D) આલ્કાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(R-NC)$ નું $H_2/Pd$ અથવા અન્ય રિડક્શનકર્તા વડે રિડક્શન કરવાથી દ્વિતીયક એમાઈન $(R-NH-CH_3)$ મળે છે.
તેનાથી વિપરીત,નાઈટ્રાઈલ $(R-CN)$ નું રિડક્શન પ્રાથમિક એમાઈન $(R-CH_2NH_2)$ આપે છે.
$LiAlH_4$ નો ઉપયોગ કરીને એમાઈડ $(R-CONH_2)$ નું રિડક્શન પ્રાથમિક એમાઈન $(R-CH_2NH_2)$ આપે છે.
ગેબ્રિયલ થેલીમાઈડ સંશ્લેષણ એ પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ તૈયાર કરવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે કારણ કે તે દ્વિતીયક એમાઈન બનાવે છે.

(D) સૌથી પ્રબળ બેઇઝ નક્કી કરવા માટે,આપણે પ્રોટોનેશન માટે નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ઉપલબ્ધતા તપાસીએ છીએ.
$1$. $C_6H_5NH_2$ (એનિલીન) માં,$N$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે સંયુગ્મનમાં હોય છે,જે તેને ઓછું ઉપલબ્ધ બનાવે છે.
$2$. $C_6H_5NHCH_3$ ($N$-મિથાઈલએનિલીન) માં,$-CH_3$ સમૂહની $+I$ અસર $N$ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,પરંતુ સંસ્પંદનને કારણે તે હજુ પણ એલિફેટિક એમાઈન કરતા ઓછો બેઝિક છે.
$3$. $o-CH_3C_6H_4NH_2$ ($o$-ટોલ્યુઈડિન) માં,ઓર્થો-અસર એનિલીનની તુલનામાં બેઝિકતા ઘટાડે છે.
$4$. $C_6H_5CH_2NH_2$ (બેન્ઝાઈલએમાઈન) માં,$-NH_2$ સમૂહ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે,સીધો બેન્ઝીન વલય સાથે નહીં. તેથી,વલય સાથે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું કોઈ સંસ્પંદન સ્થાયીકરણ થતું નથી. તે એલિફેટિક પ્રાથમિક એમાઈન જેવું વર્તે છે,જે એરોમેટિક એમાઈન કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ બેઝિક છે.

(B) એરોમેટિક એમાઈન્સની બેઝિક પ્રબળતા નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રાપ્યતા પર આધાર રાખે છે.
ઈલેક્ટ્રોન ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ નાઈટ્રોજન પર ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારીને બેઝિકતા વધારે છે,જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન વિથડ્રોઈંગ ગ્રુપ $(EWG)$ બેઝિકતા ઘટાડે છે.
$(II)$ $p$-મિથોક્સિએનિલિનમાં $-OCH_3$ ગ્રુપ છે,જે પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન ડોનેટિંગ ગ્રુપ ($+M$ અસર) છે,તેથી તે સૌથી વધુ બેઝિક છે.
$(I)$ એનિલિનમાં કોઈ વિસ્થાપિત ગ્રુપ નથી.
$(IV)$ $m$-નાઈટ્રોએનિલિનમાં $-NO_2$ ગ્રુપ મેટા સ્થાન પર છે,જે માત્ર ઈલેક્ટ્રોન આકર્ષક પ્રેરક અસર ($-I$ અસર) દર્શાવે છે.
$(III)$ $p$-નાઈટ્રોએનિલિનમાં $-NO_2$ ગ્રુપ પેરા સ્થાન પર છે,જે રેઝોનન્સ $(-M)$ અને પ્રેરક $(-I)$ બંને અસરો દ્વારા પ્રબળ ઈલેક્ટ્રોન આકર્ષક અસર દર્શાવે છે,તેથી તે સૌથી ઓછું બેઝિક છે.
તેથી,બેઝિક પ્રબળતાનો ઘટતો ક્રમ: $II > I > IV > III$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયા હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,એમાઇડ $Br_2$ અને $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $N$-બ્રોમામાઇડ મધ્યવર્તી $CH_3-C(=O)-NHBr$ બનાવે છે,જે પ્રોટોન ગુમાવીને $CH_3-C(=O)-NH^{-}Br$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ,આ મધ્યવર્તી પુનઃરચના પામીને મિથાઈલ આઈસોસાયનેટ $(CH_3-N=C=O)$ બનાવે છે.
તેથી,સાચા મધ્યવર્તીઓ $CH_3-C(=O)-NH^{-}Br$ અને $CH_3-N=C=O$ છે.

