Properties of Amines Questions in Hindi

(C) . नाइट्रेशन अभिक्रियाएं सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में की जाती हैं।
$(b)$. एनिलिन एक क्षार के रूप में कार्य करता है। $H_2SO_4$ की उपस्थिति में,इसका प्रोटोनेशन होता है और एनिलिनियम आयन $(-NH_3^+)$ बनता है।
$(c)$. एनिलिनियम आयन एक अत्यधिक निष्क्रिय करने वाला समूह है और नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश के कारण यह मेटा-निर्देशक प्रकृति का होता है,जो एक मजबूत $-I$ प्रभाव डालता है।
$(d)$. परिणामस्वरूप,अम्लीय माध्यम में एनिलिन के नाइट्रेशन के दौरान,महत्वपूर्ण मात्रा में मेटा-नाइट्रो उत्पाद बनता है।

(C) $1)$ एनिलीन के अमीनो समूह का $CH_3COCl$ / पिरिडीन के साथ एसिटिलीकरण करके एसिटानिलाइड $(P)$ बनाया जाता है।
$2)$ इसके बाद इसका $Br_2$ / $CH_3COOH$ के साथ ब्रोमीनीकरण किया जाता है। चूंकि $-NHCOCH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक होता है (नाइट्रोजन पर मौजूद लोन पेयर के कारण),ब्रोमीन पैरा स्थिति पर जुड़ता है,जिससे पैरा उत्पाद मुख्य उत्पाद $(Q)$ बनता है।
$3)$ अंतिम चरण अम्लीय जल-अपघटन है,जिसमें $-NHCOCH_3$ समूह वापस $-NH_2$ समूह में बदल जाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $R$,$p$-ब्रोमोएनिलीन है।

(C) $1$. $0 \, ^\circ C$ पर एनीलिन $(C_6H_5NH_2)$ की $HNO_2$ के साथ अभिक्रिया से बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ प्राप्त होता है,जो $P$ है।
$2$. $P$ की $HBF_4$ के साथ अभिक्रिया से बेंजीन डायज़ोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट $(C_6H_5N_2^+BF_4^-)$ प्राप्त होता है,जो $Q$ है।
$3$. $NaNO_2$ और $Cu$ की उपस्थिति में $Q$ का तापीय अपघटन नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ देता है,जो $R$ है।

(B) विकल्प $B$ गलत है क्योंकि प्राथमिक एमाइन $(R-NH_2)$ में नाइट्रोजन से दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं,जो अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की अनुमति देते हैं। तृतीयक एमाइन $(R_3N)$ में नाइट्रोजन पर हाइड्रोजन नहीं होते हैं,जिससे अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बन पाता है। इसलिए,प्राथमिक एमाइन का क्वथनांक तृतीयक एमाइन से काफी अधिक होता है।

(B) यह अभिक्रिया $Hofmann$ $Bromamide$ निम्नीकरण है,जो एक एमाइड को एक कम कार्बन परमाणु वाले प्राथमिक एमीन में परिवर्तित करती है।
अभिकारक: $CH_3-CH(C_2H_5)-CONH_2$ ($2$-मिथाइलब्यूटेनामाइड)।
उत्पाद: $CH_3-CH(C_2H_5)-NH_2$ ($sec$-ब्यूटाइलएमीन)।
$1$. उत्पाद $sec$-ब्यूटाइलएमीन में $-NH_2$ समूह से जुड़े कार्बन पर एक कायरल केंद्र है,जो इसे प्रकाशिक रूप से सक्रिय बनाता है।
$2$. उत्पाद में $4$ कार्बन परमाणु हैं,जबकि अभिकारक में $5$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए इसमें एक कार्बन कम है।
$3$. प्राथमिक एमीन आइसोसाइनाइड परीक्षण देते हैं।
अतः,विकल्प $B$ सही है।

(C) $1$. $C_5H_{12}O$ के लिए,कुल $6$ संरचनात्मक समावयवी ईथर संभव हैं,इसलिए विकल्प $A$ गलत है।
$2$. जलीय चरण में,मिथाइल-प्रतिस्थापित एमाइन की क्षारीय शक्ति का सही क्रम $(CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > (CH_3)_3N > NH_3$ है,इसलिए विकल्प $B$ गलत है।
$3$. बेंजीन रिंग से जुड़े हैलोजन के लिए,इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के प्रति प्रेरणिक प्रभाव $(-I)$ अनुनाद प्रभाव $(+M)$ से अधिक शक्तिशाली होता है,इसलिए विकल्प $C$ सही है।

