Preparation of Haloarenes Questions in Hindi

(D) बेंजीन की क्लोरीन के साथ निर्जल $AlCl_3$ या $FeCl_3$ जैसे लुईस एसिड की उपस्थिति में अभिक्रिया इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के माध्यम से होती है,जिससे क्लोरोबेंजीन बनता है।
सीधे सूर्य के प्रकाश ($UV$ प्रकाश) की उपस्थिति में,अभिक्रिया मुक्त-मूलक योगात्मक अभिक्रिया के माध्यम से होती है,जिससे बेंजीन हेक्साक्लोराइड ($BHC$ या $C_6H_6Cl_6$) बनता है।
अतः,$(i)$ के लिए निर्जल $AlCl_3$ और $(ii)$ के लिए सीधा सूर्य का प्रकाश आवश्यक है।

(A) दी गई अभिक्रिया बाल्ज़-शीमैन (Balz-Schiemann) अभिक्रिया है। इस अभिक्रिया में बेंजीनडायज़ोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट $(C_6H_5N_2^+BF_4^-)$ को गर्म किया जाता है,जिससे डायज़ोनियम लवण का अपघटन होकर फ्लोरोबेंजीन,नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ और बोरॉन ट्राइफ्लोराइड $(BF_3)$ प्राप्त होते हैं। अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5N_2^+BF_4^- \xrightarrow{\Delta} C_6H_5F + N_2 + BF_3$। अतः,उत्पाद $A$ फ्लोरोबेंजीन है।

(A) जब डायज़ोनियम लवण को $HCl$ की उपस्थिति में क्यूप्रस क्लोराइड $(Cu_2Cl_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो क्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।
इस अभिक्रिया को सैंडमेयर अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(A) $Raschig$ प्रक्रिया क्लोरोबेंजीन के उत्पादन की एक व्यावसायिक विधि है।
इस प्रक्रिया में,बेंजीन कॉपर उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन $(C_6H_5Cl)$ और जल $(H_2O)$ बनाता है।
अभिक्रिया: $2C_6H_6 + 2HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2C_6H_5Cl + 2H_2O$.

(D) एनिलीन से क्लोरोबेंजीन $(C_6H_5Cl)$ का निर्माण दो मुख्य चरणों में होता है:
$1$. डायज़ोटाइजेशन: एनिलीन $0-5 \ ^\circ C$ पर $HNO_2$ ($NaNO_2 + HCl$ से तैयार) के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है।
$2$. सैंडमेयर अभिक्रिया: इसके बाद बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड को $HCl$ की उपस्थिति में क्यूप्रस क्लोराइड $(Cu_2Cl_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिससे नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ निकलती है और क्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।

(A) $CCl_4$ की उपस्थिति में सिल्वर बेंजोएट की ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया (हुंसडीकर अभिक्रिया) के परिणामस्वरूप ब्रोमोबेंजीन,कार्बन डाइऑक्साइड और सिल्वर ब्रोमाइड का निर्माण होता है।
$C_6H_5COOAg + Br_2 \xrightarrow{CCl_4} C_6H_5Br + CO_2 + AgBr$
अतः,सही उत्पाद ब्रोमोबेंजीन है।

(D) बेंजीन डायजोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2Cl)$ का ब्रोमोबेंजीन $(C_6H_5Br)$ में रूपांतरण कॉपर पाउडर की उपस्थिति में हाइड्रोजन ब्रोमाइड $(HBr)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा किया जाता है। इस अभिक्रिया को गाटरमान अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_6H_5N_2Cl + HBr \xrightarrow{Cu} C_6H_5Br + N_2 + HCl$.

