Properties of Amines Questions in Hindi

(A) यह अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण है,जिसमें एमाइड नाइट्रोजन एमाइन उत्पाद में बना रहता है।
$1$. $X$ के लिए: बेंजोइक एसिड $ND_3$ और $\Delta$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ामाइड $(C_6H_5COND_2)$ बनाता है। इसके बाद $KOH$ और $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करने पर $C_6H_5ND_2$ $(X)$ प्राप्त होता है,क्योंकि एमाइड का नाइट्रोजन परमाणु एमाइन में बना रहता है।
$2$. $Y$ के लिए: बेंजोइक एसिड $NH_3$ और $\Delta$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ामाइड $(C_6H_5CONH_2)$ बनाता है। इसके बाद $KOD$ और $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करने पर $C_6H_5NH_2$ $(Y)$ प्राप्त होता है।
अतः,$X$,$C_6H_5ND_2$ है और $Y$,$C_6H_5NH_2$ है।

(A) नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म की उपस्थिति के कारण एमाइन लुईस क्षार के रूप में कार्य करते हैं।
$(a)$ $CH_3CH_2NH_2 + HI \rightarrow [CH_3CH_2NH_3]^+ I^-$. उत्पाद $CH_3CH_2NH_3^+ I^-$ है,जिसे एथिलअमोनियम आयोडाइड कहा जाता है।
$(b)$ $(CH_3)_3N + HBr \rightarrow [(CH_3)_3NH]^+ Br^-$. उत्पाद $(CH_3)_3NH^+ Br^-$ है,जिसे ट्राइमेथिलअमोनियम ब्रोमाइड कहा जाता है।
अतः,सही विकल्प $(a)$ एथिलअमोनियम आयोडाइड और $(b)$ ट्राइमेथिलअमोनियम ब्रोमाइड है।

(D) प्रतिस्थापित $N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन की क्षारीयता प्रतिस्थापी समूह की इलेक्ट्रॉन-दाता या इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति और त्रिविम बाधा (steric effects) पर निर्भर करती है।
$4$-मेथिल-$N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन में,पैरा स्थिति पर $-CH_3$ समूह $+I$ प्रभाव और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) प्रदर्शित करता है,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए अधिक उपलब्ध हो जाता है।
$2$-मेथिल-$N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन में,ऑर्थो-प्रतिस्थापी त्रिविम बाधा पैदा करता है,जो नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के बेंजीन वलय के साथ अनुनाद को रोकता है (ऑर्थो प्रभाव),लेकिन यह बाधा प्रोटॉन को नाइट्रोजन तक पहुँचने में भी कठिनाई पैदा करती है,जो आमतौर पर इसकी क्षारीयता को कम कर देती है।
$3$-मेथिल-$N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन में $+I$ प्रभाव होता है लेकिन इसमें पैरा-आइसोमर जैसी मजबूत अनुनाद स्थिरता का अभाव होता है।
इसलिए,$4$-मेथिल-$N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल क्षार है।

(B) नाइट्रोजन $2$ सबसे अधिक क्षारीय है क्योंकि इसका एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) अनुनाद में भाग नहीं लेता है और यह एक तृतीयक एमाइन है जिसमें इलेक्ट्रॉन-दाता एल्काइल समूह उपस्थित हैं (प्रेरणिक प्रभाव)।
नाइट्रोजन $3$ सबसे कम क्षारीय है क्योंकि इसका एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एमाइड समूह के $C=O$ द्वि-आबंध के साथ अनुनाद में है,जो इसकी उपलब्धता को काफी कम कर देता है।
नाइट्रोजन $1$,$2$ से कम क्षारीय है क्योंकि इसका एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म इंडोल वलय प्रणाली के साथ अनुनाद में है।
अतः,क्षारीयता का सही क्रम $2 > 1 > 3$ है।

(A) $2-$एमीनोसाइक्लोहेक्सेन$-1-$ओल की नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया एक डीएमीनेशन अभिक्रिया है जिसमें डायज़ोनियम लवण मध्यवर्ती बनता है।
चूंकि एमीनो समूह हाइड्रॉक्सिल समूह के निकट होता है,इसलिए बना हुआ डायज़ोनियम आयन अस्थिर होता है और रिंग संकुचन (ring contraction) से गुजरता है।
इस अभिक्रिया का मुख्य उत्पाद $Cyclopentane \text{ } carboxaldehyde$ है।

(D) क्षारीयता निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता का विश्लेषण करते हैं:
$(3)$ एक तृतीयक एलिफैटिक एमीन है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानीयकृत है और दान के लिए उपलब्ध है,जो इसे सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।
$(4)$ एक एनिलीन व्युत्पन्न $(Ph-NH-)$ है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ अनुनाद में है,जिससे इसकी उपलब्धता कम हो जाती है,लेकिन यह एमाइड्स से अधिक क्षारीय है।
$(1)$ एक एमाइड नाइट्रोजन $(R-NH-CO-CH_3)$ है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के साथ अनुनाद में शामिल है,जो इसे काफी कम क्षारीय बनाता है।
$(2)$ एक प्राथमिक एमाइड नाइट्रोजन $(R-CO-NH_2)$ है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बोनिल समूह के साथ अनुनाद में शामिल है,और प्राथमिक एमाइड संरचना में कार्बोनिल समूह के मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव के कारण यह और भी कम क्षारीय है।
इस प्रकार,क्षारीयता का क्रम $(3) > (4) > (1) > (2)$ है।