(D) એસિડ ક્લોરાઈડનું કર્ટિયસ પુનઃરચના $CH_3NH_2$ (પ્રાથમિક એમાઈન) આપે છે.
$(b)$ $CH_3CONH_2$ નું હોફમેન બ્રોમામાઈડ વિઘટન $CH_3NH_2$ (પ્રાથમિક એમાઈન) આપે છે.
$(c)$ $LiAlH_4$ સાથે $CH_3CH_2CONH_2$ નું રિડક્શન $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (પ્રાથમિક એમાઈન) આપે છે.
$(d)$ $LiAlH_4$ સાથે $N$-મિથાઈલ એસીટામાઈડ $(CH_3CONHCH_3)$ નું રિડક્શન $CH_3CH_2NHCH_3$ આપે છે,જે દ્વિતીયક એમાઈન છે.

(B) કાર્બાઈલ એમાઈન પ્રક્રિયામાં પ્રાથમિક એમાઈનની પ્રક્રિયા ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ સાથે પ્રબળ બેઈઝ $(KOH)$ ની હાજરીમાં થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ક્લોરોફોર્મ બેઈઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયક્લોરોકાર્બીન $(:CCl_2)$ બનાવે છે.
ડાયક્લોરોકાર્બીન એ તટસ્થ સ્પીસીઝ છે જેમાં કાર્બન પરમાણુની આસપાસ ઈલેક્ટ્રોનનું અષ્ટક પૂર્ણ નથી (છ ઈલેક્ટ્રોન છે),જે તેને ઈલેક્ટ્રોન-ન્યૂન સ્પીસીઝ બનાવે છે.
તેથી,ડાયક્લોરોકાર્બીન કાર્બાઈલ એમાઈન પ્રક્રિયામાં ઈલેક્ટ્રોફાઈલ તરીકે વર્તે છે.

(B) આ પ્રક્રિયા $R-CONH_2 \xrightarrow[\Delta]{KOBr} R-NH_2$ એ $Hoffmann$ બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એમાઈડનું રૂપાંતર પ્રાથમિક એમાઈનમાં થાય છે જેમાં મૂળ એમાઈડ કરતા એક કાર્બન પરમાણુ ઓછો હોય છે.
નીપજ પ્રાથમિક એમાઈન $(R-NH_2)$ હોવાથી,તે કાર્બાઈલએમાઈન કસોટી આપે છે.
જો $R$ સમૂહ કાઈરલ હોય,તો નીપજ પ્રકાશીય રીતે સક્રિય હશે.
જોકે,આ પ્રક્રિયાની સૌથી સામાન્ય અને વ્યાખ્યાયિત લાક્ષણિકતા એ છે કે એમાઈડ સમૂહમાંથી એક કાર્બન પરમાણુ દૂર થઈને એમાઈન બને છે.

(D) નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું $Zn$ ડસ્ટ અને જલીય $NH_4Cl$ સાથેનું રિડક્શન એ નિયંત્રિત રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા મધ્યવર્તી તરીકે નાઈટ્રોસોબેન્ઝીન અને ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલેમાઈનના નિર્માણ દ્વારા આગળ વધે છે.
આ ચોક્કસ હળવી પરિસ્થિતિઓમાં,પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે $N$-ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલેમાઈન $(C_6H_5NHOH)$ ના નિર્માણ પર અટકે છે.
જોકે,પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ અને સમયના આધારે,નાઈટ્રોસોબેન્ઝીન પણ મધ્યવર્તી તરીકે બની શકે છે.
તેથી,આ રિડક્શન પ્રક્રિયા દરમિયાન નાઈટ્રોસોબેન્ઝીન અને ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલેમાઈન બંને નીપજો બને છે.

(D) નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું ઝીંક ડસ્ટ $(Zn)$ અને જલીય એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(NH_4Cl)$ સાથેનું રિડક્શન એક પસંદગીયુક્ત રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા મુખ્ય નીપજ તરીકે $N$-ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સિલએમાઈન આપે છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5NO_2 + 4[H] \xrightarrow{Zn/NH_4Cl} C_6H_5NHOH + H_2O$.

(B) $N$-ફિનાઈલબેન્ઝેમાઈડ $(C_6H_5NHCOC_6H_5)$ ની નાઈટ્રેશન મિશ્રણ $(conc. \ HNO_3 + conc. \ H_2SO_4)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ઈલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$-NHCOC_6H_5$ સમૂહ એ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક સમૂહ છે કારણ કે નાઈટ્રોજન પરમાણુ પાસે અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે જે બેન્ઝીન વલયમાં વિસ્થાનિકૃત થઈ શકે છે.
જોકે,મોટા કદના બેન્ઝેમાઈડો સમૂહ $(-NHCOC_6H_5)$ ને કારણે ઉદ્ભવતા અવકાશી અવરોધને લીધે,ઓર્થો-વિસ્થાપન કરતા પેરા-વિસ્થાપન વધુ પસંદગી પામે છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $N$-($4$-નાઈટ્રોફિનાઈલ)બેન્ઝેમાઈડ બને છે.

