Preparation of Haloalkanes Questions in Gujarati

(C) ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ અને બ્લીચિંગ પાવડર $(CaOCl_2)$ વચ્ચે પ્રક્રિયા થાય છે.
બ્લીચિંગ પાવડર ક્લોરીનનો સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે અને પ્રક્રિયા માટે જરૂરી આલ્કલાઇન માધ્યમ પૂરું પાડે છે.
આ પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કામાં થાય છે: ક્લોરિનેશન,જળવિભાજન અને ક્લોરોફોર્મનું નિર્માણ.

(B) $AlCl_3$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કાર્બન ડાયસલ્ફાઈડ $(CS_2)$ ની ક્લોરિન $(Cl_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડ $(CCl_4)$ બનાવવા માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CS_2 + 3Cl_2 \xrightarrow{AlCl_3} CCl_4 + S_2Cl_2$
આમ,સાચી નીપજ $CCl_4$ છે.

(B) ઇથાઇલબેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ નું સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે બે તબક્કાની પ્રક્રિયા જરૂરી છે: હેલોજનેશન અને ત્યારબાદ ડીહાઇડ્રોહેલોજનેશન.
તબક્કો $1$: $SO_2Cl_2$ (સલ્ફ્યુરાઇલ ક્લોરાઇડ) નો ઉપયોગ કરીને બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત રેડિકલ ક્લોરિનેશન કરવાથી $1$-ક્લોરોઇથાઇલબેન્ઝીન $(C_6H_5CHClCH_3)$ મળે છે.
તબક્કો $2$: આલ્કોહોલિક $KOH$ (પ્રબળ બેઝ) નો ઉપયોગ કરીને $C_6H_5CHClCH_3$ નું ડીહાઇડ્રોહેલોજનેશન કરવાથી $HCl$ દૂર થાય છે અને સ્ટાયરીન $(C_6H_5CH=CH_2)$ બને છે.

(B) આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ્સ સામાન્ય રીતે યોગ્ય ક્લોરો- અથવા બ્રોમો-આલ્કેન્સને અકાર્બનિક ફ્લોરાઈડ્સ જેમ કે $AsF_3$,$SbF_3$,$CoF_2$,$AgF$,$Hg_2F_2$ વગેરે સાથે ગરમ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને $Swarts$ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
$CH_3Br + AgF \rightarrow CH_3F + AgBr$
$2CH_3CH_2Cl + Hg_2F_2 \rightarrow 2CH_3CH_2F + Hg_2Cl_2$

(C) આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડની એસિટોનમાં $NaI$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્કાઈલ આયોડાઈડ બનાવવાની પ્રક્રિયાને $Finkelstein$ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $R-X + NaI \xrightarrow{\text{acetone}} R-I + NaX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$).
આ પ્રક્રિયામાં,$NaI$ એસિટોનમાં દ્રાવ્ય છે,જ્યારે $NaCl$ અને $NaBr$ એસિટોનમાં અદ્રાવ્ય છે.
$NaCl$ અથવા $NaBr$ દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થતા હોવાથી,$Le$ $Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ સંતુલન આગળની દિશામાં ખસે છે,જે આલ્કાઈલ આયોડાઈડના નિર્માણને સરળ બનાવે છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે કારણ કે તે દ્રાવ્યતાના ગુણધર્મોને ઉલટા દર્શાવે છે.

(N/A) $(i)$ $CH_3CH_2CH_2CH_2OH + HI \xrightarrow{ZnCl_2} CH_3CH_2CH_2CH_2I + H_2O$
$(ii)$ $CH_3CH_2CH_2CH_2Cl + NaI \xrightarrow{\text{સૂકા એસિટોન (ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા)}} CH_3CH_2CH_2CH_2I + NaCl$
$(iii)$ $CH_3CH_2CH=CH_2 + HBr$ $\xrightarrow{\text{પેરોક્સાઈડ (એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરણ)}} CH_3CH_2CH_2CH_2Br$ $\xrightarrow{NaI/\text{સૂકા એસિટોન}} CH_3CH_2CH_2CH_2I + NaBr$