(D) एमाइन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$N(CF_3)_3$ में,तीन $-CF_3$ समूह फ्लोरीन परमाणुओं के प्रबल प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) के कारण अत्यधिक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक होते हैं।
यह प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को कार्बन परमाणुओं की ओर खींच लेता है,जिससे वे प्रोटॉन को दान करने के लिए उपलब्ध नहीं हो पाते हैं।
परिणामस्वरूप,$N(CF_3)_3$ वस्तुतः गैर-क्षारीय है।

(D) $CH_3NHCHO$ ($N$-मिथाइलफॉर्मामाइड) दिए गए विकल्पों में सबसे दुर्बल क्षार है।
$CH_3NHCHO$ में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म (lone pair) कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेता है,जिससे प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए इसकी उपलब्धता काफी कम हो जाती है।
इसकी अनुनादी संरचना इस प्रकार है: $CH_3-\ddot{N}H-CHO \leftrightarrow CH_3-NH^+=CH-O^-$.
इसके विपरीत,अन्य यौगिक एमीन हैं जिनमें इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म दान करने के लिए अधिक उपलब्ध होता है।

(D) $(I)$ पिपेरिडिन सबसे अधिक क्षारीय है। $N$ का एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^3$ संकरित कक्षक में है और इसमें कोई अनुनाद नहीं है।
$(II)$ पिरिडिन में,$N$ का एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ संकरित कक्षक में है। $sp^2$ संकरित कक्षक $sp^3$ से छोटा होता है,इसलिए नाभिक के प्रति आकर्षण अधिक होता है,जिससे यह $I$ की तुलना में कम क्षारीय हो जाता है।
$(III)$ मॉर्फोलिन में,$N$ का एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^3$ संकरित कक्षक में है। लेकिन वलय में $O$ परमाणु के इलेक्ट्रॉन-आकर्षी प्रभाव के कारण,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म दान के लिए पिपेरिडिन की तुलना में कम उपलब्ध होता है।
$(IV)$ पाइरोल एक बहुत ही दुर्बल क्षार है। $N$ का एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक सिस्टम में शामिल होता है। प्रोटोनीकरण से एरोमैटिकता नष्ट हो जाएगी,जो एक ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल प्रक्रिया है।
अतः,क्षारीयता का सही क्रम $I > III > II > IV$ है।

(B) एमाइन की क्षारीय प्रबलता नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$1$. $CH_3-CH_2-NH_2$ (एथिलएमाइन) में,एथिल समूह एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ प्रभाव) है,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे यह सबसे अधिक क्षारीय हो जाता है।
$2$. $Ph-CH_2-NH_2$ (बेंजिलएमाइन) में,फेनिल समूह $CH_2$ समूह से जुड़ा होता है। फेनिल समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) डालता है,जिससे यह एथिलएमाइन की तुलना में कम क्षारीय हो जाता है।
$3$. $Ph-NH_2$ (एनिलीन) में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन रिंग के साथ संयुग्मन (delocalized) में होता है,जिससे यह सबसे कम क्षारीय हो जाता है।
अतः,क्षारीय प्रबलता का सही क्रम $I > II > III$ है।

(B) दी गई अभिक्रिया कार्बिलएमीन अभिक्रिया है,जो प्राथमिक एमीन के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है।
$CH_3NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow CH_3NC + 3KCl + 3H_2O$
यहाँ,$X$ का मान $CH_3NC$ (मिथाइल आइसोसाइनाइड) है और $Y$ का मान $3KCl$ (पोटेशियम क्लोराइड) है।

(D) प्राथमिक एलिफैटिक एमीन नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करके अस्थाई डायज़ोनियम लवण बनाते हैं,जो विघटित होकर $N_2$ गैस उत्सर्जित करते हैं।
चूंकि $C_2H_5NH_2$,$CH_3NH_2$ और $(CH_3)_2CHNH_2$ सभी प्राथमिक एमीन हैं,इसलिए ये सभी $N_2$ गैस मुक्त करने के लिए यह अभिक्रिया देते हैं।

(C) एमाइड की $Br_2$ और $KOH$ (या $NaOH$) के साथ अभिक्रिया को $Hofmann$ $Bromamide$ $Degradation$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड समूह $(-CONH_2)$ एक कार्बन परमाणु के ह्रास के साथ प्राथमिक एमाइन $(-NH_2)$ में परिवर्तित हो जाता है।
$Benzamide$ $(C_6H_5CONH_2)$ के लिए,अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow C_6H_5NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$.
प्राप्त उत्पाद $Aniline$ $(C_6H_5NH_2)$ है।