(D) तनु खनिज अम्लों के साथ ऐल्किल आइसोसायनाइड का जल-अपघटन करने पर प्राथमिक एमीन और फार्मिक अम्ल प्राप्त होते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$R-CH_2-NC + 2H_2O \xrightarrow{H^+} R-CH_2-NH_2 + HCOOH$

(A) प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन की नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया से एक अस्थिर डायज़ोनियम लवण बनता है,जो तुरंत विघटित होकर कार्बोकेशन बनाता है। यह कार्बोकेशन फिर पानी के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद के रूप में अल्कोहल बनाता है।
$CH_3NH_2 + HNO_2 \rightarrow [CH_3N_2^+] + H_2O$
$[CH_3N_2^+] + H_2O \rightarrow CH_3OH + N_2 + H^+$

(D) एमाइन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए उपलब्ध इलेक्ट्रॉन युग्म पर निर्भर करती है।
एरोमैटिक एमाइन में,इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेता है,जिससे इसकी उपलब्धता कम हो जाती है।
हालाँकि,नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों (जैसे एल्काइल समूह) की उपस्थिति नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाती है,जिससे इसकी क्षारीयता बढ़ जाती है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर:
$C_6H_5-NH_2$ (एनिलीन) में कोई एल्काइल समूह नहीं है।
$C_6H_5-NHCH_3$ में एक मिथाइल समूह है।
$C_6H_5-N(CH_3)_2$ में दो मिथाइल समूह हैं।
$C_6H_5-N(C_2H_5)_2$ में दो इथाइल समूह हैं।
$+I$ प्रभाव के कारण इथाइल समूह मिथाइल समूह की तुलना में बेहतर इलेक्ट्रॉन-दाता समूह होते हैं।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में $C_6H_5-N(C_2H_5)_2$ सबसे अधिक क्षारीय यौगिक है।

(B) अभिक्रिया $ArN_2^{\oplus} + PhOH \rightarrow Ar-OH$ गलत है। डायज़ोनियम लवण और फिनोल $(PhOH)$ के बीच युग्मन अभिक्रिया (coupling reaction) एक एज़ो रंजक बनाती है,जो $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेंजीन $(Ar-N=N-C_6H_4-OH)$ है,न कि फिनोल $(Ar-OH)$।
विकल्प $A$ सैंडमेयर अभिक्रिया है,जो मान्य है।
विकल्प $C$ हाइपोफॉस्फोरस एसिड $(H_3PO_2)$ का उपयोग करके डायज़ोनियम लवण का अपचयन है,जो मान्य है।
विकल्प $D$ एराइल आयोडाइड तैयार करने की मानक विधि है,जो मान्य है।

(D) $m$-ब्रोमोटोल्यूइन का निर्माण टोल्यूइन के सीधे ब्रोमिनेशन द्वारा नहीं किया जा सकता क्योंकि $-CH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है।
मेटा-आइसोमर प्राप्त करने के लिए,हम निम्नलिखित क्रम का उपयोग करते हैं:
$1$. एसीटो-$p$-टोल्यूइडाइन बनाने के लिए $p$-टोल्यूइडाइन का एसीटिलेशन।
$2$. एसीटो-$p$-टोल्यूइडाइन का ब्रोमिनेशन,जहाँ $-NHCOCH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है,जो ब्रोमीन को मिथाइल समूह के सापेक्ष मेटा स्थिति पर निर्देशित करता है।
$3$. एसीटाइल समूह को हटाने के लिए एमाइड का हाइड्रोलिसिस।
$4$. $-NH_2$ समूह को हटाने के लिए डीअमिनेशन (डायज़ोटाइज़ेशन और उसके बाद रिडक्शन),जो मिथाइल समूह के सापेक्ष मेटा स्थिति पर ब्रोमीन छोड़ता है।

(B) अम्लीय माध्यम में,एनीलिन $(C_6H_5NH_2)$ प्रोटोनित होकर एनीलिनियम आयन $(C_6H_5NH_3^+)$ बनाता है।
$-NH_3^+$ समूह मेटा-निर्देशी होता है क्योंकि यह नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश के कारण प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव डालता है।
परिणामस्वरूप,इलेक्ट्रॉनस्नेही प्रतिस्थापन (क्लोरीनीकरण) मुख्य रूप से मेटा-स्थान पर होता है।
अतः,मुख्य उत्पाद के रूप में $m-$क्लोरोएनीलिन प्राप्त होता है।

(D) एरोमैटिक यौगिकों का क्लोरीनीकरण एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। इस अभिक्रिया की दर बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापी समूह की इलेक्ट्रॉन-दान करने की क्षमता पर निर्भर करती है। मजबूत इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले समूह रिंग में इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं,जिससे यह इलेक्ट्रोफाइल के प्रति अधिक सक्रिय हो जाता है।
समूहों की इलेक्ट्रॉन-दान करने की शक्ति इस प्रकार है:
$-N(CH_3)_2 > -NHCH_3 > -NH_2 > -OH$.
दिए गए विकल्पों में से,डाइमिथाइल एमिनो समूह $(-N(CH_3)_2)$ दो मिथाइल समूहों के $+I$ प्रभाव के कारण सबसे मजबूत इलेक्ट्रॉन-दान करने वाला समूह है,जो नाइट्रोजन परमाणु पर और परिणामस्वरूप बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को और बढ़ाता है। इसलिए,$N,N$-डाइमिथाइल एनिलिन $(C_6H_5N(CH_3)_2)$ का क्लोरीनीकरण सबसे तेज़ दर पर होता है।