(D) બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5N_2Cl)$ એ ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ જેવા રિડક્શનકર્તા સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝીન આપે છે.
પ્રક્રિયા: $C_6H_5N_2Cl + CH_3CH_2OH \rightarrow C_6H_6 + CH_3CHO + N_2 + HCl$.

(B) $LiAlH_4$ (લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ) એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે એમાઇડનું રિડક્શન કરીને પ્રાથમિક એમાઇન બનાવે છે.
એમાઇડમાં રહેલા કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ નું રિડક્શન મિથિલીન સમૂહ $(CH_2)$ માં થાય છે.
પ્રક્રિયા: $R-CONH_2 \xrightarrow[{(2)H_3O^{+}}]{{(1)LiAlH_4}} R-CH_2-NH_2$.

(C) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $CH_3COOH + NH_3 \xrightarrow{\Delta} CH_3CONH_2 (X)$ (એસીટામાઇડ)
$2.$ $CH_3CONH_2 + NaOBr \xrightarrow{} CH_3NH_2 (Y)$ (મિથાઈલ એમાઈન - હોફમેન બ્રોમામાઈડ ડિગ્રેડેશન)
$3.$ $CH_3NH_2 + NaNO_2 + HCl \xrightarrow{} CH_3OH$ (મિથેનોલ) અથવા $CH_3OCH_3$ (ડાયમિથાઈલ ઈથર). આપેલા વિકલ્પો મુજબ,$Z$ એ $CH_3-O-CH_3$ છે.

(A) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1.$ હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન: $(CH_3)_2CHCONH_2 \xrightarrow{Br_2/NaOH} (CH_3)_2CHNH_2$ (નીપજ $A$ એ આઇસોપ્રોપાઇલએમાઇન છે).
$2.$ ફોસ્જીન સાથેની પ્રક્રિયા: $(CH_3)_2CHNH_2 + COCl_2 \rightarrow (CH_3)_2CHN=C=O + 2HCl$ (નીપજ $B$ એ આઇસોપ્રોપાઇલ આઇસોસાયનેટ છે).

(B) પ્રાથમિક એમાઈન (જેમ કે $p-toluidine$) ની ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ અને આલ્કોહોલિક પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(KOH)$ સાથેની પ્રક્રિયાને કાર્બાઈલામાઈન પ્રક્રિયા અથવા આઈસોસાયનાઈડ કસોટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રાથમિક એમાઈનનું રૂપાંતર આઈસોસાયનાઈડ (જેને કાર્બાઈલામાઈન પણ કહેવાય છે) માં થાય છે,જેની લાક્ષણિક દુર્ગંધ હોય છે.
$p-Toluidine$ એ $4-methylaniline$ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3-C_6H_4-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH(alc.) \rightarrow CH_3-C_6H_4-NC + 3KCl + 3H_2O$.
આમ,બનતી નીપજ $p-tolyl$ આઈસોસાયનાઈડ છે.

(A) $1$. એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$ ની $CHCl_3$ અને $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બાઈલએમાઈન પ્રક્રિયા છે,જે મધ્યવર્તી $(X)$ તરીકે ફિનાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(C_6H_5NC)$ આપે છે.
$2$. ફિનાઈલ આઈસોસાયનાઈડ $(C_6H_5NC)$ નું $LiAlH_4$ વડે રિડક્શન અને ત્યારબાદ જળવિભાજન કરવાથી અંતિમ નીપજ $(Y)$ તરીકે $N$-મિથાઈલએનિલિન $(C_6H_5NHCH_3)$ મળે છે.

(C) $1$. બેન્ઝીન ડાયઝોનિયમ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ ની $CuCN/KCN$ (સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા) સાથેની પ્રક્રિયાથી બેન્ઝોનાઇટ્રાઇલ $(P = C_6H_5CN)$ મળે છે.
$2$. બેન્ઝોનાઇટ્રાઇલ $(C_6H_5CN)$ નું $LiAlH_4$ વડે રિડક્શન કરવાથી બેન્ઝાઇલએમાઇન $(Q = C_6H_5CH_2NH_2)$ મળે છે.
$3$. પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઇન (બેન્ઝાઇલએમાઇન) ની નાઇટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી અસ્થાયી ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બને છે જેનું વિઘટન થઈને બેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ $(X = C_6H_5CH_2OH)$ મળે છે.