(B) ऐनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ की एसिटाइल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ क्षार की उपस्थिति में अभिक्रिया से एसिटैनिलाइड $(C_6H_5NHCOCH_3)$ बनता है,जो यौगिक $A$ है।
इसके बाद एसिटैनिलाइड को ब्रोमीन जल $(Br_2/H_2O)$ के साथ उपचारित किया जाता है। $-NHCOCH_3$ समूह $-NH_2$ समूह की तुलना में कम सक्रिय होता है,जो पॉली-प्रतिस्थापन को रोकता है और ब्रोमीन को पैरा-स्थान पर निर्देशित करता है,जिससे $p-\text{ब्रोमोएसिटैनिलाइड}$ बनता है।
इस प्रक्रिया के अंत में $p-\text{ब्रोमोऐनिलीन}$ प्राप्त करने के लिए जल-अपघटन किया जाता है। अतः,$A$ एसिटैनिलाइड है और $B$ $p-\text{ब्रोमोऐनिलीन}$ है।

(C) यह अभिक्रिया $Hofmann$ ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है।
इसकी क्रियाविधि निम्नलिखित चरणों में होती है:
$1$. $N$-ब्रोमामाइड का निर्माण: $R-CONH_2 + Br_2 + KOH \rightarrow R-CONHBr + KBr + H_2O$.
$2$. आइसोसाइनेट मध्यवर्ती का निर्माण: $R-CONHBr + KOH \rightarrow R-N=C=O + KBr + H_2O$.
$3$. आइसोसाइनेट का जल-अपघटन: $R-N=C=O + 2KOH \rightarrow R-NH_2 + K_2CO_3$.
अतः,शामिल मध्यवर्ती $R-CONHBr$ $(A)$ और $R-N=C=O$ $(C)$ हैं।

(B) $1$. $C_2H_5-Br$ की $AgCN$ के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। चूंकि $AgCN$ एक सहसंयोजक यौगिक है,नाइट्रोजन परमाणु नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है,जिससे आइसोसाइनाइड (कार्बिलएमाइन) का निर्माण होता है।
$C_2H_5-Br + AgCN \rightarrow C_2H_5-NC + AgBr$
$2$. उत्पाद $A$ एथिल आइसोसाइनाइड $(C_2H_5-NC)$ है।
$3$. $H_2/Ni$ का उपयोग करके आइसोसाइनाइड का उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण करने पर द्वितीयक एमाइन प्राप्त होता है।
$C_2H_5-NC + 2H_2 \xrightarrow{Ni} C_2H_5-NH-CH_3$
$4$. उत्पाद $B$ $N$-मेथिलएथेनामाइन $(CH_3-CH_2-NH-CH_3)$ है।

(D) हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया केवल प्राथमिक $(1^\circ)$ एमाइड $(R-CONH_2)$ के लिए विशिष्ट है।
$A$: $CH_3-CONH_2$ एक $1^\circ$ एमाइड है,इसलिए यह अभिक्रिया देता है।
$B$: $C_6H_5-CONHBr$ एक $N$-ब्रोमोएमाइड है,जो अभिक्रिया में एक मध्यवर्ती है,लेकिन यह प्रारंभिक पदार्थ ($1^\circ$ एमाइड) नहीं है।
$C$: $C_6H_5-CONH_2$ एक $1^\circ$ एमाइड है,इसलिए यह अभिक्रिया देता है।
$D$: $C_6H_5-CONH-CH_3$ एक द्वितीयक $(2^\circ)$ एमाइड है,जो हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया नहीं देता है।
अतः,$D$ सही विकल्प है।

(A) प्राथमिक एमीन की क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया को कार्बिलएमीन अभिक्रिया कहा जाता है।
$p-$टोल्यूइडिन $(CH_3-C_6H_4-NH_2)$ एक प्राथमिक एरोमैटिक एमीन है।
जब यह $CHCl_3$ और अल्कोहलिक $KOH$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह कार्बिलएमीन अभिक्रिया के माध्यम से उत्पाद के रूप में एक आइसोसाइनाइड (कार्बिलएमीन) बनाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-C_6H_4-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH(alc.) \rightarrow CH_3-C_6H_4-NC + 3KCl + 3H_2O$
अतः,प्राप्त उत्पाद $p-$टोलिल आइसोसाइनाइड है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $2$-अमीनोडाइफेनिलमेथेन है।
$0-5 \ ^{\circ}C$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ उपचार करने पर प्राथमिक अमीन समूह डाइज़ोनियम लवण में परिवर्तित हो जाता है,जिससे $2$-डाइफेनिलमेथिलडाइज़ोनियम क्लोराइड बनता है।
यह डाइज़ोनियम लवण अस्थिर होता है और अंतःआणविक चक्रीकरण (इंट्रामोल्यूलर साइक्लाइजेशन) के माध्यम से फ्लुओरीन बनाता है।