(A) नाइट्रीकरण एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। इस अभिक्रिया की दर बेंजीन वलय (ring) के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है। जो समूह वलय को इलेक्ट्रॉन दान करते हैं (सक्रियकारी समूह),वे नाइट्रीकरण की दर को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन खींचने वाले समूह (निष्क्रियकारी समूह) दर को कम करते हैं।
$1$. $C_6H_5NH_2$ (एनिलीन): $-NH_2$ समूह में नाइट्रोजन पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जिसे यह अनुनाद ($+R$ प्रभाव) के माध्यम से बेंजीन वलय को दान करता है। यह वलय को इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए अत्यधिक सक्रिय बनाता है।
$2$. $C_6H_5N^+(CH_3)_3$: $-N^+(CH_3)_3$ समूह अपने धनात्मक आवेश ($-I$ प्रभाव) के कारण एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो वलय को निष्क्रिय करता है।
$3$. $C_6H_5CH_2N^+(CH_3)_3$ और $C_6H_5CH_2CH_2N^+(CH_3)_3$: इनमें भी इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) जुड़े होते हैं,जो वलय को निष्क्रिय करते हैं।
इसलिए,$C_6H_5NH_2$ सबसे अधिक सक्रिय है और सबसे तेजी से नाइट्रीकरण की प्रक्रिया दर्शाता है।

(A) सल्फानिलिक एसिड $(p-H_2NC_6H_4SO_3H)$ में एक अत्यधिक सक्रिय एमिनो समूह $(-NH_2)$ और एक सल्फोनिक एसिड समूह $(-SO_3H)$ होता है।
पानी की उपस्थिति में,एमिनो समूह प्रोटोनेट होकर ज़्विटर आयन $(H_3N^+C_6H_4SO_3^-)$ बनाता है।
हालाँकि,$-NH_2$ समूह अत्यधिक सक्रिय होता है और इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन को ऑर्थो स्थितियों पर निर्देशित करता है।
जब ब्रोमीन जल की अधिकता के साथ उपचारित किया जाता है,तो मध्यवर्ती की उच्च सक्रियता के कारण $-SO_3H$ समूह ब्रोमीन द्वारा विस्थापित हो जाता है,जिससे $2,4,6-tribromoaniline$ का निर्माण होता है।
इसलिए,अंतिम उत्पाद एक ट्राइब्रोमो उत्पाद है।

(A) $meta$-नाइट्रोऐनिलीन में,$-NH_2$ समूह एक प्रबल ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है,जबकि $-NO_2$ समूह एक मेटा-निर्देशी समूह है।
दोनों समूह आने वाले इलेक्ट्रोफाइल $(Cl^+)$ को एक ही स्थान पर निर्देशित करते हैं,जो $-NH_2$ के सापेक्ष ऑर्थो और $-NO_2$ के सापेक्ष पैरा स्थिति ($4$-स्थिति) है।
इसलिए,मुख्य उत्पाद $4$-क्लोरो-$3$-नाइट्रोऐनिलीन बनता है।

(A) $1$. एसिड क्लोराइड $(CH_3-C(H)(C_6H_4-D)-COCl)$ की $NH_3$ के साथ अभिक्रिया से एमाइड,$CH_3-C(H)(C_6H_4-D)-CONH_2$ प्राप्त होता है। इस चरण में कायरल केंद्र शामिल नहीं है,इसलिए विन्यास प्रतिधारित रहता है।
$2$. इसके बाद $OH^-/Br_2$ के साथ अभिक्रिया हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण है। इस अभिक्रिया में,कार्बोनिल समूह $(CO)$ हट जाता है और $NH_2$ समूह सीधे कायरल कार्बन परमाणु से जुड़ जाता है।
$3$. हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण कायरल केंद्र पर पूर्ण विन्यास प्रतिधारण के साथ आगे बढ़ता है क्योंकि माइग्रेट करने वाला समूह तब तक कायरल कार्बन के साथ अपना बंधन नहीं तोड़ता जब तक कि नाइट्रोजन के साथ नया बंधन नहीं बन जाता।
$4$. इसलिए,अंतिम उत्पाद $CH_3-C(H)(C_6H_4-D)-NH_2$ है,जिसका विन्यास प्रारंभिक पदार्थ के समान ही रहता है।

(D) प्रारंभिक पदार्थ $4$-मिथाइलएसिटैनिलाइड है। एसिटैमिडो समूह $(-NHCOCH_3)$ नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के $+M$ प्रभाव के कारण एक प्रबल सक्रियकारी समूह है,जो इसे ऑर्थो/पैरा निर्देशक बनाता है। मिथाइल समूह $(-CH_3)$ भी सक्रियकारी है और ऑर्थो/पैरा निर्देशक है।
$4$-मिथाइलएसिटैनिलाइड में,एसिटैमिडो समूह के सापेक्ष पैरा स्थिति मिथाइल समूह द्वारा भरी हुई है। इसलिए,इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (ब्रोमिनेशन) एसिटैमिडो समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है।
चूंकि मिथाइल समूह पैरा स्थिति पर है,इसलिए एसिटैमिडो समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति,मिथाइल समूह के सापेक्ष मेटा स्थिति भी है। एसिटैमिडो समूह मिथाइल समूह की तुलना में अधिक प्रबल सक्रियकारी है,इसलिए यह आने वाले इलेक्ट्रोफाइल $(Br^+)$ को निर्देशित करता है। उत्पाद $2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलएसिटैनिलाइड है।

