Properties of Amines Questions in Hindi

(D) जलीय माध्यम में,एमाइन की क्षारीयता तीन कारकों के संयोजन से निर्धारित होती है: प्रेरणिक प्रभाव $(+I)$,विलायकन प्रभाव (हाइड्रोजन बॉन्डिंग),और त्रिविम बाधा (steric hindrance)।
एथिल-प्रतिस्थापित एमाइन के लिए,द्वितीयक एमाइन $(C_2H_5)_2NH$ दो एथिल समूहों के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रेरणिक प्रभाव और विलायकन द्वारा प्रदान की गई स्थिरता के बीच इष्टतम संतुलन प्रदान करता है।
इसलिए,जलीय माध्यम में दिए गए विकल्पों में से $(C_2H_5)_2NH$ सबसे प्रबल क्षार है।

(B) नाभिकस्नेही (nucleophilicity) सामान्यतः प्रजातियों की क्षारीयता (basicity) से संबंधित होती है। जब आक्रमण करने वाला परमाणु समान हो,तो प्रबल क्षार बेहतर नाभिकस्नेही होते हैं।
$1$. क्षारीयता का क्रम $RO^{-} > HO^{-} > RCOO^{-} > ROH > H_2O$ है।
$2$. चूंकि $RO^{-}$,$HO^{-}$ की तुलना में एक प्रबल क्षार है,इसलिए यह एक बेहतर नाभिकस्नेही है।
$3$. अनुनाद (resonance) स्थिरीकरण के कारण $RCOO^{-}$,$HO^{-}$ की तुलना में एक दुर्बल क्षार है।
$4$. $ROH$ और $H_2O$ जैसे उदासीन अणु अपने संयुग्मी क्षार (conjugate bases) की तुलना में दुर्बल नाभिकस्नेही होते हैं।
अतः,नाभिकस्नेही का सही क्रम $RO^{-} > HO^{-} > RCOO^{-} > ROH > H_2O$ है।

(B) एमीन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$C_6H_5NH_2$ (एनिलीन) में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद (resonance) के कारण बेंजीन वलय में विस्थानीकृत हो जाता है,जिससे इसकी उपलब्धता कम हो जाती है।
$O_2N-C_6H_4-NH_2$ में,$-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को और कम कर देता है।
$C_6H_5NHCOCH_3$ में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के साथ अनुनाद में भाग लेता है,जिससे यह कम उपलब्ध हो जाता है।
$C_6H_{11}NH_2$ (साइक्लोहेक्सिल एमीन) में,नाइट्रोजन एक $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। यहाँ कोई अनुनाद नहीं होता है और एल्किल समूह $+I$ प्रभाव दर्शाता है,जो नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे यह दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल क्षार बन जाता है।

(D) एमीन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$C_6H_5NH_2$ (एनिलीन) में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ अनुनाद (resonance) में शामिल होता है,जिससे इसकी उपलब्धता कम हो जाती है।
$p-NO_2-C_6H_4NH_2$ और $m-NO_2-C_6H_4NH_2$ में,$-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ है जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को और कम कर देता है,जिससे वे एनिलीन से कम क्षारीय हो जाते हैं।
$C_6H_5CH_2NH_2$ (बेंजाइलएमीन) में,$-NH_2$ समूह एक $CH_2$ समूह से जुड़ा है,न कि सीधे बेंजीन वलय से। इसलिए,बेंजीन वलय के साथ कोई अनुनाद नहीं होता है,और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रोटोनेशन के लिए पूरी तरह से उपलब्ध होता है।
अतः,$C_6H_5CH_2NH_2$ दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक क्षारीय यौगिक है।

(A) एमाइन की क्षारीय शक्ति नाइट्रोजन परमाणु पर लोन पेयर की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$1$. $CH_3NH_2$ में,मिथाइल समूह $(CH_3)$ एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ प्रभाव) है,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाता है,जिससे यह अधिक क्षारीय हो जाता है।
$2$. $NH_3$ में कोई प्रतिस्थापन प्रभाव नहीं होता है।
$3$. $ClNH_2$ में,क्लोरीन परमाणु $(Cl)$ एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) है,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम करता है,जिससे यह सबसे कम क्षारीय हो जाता है।
अतः,क्षारीय शक्ति का बढ़ता क्रम: $ClNH_2 < NH_3 < CH_3NH_2$ है।