(A) अभिक्रिया $R-CONH_2 \xrightarrow{NaOBr} R-NH_2$ हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एल्काइल या एराइल समूह $R$ कार्बोनिल कार्बन से नाइट्रोजन परमाणु पर स्थानांतरित हो जाता है।
यह स्थानांतरण $R$ समूह के कायरल केंद्र पर विन्यास के पूर्ण प्रतिधारण (retention) के साथ होता है।
चूंकि शुरुआती पदार्थ में $Ph$ समूह ऊपर,$CH_3$ बाईं ओर,$H$ नीचे और $CONH_2$ समूह दाईं ओर है,इसलिए प्राप्त एमाइन $R-NH_2$ में $NH_2$ समूह मूल $CONH_2$ समूह की स्थिति में ही रहेगा,और अन्य सभी समूह $(Ph, CH_3, H)$ अपनी संबंधित स्थितियों में बने रहेंगे।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,चित्र $817-$a132 में दर्शाई गई संरचना प्रतिधारित विन्यास के साथ सही उत्पाद है।

(B) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $N-phenylbenzamide$ है। $Me_3C-Cl/AlCl_3$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन एनिलीन वलय की पैरा-स्थिति पर होता है क्योंकि एमाइड समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। अतः,$P$ है $N-(4-tert-butylphenyl)benzamide$.
$2$. $P$ का अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ $4-tert-butylaniline$ $(Q)$ देता है।
$3$. $0-5^{\circ}C$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ $Q$ का डायज़ोटाइजेशन $4-tert-butylbenzenediazonium$ क्लोराइड $(R)$ देता है।
$4$. $R$ का $N,N-dimethylaniline$ के साथ युग्मन (coupling) क्षारीय या दुर्बल अम्लीय माध्यम में होता है। विकल्प $B$ अज़ो रंजक $S$ की संरचना को $4-tert-butyl-4'-(dimethylamino)azobenzene$ के रूप में सही ढंग से पहचानता है।

(D) क्षारीय सामर्थ्य निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता का विश्लेषण करते हैं:
$1$. यौगिक $IV$ गुआनिडीन है। यह एक बहुत प्रबल क्षार है क्योंकि इसका संयुग्मी अम्ल तीन समान नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच अनुनाद (resonance) द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
$2$. यौगिक $I$ पिरिडीन है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ कक्षक में है,जो एरोमैटिक षट्क में शामिल नहीं है,जिससे यह मध्यम क्षारीय है।
$3$. यौगिक $III$ इमिडाज़ोल है। इसमें दो नाइट्रोजन परमाणु होते हैं; एक के पास $sp^2$ कक्षक में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है (पिरिडीन के समान),जो इसे पिरिडीन से अधिक क्षारीय बनाता है।
$4$. यौगिक $II$ पाइरोल है। नाइट्रोजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक षट्क में शामिल होता है ($6\pi$ इलेक्ट्रॉन),जिससे यह क्षारीय नहीं होता है।
इस प्रकार,क्षारीय सामर्थ्य का सही क्रम $IV > III > I > II$ है।

(A) क्षारीयता निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म (lone pair) की उपलब्धता देखते हैं:
$1$. $Piperidine$ में,नाइट्रोजन $sp^3$ संकरित है और एकाकी युग्म स्थानीयकृत (localized) है,जो इसे सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।
$2$. $Pyridine$ में,नाइट्रोजन $sp^2$ संकरित है,और एकाकी युग्म $sp^2$ कक्षक में है,जो $sp^3$ की तुलना में कम क्षारीय है।
$3$. $Pyrrole$ में,नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी युग्म एरोमैटिक सेक्सटेट में शामिल होता है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए अनुपलब्ध हो जाता है,इसलिए यह बहुत दुर्बल क्षार है।
$4$. $Aniline$ में,अनुनाद (resonance) के कारण एकाकी युग्म बेंजीन रिंग में विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है,जिससे प्रोटोनेशन के लिए इसकी उपलब्धता कम हो जाती है।
इसलिए,$Piperidine$ सबसे प्रबल क्षार है।