(C) कार्बिलऐमीन अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है: $R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow R-NC + 3KCl + 3H_2O$।
यहाँ,$KOH$ $(X_1)$ के मोलों की संख्या $3$ है और $CHCl_3$ $(X_2)$ के मोलों की संख्या $1$ है।
अतः,$X_1 - X_2 = 3 - 1 = 2$।

(C) $R-NH_2$ का $R-NH-CH_3$ में रूपांतरण दो चरणों में होता है:
$1$. कार्बिलएमीन अभिक्रिया: $R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \to R-NC + 3KCl + 3H_2O$
$2$. अपचयन: $R-NC + 4[H] \xrightarrow{LiAlH_4} R-NH-CH_3$।
यह क्रम प्राथमिक एमीन के नाइट्रोजन परमाणु पर एक मिथाइल समूह जोड़कर द्वितीयक एमीन बनाता है।

(B) एमाइन की क्षारीयता नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$1$. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (n-प्रोपाइलएमाइन) एक एलिफैटिक एमाइन है,जिसमें एकाकी युग्म प्रोटोनेशन के लिए आसानी से उपलब्ध होता है।
$2$. $(CH_3)_3N$ (ट्राइमिथाइलएमाइन) भी एक एलिफैटिक एमाइन है जिसमें तीन मिथाइल समूहों के प्रेरक प्रभाव (inductive effect) के कारण नाइट्रोजन पर उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व होता है।
$3$. एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ कम क्षारीय है क्योंकि नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी युग्म बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेता है।
$4$. $2-$अमीनोएसीटोफेनोन में $-NH_2$ समूह एक बेंजीन रिंग से जुड़ा होता है,जिसके ऑर्थो स्थान पर एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक एसीटाइल समूह $(-COCH_3)$ होता है। $-COCH_3$ समूह एक मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभाव डालता है,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी कम कर देता है,जिससे यह दिए गए विकल्पों में सबसे कम क्षारीय हो जाता है।

(C) एथिल एमीन $(C_2H_5NH_2)$ में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा एक अम्लीय हाइड्रोजन परमाणु होता है।
जब यह सोडियम $(Na)$ जैसी सक्रिय धातु के साथ अभिक्रिया करता है,तो सोडियम हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करके सोडियम एथिलएमाइड $(C_2H_5NHNa)$ बनाता है और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ मुक्त करता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2C_2H_5NH_2 + 2Na \to 2C_2H_5NHNa + H_2 \uparrow$
अतः,निकलने वाली गैस $H_2$ है।

(C) एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ और बेंजीनडाइज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ के बीच की अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे कपलिंग अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,डाइज़ोनियम आयन एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है और एनिलिन की इलेक्ट्रॉन-समृद्ध रिंग पर आक्रमण करता है।
चूंकि $-NH_2$ समूह एक प्रबल सक्रियकारी और ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है,इसलिए ऑर्थो-स्थान पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण इलेक्ट्रोफाइल मुख्य रूप से पैरा-स्थान पर आक्रमण करता है।
अतः,बनने वाला मुख्य उत्पाद $p$-अमीनोएज़ोबेंजीन है,जो एक पीले-नारंगी रंग का रंजक (dye) है।

(A) एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन की नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया से डायज़ोनियम लवण बनता है,जो अत्यधिक अस्थिर होता है और विघटित होकर कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) बनाता है।
इस मामले में,प्रारंभिक पदार्थ $Ph-CH_2-CH_2-CH(NH_2)-COOH$ है।
$HNO_2$ के साथ उपचार करने पर,$-NH_2$ समूह को एक डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,जो $N_2$ गैस के रूप में निकल जाता है,जिससे $-COOH$ समूह के सापेक्ष $\alpha$-स्थिति पर एक कार्बोकेशन उत्पन्न होता है।
इसके बाद इस कार्बोकेशन पर पानी (न्यूक्लियोफाइल) द्वारा हमला किया जाता है जिससे संबंधित $\alpha$-हाइड्रॉक्सी एसिड बनता है।
कायरल केंद्र पर विन्यास आमतौर पर बरकरार रहता है या तंत्र के आधार पर आंशिक प्रतिलोमन (inversion) से गुजरता है,लेकिन मुख्य उत्पाद $\alpha$-हाइड्रॉक्सी एसिड है,जो $2$-हाइड्रॉक्सी-$4$-फेनिलब्यूटेनॉइक एसिड है।

(C) प्राथमिक एलिफैटिक एमीन की नाइट्रस अम्ल $(NaNO_2 + HCl)$ के साथ अभिक्रिया से अस्थिर डायज़ोनियम लवण बनते हैं,जो विघटित होकर कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) बनाते हैं। ये कार्बोनियम आयन जल के साथ अभिक्रिया करके मुख्य उत्पाद के रूप में अल्कोहल बनाते हैं।
विकल्प $C$ में,प्राथमिक एलिफैटिक एमीन (साइक्लोपेंटाइल-एथिलएमीन) $NaNO_2 + HCl$ के साथ अभिक्रिया करके डायज़ोनियम लवण बनाता है,जो अंततः संबंधित अल्कोहल देता है।
विकल्प $A$ एक तृतीयक एमीन है,जो लवण बनाता है।
विकल्प $B$ एक एरोमैटिक प्राथमिक एमीन है,जो $0-5^{\circ}C$ पर एक स्थिर डायज़ोनियम लवण बनाता है।
विकल्प $D$ एक द्वितीयक एरोमैटिक एमीन है,जो $N$-नाइट्रोसो यौगिक बनाता है।