(N/A) આલ્કોહોલ $\rightarrow$ ક્લોરાઈડ / હેલાઈડ: જ્યારે આલ્કોહોલની સાંદ્ર હેલોજન ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહનું વિસ્થાપન હેલોજન પરમાણુ દ્વારા થાય છે. પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક આલ્કોહોલની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયામાં $ZnCl_{2}$ ઉદ્દીપક તરીકે જરૂરી છે. તૃતીયક આલ્કોહોલ ઓરડાના તાપમાને માત્ર હલાવવાથી સાંદ્ર $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$(i)$ $R_{3}C-OH + HCl \rightarrow R_{3}C-Cl + H_{2}O$
$(ii)$ $R-OH + HCl \text{ (સાંદ્ર)} \xrightarrow{\Delta} RCl + H_{2}O$
$(iii)$ $R-OH + HCl \xrightarrow{ZnCl_{2}} RCl + H_{2}O$
$(iv)$ $R-OH + HCl_{(g)} \rightarrow R-Cl + H_{2}O$
હેલોજન ઍસિડ $(HX)$ ની આલ્કોહોલ સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $3^{0} > 2^{0} > 1^{0}$ છે. આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ આલ્કોહોલના દ્રાવણમાંથી શુષ્ક $HCl$ વાયુ પસાર કરીને અથવા સાંદ્ર જલીય હેલોજન ઍસિડ અને આલ્કોહોલના મિશ્રણને ગરમ કરીને બનાવી શકાય છે.
$(b)$ ફોસ્ફરસ હેલાઈડ $(PX_{3} / PX_{5})$ સાથેની પ્રક્રિયા: ફોસ્ફરસ હેલાઈડ સાથેની પ્રક્રિયાથી $-OH$ સમૂહનું વિસ્થાપન હેલોજન પરમાણુ દ્વારા થાય છે.
$(i)$ $3R-OH + PX_{3} \rightarrow 3R-X + H_{3}PO_{3} \text{ (જ્યાં } X = Cl, Br)$
$(ii)$ $R-OH + PCl_{5} \rightarrow R-Cl + POCl_{3} + HCl$
સામાન્ય રીતે,લાલ ફોસ્ફરસ બ્રોમિન અને આયોડિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુક્રમે $PBr_{3}$ અને $PI_{3}$ બનાવે છે.
$(c)$ થાયોનિલ ક્લોરાઈડ $(SOCl_{2})$ સાથેની પ્રક્રિયા: આલ્કોહોલ થાયોનિલ ક્લોરાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$R-OH + SOCl_{2} \rightarrow R-Cl + SO_{2(g)} + HCl_{(g)}$
આ પદ્ધતિ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવવા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે આડપેદાશો $SO_{2}$ અને $HCl$ વાયુરૂપ હોવાથી શુદ્ધ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ મળે છે.
$(d)$ બ્રોમાઈડની બનાવટ: આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ બનાવવા માટે આલ્કોહોલને $48\% HBr$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
$ROH + HBr \text{ (48\%)} \xrightarrow{\text{Boiling}} R-Br + H_{2}O$

(N/A) આલ્કેનનું મુક્તમૂલક હેલોજિનેશન: આલ્કેનનું $Cl_2$ અને $h\nu$ અથવા ગરમીની હાજરીમાં મુક્તમૂલક ક્લોરિનેશન અને $Br_2$ તથા $h\nu$ અથવા ગરમીની હાજરીમાં બ્રોમિનેશન કરવાથી મોનો અને પૉલિહેલોજન સંયોજનોનું મિશ્રણ મળે છે. આ મિશ્રણના ઘટકોને શુદ્ધ સ્વરૂપે અલગ કરવા મુશ્કેલ છે. તેથી,આ પદ્ધતિ કોઈ એક જ આલ્કાઇલ હેલાઇડ બનાવવા માટે યોગ્ય નથી.
$(b)$ આલ્કીનમાંથી આલ્કાઇલ હેલાઇડ:
$(i)$ આલ્કીનનું હાઇડ્રોહેલોજિનેશન: આલ્કીનમાં હાઇડ્રોજન હેલાઇડ ($HCl$,$HBr$,અથવા $HI$) ઉમેરવાથી ઇલેક્ટ્રોનઅનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા દ્વારા આલ્કાઇલ હેલાઇડ બને છે. જો બે યોગશીલ નીપજો શક્ય હોય,તો માર્કોવનિકોવના નિયમ મુજબ મુખ્ય નીપજ બને છે. ઉદાહરણ તરીકે:
$CH_3CH=CH_2 + HI \rightarrow CH_3CHICH_3 \text{ (મુખ્ય)} + CH_3CH_2CH_2I \text{ (ગૌણ)}$
$(ii)$ આલ્કીનમાં હેલોજન $(X_2)$ નું ઉમેરણ: $CCl_4$ માં ઓગળેલા બ્રોમીન $(Br_2)$ ને આલ્કીનમાં ઉમેરવાથી વિસિનલ ડાયબ્રોમાઇડ બને છે. $CCl_4$ માં $Br_2$ નો લાલાશ પડતો કથ્થાઈ રંગ અદ્રશ્ય થઈ જાય છે કારણ કે રંગહીન ડાયબ્રોમાઇડ બને છે,જે અસંતૃપ્તતા (દ્વિબંધ) માટેની પ્રયોગશાળા કસોટી છે.