(B) $C_4H_{11}N$ आण्विक सूत्र एक संतृप्त एमाइन को दर्शाता है। एक द्वितीयक एमाइन की सामान्य संरचना $R-NH-R'$ होती है।
$C_4H_{11}N$ के लिए,संभावित द्वितीयक एमाइन निम्नलिखित हैं:
$1.$ $N$-मिथाइलप्रोपेन-$1$-एमाइन $(CH_3-NH-CH_2-CH_2-CH_3)$
$2.$ $N$-मिथाइलप्रोपेन-$2$-एमाइन $(CH_3-NH-CH(CH_3)_2)$
$3.$ $N$-एथाइलएथेनामाइन $(CH_3-CH_2-NH-CH_2-CH_3)$
अतः,कुल $3$ द्वितीयक एमाइन संभव हैं।

(B) दी गई अभिक्रिया एक क्वाटरनरी अमोनियम हाइड्रॉक्साइड की हॉफमैन विलोपन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,क्षार $(HO^-)$ $\beta$-कार्बन परमाणु से एक प्रोटॉन को हटाता है।
हॉफमैन नियम के अनुसार,कम प्रतिस्थापित एल्कीन मुख्य उत्पाद के रूप में बनता है क्योंकि क्षार सबसे सुलभ (कम त्रिविम बाधा वाले) $\beta$-हाइड्रोजन पर आक्रमण करता है।
दिए गए अणु में,दो प्रकार के $\beta$-हाइड्रोजन हैं: मिथाइल समूह पर और रिंग कार्बन पर।
मिथाइल समूह से प्रोटॉन हटाने पर एक्सोसाइक्लिक द्वि-आबंध बनता है,जिससे मिथाइलीनसाइक्लोहेक्सेन प्राप्त होता है।
रिंग कार्बन से प्रोटॉन हटाने पर $1-$मिथाइलसाइक्लोहेक्सिन बनता है।
चूंकि एक्सोसाइक्लिक द्वि-आबंध (मिथाइलीनसाइक्लोहेक्सेन) एंडोसाइक्लिक द्वि-आबंध ($1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिन) की तुलना में कम प्रतिस्थापित है,इसलिए मिथाइलीनसाइक्लोहेक्सेन मुख्य उत्पाद है।

(C) यह अभिक्रिया $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटिल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ के साथ $N$-फेनिलबेंज़ेमाइड (बेंज़ेनिलाइड) का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है $.$
$N$-फेनिलबेंज़ेमाइड में,नाइट्रोजन परमाणु दो फेनिल रिंगों से जुड़ा होता है: एक एनिलीन भाग से और एक बेंज़ोयल भाग से $.$
$-NHCO-$ समूह नाइट्रोजन पर मौजूद लोन पेयर के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह है,जो एनिलीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है $.$
हालाँकि,नाइट्रोजन से जुड़ा बेंज़ोयल समूह इलेक्ट्रॉन खींचने वाला होता है,जो बेंज़ोयल रिंग को इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए निष्क्रिय कर देता है $.$
इसलिए,इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन (फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) एनिलीन रिंग पर पैरा स्थिति पर होता है,क्योंकि ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है $.$
अतः,मुख्य उत्पाद $N-(4-acetylphenyl)benzamide$ है $.$

(A) दी गई अभिक्रिया थैलिमाइड का हॉफमैन पुनर्विन्यास (Hofmann rearrangement) है।
थैलिमाइड $NaOBr$ $(NaOH + Br_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,जिसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H^{\oplus})$ होता है।
यह अभिक्रिया एमाइड समूह $(-CONH_2)$ को एमाइन समूह $(-NH_2)$ में परिवर्तित कर देती है,जिसमें एक कार्बन परमाणु $CO_2$ के रूप में निकल जाता है।
थैलिमाइड के मामले में,चक्रीय इमाइड संरचना पुनर्विन्यासित होकर एन्थ्रानिलिक अम्ल ($2$-अमीनोबेन्ज़ोइक अम्ल) बनाती है।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $CH_3CH_2NH_2 \xrightarrow{KMnO_4/H^+} CH_3COOH$ (प्राथमिक एमीन का कार्बोक्सिलिक अम्ल में ऑक्सीकरण)।
$2$. $CH_3COOH \xrightarrow{SOCl_2} CH_3COCl$ (कार्बोक्सिलिक अम्ल का अम्ल क्लोराइड में रूपांतरण)।
$3$. $CH_3COCl \xrightarrow{NH_3, \Delta} CH_3CONH_2$ (अम्ल क्लोराइड का एमाइड में अमोनीकरण)।
$4$. $CH_3CONH_2 \xrightarrow{NaOH/Br_2} CH_3NH_2$ (हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया)।
अतः,अंतिम उत्पाद $CH_3NH_2$ है।