(B) आण्विक सूत्र $C_3H_9N$ एमीन के निम्नलिखित चार संरचनात्मक समावयवियों के अनुरूप है:
$1$. $CH_3CH_2CH_2NH_2$ (प्रोपेन$-1-$एमीन)
$2$. $CH_3CH(NH_2)CH_3$ (प्रोपेन$-2-$एमीन)
$3$. $CH_3CH_2NHCH_3$ ($N$-मेथिलएथेनेमीन)
$4$. $(CH_3)_3N$ ($N,N$-डाइमेथिलमेथेनेमीन)
ये प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक एमीन का प्रतिनिधित्व करते हैं। अतः,कुल $4$ संरचनात्मक समावयवी हैं।
इसलिए,विकल्प $B$ सही है.

(A) चरण $1$: एनिलिन $(Ph-NH_2)$ $HNO_2$ के साथ $0-5 \ ^\circ C$ पर अभिक्रिया करके डायज़ोनियम लवण बनाता है।
चरण $2$: जब डायज़ोनियम लवण को पानी के साथ गर्म किया जाता है,तो इसका जल-अपघटन होकर $Phenol$ $(B)$ प्राप्त होता है।

(D) बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(PhN_2Cl)$ की जल $(H_2O)$ के साथ गर्म $(\Delta)$ करने पर होने वाली अभिक्रिया एक मानक जल-अपघटन (hydrolysis) अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम समूह $(-N_2Cl)$ को हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप फिनोल $(PhOH)$ का निर्माण होता है और नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ तथा हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ मुक्त होते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$PhN_2Cl H_2O \xrightarrow{\Delta} PhOH N_2 HCl$
अतः,उत्पाद फिनोल है।

(A) क्षारीयता निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता का विश्लेषण करते हैं:
$I$ (पिरिडीन): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ कक्षक में है,जो एरोमैटिक $\pi$ सिस्टम के लंबवत है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए उपलब्ध रहता है।
$II$ (पाइरोल): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $6\pi$ एरोमैटिक सिस्टम में शामिल होता है,जिससे यह प्रोटोनेशन के लिए उपलब्ध नहीं होता है। यह बहुत ही दुर्बल क्षार है।
$III$ ($3$-पाइरोलीन): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एक गैर-एरोमैटिक वलय में नाइट्रोजन परमाणु पर होता है। यह पाइरोल से अधिक क्षारीय है लेकिन एलिफैटिक एमाइन से कम क्षारीय है।
$IV$ (गुआनिडीन): एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म तीन नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच अनुनाद (resonance) द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है,और परिणामी संयुग्मी अम्ल (conjugate acid) भी अनुनाद के कारण बहुत स्थिर होता है,जो गुआनिडीन को सबसे शक्तिशाली कार्बनिक क्षार बनाता है।
क्षारीयता का क्रम: $IV > III > I > II$ है।
अतः,सबसे अधिक क्षारीय यौगिक $IV$ है और सबसे कम क्षारीय यौगिक $II$ है।

(B) एथिलएमीन $(I)$ में,एथिल समूह का $+I$ प्रभाव नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे यह सबसे प्रबल क्षार बन जाता है।
बेंजिलएमीन $(II)$ में,फेनिल समूह $-I$ प्रभाव डालता है,जो एथिलएमीन की तुलना में नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है,लेकिन एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म वलय के साथ अनुनाद में शामिल नहीं होता है।
एनीलिन $(III)$ में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद के कारण बेंजीन वलय में विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है,जिससे प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए इसकी उपलब्धता काफी कम हो जाती है,इसलिए यह सबसे दुर्बल क्षार है।
अतः,क्षारीय शक्ति का सही क्रम $I > II > III$ है।

(D) एरोमैटिक एमाइन की क्षारीय सामर्थ्य नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है। $-NO_2$ जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ प्रेरणिक और अनुनाद प्रभावों के माध्यम से नाइट्रोजन परमाणु से इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचकर क्षारीयता को कम करते हैं। $-CH_3$ (मिथाइल) जैसे इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ क्षारीयता को बढ़ाते हैं।
$P$: इसमें एक $-NO_2$ समूह और दो $-CH_3$ समूह होते हैं। $-CH_3$ समूह इलेक्ट्रॉन-दाता होते हैं,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,जिससे यह तीनों में सबसे अधिक क्षारीय हो जाता है।
$Q$: इसमें तीन $-NO_2$ समूह (दो ऑर्थो,एक पैरा) होते हैं। ये प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी कम कर देते हैं,जिससे यह सबसे कम क्षारीय हो जाता है।
$R$: इसमें पैरा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह होता है। यह $P$ से कम क्षारीय है (इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों की अनुपस्थिति के कारण) लेकिन $Q$ से अधिक क्षारीय है (जिसमें तीन इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं)।
अतः,क्षारीय सामर्थ्य का क्रम $Q < R < P$ है।

(B) यह अभिक्रिया $N$-फेनिलबेंज़ेमाइड (बेंज़ेनिलाइड) का इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) है।
$-NHCOC_6H_5$ समूह एक ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म होता है जिसे बेंजीन वलय में विस्थानीकृत किया जा सकता है।
$-NHCOC_6H_5$ समूह के बड़े आकार के कारण उत्पन्न त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,ऑर्थो-स्थान की तुलना में पैरा-स्थान अधिक सुलभ होता है।
इसलिए,मुख्य उत्पाद पैरा-प्रतिस्थापित आइसोमर है,जो $N$-($4$-नाइट्रोफेनिल)बेंज़ेमाइड है।