(N/A) ફિન્કલસ્ટેઈન પ્રક્રિયા: આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડની શુષ્ક એસિટોનમાં $NaI$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી આલ્કાઈલ આયોડાઈડ મળે છે. આ પ્રક્રિયાને ફિન્કલસ્ટેઈન પ્રક્રિયા કહે છે.
પ્રક્રિયા: $R-X + NaI \xrightarrow{\text{dry acetone}} R-I + NaX_{(s)}$
(જ્યાં $X = Cl, Br$)
આ પ્રક્રિયામાં બનતા $NaCl$ કે $NaBr$ શુષ્ક એસિટોનમાં અવક્ષેપિત થાય છે,જે લ-શટેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે.
$(b)$ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા: આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડને ધાતુના ફ્લોરાઈડ જેવા કે $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ સાથે ગરમ કરવાથી આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બને છે. આ પ્રક્રિયાને સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા કહે છે.
પ્રક્રિયા: $H_3C-Br + AgF \rightarrow H_3C-F + AgBr$

(N/A) ફિન્કલસ્ટેઈન પ્રક્રિયા (આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ/બ્રોમાઈડમાંથી આલ્કાઈલ આયોડાઈડ બનાવવાની રીત): આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડની શુષ્ક એસિટોનમાં $NaI$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી આલ્કાઈલ આયોડાઈડ બને છે.
"આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ કે બ્રોમાઈડની $NaI$ સાથે શુષ્ક એસિટોનમાં પ્રક્રિયા કરીને આયોડાઈડ બનાવવાની આ પ્રક્રિયાને 'ફિન્કલસ્ટેઈન' પ્રક્રિયા કહે છે."
પ્રક્રિયા: $R-X + NaI \xrightarrow{\text{dry acetone}} R-I + NaX(s)$
(જ્યાં,$X = Cl, Br$).
આમાં બનતા $NaCl$ કે $NaBr$ ઘન અવક્ષેપ તરીકે મળે છે,જેથી પ્રણાલીમાંથી દૂર થાય છે અને લ-શટેલિયરના સિદ્ધાંત પ્રમાણે પુરોગામી પ્રક્રિયા આગળ વધે છે.
$(b)$ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા (આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ/બ્રોમાઈડમાંથી આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવાની રીત): આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડને ધાતુના ફ્લોરાઈડ સંયોજનો જેવા કે $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
"આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ/બ્રોમાઈડને ધાતુના ફ્લોરાઈડની સાથે ગરમ કરવાથી આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બને છે. આ પ્રક્રિયાને સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા કહે છે."
પ્રક્રિયા: $H_3C-Br + AgF \rightarrow H_3C-F + AgBr$

(B) ઇથેનોલને પહેલા ક્લોરોઆલ્કેન જેવા સારા લિવિંગ ગ્રુપમાં રૂપાંતરિત કરીને અને ત્યારબાદ એસિટોનમાં $NaI$ નો ઉપયોગ કરીને ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટીટ્યુશન પ્રક્રિયા (ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા) દ્વારા આયોડોઇથેન મેળવી શકાય છે.
પગલું $1$: $C_{2}H_{5}OH + HCl \xrightarrow{ZnCl_{2}} C_{2}H_{5}Cl + H_{2}O$
પગલું $2$: $C_{2}H_{5}Cl + NaI \xrightarrow{\text{Acetone}} C_{2}H_{5}I + NaCl$