(D) दी गई अभिक्रिया एक एमाइड,$N,N$-डाइमिथाइलबेन्ज़ेमाइड $(C_6H_5CON(CH_3)_2)$ का लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ का उपयोग करके अपचयन (reduction) है।
$LiAlH_4$ एक प्रबल अपचायक है जो एमाइड्स को उनके संबंधित एमाइन में अपचयित कर देता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड का कार्बोनिल समूह $(C=O)$ एक मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ में अपचयित हो जाता है।
अतः,अभिक्रिया है: $C_6H_5CON(CH_3)_2 + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_4} C_6H_5CH_2N(CH_3)_2 + H_2O$.
उत्पाद $[X]$,$N,N$-डाइमिथाइलबेन्ज़िलएमाइन है,जो विकल्प $D$ के अनुरूप है।

(B) प्राथमिक एमाइड्स नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करके कार्बोक्सिलिक एसिड और नाइट्रोजन गैस देते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CONH_2 + HNO_2 \rightarrow C_6H_5COOH + N_2 + H_2O$

(A) एथेनॉल का क्षारीय माध्यम में पोटेशियम परमैंगनेट द्वारा ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीकरण करने पर एसिटिक एसिड (यौगिक $A$) प्राप्त होता है।
कार्बोक्सिलिक समूह को थायोनिल क्लोराइड द्वारा एसिड क्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है,जिसके बाद अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके एसीटऐमाइड (यौगिक $B$) बनता है।
एसीटऐमाइड का हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण मेथिलऐमीन (यौगिक $C$) देता है।
$CH_3-CH_2-OH$ $\xrightarrow[(ii) H^{\oplus}]{(i) KMnO_4/OH^{\ominus}/\Delta} CH_3-COOH \; (A)$ $\xrightarrow[(ii) NH_3/\Delta]{(i) SOCl_2} CH_3-CONH_2 \; (B)$ $\xrightarrow{Br_2/KOH} CH_3NH_2 \; (C)$

(D) आइसोसायनाइड $(R-NC)$ के जल-अपघटन से प्राथमिक एमीन $(R-NH_2)$ और फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ प्राप्त होता है।
एल्किल सायनाइड $(R-CN)$ के जल-अपघटन से कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त होते हैं।
नाइट्रो पैराफिन्स के जल-अपघटन से एमीन प्राप्त नहीं होते हैं।
$N,N$-डाइमेथिलफॉर्मामाइड $(H-CON(CH_3)_2)$,जो एक प्रतिस्थापित एसिड एमाइड है,के जल-अपघटन से डाइमेथिलएमीन $((CH_3)_2NH)$ प्राप्त होता है,जो एक द्वितीयक एमीन है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) प्राथमिक एलिफैटिक एमीन $(R-NH_2)$ नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करके अस्थिर डायज़ोनियम लवण बनाते हैं,जो विघटित होकर $N_2$ गैस मुक्त करते हैं।
द्वितीयक एमीन $(R_2NH)$ $HNO_2$ के साथ अभिक्रिया करके $N$-नाइट्रोसोएमीन (पीले तैलीय तरल) बनाते हैं।
तृतीयक एलिफैटिक एमीन $(R_3N)$ $HNO_2$ के साथ जल में घुलनशील नाइट्राइट लवण बनाते हैं,लेकिन ये प्राथमिक या द्वितीयक एमीन की तरह डायज़ोटाइजेशन या नाइट्रोसेशन अभिक्रिया नहीं देते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$N, N$-डाइमिथाइल इथेनेमाइन एक तृतीयक एमीन $(CH_3CH_2N(CH_3)_2)$ है,जो नाइट्रस एसिड के साथ कोई विशिष्ट अभिक्रिया नहीं करता है।

(C) प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ प्रतिक्रिया करते हैं,जो $NaNO_2$ और $HCl$ की प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न होता है,और अस्थिर डायज़ोनियम लवण बनाते हैं जो विघटित होकर प्राथमिक अल्कोहल,पानी और नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ देते हैं।
प्रतिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3CH_2NH_2 + (CH_3)_2CHNH_2 + 2HNO_2$ $\xrightarrow[273-278 \ K]{NaNO_2 + HCl} CH_3CH_2OH + (CH_3)_2CHOH + 2H_2O + 2N_2 \uparrow$
अतः,विकसित होने वाली गैस नाइट्रोजन $(N_2)$ है।