(D) सबसे प्रबल क्षार निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता देखते हैं।
$C_6H_5NH_2$ (एनिलिन) और $C_6H_5NHCH_3$ ($N$-मिथाइलएनिलिन) में,नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ संयुग्मन (conjugation) में होता है,जो इसकी क्षारीयता को काफी कम कर देता है।
$o$-टोल्यूइडिन $(C_6H_4(CH_3)NH_2)$ में,ऑर्थो-मिथाइल समूह त्रिविम बाधा (steric hindrance) पैदा करता है,जो क्षारीयता को और कम कर देता है।
$C_6H_5CH_2NH_2$ (बेंजाइलएमाइन) में,नाइट्रोजन परमाणु सीधे बेंजीन वलय से नहीं जुड़ा होता है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक वलय के साथ अनुनाद (resonance) में शामिल नहीं होता है,जिससे यह अन्य विकल्पों की तुलना में प्रोटोनेशन के लिए अधिक उपलब्ध हो जाता है। इसलिए,$C_6H_5CH_2NH_2$ सबसे प्रबल क्षार है।

(C) एमीन्स की क्षारीय सामर्थ्य नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$1$. $NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाने के लिए कोई एल्किल समूह नहीं होता है।
$2$. $CH_3NH_2$ ($1^{\circ}$ एमीन) में एक मिथाइल समूह होता है जो $+I$ प्रभाव दिखाता है,जिससे नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ जाता है,जिससे यह $NH_3$ से अधिक क्षारीय हो जाता है।
$3$. $(CH_3)_2NH$ ($2^{\circ}$ एमीन) में दो मिथाइल समूह होते हैं,जो $CH_3NH_2$ की तुलना में अधिक मजबूत $+I$ प्रभाव प्रदान करते हैं,जिससे नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व और अधिक बढ़ जाता है।
अतः,बढ़ते हुए क्षारीय सामर्थ्य का सही क्रम $NH_3 < CH_3NH_2 < (CH_3)_2NH$ है।

(D) क्षारीय सामर्थ्य नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करता है।
$I$ (पायरोल): नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिकता में भाग लेता है (विस्थानीकृत है),जिससे यह सबसे कम क्षारीय हो जाता है।
$II$ (पाइपरिडीन): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^3$ संकरित नाइट्रोजन पर है और स्थानीयकृत (localized) है,जिससे यह सबसे अधिक क्षारीय है।
$III$ (पायरीडीन): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ संकरित नाइट्रोजन पर है और स्थानीयकृत है,लेकिन $sp^2$ नाइट्रोजन $sp^3$ नाइट्रोजन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है,इसलिए यह $II$ से कम क्षारीय है।
$IV$ (एनिलीन): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद (resonance) द्वारा बेंजीन वलय में विस्थानीकृत हो जाता है,जिससे यह $I$ से अधिक क्षारीय है लेकिन $III$ से कम क्षारीय है।
अतः,क्षारीय सामर्थ्य का सही घटता क्रम $II > III > IV > I$ है।

(C) एमाइन की अम्लता प्रोटॉन $(H^+)$ के नुकसान के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
इन यौगिकों में,अम्लता मुख्य रूप से नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूहों के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव (प्रेरणिक प्रभाव) द्वारा निर्धारित होती है।
एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-रिलीजिंग ($+I$ प्रभाव) होते हैं,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाकर संयुग्मी क्षार को अस्थिर करते हैं।
इसलिए,जिस यौगिक में सबसे कम या सबसे कम इलेक्ट्रॉन-दाता एल्काइल समूह होंगे,वह सबसे अधिक अम्लीय होगा।
विकल्पों की तुलना करने पर:
$NH_3$ में कोई एल्काइल समूह नहीं है।
$CH_3NH_2$ में एक मिथाइल समूह है।
$CH_3CH_2NH_2$ में एक एथिल समूह है (मिथाइल से अधिक $+I$ प्रभाव)।
$(CH_3)_2CHNH_2$ में दो मिथाइल समूह हैं।
अतः,दिए गए विकल्पों में $NH_3$ सबसे अधिक अम्लीय है।