(N/A) આલ્કોહોલના હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહને સાંદ્ર હેલોજન એસિડ,ફોસ્ફરસ હેલાઈડ અથવા થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા હેલોજન પરમાણુ દ્વારા બદલી શકાય છે.
$(i)$ આલ્કોહોલની હેલોજન એસિડ $(HX)$ સાથેની પ્રક્રિયા: જ્યારે આલ્કોહોલની પ્રક્રિયા સાંદ્ર હેલોજન એસિડ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $-OH$ સમૂહ $-X$ દ્વારા બદલાય છે અને હેલોઆલ્કેન મળે છે.
પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ અને દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ આલ્કોહોલ જ્યારે $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે ત્યારે ઉદ્દીપક $ZnCl_{2}$ ની જરૂર પડે છે.
ઉદાહરણ: $CH_{3}CH_{2}OH + HCl \xrightarrow{ZnCl_{2}} CH_{3}CH_{2}Cl + H_{2}O$
તૃતીયક $(3^{\circ})$ આલ્કોહોલની સાંદ્ર $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા ઓરડાના તાપમાને માત્ર હલાવવાથી જ થઈ જાય છે.
ઉદાહરણ: $(CH_{3})_{3}C-OH + HCl \rightarrow (CH_{3})_{3}C-Cl + H_{2}O$
બ્રોમોઆલ્કેન યોગ્ય આલ્કોહોલને સાંદ્ર $HBr$ $(48\%)$ સાથે સતત ઉકાળીને અથવા $H_{2}SO_{4}$ ની હાજરીમાં $NaBr$ સાથે આલ્કોહોલની પ્રક્રિયા કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$CH_{3}CH_{2}OH + HBr \rightarrow CH_{3}CH_{2}Br + H_{2}O$
$CH_{3}CH_{2}OH + NaBr + H_{2}SO_{4} \rightarrow CH_{3}CH_{2}Br + NaHSO_{4} + H_{2}O$

(N/A) $(i)$ ફિંકલસ્ટેઈન પ્રક્રિયા: આલ્કાઈલ આયોડાઈડ સામાન્ય રીતે આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડની શુષ્ક એસિટોનમાં $NaI$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
$CH_3CH_2Br + NaI \xrightarrow{\text{Acetone}} CH_3CH_2I + NaBr$
$\text{બ્રોમોઈથેન} \rightarrow \text{આયોડોઈથેન}$
$CH_3CH_2Cl + NaI \xrightarrow{\text{Acetone}} CH_3CH_2I + NaCl$
આમ બનતા $NaCl$ અથવા $NaBr$ શુષ્ક એસિટોનમાં અવક્ષેપિત થાય છે. તે લે-શેટેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે.
$(ii)$ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા: આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડનું સંશ્લેષણ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડને ધાત્વીય ફ્લોરાઈડ જેવા કે $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ ની હાજરીમાં ગરમ કરીને શ્રેષ્ઠ રીતે કરી શકાય છે.
$CH_3Br + AgF \rightarrow CH_3F + AgBr$

(C) આપેલ પ્રક્રિયાઓ આલ્કોહોલમાંથી હેલોઆલ્કેન બનાવવાની પદ્ધતિ દર્શાવે છે.
$1$. આલ્કોહોલની ફોસ્ફરસ ટ્રાયક્લોરાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા:
$3 ROH + PCl_3 \rightarrow 3 RCl + H_3 PO_3$ $(A)$
$2$. આલ્કોહોલની ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા:
$ROH + PCl_5 \rightarrow RCl + HCl + POCl_3$ $(B)$
આમ,$A$ એ $H_3 PO_3$ છે અને $B$ એ $POCl_3$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા શ્રેણી વુર્ટ્ઝ-ફિટિંગ પ્રકારની કપલિંગ પ્રક્રિયા છે.
પગલું $1$: $A \xrightarrow{SOCl_2, \Delta} B$. આ આલ્કોહોલનું આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડમાં રૂપાંતર છે. પ્રોપેન$-2-$ઓલ $(CH_3CH(OH)CH_3)$ એ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2-$ક્લોરોપ્રોપેન $(CH_3CHClCH_3)$ બનાવે છે જે $B$ છે.
પગલું $2$: $B + C_2H_5Cl \xrightarrow{Na/\text{ether}} \text{2-Methylbutane}$. આ વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા છે જેમાં $2-$ક્લોરોપ્રોપેન $(CH_3CHClCH_3)$ એ ક્લોરોઈથેન $(C_2H_5Cl)$ સાથે સોડિયમ અને સૂકા ઈથરની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને $2-$મિથાઈલબ્યુટેન $(CH_3CH(CH_3)CH_2CH_3)$ બનાવે છે.
તેથી,પ્રક્રિયક $A$ એ પ્રોપેન$-2-$ઓલ છે.