(B) अम्लीकृत $KMnO_4$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ अभिक्रिया करने पर एथिलएमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ का ऑक्सीकरण होता है।
प्रारंभ में,यह एक इमीन मध्यवर्ती बनाता है जो अस्थिर होता है और जल-अपघटन के बाद एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ देता है।
हालाँकि,अम्लीकृत $KMnO_4$ जैसे प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में एसीटैल्डिहाइड का और अधिक ऑक्सीकरण होकर एथेनोइक अम्ल $(CH_3COOH)$ प्राप्त होता है।

(C) जब $Methyl$ एमाइन $(CH_3NH_2)$ $NaOH$ जैसे क्षार की उपस्थिति में क्लोरीन $(Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह क्लोरीनीकरण के माध्यम से $N$-methyl क्लोरामाइन $(CH_3NHCl)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CH_3NH_2 + Cl_2 + NaOH \rightarrow CH_3NHCl + NaCl + H_2O$.

(A) $pK_b$ का मान एमीन की क्षारीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
एल्किल समूह इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ प्रभाव) होते हैं,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं,जिससे क्षारीयता बढ़ती है और $pK_b$ का मान कम हो जाता है।
दिए गए विकल्पों में,$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु से कोई एल्किल समूह नहीं जुड़ा है,जो इसे सबसे कम क्षारीय बनाता है।
इसलिए,$NH_3$ का $pK_b$ मान सबसे अधिक है।

(D) एमीन्स का क्वथनांक अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की सीमा पर निर्भर करता है।
$1.$ एथिलएमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ एक प्राथमिक एमीन है और हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$2.$ एथिलमेथिलएमीन $(CH_3CH_2NHCH_3)$ एक द्वितीयक एमीन है और हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$3.$ $1-$प्रोपेनएमीन $(CH_3CH_2CH_2NH_2)$ एक प्राथमिक एमीन है और हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$4.$ $N,N-$डाइमेथिलमेथेनएमीन $(N(CH_3)_3)$ एक तृतीयक एमीन है और इसमें नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकता है।
अतः,$N,N-$डाइमेथिलमेथेनएमीन का क्वथनांक सबसे कम होता है।

(C) एमाइन को लुईस क्षार माना जाता है क्योंकि एमाइन समूह ($-NH_2$,$-NHR$,या $-NR_2$) में नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
यह एकाकी युग्म किसी इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजाति (अम्ल) को दान किया जा सकता है,जो लुईस क्षार की परिभाषा है।
इसलिए,$N$ परमाणु पर मौजूद एकाकी युग्म उनकी क्षारीयता का मूल कारण है।

(C) एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन से प्राप्त डायज़ोनियम लवण अत्यधिक अस्थिर होते हैं।
एरोमैटिक प्राथमिक एमाइन से प्राप्त डायज़ोनियम लवण $0-5 \, ^{\circ}C$ पर अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$C_6H_5-N \equiv N^{\oplus} Cl^{-}$ (बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड) एक एरोमैटिक डायज़ोनियम लवण है,इसलिए यह अपेक्षाकृत स्थिर है।

(D) ऐल्किलऐमीन $(R-NH_2)$ हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ के साथ अभिक्रिया करके ऐल्किलअमोनियम क्लोराइड $([R-NH_3]^+Cl^-)$ बनाता है।
ऐल्किलअमोनियम आयन $([R-NH_3]^+)$ में,नाइट्रोजन परमाणु $4$ सहसंयोजक बंध बनाता है (तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ और एक ऐल्किल समूह के साथ),जिससे यह चतुःसहसंयोजक हो जाता है।
चूंकि नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश होता है और यह एक आयनिक लवण का हिस्सा है,इसलिए यह एक-विद्युतसंयोजक गुण प्रदर्शित करता है।
अतः,लवण में नाइट्रोजन चतुःसहसंयोजक और एक-विद्युतसंयोजक दोनों है।

(A) एल्किल आइसोसायनाइड के जल-अपघटन से प्राथमिक एमीन और फॉर्मिक अम्ल प्राप्त होता है।
यह अभिक्रिया तनु खनिज अम्ल जैसे $H_2SO_4$ या $HCl$ की उपस्थिति में की जाती है।
इस उद्देश्य के लिए क्षार का उपयोग नहीं किया जाता है।
रासायनिक समीकरण: $R-NC + 2H_2O \xrightarrow{H^+} R-NH_2 + HCOOH$.