(D) પ્રક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. Toluene નું $KMnO_4/OH^-$ અને ત્યારબાદ $H^+$ દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને બેન્ઝોઇક એસિડ $(I = C_6H_5COOH)$ બને છે.
$2$. બેન્ઝોઇક એસિડ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝોઇલ ક્લોરાઇડ $(II = C_6H_5COCl)$ બનાવે છે.
$3$. બેન્ઝોઇલ ક્લોરાઇડ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝેમાઇડ $(III = C_6H_5CONH_2)$ બનાવે છે.
$4$. બેન્ઝેમાઇડ $OBr^-$ ($Br_2/NaOH$ માંથી બનેલ) સાથે હોફમેન બ્રોમામાઇડ વિઘટન પ્રક્રિયા કરીને એનિલીન $(IV = C_6H_5NH_2)$ આપે છે.
આમ,અંતિમ નીપજ $(IV)$ એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. એનિલિન બ્રોમીન પાણી $(Br_2/H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $-NH_2$ સમૂહની પ્રબળ સક્રિયકારક અસરને કારણે નીપજ $(A)$ તરીકે $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોએનિલિન બનાવે છે.
$2$. ત્યારબાદ $2,4,6$-ટ્રાયબ્રોમોએનિલિનની પ્રક્રિયા $0-5 \ ^\circ C$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે કરવામાં આવે છે,જેથી ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બને છે. ત્યારબાદ $H_3PO_2$ અને $H_2O$ દ્વારા રિડક્શન થતાં $-NH_2$ સમૂહ દૂર થાય છે અને નીપજ $(B)$ તરીકે $1,3,5$-ટ્રાયબ્રોમોબેન્ઝીન મળે છે.

(D) હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા ખાસ કરીને પ્રાથમિક એમાઇડ્સ $(R-CONH_2)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જે એક કાર્બન પરમાણુ ઓછા ધરાવતા પ્રાથમિક એમાઇન્સ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટે એમાઇડ ગ્રુપના નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવા જરૂરી છે.
દ્વિતીયક એમાઇડ્સ $(R-CONHR)$ અને તૃતીયક એમાઇડ્સ $(R-CONR_2)$ આ પ્રક્રિયા આપતા નથી કારણ કે તેમની પાસે નાઇટ્રોજન પર જરૂરી બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોતા નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$C_6H_5CONHCH_3$ એ દ્વિતીયક એમાઇડ ($N$-મિથાઇલબેન્ઝામાઇડ) છે,જેમાં નાઇટ્રોજન પર બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો અભાવ છે. તેથી,તે હોફમેન બ્રોમામાઇડ પ્રક્રિયા આપશે નહીં.

(A) બેઝિક પ્રબળતા નક્કી કરવા માટે,આપણે નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ની ઉપલબ્ધતા જોઈએ છીએ:
$(ii)$ બેન્ઝાઈલએમાઈન $(C_6H_5CH_2NH_2)$: નાઇટ્રોજન પરનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્થાનિક (localized) છે (અનુનાદમાં ભાગ લેતું નથી),જે તેને સૌથી પ્રબળ બેઝ બનાવે છે.
$(i)$ એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$: નાઇટ્રોજન પરનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અનુનાદને કારણે બેન્ઝીન વલયમાં વિસ્થાનિક (delocalized) થાય છે,જે તેની બેઝિકતા ઘટાડે છે.
$(iii)$ $o$-નાઈટ્રોએનિલિન $(o-NO_2-C_6H_4NH_2)$: $-NO_2$ સમૂહ એક પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે,જે એનિલિનની તુલનામાં નાઇટ્રોજન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે.
$(iv)$ બેન્ઝેમાઈડ $(C_6H_5CONH_2)$: નાઇટ્રોજન પરનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાજુના કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ સાથે અનુનાદમાં ભાગ લે છે,જે તેને સૌથી ઓછો બેઝિક બનાવે છે.
તેથી,બેઝિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ છે: $iv < iii < i < ii$.