(D) આપેલ હેલો એસિડ સાથે આલ્કોહોલની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો સાચો ક્રમ $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ}$ છે.
તેથી,વિધાન $D$ ખોટું છે.

(A) પગલું $1$: ઈથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ એ $H_2SO_4$ અને ગરમીની હાજરીમાં $NaBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન અનુભવે છે,જે નીપજ '$A$' તરીકે ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3CH_2Br)$ બનાવે છે.
$CH_3CH_2OH + NaBr + H_2SO_4 \xrightarrow{\Delta} CH_3CH_2Br + NaHSO_4 + H_2O$
પગલું $2$: ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(CH_3CH_2Br)$ સૂકા ઈથરની હાજરીમાં મેગ્નેશિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,ઈથાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(CH_3CH_2MgBr)$ બનાવે છે,જે નીપજ '$B$' છે.
$CH_3CH_2Br + Mg \xrightarrow{\text{Dry ether}} CH_3CH_2MgBr$

(D) સ્વાર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડને $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડની હાજરીમાં ગરમ કરીને આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા છે: $R-X + AgF \rightarrow R-F + AgX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$).
આમ,મળતી નીપજ આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ છે.

(B) આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડને $AgF$,$Hg_2F_2$,$AsF_3$,$SbF_3$ વગેરે જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડ સાથે ગરમ કરીને બનાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને સ્વાર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$R-Cl + AgF \longrightarrow R-F + AgCl \downarrow$

(D) ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા એ હેલોજન વિનિમય પ્રક્રિયાનો એક પ્રકાર છે જેનો ઉપયોગ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાંથી આલ્કાઈલ આયોડાઈડ તૈયાર કરવા માટે થાય છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા છે: $R-X + NaI \longrightarrow R-I + NaX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$).
આમ,આલ્કાઈલ આયોડાઈડ્સ મેળવવામાં આવે છે.

(A) સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં આલ્કોહોલની હેલોજન સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કાઈલ હેલાઈડ બનાવતી નથી.
આલ્કોહોલ નિર્જળ $ZnCl_2$ ની હાજરીમાં $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
આલ્કોહોલ $NaBr$ અને $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં $HBr$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ બનાવે છે.
આલ્કોહોલ $NaI$ અને $H_3PO_4$ ની હાજરીમાં $HI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ આયોડાઈડ બનાવે છે.
તેથી,સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં આલ્કોહોલની હેલોજન સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કાઈલ હેલાઈડ બનાવતી નથી.

(A) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા: આ પ્રક્રિયામાં આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડને $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડ સાથે ગરમ કરીને આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ મેળવવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $R-X + AgF \rightarrow R-F + AgX$ (જ્યાં $X = -Cl, -Br$).

(A) $Swartz$ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડને $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડ સાથે ગરમ કરીને આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવાની પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $R-Cl + AgF \xrightarrow{\Delta} R-F + AgCl$.
વિકલ્પ $A$ એ $Swartz$ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.

(A) ગ્રીગ્નાર્ડ પ્રક્રિયકની બનાવટમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(R-X)$ ની પ્રક્રિયા સૂકા ઈથર દ્રાવકની હાજરીમાં મેગ્નેશિયમ ધાતુ સાથે કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $R-X + Mg \xrightarrow{\text{dry ether}} R-MgX$
સૂકો ઈથર જરૂરી છે કારણ કે ગ્રીગ્નાર્ડ પ્રક્રિયકો અત્યંત સક્રિય હોય છે અને ભેજ અથવા પ્રોટિક દ્રાવકોની હાજરીમાં વિઘટન પામે છે.

(C) જે પ્રક્રિયામાં આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ અથવા આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડને ધાત્વીય ફ્લોરાઈડ (જેમ કે $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$) સાથે ગરમ કરીને આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવામાં આવે છે,તેને $Swarts$ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા છે: $R-X + AgF \rightarrow R-F + AgX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$).