(C) जलीय माध्यम में,मिथाइल-प्रतिस्थापित एमाइन की क्षारीयता प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect),विलायकन प्रभाव (solvation effect) और त्रिविम बाधा (steric hindrance) के संयोजन द्वारा निर्धारित होती है।
मिथाइल-प्रतिस्थापित एमाइन के लिए,क्षारीयता का क्रम $(CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > (CH_3)_3N > NH_3$ है।
$1$. $(CH_3)_2NH$ (डाइमिथाइल एमाइन) दो मिथाइल समूहों के $+I$ प्रभाव और पर्याप्त विलायकन के कारण सबसे अधिक क्षारीय है।
$2$. इसके बाद $CH_3NH_2$ (मिथाइल एमाइन) आता है।
$3$. $(CH_3)_3N$ (ट्राइमिथाइल एमाइन) त्रिविम बाधा के कारण अपेक्षा से कम क्षारीय है,जो प्रोटोनेटेड धनायन के प्रभावी विलायकन को रोकता है।
$4$. $NH_3$ (अमोनिया) इनमें सबसे कम क्षारीय है।

(B) प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन और नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ की अभिक्रिया से अस्थाई डायज़ोनियम लवण बनते हैं,जो विघटित होकर अल्कोहल,नाइट्रोजन गैस और जल देते हैं।
रासायनिक समीकरण:
$C_2H_5NH_2 + HNO_2 \rightarrow C_2H_5OH + N_2 + H_2O$
अतः,एथिल एमाइन नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया करके एथिल अल्कोहल और नाइट्रोजन गैस देता है।

(A) यह अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. कीटोन मिथाइलएमाइन $(CH_3NH_2)$ के साथ अभिक्रिया करके एक इमाइन मध्यवर्ती $(R_2C=NCH_3)$ बनाता है।
$2$. इसके बाद इमाइन का लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ द्वारा अपचयन होता है और फिर जल-अपघटन $(H_2O)$ द्वारा एक द्वितीयक एमाइन,विशेष रूप से $N$-मिथाइल$-2-$प्रोपेनेमाइन प्राप्त होता है।

(C) शिफ बेस एक प्राथमिक एमाइन और एक एल्डिहाइड या कीटोन की अभिक्रिया से बनता है। सामान्य अभिक्रिया $R-NH_2 + R'-C(=O)-R'' \rightarrow R-N=C(R')R'' + H_2O$ है। यहाँ,एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ एसिटोन $(CH_3COCH_3)$ के साथ अभिक्रिया करके शिफ बेस बनाता है,जैसा कि दी गई आकृति में दिखाया गया है। अतः,सही विकल्प एसिटोन है।

(D) यह अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमेमाइड निम्नीकरण अभिक्रिया के रूप में जानी जाती है।
इस अभिक्रिया में,एक एमाइड को मूल एमाइड की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम वाले प्राथमिक एमीन में परिवर्तित किया जाता है।
$CH_3CH_2CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3CH_2NH_2 + 2NaBr + Na_2CO_3 + 2H_2O$
प्रोपियोनेमाइड $(CH_3CH_2CONH_2)$ अभिक्रिया करके एथिल एमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ बनाता है।

(C) प्राथमिक एमाइड्स में दो $N-H$ बंध होते हैं,जो उन्हें द्वितीयक या तृतीयक एमाइड्स की तुलना में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधों की अधिकतम संख्या बनाने की अनुमति देते हैं। इस व्यापक हाइड्रोजन बंधन के कारण,प्राथमिक एमाइड्स का गलनांक सबसे अधिक होता है।

(C) इस अभिक्रिया को $Hofmann$ ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
जब एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$ की अभिक्रिया $Br_2$ और $KOH$ (या $NaOH$) के साथ कराई जाती है,तो यह निम्नीकृत होकर मिथाइल एमाइन $(CH_3NH_2)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण: $CH_3CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow CH_3NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$.

(D) एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$ एक एमाइड है। एमाइड उभयधर्मी (amphoteric) प्रकृति प्रदर्शित करते हैं क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) को प्रबल अम्लों द्वारा प्रोटोनेट किया जा सकता है,और नाइट्रोजन से जुड़े हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रबल क्षारों द्वारा हटाया जा सकता है।

(B) इस अभिक्रिया को $Schotten-Baumann$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
$C_6H_5NH_2 + ClCOC_6H_5 \xrightarrow{NaOH} C_6H_5NHCOC_6H_5 + HCl$
इस अभिक्रिया में,एनिलिन के नाइट्रोजन द्वारा बेंज़ोयल क्लोराइड के कार्बोनिल कार्बन पर न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण से $N$-फेनिलबेंज़ेमाइड बनता है,जिसे सामान्यतः $Benzanilide$ कहा जाता है।