(C) $1$. टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ का नाइट्रीकरण करने पर $o-$ और $p-$ नाइट्रोटोल्यूनि का मिश्रण प्राप्त होता है।
$2$. $Sn + HCl$ के साथ अपचयन करने पर $-NO_2$ समूह $-NH_2$ में परिवर्तित हो जाता है,जिससे $o-$ और $p-$ टोल्यूइडिन प्राप्त होता है।
$3$. $NaNO_2 + HCl$ के साथ $0-5 \ ^\circ C$ पर डायज़ोटाइजेशन करने से डायज़ोनियम लवण प्राप्त होते हैं।
$4$. इन लवणों को $Cu_2Br_2 + HBr$ के साथ गर्म करने पर (सैंडमेयर अभिक्रिया) $-N_2^+Cl^-$ समूह का प्रतिस्थापन $-Br$ द्वारा हो जाता है।
$5$. अंतिम उत्पाद $o-$ और $p-$ ब्रोमोटोल्यूनि का मिश्रण है।

(D) $1$. टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ का नाइट्रीकरण करने पर $o$-नाइट्रोटोल्यूनि और $p$-नाइट्रोटोल्यूनि का मिश्रण प्राप्त होता है।
$2$. इन नाइट्रो यौगिकों का $Sn/HCl$ या $Fe/HCl$ का उपयोग करके अपचयन करने पर $o$-टोल्यूइडिन और $p$-टोल्यूइडिन ($o$-मिथाइल एनिलिन और $p$-मिथाइल एनिलिन) प्राप्त होते हैं।
$3$. इन एमाइन का $0-5 \ ^\circ C$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ डायज़ोटाइजेशन करने पर संबंधित डायज़ोनियम लवण ($o$-मिथाइल बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड और $p$-मिथाइल बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड) बनते हैं।
$4$. इन डायज़ोनियम लवणों को क्यूप्रस ब्रोमाइड $(CuBr/HBr)$ के साथ गर्म करने पर (सैंडमेयर अभिक्रिया) डायज़ोनियम समूह ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $o$-ब्रोमोटोल्यूनि और $p$-ब्रोमोटोल्यूनि प्राप्त होते हैं।

(D) एनिलीन से क्लोरोबेंजीन बनाने की प्रक्रिया दो मुख्य चरणों में होती है:
$1$. डायज़ोटाइज़ेशन: एनिलीन $0-5 \ ^\circ C$ तापमान पर $HNO_2$ ($NaNO_2 + HCl$ से बनता है) के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है।
$2$. सैंडमेयर अभिक्रिया: बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड की $HCl$ की उपस्थिति में क्यूप्रस क्लोराइड $(Cu_2Cl_2)$ के साथ अभिक्रिया कराने पर क्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।
अतः,$HNO_2, HCl$ और उसके बाद $Cu_2Cl_2$ का क्रम सही विधि है।

(B) $HCl$ की उपस्थिति में $Cu_2Cl_2$ के साथ डायज़ोनियम लवण की अभिक्रिया द्वारा क्लोरोबेंजीन बनने की प्रक्रिया को सैंडमेयर अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+)$ को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(A) $HCl$ की उपस्थिति में बेंजीन डायज़ोनियम लवण की $Cu_2Cl_2$ के साथ अभिक्रिया को $Sandmeyer$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है। इस अभिक्रिया का उपयोग बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड से क्लोरोबेंजीन तैयार करने के लिए किया जाता है।

(B) जब बेंजीन की अभिक्रिया $Fe$ (या $FeCl_3$) जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ कराई जाती है,तो यह इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया के माध्यम से क्लोरोबेंजीन और हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है।
अभिक्रिया: $C_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow{Fe} C_6H_5Cl + HCl$.

(A) $1$. $HNO_3/H_2SO_4$ के साथ $Toluene$ $(C_6H_5CH_3)$ का नाइट्रीकरण करने पर $o-$ और $p-$ नाइट्रोटोल्यूनि का मिश्रण प्राप्त होता है।
$2$. $Sn/HCl$ के साथ इनका अपचयन करने पर $-NO_2$ समूह $-NH_2$ समूह में परिवर्तित हो जाता है,जिससे $o-$ और $p-$ टोलुइडिन प्राप्त होते हैं।
$3$. $0-5 \ ^{\circ}C$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ इन एमाइन का डायज़ोटिकरण करने पर संबंधित डायज़ोनियम लवण बनते हैं।
$4$. इन डायज़ोनियम लवणों को क्यूप्रस ब्रोमाइड $(CuBr)$ के साथ गर्म करने पर (सैंडमेयर अभिक्रिया) डायज़ोनियम समूह ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है।
$5$. इस प्रकार,अंतिम उत्पाद $o-$ ब्रोमोटोल्यूनि और $p-$ ब्रोमोटोल्यूनि का मिश्रण होता है।