(A) આપેલ પ્રક્રિયામાં આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ $(R-Cl)$ માં રહેલા ક્લોરિન પરમાણુનું ધાતુના ફ્લોરાઈડ $(CoF_{2})$ નો ઉપયોગ કરીને ફ્લોરિન પરમાણુ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
$AgF$,$Hg_{2}F_{2}$,$CoF_{2}$ અથવા $SbF_{3}$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડનો ઉપયોગ કરીને આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડમાંથી આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવાની આ વિશિષ્ટ પદ્ધતિને $Swarts$ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં આલ્કેનનું ક્લોરિનેશન (મુક્ત મુલક વિસ્થાપન) એ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડની બનાવટ માટે યોગ્ય પદ્ધતિ નથી,કારણ કે તે મોનો-,ડાય- અને પોલીક્લોરોઆલ્કેનનું જટિલ મિશ્રણ આપે છે,જેને અલગ કરવા મુશ્કેલ છે.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(RX)$ ની સિલ્વર નાઈટ્રાઈટ $(AgNO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ નાઈટ્રોઆલ્કેન બનાવવા માટેની પ્રમાણિત પ્રયોગશાળા પદ્ધતિ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$RX AgNO_2 \rightarrow RNO_2 ({\text{નાઈટ્રોઆલ્કેન}}) AgX$
અહીં,$AgNO_2$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે,જે નાઈટ્રોજન પરમાણુને ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે કાર્ય કરવા દે છે,જેના પરિણામે $C-N$ બંધ બને છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા છે: $2R-Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} R-R + 2NaCl$.
'$A$' શોધવા માટે,આપણે નીપજ $3,4-$ડાયઇથાઇલ$-3,4-$ડાયમિથાઇલહેક્ઝેનને $C3$ અને $C4$ વચ્ચેના બંધથી તોડીએ છીએ.
નીપજ $CH_3CH_2-C(CH_3)(CH_2CH_3)-C(CH_3)(CH_2CH_3)-CH_2CH_3$ છે.
આને મધ્યના $C-C$ બંધથી તોડતા બે સમાન ટુકડા મળે છે: $CH_3CH_2-C(CH_3)(CH_2CH_3)-$.
રેડિકલને ક્લોરિન પરમાણુ સાથે બદલતા $CH_3CH_2-C(Cl)(CH_3)-CH_2CH_3$ મળે છે,જે $3-$ક્લોરો$-3-$મિથાઇલપેન્ટેન છે.

(A) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ ધાતુની હાજરીમાં બે આલ્કાઈલ હેલાઈડ અણુઓનું જોડાણ થઈને સંમિત આલ્કેન બને છે.
$2,2,3,3-$ટેટ્રામિથાઈલબ્યુટેન મેળવવા માટે,આપણે તે આલ્કાઈલ સમૂહને ઓળખવો જોઈએ જે બમણો થવાથી આ બંધારણ બનાવે છે.
$2,2,3,3-$ટેટ્રામિથાઈલબ્યુટેનનું બંધારણ $(CH_3)_3C-C(CH_3)_3$ છે.
આ અણુને મધ્યના $C-C$ બંધ પરથી તોડતા બે $(CH_3)_3C-$ સમૂહો મળે છે.
તેથી,જરૂરી આલ્કાઈલ હેલાઈડ $tert-$બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ,$(CH_3)_3C-Br$ છે.

(C) કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડ $(CCl_4)$ માંથી ફ્રીઓન-$12$ $(CCl_2F_2)$ ની બનાવટ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$CCl_4$ ની પ્રક્રિયા એન્ટિમની ટ્રાયફ્લોરાઈડ $(SbF_3)$ સાથે એન્ટિમની પેન્ટાક્લોરાઈડ $(SbCl_5)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $3CCl_4 + 2SbF_3 \xrightarrow{SbCl_5} 3CCl_2F_2 + 2SbCl_3$.