(C) सही उत्तर $(C)$ है।
एमाइड्स मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के कारण उच्च गलनांक और क्वथनांक प्रदर्शित करते हैं।
प्राथमिक एमाइड्स $(R-CONH_2)$ में,नाइट्रोजन परमाणु के साथ दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं,जो व्यापक अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की अनुमति देते हैं।
द्वितीयक एमाइड्स $(R-CONHR)$ में,हाइड्रोजन बंधन के लिए केवल एक हाइड्रोजन परमाणु उपलब्ध होता है।
तृतीयक एमाइड्स $(R-CONR_2)$ में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं,जो उन्हें एक-दूसरे के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने से रोकता है।
इसलिए,गलनांक/क्वथनांक का क्रम इस प्रकार है: $\text{प्राथमिक एमाइड्स} > \text{द्वितीयक एमाइड्स} > \text{तृतीयक एमाइड्स} > \text{एमाइन्स}$.

(B) एमाइन में,नाइट्रोजन परमाणु के पास इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
लुईस सिद्धांत के अनुसार,जो प्रजाति इलेक्ट्रॉन युग्म दान कर सकती है,वह लुईस क्षार कहलाती है।
चूंकि एमाइन अपने एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को दान कर सकते हैं,इसलिए वे लुईस क्षार के रूप में व्यवहार करते हैं।

(B) प्राथमिक एमाइन की क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और अल्कोहलिक पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ के साथ अभिक्रिया को कार्बाइलेमाइन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
यह अभिक्रिया एक आइसोसाइनाइड (कार्बाइलेमाइन) उत्पन्न करती है,जिसमें दुर्गंध होती है।
सामान्य रासायनिक समीकरण है: $R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH_{(alc)} \to R-NC + 3KCl + 3H_2O$.

(B) $Carbylamine$ अभिक्रिया का उपयोग आइसोसाइनाइड (या कार्बिलएमीन) तैयार करने के लिए किया जाता है।
इस अभिक्रिया में,एक प्राथमिक एमीन (एलिफैटिक या एरोमैटिक) को क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और अल्कोहलिक पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ के घोल के साथ गर्म किया जाता है,जिससे आइसोसाइनाइड (कार्बिलएमीन) बनता है,जिसमें दुर्गंध होती है।
एनिलिन से फेनिल आइसोसाइनाइड तैयार करने की अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow C_6H_5NC + 3KCl + 3H_2O$
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(C) एमाइन में,नाइट्रोजन परमाणु तीन अन्य परमाणुओं ($H$ या $R$ समूहों) से बंधा होता है और इसके पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
स्टेरिक नंबर के सूत्र का उपयोग करते हुए: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है और $A$ ऋणायन आवेश है।
एमाइन में $N$ के लिए: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [5 + 3 - 0 + 0] = 4$.
$4$ का स्टेरिक नंबर $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।

(C) कार्बिल एमाइन अभिक्रिया में प्राथमिक एमाइन को क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और इथेनॉलिक पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ के साथ गर्म किया जाता है।
इस अभिक्रिया में एल्किल आइसोसायनाइड $(RNC)$ बनता है,जो अपनी अत्यधिक दुर्गंध के लिए जाना जाता है।
रासायनिक समीकरण: $RNH_2 + CHCl_3 + 3KOH \xrightarrow{\Delta} RNC + 3KCl + 3H_2O$.
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।

(C) $C_2H_5NH_2 + HNO_2 \to C_2H_5OH (A) + N_2 + H_2O$
$C_2H_5OH + PCl_5 \to C_2H_5Cl (B) + POCl_3 + HCl$
$C_2H_5Cl + KCN \to C_2H_5CN (C) + KCl$
अंतिम उत्पाद $C$ $C_2H_5CN$ है,जिसे $Propane \ nitrile$ कहा जाता है।

(C) एरोमैटिक एमाइन की क्षारीय सामर्थ्य नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह (जैसे $-CH_3$) नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,जिससे क्षारीय सामर्थ्य बढ़ती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (जैसे $-NO_2$) नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व घटाते हैं,जिससे क्षारीय सामर्थ्य घटती है।
दिए गए यौगिकों में:
$(I)$ एनिलीन है।
$(II)$ $p$-नाइट्रोएनिलीन है,जिसमें $-NO_2$ एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो इसे सबसे कम क्षारीय बनाता है।
$(III)$ $p$-टोलुइडीन है,जिसमें $-CH_3$ एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जो इसे सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।
अतः,क्षारीय सामर्थ्य का बढ़ता क्रम $II < I < III$ है।