(A) $1$. પિરિડિનની હાજરીમાં એનિલીનની એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $(CH_3CO)_2O$ સાથેની પ્રક્રિયાથી એસિટાનિલાઇડ બને છે,જે સંયોજન $(A)$ છે. આ પગલું $-NH_2$ સમૂહને સુરક્ષિત કરે છે જેથી તેની સક્રિયતા ઘટે અને વધુ પડતું વિસ્થાપન અટકાવી શકાય.
$2$. એસિટાનિલાઇડ $Br_2/Fe$ સાથે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે $p$-બ્રોમોએસિટાનિલાઇડ આપે છે,કારણ કે ઓર્થો સ્થાન પર અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) હોય છે.
$3$. અંતે,$p$-બ્રોમોએસિટાનિલાઇડનું $H_3O^+$ સાથે જળવિભાજન કરવાથી એસિટાઇલ સમૂહ દૂર થાય છે અને મુખ્ય નીપજ $(B)$ તરીકે $p$-બ્રોમોએનિલીન મળે છે.

(C) આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. ડાયઝોટાઈઝેશન: $p$-ટોલ્યુઈડિન ($4$-મિથાઈલએનિલીન) $0-5 \ ^\circ C$ તાપમાને $NaNO_2/HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મધ્યવર્તી $(A)$ તરીકે $p$-મિથાઈલબેન્ઝીનડાયઝોનિયમ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$2$. કપલિંગ પ્રક્રિયા: ડાયઝોનિયમ ક્ષાર $(A)$ મંદ બેઝિક માધ્યમમાં ફિનોલ સાથે ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન (કપલિંગ) પ્રક્રિયા કરે છે. અવકાશી અવરોધ અને $-OH$ સમૂહની સક્રિયતાને કારણે કપલિંગ મુખ્યત્વે ફિનોલના પેરા-સ્થાન પર થાય છે.
અંતિમ નીપજ $(B)$ એ $4$-હાઈડ્રોક્સી-$4'$-મિથાઈલએઝોબેન્ઝીન છે.

(A) $LiAlH_4$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
$CH_3CONH_2$ (એમાઇડ) નું રિડક્શન થઈને $CH_3CH_2NH_2$ (એમાઇન) મળે છે,જે આલ્કોહોલ નથી.
$CH_3COCl$ (એસિડ ક્લોરાઇડ) નું રિડક્શન થઈને $CH_3CH_2OH$ (આલ્કોહોલ) મળે છે.
$CH_3COOC_2H_5$ (એસ્ટર) નું રિડક્શન થઈને $CH_3CH_2OH$ (આલ્કોહોલ) અને $C_2H_5OH$ (આલ્કોહોલ) મળે છે.
તેથી,$CH_3CONH_2$ રિડક્શન પર આલ્કોહોલ આપતું નથી.

(A) વિસ્થાપિત એનિલિનની બેઝિક પ્રબળતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપિત સમૂહની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારીને બેઝિક પ્રબળતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ તેને ઘટાડે છે.
$(i)$ એનિલિન: સંદર્ભ સંયોજન.
(ii) $p$-નાઇટ્રોએનિલિન: $-NO_2$ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-M$ અને $-I$ અસર) છે,જે બેઝિક પ્રબળતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
(iii) $p$-સાયનોએનિલિન: $-CN$ એ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-M$ અને $-I$ અસર) છે,જે બેઝિક પ્રબળતા ઘટાડે છે,પરંતુ $-NO_2$ કરતા ઓછી.
(iv) $p$-ટોલ્યુઇડિન: $-CH_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ ($+H$ અને $+I$ અસર) છે,જે બેઝિક પ્રબળતા વધારે છે.
અસરોની સરખામણી કરતા:
- $(iv)$ માં $EDG$ $(+H)$ છે,જે તેને સૌથી વધુ બેઝિક બનાવે છે.
- $(i)$ સંદર્ભ છે.
- $(iii)$ માં $EWG$ $(-M)$ છે,જે તેને $(i)$ કરતા ઓછું બેઝિક બનાવે છે.
- $(ii)$ માં વધુ પ્રબળ $EWG$ $(-M)$ છે,જે તેને સૌથી ઓછું બેઝિક બનાવે છે.
તેથી,બેઝિક પ્રબળતાનો ઉતરતો ક્રમ: $(iv) > (i) > (iii) > (ii)$ છે.