(A) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડને ધાત્વીય ફ્લોરાઈડની હાજરીમાં ગરમ કરીને આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવાની પદ્ધતિ છે.
સામાન્ય રીતે વપરાતા ધાત્વીય ફ્લોરાઈડમાં $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અને $SbF_3$ નો સમાવેશ થાય છે.
$HF$ (હાઈડ્રોજન ફ્લોરાઈડ) એ ધાત્વીય ફ્લોરાઈડ નથી અને સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક તરીકે વપરાતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા દ્વારા $2-$મિથાઈલપ્રોપેન તૈયાર કરવા માટે,આપણે મિથાઈલ સમૂહને આઈસોપ્રોપાઈલ સમૂહ સાથે જોડવાની જરૂર છે. તેથી,જરૂરી હેલોઆલ્કેન ક્લોરોમિથેન $(CH_3Cl)$ અને $2-$ક્લોરોપ્રોપેન $(CH_3CHClCH_3)$ છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3Cl + CH_3CHClCH_3 + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3CH(CH_3)CH_3 + 2NaCl$
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયામાં સૂકા ઈથરની હાજરીમાં સોડિયમ ધાતુ સાથે બે આલ્કાઈલ હેલાઈડ અણુઓનું જોડાણ થઈને સંમિત આલ્કેન બને છે.
$2,3-$ડાયમિથાઈલબ્યુટેન તૈયાર કરવા માટે,જેનું બંધારણ સંમિત છે,આપણને $2-$બ્રોમોપ્રોપેનના બે અણુઓની જરૂર પડે છે:
$2 CH_3-CH(Br)-CH_3 + 2 Na \xrightarrow{\text{dry ether}} CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3 + 2 NaBr$
આમ,જરૂરી આલ્કાઈલ હેલાઈડ $2-$બ્રોમોપ્રોપેન છે.

(D) ઇથેનોલની ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઇડ $(PCl_5)$ સાથેની પ્રક્રિયા આલ્કાઇલ હેલાઇડ બનાવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CH_3CH_2OH + PCl_5 \rightarrow CH_3CH_2Cl + HCl + POCl_3$
અહીં,મળતી નીપજો ક્લોરોઇથેન $(CH_3CH_2Cl)$,હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ $(HCl)$ અને ફોસ્ફરસ ઓક્સીક્લોરાઇડ $(POCl_3)$ છે.

(D) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડના સંશ્લેષણ માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે.
તેમાં આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડને $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$2 R-CH_2-Br + CoF_2 \longrightarrow 2 R-CH_2-F + CoBr_2$ એ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે કારણ કે તેમાં ધાતુના ફ્લોરાઈડનો ઉપયોગ કરીને હેલોજન પરમાણુનું ફ્લોરિન સાથે વિનિમય થાય છે.

(B) બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડ $((C_6H_5CO)_2O_2)$ ની હાજરીમાં એલાઈલબેન્ઝીન અને $HBr$ ની પ્રક્રિયા પેરોક્સાઈડ અસર (ખરાશ અસર) દ્વારા થાય છે,જે એન્ટી-માર્કોવનીકોવ ઉમેરણને અનુસરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$Br$ પરમાણુ દ્વિબંધના ઓછા વિસ્થાપિત કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે.
બનતી નીપજ $C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_2Br$ છે.
બ્રોમીન પરમાણુ પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોવાથી,આ નીપજ એક પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે.

(B) પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ નીચે મુજબ છે:
$A$: પ્રોપીન $HI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ $2-$આયોડોપ્રોપેન બનાવે છે.
$B$: પ્રોપેન-$1-$ઓલ $NaI$ અને $H_3PO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1-$આયોડોપ્રોપેન બનાવે છે.
$C$: $1-$ક્લોરોપ્રોપેન શુષ્ક એસિટોનમાં $NaI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને (ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા) $1-$આયોડોપ્રોપેન બનાવે છે.
$D$: પ્રોપેન $hv$ ની હાજરીમાં $I_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2-$આયોડોપ્રોપેન મુખ્ય નીપજ તરીકે બનાવે છે,કારણ કે દ્વિતીયક મુક્ત મુલક વધુ સ્થાયી હોય છે.
આમ,$1-$આયોડોપ્રોપેન બનાવવા માટે $B$ અને $C$ સાચી પદ્ધતિઓ છે.

(B) આલ્કાઈલ આયોડાઈડનું સંશ્લેષણ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડની શુષ્ક એસિટોનમાં $NaI$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$R-X + NaI \xrightarrow{\text{Acetone}} R-I + NaX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$)
આ પ્રક્રિયામાં બનતા $NaCl$ અથવા $NaBr$ શુષ્ક એસિટોનમાં અવક્ષેપિત થાય છે. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,આ અવક્ષેપન પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.