(D) क्षारीयता निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता देखते हैं।
$A$. पायरोल में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक सेक्सटेट में शामिल होता है,जिससे यह प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए अनुपलब्ध हो जाता है। इसलिए,यह बहुत दुर्बल क्षार है।
$B$. एनिलिन में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद (conjugation) में होता है,जो प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए इसकी उपलब्धता को कम कर देता है।
$C$. पायरिडिन में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ संकरित कक्षक में होता है। हालाँकि यह एरोमैटिक सिस्टम में शामिल नहीं है,फिर भी $sp^2$ लक्षण इसे एलिफैटिक एमाइन की तुलना में कम क्षारीय बनाता है।
$D$. पायपरिडिन में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को विस्थापित करने के लिए कोई अनुनाद या एरोमैटिकता नहीं है। इसलिए,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए अत्यधिक उपलब्ध है,जो पायपरिडिन को दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।

(C) नाइट्रोजन परमाणुओं की क्षारीयता लोन पेयर की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$1,3-dimethyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoxaline$ में,$5$-स्थान पर अमीनो समूह बेंजीन रिंग के साथ संयुग्मित (conjugated) है,जो इसकी क्षारीयता को कम करता है।
$1$-स्थान पर नाइट्रोजन एक एनिलीन जैसा नाइट्रोजन है (रिंग के साथ संयुग्मित),जबकि $3$-स्थान पर नाइट्रोजन एक एलिफैटिक तृतीयक अमीन है।
एलिफैटिक अमीन एरोमैटिक/संयुग्मित अमीन की तुलना में अधिक क्षारीय होते हैं।
इसलिए,$3$-स्थान पर नाइट्रोजन सबसे अधिक क्षारीय है और स्थिर संयुग्मी अम्ल (conjugate acid) बनाने के लिए सबसे पहले प्रोटोनेट होगा।

(C) अम्लीय शक्ति संयुग्मी क्षार की स्थिरता और धनात्मक आवेश वाले परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करती है।
$A$ एक ऑक्सोनियम आयन $(R-OH^{+}-R)$ है,जो एक बहुत मजबूत अम्ल है क्योंकि ऑक्सीजन अधिक विद्युत ऋणात्मक है और उस पर धनात्मक आवेश है।
$D$ एक अमोनियम आयन $(R-NH^{+}-CH_3)$ है,जो भी एक मजबूत अम्ल है लेकिन ऑक्सोनियम आयन से कम अम्लीय है क्योंकि नाइट्रोजन ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है।
$C$ एक अल्कोहल $(R-OH)$ है,जो एक कमजोर अम्ल है।
$B$ एक अमीन $(R-NH_2)$ है,जो बहुत कमजोर अम्ल है।
इसलिए,अम्लीय शक्ति का घटता क्रम $A > D > C > B$ है।

(C) क्षारीय सामर्थ्य निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $(Q)$ $N$-मिथाइलपाइपरिडीन है,जो एक तृतीयक एलिफैटिक एमीन है जहाँ नाइट्रोजन $sp^3$ संकरित है और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानीयकृत है,जो इसे सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।
$2$. $(P)$ पिरिडीन है,जहाँ नाइट्रोजन $sp^2$ संकरित है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ कक्षक में है,जो $sp^3$ कक्षक की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए यह $(Q)$ से कम क्षारीय है।
$3$. $(S)$ एनिलीन है,जहाँ नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेता है,जिससे प्रोटॉन ग्रहण करने के लिए इसकी उपलब्धता काफी कम हो जाती है।
$4$. $(R)$ $\delta$-वैलेरोलैक्टम है,जो एक एमाइड है। नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद के माध्यम से कार्बोनिल समूह $(C=O)$ में विस्थानीकृत हो जाता है,जिससे यह दिए गए यौगिकों में सबसे कम क्षारीय हो जाता है।
अतः,क्षारीय सामर्थ्य का सही क्रम $(Q) > (P) > (S) > (R)$ है।

(C) सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में,एनिलीन प्रोटोनेट होकर एनिलीनियम आयन $(C_6H_5NH_3^+)$ बनाता है।
यह एनिलीनियम आयन मेटा-निर्देशी होता है क्योंकि $-NH_3^+$ समूह नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश के कारण प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक होता है।
परिणामस्वरूप,अम्लीय माध्यम में एनिलीन का नाइट्रीकरण करने पर मेटा-नाइट्रोएनिलीन $(47\%)$ के साथ-साथ ऑर्थो $(2\%)$ और पैरा $(51\%)$ उत्पाद प्राप्त होते हैं।
अतः,सही वितरण $I$ (पैरा) $\to 51\%$,$II$ (मेटा) $\to 47\%$,और $III$ (ऑर्थो) $\to 2\%$ है।

(A) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$CH_3CN$ $\xrightarrow{\text{Reduction}} CH_3CH_2NH_2$ $\xrightarrow{HNO_2} C_2H_5OH + N_2 + H_2O$
यहाँ,$A$ का मान $CH_3CN$ (एसिटोनाइट्राइल या एथेननाइट्राइल) है।
$CH_3CN$ का अपचयन करने पर एथिलएमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ प्राप्त होता है,जो नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ के साथ अभिक्रिया करके एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ देता है।