(D) फ्लोरोबेंजीन को बाल्ज़-शीमैन (Balz-Schiemann) अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,सबसे पहले एनिलीन को $NaNO_2$ और $HCl$ का उपयोग करके $0-5^{\circ}C$ पर बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है।
फिर,इसकी अभिक्रिया फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ कराई जाती है जिससे बेंजीन डायज़ोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट $(C_6H_5N_2^+BF_4^-)$ बनता है।
अंत में,इस लवण को गर्म करने पर फ्लोरोबेंजीन,$BF_3$ और $N_2$ गैस प्राप्त होती है।

(C) $CuCl/HCl$ का उपयोग करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का क्लोरोबेंजीन में रूपांतरण सैंडमेयर अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
रासायनिक समीकरण: $C_6H_5N_2Cl \xrightarrow{CuCl/HCl} C_6H_5Cl + N_2$
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) एरिल फ्लोराइड को बाल्ज़-शीमैन अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है। इस अभिक्रिया में,एरीन डायजोनियम क्लोराइड को फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ उपचारित किया जाता है जिससे एरीन डायजोनियम फ्लोरोबोरेट बनता है,जो गर्म करने पर एरिल फ्लोराइड,नाइट्रोजन गैस और बोरॉन ट्राइफ्लोराइड $(BF_3)$ देता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $Ar-N_2^+Cl^- + HBF_4$ $\rightarrow Ar-N_2^+BF_4^- + HCl$ $\rightarrow Ar-F + N_2 + BF_3$.

(C) बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का ब्रोमोबेंजीन में रूपांतरण इसे कॉपर पाउडर $(Cu)$ और हाइड्रोजन ब्रोमाइड $(HBr)$ के साथ उपचारित करके प्राप्त किया जाता है।
इस विशिष्ट अभिक्रिया को गाटरमैन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
रासायनिक रूपांतरण इस प्रकार है:
$C_6H_5N_2Cl \xrightarrow{Cu/HBr} C_6H_5Br + N_2 + HCl$

(B) बेंजीन का सीधा फ्लोरीनीकरण अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और नियंत्रित करने में कठिन होता है,जो अक्सर विस्फोटक प्रतिक्रियाओं या पॉलीफ्लोरीनेटेड उत्पादों की ओर ले जाता है।
$Balz-Schiemann$ अभिक्रिया बेंजीन वलय में फ्लोरीन परमाणु को पेश करने के लिए सबसे प्रभावी विधि है।
इस प्रक्रिया में,एनिलीन को $NaNO_2/HCl$ और उसके बाद $HBF_4$ के साथ प्रतिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट लवण $(C_6H_5N_2^+BF_4^-)$ में परिवर्तित किया जाता है।
गर्म करने पर,लवण का अपघटन होकर फ्लोरोबेंजीन,$N_2$ गैस और $BF_3$ प्राप्त होता है।

(B) $Sandmeyer$ अभिक्रिया डायज़ोनियम लवण के माध्यम से प्राथमिक एरोमैटिक एमाइन से एरिल हैलाइड के संश्लेषण के लिए एक प्रसिद्ध और कुशल विधि है।
यह बेंजीन के सीधे हैलोजनीकरण (जो अक्सर पॉली-प्रतिस्थापन की ओर ले जाता है) या फिनोल की $PCl_5$ के साथ अभिक्रिया (जो क्लोरोबेंजीन का कम उत्पादन देती है) जैसी अन्य विधियों की तुलना में एरिल हैलाइड का उच्च उत्पादन प्रदान करती है।
इसलिए,एरिल हैलाइड के उच्च उत्पादन के लिए $Sandmeyer$ अभिक्रिया सबसे उपयुक्त है।