(A) $Finkelstein$ પ્રક્રિયા એ હેલોજન વિનિમય પ્રક્રિયાનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
તે એક $S_{N}2$ પ્રક્રિયા છે જેમાં આલ્કાઈલ હેલાઈડ (સામાન્ય રીતે ક્લોરાઈડ અથવા બ્રોમાઈડ) ને એસિટોનમાં સોડિયમ આયોડાઈડ $(NaI)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઈલ આયોડાઈડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $R-X + NaI \rightarrow R-I + NaX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$).
$Sandmeyer$,$Fittig$ અને $Wurtz-Fittig$ પ્રક્રિયાઓ હેલોજન વિનિમય પ્રક્રિયાઓ નથી.

(D) સાચી જોડકાં નીચે મુજબ છે:
$(A)$ સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા: ડાયઝોનિયમ ક્ષારમાંથી એરાઈલ હેલાઈડ્સ ($Ar-Cl$ અથવા $Ar-Br$) બનાવવા માટે વપરાય છે. તેથી,$(A-III)$.
$(B)$ ફિંકલસ્ટેઇન પ્રક્રિયા: $R-X + NaI \longrightarrow R-I + NaX$ (જ્યાં $X = Cl, Br$). તેથી,$(B-I)$.
$(C)$ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા: $R-X + AgF \longrightarrow R-F + AgX$. તેથી,$(C-II)$.
આમ,સાચો ક્રમ $A-III, B-I, C-II$ છે.

(A) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
તબક્કો $1$: ઇથિન $(CH_2=CH_2)$ માં $HBr$ નું ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા દ્વારા બ્રોમોઇથેન $(CH_3CH_2Br)$ મળે છે. તેથી,$X = HBr$.
તબક્કો $2$: ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા દ્વારા બ્રોમોઇથેન $NaI$ સાથે સૂકા એસિટોનમાં પ્રક્રિયા કરીને આયોડોઇથેન $(CH_3CH_2I)$ બનાવે છે. તેથી,$Y = NaI / \text{dry } CH_3COCH_3$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડમાંથી આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડ બનાવવાની પદ્ધતિ છે,જેમાં તેમને $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$CH_3-CH_2-Br \xrightarrow{CoF_2} CH_3-CH_2-F$
તેથી,વિકલ્પ $A$ એ સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.

(B) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ આલ્કાઈલ ક્લોરાઈડ અથવા આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડને $AgF$,$Hg_2F_2$,$CoF_2$ અથવા $SbF_3$ જેવા ધાતુના ફ્લોરાઈડની હાજરીમાં ગરમ કરીને આલ્કાઈલ ફ્લોરાઈડના સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
આ હેલોજન વિનિમય પ્રક્રિયાનું એક ઉદાહરણ છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $H_3C-Br + AgF \rightarrow H_3C-F + AgBr$.

(B) સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ અથવા આલ્કાઇલ બ્રોમાઇડમાંથી આલ્કાઇલ ફ્લોરાઇડ મેળવવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા આલ્કાઇલ ક્લોરાઇડ/બ્રોમાઇડને ભારે ધાતુઓના ફ્લોરાઇડની હાજરીમાં ગરમ કરીને કરવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$CH_3-Br + AgF \rightarrow CH_3F + AgBr$
આમ,સ્વાર્ટ્સ પ્રક્રિયા ફ્લોરોહાઇડ્રોકાર્બન આપે છે.

(C) પ્રતિક્રિયા શ્રેણી નીચે મુજબ છે:
$1$. ટોલ્યુઈન $UV$ પ્રકાશની હાજરીમાં $Br_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત-મૂલક વિસ્થાપન અનુભવે છે,જે બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2Br)$ બનાવે છે.
$2$. બેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ શુષ્ક ઈથરમાં $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક,બેન્ઝાઈલમેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(C_6H_5CH_2MgBr)$ બનાવે છે.
$3$. ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(CH_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ત્યારબાદ એસિડિક જળવિભાજન $(H_3O^+)$ દ્વારા $2$-ફિનાઈલઈથેનોલ $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ બનાવે છે.
$4$. અંતે,$2$-ફિનાઈલઈથેનોલ $PBr_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રોક્સિલ જૂથને બ્રોમિન પરમાણુ દ્વારા બદલે છે,જે $(2$-બ્રોમોઈથાઈલ$)$બેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_2Br)$ આપે છે.