(B) प्राथमिक एमाइन की कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद मरक्यूरिक क्लोराइड $(HgCl_2)$ के साथ उपचार करने पर एल्किल आइसोथायोसाइनेट $(RNCS)$ प्राप्त होता है।
एल्किल आइसोथायोसाइनेट अपनी विशिष्ट तीखी गंध के लिए जाने जाते हैं,जो सरसों के तेल के समान होती है।

(B) प्राथमिक एमाइन एल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया करके इमाइन बनाता है।
$R-NH_2 + R'-CHO \rightarrow R-N=CH-R' + H_2O$
यह एक संघनन अभिक्रिया है जिसमें पानी का एक अणु बाहर निकलता है।
इमाइन एक कार्यात्मक समूह या रासायनिक यौगिक है जिसमें कार्बन-नाइट्रोजन द्वि-आबंध होता है। नाइट्रोजन परमाणु हाइड्रोजन $(H)$ या एक कार्बनिक समूह $(R)$ से जुड़ा हो सकता है।

(B) क्षार ($KOH$ या $NaOH$) की उपस्थिति में एमाइड की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया को हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइड समूह $(-CONH_2)$ एक कार्बन परमाणु के नुकसान के साथ प्राथमिक एमाइन $(-NH_2)$ में परिवर्तित हो जाता है।
प्रोपियोनामाइड $CH_3CH_2CONH_2$ है।
हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण अभिक्रिया के अनुसार: $CH_3CH_2CONH_2 + Br_2 + 4KOH \rightarrow CH_3CH_2NH_2 + K_2CO_3 + 2KBr + 2H_2O$.
प्राप्त उत्पाद एथिलएमाइन $(CH_3CH_2NH_2)$ है।

(C) एथिल एमाइन $(C_2H_5NH_2)$ एसिटिक एनहाइड्राइड $((CH_3CO)_2O)$ के साथ अभिक्रिया करके एसिटिलीकरण अभिक्रिया देता है।
इस अभिक्रिया में,एमाइन के नाइट्रोजन परमाणु पर स्थित हाइड्रोजन परमाणु एक एसिटाइल समूह $(CH_3CO-)$ द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_2H_5NH_2 + (CH_3CO)_2O \rightarrow CH_3CONHC_2H_5 + CH_3COOH$
प्राप्त उत्पाद $N$-एथिलएसिटामाइड $(CH_3CONHC_2H_5)$ है।

(B) प्राथमिक ऐमीन की $CHCl_3$ और $KOH$ (अल्कोहलिक) के साथ अभिक्रिया कार्बिलऐमीन अभिक्रिया है,जो मध्यवर्ती के रूप में आइसोसायनाइड (कार्बिलऐमीन) बनाती है।
$p$-क्लोरोऐनिलीन $CHCl_3/KOH$ के साथ अभिक्रिया करके मध्यवर्ती के रूप में $p$-क्लोरोफेनिल आइसोसायनाइड $(Cl-C_6H_4-NC)$ बनाता है।
जब इस आइसोसायनाइड को $300 \ K$ पर $HCl$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो इसका जल-अपघटन होकर मूल ऐमीन ($p$-क्लोरोऐनिलीन) और फार्मिक अम्ल प्राप्त होता है।
अतः,$X$ $p$-क्लोरोऐनिलीन है।

(C) $N,N'$-डाइफेनिलथायोयूरिया की सांद्र $HCl$ के साथ गर्म करने पर होने वाली अभिक्रिया एक अपघटन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है:
$(C_6H_5NH)_2C=S + HCl \xrightarrow{Heat} C_6H_5-N=C=S + C_6H_5NH_3^+Cl^-$
यहाँ,$A$ फेनिल आइसोथायोसाइनेट $(C_6H_5-N=C=S)$ है और $B$ एनिलीन हाइड्रोक्लोराइड $(C_6H_5NH_3^+Cl^-)$ है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ की ठोस पोटेशियम हाइड्रोक्साइड $(KOH)$ की उपस्थिति में कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ के साथ अभिक्रिया को हॉफमैन मस्टर्ड ऑयल अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एनिलीन $CS_2$ के साथ अभिक्रिया करके एक डाइथायोकार्बामेट मध्यवर्ती बनाता है,जो $KOH$ के साथ गर्म करने पर फेनिल आइसोथायोसाइनेट $(C_6H_5NCS)$ में विघटित हो जाता है।
हालाँकि,यदि अभिक्रिया विशिष्ट परिस्थितियों में की जाती है,तो यह $N,N'$-डाइफेनिलथायोयूरिया $(C_6H_5NH-CS-NHC_6H_5)$ के निर्माण की ओर ले जा सकती है।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$N,N'$-डाइफेनिलथायोयूरिया इस विशिष्ट रासायनिक परिवर्तन में बनने वाला मानक उत्पाद है।