(B) प्रयोगशाला में फ्लोरोबेंजीन $Schiemann$ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
सबसे पहले,एनिलीन को डायज़ोटाइज़ेशन के माध्यम से बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है।
फिर,इसे फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ उपचारित करके बेंजीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट $(C_6H_5N_2BF_4)$ बनाया जाता है।
अंत में,इस लवण को गर्म करने पर इसका अपघटन होता है और फ्लोरोबेंजीन,$N_2$ तथा $BF_3$ प्राप्त होते हैं।

(B) औद्योगिक रूप से क्लोरोबेंजीन $Raschig$ प्रक्रम द्वारा तैयार किया जाता है। इस प्रक्रिया में,बेंजीन की अभिक्रिया $HCl$ और $O_2$ के साथ कॉपर उत्प्रेरक $(CuCl_2)$ की उपस्थिति में उच्च तापमान पर कराई जाती है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $2C_6H_6 + 2HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2C_6H_5Cl + 2H_2O$.

(A) एराइल हैलाइड्स को एल्काइल हैलाइड्स की बनाने वाली विधियों से नहीं बनाया जा सकता है,क्योंकि फिनोल में $C-OH$ बंध अल्कोहल के $C-OH$ बंध की तुलना में बहुत मजबूत होता है।
$(a)$ एरीन से इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन द्वारा विरचन:
विधि: एराइल क्लोराइड और ब्रोमाइड को एरीन की क्लोरीन $(Cl_2)$ या ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ आयरन या आयरन $(III)$ क्लोराइड जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया द्वारा बनाया जाता है।
क्रियाविधि: यह अभिक्रिया इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन के माध्यम से होती है। लुईस अम्ल उत्प्रेरक $Cl^+$ और $Br^+$ इलेक्ट्रॉनरागी उत्पन्न करते हैं।
अभिक्रियाएं: $C_6H_6 + X_2 \xrightarrow{Fe/FeX_3} C_6H_5X + HX$ (जहाँ $X = Cl, Br$ है)।
ऑर्थो और पैरा आइसोमर्स को उनके गलनांक में बड़े अंतर के कारण आसानी से अलग किया जा सकता है।
आयोडिनेशन: यह अभिक्रिया उत्क्रमणीय है,इसलिए अभिक्रिया के दौरान बनने वाले $HI$ के ऑक्सीकरण के लिए $HNO_3$ या $HIO_4$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंट की आवश्यकता होती है।
फ्लोरीनेशन: फ्लोरीन की अत्यधिक अभिक्रियाशीलता के कारण इस विधि द्वारा फ्लोरो यौगिक नहीं बनाए जा सकते।
$(b)$ एमाइन से सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा विरचन:
$(i)$ डायज़ोटाइजेशन: प्राथमिक एरोमैटिक एमाइन को ठंडे जलीय खनिज अम्ल में घोलकर सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ के साथ उपचारित करने पर डायज़ोनियम लवण $(ArN_2^+X^-)$ बनते हैं।
$(ii)$ सैंडमेयर अभिक्रिया: ताज़ा तैयार डायज़ोनियम लवण के घोल को क्यूप्रस क्लोराइड $(Cu_2Cl_2)$ या क्यूप्रस ब्रोमाइड $(Cu_2Br_2)$ के साथ उपचारित करने पर डायज़ोनियम समूह को $-Cl$ या $-Br$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(N/A) एराइल हैलाइड को एल्काइल हैलाइड की विधि से नहीं बनाया जा सकता क्योंकि फिनोल का $C-OH$ बंध अल्कोहल के $C-OH$ बंध की तुलना में अधिक मजबूत होता है।
$(a)$ एरीन से इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन द्वारा एराइल हैलाइड का विरचन:
विधि: एरीन यौगिकों की आयरन या आयरन $(III)$ क्लोराइड जैसे लुईस अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में क्लोरीन $(Cl_2)$ और ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ अभिक्रिया कराने पर क्रमशः एराइल क्लोराइड और एराइल ब्रोमाइड बनते हैं।
क्रियाविधि: यह अभिक्रिया इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन द्वारा होती है। उत्प्रेरक लुईस अम्ल इलेक्ट्रॉनरागी ($Cl^+$ या $Br^+$) उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया: $C_6H_6 + X_2 \xrightarrow{Fe/FeX_3, \Delta} C_6H_5X + HX$ (जहाँ $X = Cl, Br$)।
ऑर्थो और पैरा समावयवियों को उनके गलनांक में बड़े अंतर के कारण आसानी से अलग किया जा सकता है।
आयोडिनेशन: इस अभिक्रिया में उत्पन्न $HI$ के ऑक्सीकरण के लिए $HNO_3$ या $HIO_4$ जैसे ऑक्सीकारक की आवश्यकता होती है।
फ्लोरीनेशन: फ्लोरीन की अत्यधिक उच्च अभिक्रियाशीलता के कारण इस विधि से फ्लोरो यौगिक नहीं बनाए जा सकते।
$(b)$ एमाइन से सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा एराइल हैलाइड का विरचन:
$(i)$ डायज़ोटाइजेशन: प्राथमिक एरोमैटिक एमाइन को ठंडे जलीय खनिज अम्ल में घोलकर सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ के साथ अभिक्रिया कराने पर डायज़ोनियम लवण $(ArN_2^+ X^-)$ बनता है।
अभिक्रिया: $C_6H_5NH_2 + NaNO_2 + 2HX \xrightarrow{273-278 K} C_6H_5N_2^+ X^- + 2H_2O + NaX$।
$(ii)$ सैंडमेयर अभिक्रिया: ताजे बने डायज़ोनियम लवण के विलयन को क्यूप्रस क्लोराइड $(Cu_2Cl_2)$ या क्यूप्रस ब्रोमाइड $(Cu_2Br_2)$ के साथ उपचारित करने पर डायज़ोनियम समूह $(N_2^+ X^-)$ का $-Cl$ या $-Br$ द्वारा प्रतिस्थापन हो जाता है।
अभिक्रिया: $C_6H_5N_2^+ X^- \xrightarrow{Cu_2X_2} C_6H_5X + N_2$।