(C) પ્રક્રિયક $3$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-એમાઈન છે,જે પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન છે.
જ્યારે પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે અસ્થાયી ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે.
આ ડાયઝોનિયમ ક્ષાર ઝડપથી નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ ગુમાવીને કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
પ્રારંભિક કાર્બોકેટાયન દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન છે: $CH_3-CH(CH_3)-CH^+-CH_3$.
આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2$-હાઈડ્રાઈડ શિફ્ટ અનુભવે છે: $CH_3-C^+(CH_3)-CH_2-CH_3$.
અંતે,તૃતીયક કાર્બોકેટાયન પાણી $(H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મુખ્ય નીપજ $2$-મિથાઈલબ્યુટેન-$2$-ઓલ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(B) નાઈટ્રોબેન્ઝીનનું $Zn$ અને $NH_4Cl$ (તટસ્થ માધ્યમ) સાથે રિડક્શન કરવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે $N$-ફિનાઈલહાઈડ્રોક્સાઈલેમાઈન $(C_6H_5NHOH)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા:
$C_6H_5NO_2 + 4[H] \xrightarrow{Zn/NH_4Cl} C_6H_5NHOH + H_2O$

(D) શરૂઆતનો પદાર્થ $N$-ફિનાઈલબેન્ઝેમાઈડ છે,જેમાં બે બેન્ઝીન વલયો છે: એક નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલું (એનિલીન વ્યુત્પન્ન) અને બીજું કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે જોડાયેલું (બેન્ઝોઈલ વ્યુત્પન્ન).
$-NH-CO-Ph$ સમૂહ એ ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક સમૂહ છે કારણ કે નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ જોડાયેલા બેન્ઝીન વલય સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લઈ શકે છે.
$-CO-NH-Ph$ સમૂહ એ મેટા-નિર્દેશક સમૂહ છે કારણ કે કાર્બોનિલ સમૂહ ઈલેક્ટ્રોન આકર્ષક છે.
ઈલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન (નાઈટ્રેશન) માં,$-NH-CO-Ph$ સમૂહ એ $-CO-NH-Ph$ સમૂહ કરતા ઘણો વધારે સક્રિયકારક છે. તેથી,નાઈટ્રેશન નાઈટ્રોજન સાથે જોડાયેલા વલય પર થાય છે.
મોટા $-NH-CO-Ph$ સમૂહના અવકાશીય અવરોધને કારણે,ઓર્થો-સ્થાન કરતા પેરા-સ્થાન વધુ પસંદગી પામે છે. આમ,મુખ્ય નીપજ $N$-($4$-નાઈટ્રોફિનાઈલ)બેન્ઝેમાઈડ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા એનિલીન વ્યુત્પન્ન,$N$-ફિનાઈલબેન્ઝેમાઈડ (બેન્ઝેનિલાઈડ) પર ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી એરોમેટિક વિસ્થાપન છે.
$-NH-CO-C_6H_5$ સમૂહ એ સક્રિયકારક સમૂહ છે અને નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે તે ઓર્થો/પેરા-નિર્દેશક છે.
જોકે,નાઈટ્રોજન સાથે જોડાયેલા મોટા બેન્ઝોઈલ સમૂહને કારણે ઉદ્ભવતા અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) ને લીધે,ઓર્થો-સ્થાન કરતા પેરા-સ્થાન વધુ પસંદગી પામે છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $N$-($4$-બ્રોમોફિનાઈલ)બેન્ઝેમાઈડ છે.

(B) જ્યારે પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઈન નાઈટ્રસ એસિડ $(HNO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે $NaNO_2$ અને $HCl$ ની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,ત્યારે તે અસ્થિર ડાયઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે જે ઝડપી ઉભરા સાથે નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ મુક્ત કરીને વિઘટિત થાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $R-NH_2 + NaNO_2 + 2HCl \rightarrow R-OH + N_2 \uparrow + H_2O + NaCl$.

(C) બેન્ઝોઇક એસિડ $(Ph-C(=O)-OH)$ એમોનિયા $(NH_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગરમ કરવાથી બેન્ઝેમાઇડ ($A$,$Ph-C(=O)-NH_2$) આપે છે.
ત્યારબાદ બેન્ઝેમાઇડ $Br_2$ અને $KOH$ સાથે હોફમેન બ્રોમામાઇડ ડિગ્રેડેશન પ્રક્રિયા કરીને એનિલિન ($B$,$Ph-NH_2$) આપે છે.
પ્રક્રિયા:
$Ph-C(=O)-OH + NH_3 \xrightarrow{\Delta} Ph-C(=O)-NH_2 + H_2O$
$Ph-C(=O)-NH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow Ph-NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$