(C) एरिलएमीन्स में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक वलय के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेते हैं।
यह विस्थानीकरण एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को प्रोटोनीकरण के लिए कम उपलब्ध बनाता है,जिससे एल्किलएमीन्स की तुलना में एरिलएमीन्स की क्षारीयता कम हो जाती है,जहाँ एल्किल समूह $+I$ प्रभाव द्वारा नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं।

(C) एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ की $NaOH$ जैसे क्षार की उपस्थिति में बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ के साथ अभिक्रिया को शोटेन-बॉमन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस प्रक्रिया में एमाइन का बेंज़ोइलेशन होकर एमाइड ($N$-फेनिलबेंज़ेमाइड) बनता है।

(C) प्रबल अम्लीय माध्यम में नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ का विद्युत अपघटनी अपचयन फेनिलहाइड्रॉक्सिलएमीन $(C_6H_5NHOH)$ के निर्माण के माध्यम से होता है।
प्रबल अम्ल $(H^+)$ की उपस्थिति में,फेनिलहाइड्रॉक्सिलएमीन बैम्बेर्गर पुनर्विन्यास (Bamberger rearrangement) से गुजरकर $p-$अमीनोफिनोल $(H_2N-C_6H_4-OH)$ बनाता है।

(A) दी गई अभिक्रिया बेंजीनडायएज़ोनियम क्लोराइड और एनीलिन के बीच एक कपलिंग अभिक्रिया है।
यह एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है,जिसमें डायएज़ोनियम धनायन इलेक्ट्रॉनरागी के रूप में कार्य करता है।
चूंकि $-NH_2$ समूह एक प्रबल ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है,इसलिए इलेक्ट्रॉनरागी $-NH_2$ समूह की पैरा-स्थिति पर आक्रमण करता है,जिससे $p$-अमीनोएज़ोबेंजीन प्राप्त होता है,जो एक पीला रंजक (dye) है।

(B) एराइल समूह युक्त डायज़ोनियम लवण जो सीधे नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है $(C_6H_5N_2^+X^-)$,सबसे अधिक स्थिर होता है।
यह स्थिरता बेंजीन वलय और डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+)$ के बीच अनुनाद (resonance) के कारण होती है,जो धनात्मक आवेश को बेंजीन वलय पर विस्थानीकृत (delocalize) कर देता है।
एलिफैटिक डायज़ोनियम लवण अत्यधिक अस्थिर होते हैं और कार्बोनियम आयन तथा नाइट्रोजन गैस बनाने के लिए आसानी से विघटित हो जाते हैं।

(A) दी गई अभिक्रिया में बेंजीन वलय से डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+Cl^-)$ को हटाना शामिल है,जो एक डीएमीनेशन अभिक्रिया है।
जल $(H_2O)$ की उपस्थिति में $H_3PO_2$ (हाइपोफॉस्फोरस एसिड) एक मानक अपचायक है जिसका उपयोग डायज़ोनियम समूह को हाइड्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करने के लिए किया जाता है।
अतः,$4-nitro-3-bromobenzenediazonium \ chloride$ का $1-bromo-3-nitrobenzene$ में रूपांतरण $H_3PO_2$ और $H_2O$ का उपयोग करके किया जाता है।

(A) एल्किल आइसोसाइनाइड $(R-NC)$ का जल-अपघटन एक प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ और फार्मिक एसिड $(HCOOH)$ देता है।
यहाँ,यौगिक $CH_3CH_2CH_2NC$ (प्रोपिल आइसोसाइनाइड) है।
जल-अपघटन: $CH_3CH_2CH_2NC + 2H_2O \rightarrow CH_3CH_2CH_2NH_2 + HCOOH$.
$1$. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (प्रोपिल एमीन) $NaNO_2/HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $CH_3CH_2CH_2OH$ (प्रोपेन$-1-$ऑल) बनाता है,जो आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
$2$. $HCOOH$ (फार्मिक एसिड) टॉलेन अभिकर्मक और फेहलिंग विलयन दोनों को अपचयित करता है।
अतः,यौगिक $CH_3CH_2CH_2NC$ है।

(D) द्वितीयक एलिफैटिक एमाइन की नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया से $N$-नाइट्रोसोएमाइन बनते हैं,जो पीले तैलीय यौगिक होते हैं। अभिक्रिया इस प्रकार है: $(CH_3)_2NH + HNO_2 \rightarrow (CH_3)_2N-N=O + H_2O$।
विकल्प $D$ गलत है क्योंकि डाइमिथाइल एमाइन की नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया $N$-नाइट्रोसोडाइमिथाइल एमाइन बनाती है,न कि विकल्प में दी गई संरचना।