(A) क्षारीय सामर्थ्य निर्धारित करने के लिए,हम नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता देखते हैं:
$1$. $Piperidine$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसका एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानीयकृत (localized) है,जो इसे सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।
$2$. $Pyridine$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^2$ संकरित है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $sp^2$ कक्षक में है,जो $sp^3$ कक्षक की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए यह $Piperidine$ से कम क्षारीय है।
$3$. $Pyrrole$ में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक वलय में भाग लेता है (विस्थानीकृत है)। इसलिए,यह प्रोटोनेशन के लिए उपलब्ध नहीं है,जो इसे सबसे कम क्षारीय बनाता है।
अतः,क्षारीय सामर्थ्य का सही क्रम $Piperidine > Pyridine > Pyrrole$ है।

(B) $pK_b$ क्रम निर्धारित करने के लिए,हम पहले क्षारीयता (basicity) का क्रम निर्धारित करते हैं। उच्च क्षारीयता का अर्थ है कम $pK_b$ मान।
$I$: विनाइलएमीन $(CH_2=CH-NH_2)$। $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) द्वि-आबंध के साथ अनुनाद (resonance) में है,जिससे इसकी उपलब्धता कम हो जाती है।
$II$: $1,2,3,4$-टेट्राहाइड्रोक्विनोलिन। $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ अनुनाद में नहीं है,जिससे यह अपेक्षाकृत एक मजबूत क्षार है।
$III$: पाइरोलिडिन। यह एक संतृप्त द्वितीयक एमीन है,जो इसे दिए गए यौगिकों में सबसे अधिक क्षारीय बनाता है।
$IV$: पाइरोल। $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एरोमैटिक सेक्सटेट में भाग लेता है,जिससे यह अत्यंत दुर्बल क्षार बन जाता है।
क्षारीयता का क्रम: $III > II > I > IV$।
चूंकि $pK_b = -\log(K_b)$,इसलिए $pK_b$ का क्रम क्षारीयता के क्रम का उल्टा होगा: $IV > I > II > III$।

(B) $1$. फिनाइल आइसोसाइनाइड $(Ph-NC)$ का $LiAlH_4$ के साथ अपचयन करने पर उत्पाद $A$ के रूप में $N$-मिथाइलऐनिलीन $(Ph-NH-CH_3)$ प्राप्त होता है।
$2$. $N$-मिथाइलऐनिलीन एक द्वितीयक एरोमैटिक ऐमीन है।
$3$. द्वितीयक ऐमीन नाइट्रस अम्ल $(NaNO_2 + HCl)$ के साथ कम तापमान $(0-5 \ ^\circ C)$ पर अभिक्रिया करके $N$-नाइट्रोसो यौगिक बनाते हैं।
$4$. अतः,$N$-मिथाइलऐनिलीन की $NaNO_2 + HCl$ के साथ अभिक्रिया से उत्पाद $B$ के रूप में $N$-नाइट्रोसो-$N$-मिथाइलऐनिलीन प्राप्त होता है।

(B) यह अभिक्रिया निम्नलिखित चरणों में होती है:
$1$. $3$-मिथाइलब्यूटेन-$2$-ओन (एल्डिहाइड/कीटोन) की मिथाइलएमीन $(CH_3NH_2)$ के साथ अभिक्रिया से एक इमीन मध्यवर्ती $(R_2C=NCH_3)$ बनता है।
$2$. इसके बाद $LiAlH_4$ के साथ अपचयन करने पर $C=N$ द्वि-आबंध का $C-NH$ एकल आबंध में परिवर्तन हो जाता है,जिससे द्वितीयक एमीन प्राप्त होता है।
$3$. प्रारंभिक पदार्थ $3$-मिथाइलब्यूटेन-$2$-ओन है,जो $(CH_3)_2CH-C(=O)-CH_3$ है।
$4$. $CH_3NH_2$ के साथ अभिक्रिया से इमीन $(CH_3)_2CH-C(=NCH_3)-CH_3$ बनता है।
$5$. $LiAlH_4$ के साथ अपचयन करने पर एमीन $(CH_3)_2CH-CH(NHCH_3)-CH_3$ प्राप्त होता है।

(A) $pK_b$ मान यौगिक की क्षारीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। उच्च $pK_b$ का अर्थ है कम क्षारीय शक्ति।
दिए गए विकल्पों में,$NH_3$ सबसे दुर्बल क्षार है क्योंकि एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-दाता ($+I$ प्रभाव) होते हैं,जो नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं,जिससे क्षारीयता बढ़ती है।
गैसीय अवस्था में,क्षारीयता का क्रम $(CH_3)_3N > (CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > NH_3$ है।
जलीय घोल में,विलायकन प्रभाव और त्रिविम बाधा के कारण क्रम $(CH_3)_2NH > CH_3NH_2 > (CH_3)_3N > NH_3$ है।
दोनों ही स्थितियों में,$NH_3$ सबसे दुर्बल क्षार बना रहता है,और इसलिए,इसका $pK_b$ मान उच्चतम होता है।

(D) बेंजीनडायज़ोनियम क्लोराइड और एनिलीन के बीच एक दुर्बल अम्लीय माध्यम $(pH \approx 4-5)$ में होने वाली अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे युग्मन (कपलिंग) अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम धनायन एक इलेक्ट्रॉनरागी के रूप में कार्य करता है और एनिलीन की इलेक्ट्रॉन-समृद्ध वलय पर आक्रमण करता है।
चूंकि $-NH_2$ समूह एक प्रबल ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है,और ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,इलेक्ट्रॉनरागी मुख्य रूप से एनिलीन की पैरा स्थिति पर आक्रमण करके $p$-अमीनोएज़ोबेंजीन बनाता है,जो एक पीला रंजक (dye) है।