(D) $N(i-Pr)_2(CH_3)$ માટે ઇન્વર્ઝન બેરિયર $N(CH_3)_3$ કરતા ઓછું છે કારણ કે $sp^3$ (ટેટ્રાહેડ્રલ) થી $sp^2$ (ટ્રાયગોનલ પ્લેનર) માં જવાથી મોટા આઇસોપ્રોપાઇલ જૂથો વધુ દૂર ફેલાય છે અને સ્ટેરિક ભીડ ઓછી થાય છે.
$(b)$ $sp^2$ ટ્રાન્ઝિશન સ્ટેટમાં આદર્શ બોન્ડ એંગલ $\sim 120^{\circ}$ હોય છે. ત્રણ સભ્યોની રીંગ ટ્રાન્ઝિશન સ્ટેટ ખૂબ જ તાણયુક્ત હોય છે કારણ કે તે $120^{\circ}$ પ્રાપ્ત કરી શકતી નથી.
$(c)$ જેમ નાઇટ્રોજન $sp^3 \rightarrow sp^2$ માં જાય છે,તે વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ બને છે. ક્લોરિન અણુઓ નાઇટ્રોજન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચે છે,જે ટ્રાન્ઝિશન સ્ટેટને અસ્થિર બનાવે છે.

(C) એમાઈન્સનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધની માત્રા પર આધાર રાખે છે.
પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ અને દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ એમાઈન્સમાં $N-H$ બંધની હાજરીને કારણે આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ બની શકે છે,જેનાથી તેમનું ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.
તૃતીયક $(3^{\circ})$ એમાઈન્સમાં કોઈ $N-H$ બંધ હોતો નથી અને તેથી તે આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ બનાવી શકતા નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$1$-મિથાઈલપાઈપરિડીન એ તૃતીયક એમાઈન છે,જ્યારે અન્ય પ્રાથમિક અથવા દ્વિતીયક એમાઈન્સ છે.
તેથી,$1$-મિથાઈલપાઈપરિડીનનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.

(D) બેઝિકતા નક્કી કરવા માટે,આપણે નાઇટ્રોજન અથવા ઓક્સિજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ઉપલબ્ધતા જોઈએ છીએ.
$A$. પિરિડિન: $N$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $sp^2$ કક્ષકમાં છે અને તે એરોમેટિક સિસ્ટમમાં ભાગ લેતું નથી. તે પ્રોટોનેશન માટે ઉપલબ્ધ છે,જે તેને નિર્બળ બેઝ બનાવે છે.
$B$. પાયરોલ: $N$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિક સિસ્ટમ ($6\pi$ ઇલેક્ટ્રોન) માં ભાગ લે છે. તેથી,તે પ્રોટોનેશન માટે ઉપલબ્ધ નથી,જે તેને અત્યંત નિર્બળ બેઝ બનાવે છે.
$C$. ફ્યુરાન: $O$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિક સિસ્ટમમાં ભાગ લે છે. તે પ્રોટોનેશન માટે ઉપલબ્ધ નથી.
$D$. પાયરોલિડિન: આ એક સંતૃપ્ત ચક્રીય એમાઈન છે. $N$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $sp^3$ કક્ષકમાં છે અને તે કોઈ પણ સંસ્પંદન કે એરોમેટિક સિસ્ટમમાં ભાગ લેતું નથી. તે પ્રોટોનેશન માટે ખૂબ જ સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ બેઝિક બનાવે છે.
તેથી,બેઝિકતાનો સાચો ક્રમ છે: $\text{પાયરોલિડિન} > \text{પિરિડિન} > \text{પાયરોલ} > \text{ફ્યુરાન}$.

(A) બેઝિક પ્રબળતા નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રાપ્યતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $x$ (પિપરીડિન) માં,નાઈટ્રોજન $sp^3$-સંકરિત છે અને તેનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્થાનિક છે,તેથી તે સૌથી વધુ બેઝિક છે.
$2$. $z$ ($3$,$4$,$5$,$6$-ટેટ્રાહાઇડ્રોપાયરિડિન) માં,નાઈટ્રોજન $sp^2$-સંકરિત છે. વધુ $s$-ગુણધર્મને કારણે,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ કેન્દ્ર દ્વારા વધુ મજબૂતીથી પકડાયેલું રહે છે,તેથી તે $x$ કરતા ઓછું બેઝિક છે.
$3$. $y$ (એમાઈડ વ્યુત્પન્ન) માં,નાઈટ્રોજન પરનું ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાજુના કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ સાથે સંસ્પંદન દ્વારા વિસ્થાનિકૃત થાય છે,તેથી તે સૌથી ઓછું બેઝિક છે.
તેથી,બેઝિક પ્રબળતાનો ઘટતો ક્રમ $x > z > y$ છે.