(A) आणविक सूत्र $(C_3H_9N)$ एक प्राथमिक एमीन को दर्शाता है।
नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ उपचारित करने पर,प्राथमिक एलिफैटिक एमीन $N_2$ गैस मुक्त करते हैं और अल्कोहल बनाते हैं।
कार्बिलएमीन अभिक्रिया ($CHCl_3$ और $KOH$ के साथ गर्म करना) प्राथमिक एमीन के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है,जिसमें आइसोसायनाइड $(C)$ बनता है।
आइसोसायनाइड $(CH_3)_2CH-NC$ का अपचयन करने पर आइसोप्रोपिलमिथाइलएमीन $(CH_3)_2CH-NH-CH_3$ प्राप्त होता है।
अतः,$(A)$ आइसोप्रोपिलएमीन,$(CH_3)_2CH-NH_2$ है।

(A) $NH_4Cl$ की उपस्थिति में $Zn$ के साथ नाइट्रोबेन्जीन का अपचयन एक नियंत्रित अपचयन प्रक्रिया है।
नाइट्रोबेन्जीन $(C_6H_5NO_2)$,$Zn/NH_4Cl$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-फेनिलहाइड्रॉक्सिलएमीन $(C_6H_5NHOH)$ बनाता है।
अतः,सही उत्पाद फेनिलहाइड्रॉक्सिलएमीन है।

(B) एमाइन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की प्रोटॉन ग्रहण करने की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$C_6H_5-CH_2NH_2$ (बेंजाइलएमाइन) में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानीयकृत (localised) होता है क्योंकि $-NH_2$ समूह एक $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है,जो सीधे बेंजीन वलय से नहीं जुड़ा होता है।
अन्य यौगिकों ($p$-नाइट्रोएनिलीन,एसेटेनिलाइड और एनिलीन) में,अनुनाद (resonance) के कारण नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय पर विस्थानीकृत (delocalised) हो जाता है,जिससे यह दान करने के लिए कम उपलब्ध होता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से बेंजाइलएमाइन सबसे अधिक क्षारीय यौगिक है।

(B) $1$. $273-278 \ K$ पर एनिलीन की $NaNO_{2}/HCl$ के साथ अभिक्रिया से बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(X)$ बनता है।
$2$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(X)$ फिर एक कमजोर अम्लीय माध्यम में $N,N-dimethylaniline$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया (युग्मन अभिक्रिया) करता है।
$3$. यह युग्मन $N,N-dimethylaniline$ की पैरा-स्थिति पर होता है,जिससे $p-(dimethylamino)azobenzene$ $(Y)$ बनता है,जो एक पीले-नारंगी रंग का रंजक है।
$4$. $Y$ की संरचना $C_6H_5-N=N-C_6H_4-N(CH_3)_2$ है।

(C) $(i)$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह की उपस्थिति क्षारकता को कम करती है,जबकि $-CH_{3}, -C_{2}H_{5}$ जैसे इलेक्ट्रॉन-दाता समूह की उपस्थिति क्षारकता को बढ़ाती है।
$(ii)$ $HNO_{2}$ एलिफैटिक एमाइन के $-NH_{2}$ समूह को $-OH$ (अल्कोहल) में परिवर्तित करता है,जबकि यह कम तापमान $(0-5\,^{\circ}C)$ पर एरोमैटिक एमाइन को डायज़ोनियम लवण में परिवर्तित करता है।
$(iii)$ एल्काइल समूह के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव के कारण एल्काइल एमाइन अमोनिया से अधिक क्षारीय होते हैं,जबकि फेनिल रिंग की इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति के कारण एराइल एमाइन अमोनिया से कम क्षारीय होते हैं।
$(iv)$ एल्काइल एमाइन के लिए अभिक्रिया: $R-NH_{2} \xrightarrow{HNO_{2}} R-OH + N_{2} + H_{2}O$.
$(v)$ एराइल एमाइन के लिए अभिक्रिया: $C_{6}H_{5}NH_{2} \xrightarrow{NaNO_{2} + HCl, 273-278\,K} C_{6}H_{5}N_{2}^{+}Cl^{-}$.
अतः,यह कथन कि एराइल एमाइन नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया करके फिनोल बनाते हैं,गलत है,क्योंकि इन परिस्थितियों में वे डायज़ोनियम लवण बनाते हैं।