(D) यह अभिक्रिया एक क्वाटरनरी अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का हॉफमैन विलोपन है।
हॉफमैन विलोपन में,क्षार $(OH^{-})$ उस $\beta$-कार्बन से प्रोटॉन को हटाता है जो त्रिविम बाधा (steric hindrance) में सबसे कम होता है।
संभावित $\beta$-हाइड्रोजन साइक्लोहेक्सिल रिंग,एथिल समूह और $n$-ब्यूटिल समूह पर होते हैं।
त्रिविम बाधा के कारण सबसे कम प्रतिस्थापित एल्कीन के निर्माण की संक्रमण अवस्था को प्राथमिकता दी जाती है।
नाइट्रोजन से जुड़े एल्काइल समूहों में,एथिल समूह में सबसे अधिक सुलभ $\beta$-हाइड्रोजन होते हैं।
इसलिए,एथिल समूह का विलोपन मुख्य उत्पाद के रूप में एथीन $(CH_2=CH_2)$ का निर्माण करता है।

(B) एसिड क्लोराइड $(CH_3COCl)$ और प्राथमिक अमीन $(CH_3NH_2)$ के बीच की अभिक्रिया एमाइड्स तैयार करने के लिए सबसे प्रभावी विधि है。
एसिड क्लोराइड अमीनों द्वारा न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, जो कमरे के तापमान पर $N$-प्रतिस्थापित एमाइड की उच्च उपज प्रदान करते हैं。

(D) प्राथमिक एलिफैटिक एमीन की $NaNO_2 + HCl$ (नाइट्रस अम्ल) के साथ अभिक्रिया एक अस्थाई डायजोनियम लवण बनाती है।
यह डायजोनियम लवण तेजी से विघटित होकर कार्बोकेटायन बनाता है।
इस मामले में,$2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिल धनायन बनता है।
यह द्वितीयक कार्बोकेटायन अधिक स्थिर तृतीयक कार्बोकेटायन ($1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिल धनायन) बनाने के लिए $1,2$-हाइड्राइड शिफ्ट से गुजरता है।
अंत में,तृतीयक कार्बोकेटायन पर $H_2O$ द्वारा नाभिकरागी आक्रमण से मुख्य उत्पाद के रूप में $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल प्राप्त होता है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ का डायज़ोटाइजेशन और उसके बाद $CuCl/HCl$ के साथ सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा अमीनो समूह को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,जिससे यौगिक $I$ ($1$-क्लोरो-$2,6$-डाइब्रोमो-$4$-नाइट्रोबेंजीन) बनता है।
$2$. $Sn/HCl$ का उपयोग करके यौगिक $I$ में नाइट्रो समूह का अपचयन करने पर यौगिक $II$ ($4$-अमीनो-$3,5$-डाइब्रोमोक्लोरोबेंजीन) प्राप्त होता है।
$3$. $0-5\,^oC$ पर $HNO_2$ के साथ यौगिक $II$ का डायज़ोटाइजेशन और उसके बाद $H_3PO_2 + H_2O$ के साथ अभिक्रिया (रिडक्टिव डीअमीनेशन) अमीनो समूह को हटा देती है,जिसके परिणामस्वरूप यौगिक $III$ ($1$-क्लोरो-$2,6$-डाइब्रोमोबेंजीन) प्राप्त होता है।

(A) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. $p$-टोल्यूइडिन,पिरिडीन की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया करके $N$-(p-टोलिल)एसीटामाइड (यौगिक $A$) बनाता है।
$2$. यौगिक $A$,$CH_3COOH$ में $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया करता है। एसीटामाइडो समूह $(-NHCOCH_3)$ ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। चूंकि पैरा स्थिति मिथाइल समूह द्वारा भरी हुई है,इसलिए ब्रोमीन एसीटामाइडो समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर प्रवेश करता है और $2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलएसीटेनिलाइड (यौगिक $B$) बनाता है।
$3$. अंत में,यौगिक $B$ में एसीटामाइडो समूह का अम्ल-उत्प्रेरित जलअपघटन $(H^{\oplus}/H_2O)$ करने पर $2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलएनिलिन (यौगिक $C$) प्राप्त होता है।

(D) $CH_3CONH_2$ का हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण मिथाइल एमीन $(CH_3NH_2)$ देता है,जो एक प्राथमिक एमीन है।
$(b)$ $CH_3COCl$ का $NaN_3$ के साथ कर्टियस पुनर्विन्यास और उसके बाद जल-अपघटन मिथाइल एमीन $(CH_3NH_2)$ देता है,जो एक प्राथमिक एमीन है।
$(c)$ $CH_3CH_2CONH_2$ का $LiAlH_4$ द्वारा अपचयन एथिल एमीन $(CH_3CH_2NH_2)$ देता है,जो एक प्राथमिक एमीन है।
$(d)$ मिथाइल आइसोसायनाइड $(CH_3NC)$ का $LiAlH_4$ द्वारा अपचयन डाईमिथाइल एमीन $(CH_3NHCH_3)$ देता है,जो एक द्वितीयक एमीन है।
अतः,सही विकल्प $(d)$ है।