(D) સૌથી પ્રબળ બ્રોન્સ્ટેડ બેઇઝ નક્કી કરવા માટે,આપણે નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ઉપલબ્ધતા તપાસીએ છીએ.
$1$. એનિલીન $(C_6H_5NH_2)$ માં,$N$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ રેઝોનન્સને કારણે બેન્ઝીન રિંગમાં વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે,જે તેને પ્રોટોનેશન માટે ઓછું ઉપલબ્ધ બનાવે છે.
$2$. એમોનિયા $(NH_3)$ માં,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્થાનિકૃત છે પરંતુ તેમાં આલ્કાઇલ ગ્રુપનો અભાવ છે જે બેઝિકતા વધારે.
$3$. પાયરોલ $(C_4H_4NH)$ માં,$N$ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિક સેક્સટેટનો ભાગ છે (વિસ્થાનિકૃત),જે તેને બેઝિક બનાવતું નથી.
$4$. પાયરોલિડિન $(C_4H_8NH)$ માં,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર સ્થાનિકૃત છે અને રેઝોનન્સમાં ભાગ લેતું નથી. વધુમાં,આલ્કાઇલ સાંકળ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($+I$ અસર) આપે છે જે નાઇટ્રોજન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ બેઝિક બનાવે છે.

(C) પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક એમાઈન આંતરઆણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ બનાવી શકે છે,જેના કારણે તૃતીયક એમાઈનની સરખામણીમાં તેમના ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
તૃતીયક એમાઈન ($3^{\circ}$ એમાઈન) માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ સાથે સીધો જોડાયેલ હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોતો નથી,તેથી તેઓ એકબીજા સાથે હાઈડ્રોજન બંધ બનાવી શકતા નથી.
પરિણામે,સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા એમાઈન માટે,$3^{\circ}$ એમાઈનમાં આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો સૌથી નબળા હોય છે અને તેથી તેનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું હોય છે.
તેથી,ઉત્કલનબિંદુનો ક્રમ $1^{\circ} > 2^{\circ} > 3^{\circ}$ છે.

(D) સંયોજનનું ઉત્કલનબિંદુ $(B.P.)$ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે.
$1.$ વિકલ્પ $(A)$ માં,સાયક્લોપ્રોપેનોલમાં આંતરઆણ્વીય $H$-બંધન હોય છે,જ્યારે ઓક્સેટેનમાં હોતું નથી,તેથી સાયક્લોપ્રોપેનોલનું $B.P.$ ઊંચું હોય છે.
$2.$ વિકલ્પ $(B)$ માં,એસીટોનમાં દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ હોય છે,જ્યારે પ્રોપીનમાં માત્ર નિર્બળ લંડન વિક્ષેપન બળો હોય છે,તેથી એસીટોનનું $B.P.$ ઊંચું હોય છે.
$3.$ વિકલ્પ $(C)$ માં,ઈથેન$-1,2-$ડાયોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ માં બે $-OH$ સમૂહો હોય છે જે વ્યાપક આંતરઆણ્વીય $H$-બંધન બનાવે છે,જ્યારે પ્રોપેન$-1-$ઓલ $(CH_3-CH_2-CH_2-OH)$ માં માત્ર એક જ $-OH$ સમૂહ હોય છે. આમ,પ્રથમ સંયોજનનું $B.P.$ ઊંચું હોય છે.
$4.$ વિકલ્પ $(D)$ માં,$N$-મિથાઈલપાયરોલિડિન એ તૃતીયક એમાઈન છે જેમાં $H$-બંધન હોતું નથી,જ્યારે પાયપરિડિન એ દ્વિતીયક એમાઈન છે જે આંતરઆણ્વીય $H$-બંધન બનાવી શકે છે. તેથી,બીજું સંયોજન (પાયપરિડિન) પ્રથમ સંયોજન કરતા ઊંચું $B.P.$ ધરાવે છે.

(C) એમાઈન્સની બેઝિક પ્રબળતા નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે।
વિકલ્પ $A$ માં, ક્રમ સાચો છે: ડાયફિનાઈલએમાઈન એ એનિલીન કરતા ઓછું બેઝિક છે, અને સાયક્લોહેક્સાઈલએમાઈન સૌથી વધુ બેઝિક છે।
વિકલ્પ $B$ માં, ક્રમ સાચો છે: પાયરોલ સૌથી ઓછું બેઝિક છે કારણ કે તેનું ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ એરોમેટિક રિંગમાં ભાગ લે છે।
વિકલ્પ $C$ માં, ક્રમ ખોટો છે। સાચો ક્રમ $\text{પાયરોલિડિન} > \text{પાયરાઝોલ} > \text{પાયરોલ}$ છે।
વિકલ્પ $D$ માં, ક્રમ સાચો છે: $-NO_2$ સમૂહ ઈલેક્ટ્રોન ખેંચનાર છે, જ્યારે $-CH_3$ સમૂહ ઈલેક્ટ્રોન આપનાર છે।
તેથી, ખોટો સેટ $C$ છે।