(A) $N$-मेथिलऐनिलीन एक द्वितीयक ऐमीन है। जब यह नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,जो $NaNO_2$ और $HCl$ की अभिक्रिया द्वारा इन-सिटू (in situ) उत्पन्न होता है,तो यह $N$-नाइट्रोसो-$N$-मेथिलऐनिलीन बनाने के लिए $N$-नाइट्रोसेशन से गुजरता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5NHCH_3 + NaNO_2 + HCl \rightarrow C_6H_5N(NO)CH_3 + NaCl + H_2O$
यह उत्पाद एक पीले रंग का तैलीय द्रव है।

(A) $CH_{3}NC + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_{4}} CH_{3}NHCH_{3}$
$CH_{3}NC$ (मिथाइल आइसोसायनाइड) का लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_{4})$ के साथ अपचयन करने पर $CH_{3}NHCH_{3}$ (डाइमिथाइल एमीन) प्राप्त होता है,जो एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ एमीन है।
इसके विपरीत,एल्काइल सायनाइड्स $(RCN)$ का $LiAlH_{4}$ के साथ अपचयन करने पर प्राथमिक $(1^{\circ})$ एमीन $(RCH_{2}NH_{2})$ प्राप्त होते हैं।
एसीटामाइड $(CH_{3}CONH_{2})$ का अपचयन करने पर एथिल एमीन $(CH_{3}CH_{2}NH_{2})$ प्राप्त होता है,जो एक प्राथमिक एमीन है।
नाइट्रोइथेन $(CH_{3}CH_{2}NO_{2})$ का अपचयन करने पर एथिल एमीन $(CH_{3}CH_{2}NH_{2})$ प्राप्त होता है,जो एक प्राथमिक एमीन है।

(A) बेंज़िलएमाइन,$C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2}$,एनिलीन से अधिक क्षारीय है क्योंकि बेंज़िल समूह $(C_{6}H_{5}CH_{2}-)$ $+I$ प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है।
यह $-NH_{2}$ समूह के नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे लोन पेयर का दान करना आसान हो जाता है।
इसके विपरीत,फेनिल और नाइट्रो समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं।
इसलिए,डाइफेनिलएमाइन,ट्राइफेनिलएमाइन और $p-$नाइट्रोएनिलीन एनिलीन से कम क्षारीय होते हैं।

(D) एरोमैटिक एमीन,एलिफैटिक एमीन की तुलना में कम क्षारीय होते हैं।
जलीय विलयन में एलिफैटिक एमीन की क्षारीयता का क्रम प्रेरणिक प्रभाव,विलायकन प्रभाव और त्रिविम बाधा के कारण $2^{o} > 1^{o} > 3^{o}$ होता है।
$3^{o}$ एमीन (ट्राइमेथिलएमीन) में,तीन एल्काइल समूहों की त्रिविम बाधा के कारण प्रोटॉन का दृष्टिकोण और बंधन अपेक्षाकृत कठिन हो जाता है।
एनिलीन,एलिफैटिक एमीन की तुलना में बहुत कम क्षारीय होता है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद में शामिल होता है।
इसलिए,डाइमेथिलएमीन ($2^{o}$ एलिफैटिक एमीन) दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल क्षार है।
$\therefore$ क्षारीय शक्ति का सही क्रम $\text{Dimethylamine} > \text{Methylamine} > \text{Trimethylamine} > \text{Aniline}$ है।

(A) दी गई अभिक्रिया कार्बिलएमीन अभिक्रिया है,जो प्राथमिक एमीन के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है।
इस अभिक्रिया में,प्राथमिक एमीन क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और अल्कोहलिक पोटेशियम हाइड्रोक्साइड $(KOH)$ के साथ अभिक्रिया करके आइसोसाइनाइड (कार्बिलएमीन) और पोटेशियम क्लोराइड $(KCl)$ बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_3CH_2NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow C_2H_5NC + 3KCl + 3H_2O$
यहाँ,$(A)$ $C_2H_5NC$ (एथिल आइसोसाइनाइड) है और $(B)$ $3KCl$ है।

(C) $278 \ K$ $(0-5 \ ^\circ C)$ पर एनिलीन की $NaNO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया को डायज़ोटाइजेशन कहा जाता है,जो बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(A)$ उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया: $C_6H_5NH_2 + NaNO_2 + 2HCl \xrightarrow{278 \ K} C_6H_5N_2^+Cl^- + NaCl + 2H_2O$.
जब बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(A)$ को फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह बेंजीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट बनाता है,जो गर्म करने पर विघटित होकर फ्लोरोबेंजीन $(B)$ देता है।
अभिक्रिया: $C_6H_5N_2^+Cl^- + HBF_4$ $\rightarrow C_6H_5N_2^+BF_4^- + HCl$ $\xrightarrow{\Delta} C_6H_5F + N_2 + BF_3$.
अतः,$A$ बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड है और $B$ फ्लोरोबेंजीन है।

(B) एसिलेशन के दौरान,$-NH_2$ समूह का एक $H$ परमाणु (परमाणु द्रव्यमान $1 \, u$) एक एसिल समूह $(CH_3CO-)$ द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिसका आण्विक द्रव्यमान $43 \, u$ होता है।
अभिक्रिया: $-NH_2 + CH_3COCl \longrightarrow -NHCOCH_3 + HCl$.
यह दर्शाता है कि प्रत्येक $-NH_2$ समूह के एसिलेशन से यौगिक के आण्विक द्रव्यमान में $(43 - 1) = 42 \, u$ की वृद्धि होती है।
चूंकि प्रारंभिक आण्विक द्रव्यमान $180 \, u$ है और अंतिम आण्विक द्रव्यमान $390 \, u$ है,इसलिए द्रव्यमान में कुल वृद्धि $390 - 180 = 210 \, u$ है।
अतः,उपस्थित $-NH_2$ समूहों की संख्या $\frac{210}{42} = 5$ है।

(D) इस अभिक्रिया को $Carbylamine$ परीक्षण के रूप में जाना जाता है,जिसका उपयोग प्राथमिक एमीन की पहचान के लिए किया जाता है।
जब एक एलिफैटिक प्राथमिक अमीन $(R-NH_2)$ को क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और एथेनॉलिक पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह एक एल्काइल आइसोसायनाइड $(R-NC)$ बनाता है,जिसमें से दुर्गंध आती है।
रासायनिक समीकरण: $R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH (alc.) \rightarrow R-NC + 3KCl + 3H_2O$.
इस अभिक्रिया में डाईक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ मध्यवर्ती के रूप में बनता है।

(A) जलीय विलयन में एमाइन की क्षारीय प्रबलता प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect),विलायकन प्रभाव (solvation effect) और त्रिविम बाधा (steric hindrance) के संयुक्त प्रभाव पर निर्भर करती है। मिथाइल-प्रतिस्थापित एमाइन के लिए,क्षारीय प्रबलता का क्रम $(CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > (CH_3)_3N > C_6H_5NH_2$ है।
चूंकि $pK_b = -\log K_b$,इसलिए उच्च $K_b$ मान का अर्थ है कि $pK_b$ मान सबसे कम होगा।
अतः,$(CH_3)_2NH$ (डाइमिथाइल एमाइन) की क्षारीय प्रबलता सबसे अधिक है और परिणामस्वरूप इसका $pK_b$ मान सबसे कम है।
$C_6H_5NH_2$ (एनिलिन) बेंजीन रिंग के साथ लोन पेयर के अनुनाद (resonance) के कारण सबसे कम क्षारीय है।

(A) यह अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. $p$-टोल्यूडीन ($4$-मेथिलऐनिलीन) की $NaNO_2/HCl$ के साथ $0-5^{\circ}C$ पर अभिक्रिया एक डायज़ोटिकरण अभिक्रिया है,जो डायज़ोनियम लवण,$4$-मेथिलबेंज़ीनडायज़ोनियम क्लोराइड $(D)$ बनाती है।
$2$. डायज़ोनियम लवण $(D)$ की $CuCN/KCN$ के साथ अभिक्रिया एक सैंडमेयर अभिक्रिया है,जिसमें डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+Cl^-)$ को सायनो समूह $(-CN)$ द्वारा प्रतिस्थापित करके $4$-मेथिलबेंज़ोनाइट्राइल $(E)$ प्राप्त होता है।

(B) $Hofmann$ ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जाता है:
$RCONH_2 + 4NaOH + Br_2 \rightarrow RNH_2 + Na_2CO_3 + 2NaBr + 2H_2O$
संतुलित समीकरण के अनुसार,$1$ मोल एमीन $(RNH_2)$ के उत्पादन के लिए $4$ मोल $NaOH$ और $1$ मोल $Br_2$ का उपयोग किया जाता है।