(N/A) आयोडिनेशन अभिक्रियाएं प्रकृति में प्रतिवर्ती (reversible) होती हैं। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_6 + I_2 \rightleftharpoons C_6H_5I + HI$
अभिक्रिया को आगे की दिशा में ले जाने के लिए,अभिक्रिया के दौरान बनने वाले $HI$ को हटाना आवश्यक है। यह $HIO_3$ (आयोडिक एसिड) जैसे ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है,जो $HI$ को ऑक्सीकृत करके वापस $I_2$ में बदल देता है:
$5HI + HIO_3 \rightarrow 3I_2 + 3H_2O$
यह प्रतिवर्ती अभिक्रिया को रोकता है और संतुलन को एरील आयोडाइड के निर्माण की ओर ले जाता है।

(N/A) लुईस एसिड जैसे $FeX_{3}$ $(X = Cl, Br)$ का उपयोग हैलोजन अणु $(X_{2})$ से इलेक्ट्रोफाइल,हैलोनियम आयन $(X^{\oplus})$ उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$X-X + FeX_{3} \rightarrow [FeX_{4}]^{-} + X^{\oplus}$
इसके बाद इलेक्ट्रोफाइल $X^{\oplus}$ बेंजीन रिंग पर हमला करके एक $\sigma$-कॉम्प्लेक्स बनाता है,जो बाद में एक प्रोटॉन खोकर एरील हैलाइड बनाता है।
कुल अभिक्रिया:
$C_{6}H_{6} + X_{2} \xrightarrow{FeX_{3}, \text{dark}} C_{6}H_{5}X + HX$ जहाँ $X = Cl, Br$।

(N/A) $C_7H_8$ आण्विक सूत्र वाला यौगिक $A$ टाल्यूइन $(C_6H_5CH_3)$ है।
जब टाल्यूइन की अभिक्रिया $FeCl_3$ (लुईस अम्ल) की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ कराई जाती है,तो इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया होती है।
$-CH_3$ समूह ऑर्थो और पैरा-निर्देशी होता है।
इसलिए,यह अभिक्रिया $o$-क्लोरोटाल्यूइन और $p$-क्लोरोटाल्यूइन का मिश्रण प्रदान करती है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{FeCl_3} \text{o-Chlorotoluene} + \text{p-Chlorotoluene}$

फिनोल में,ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) बेंजीन वलय के साथ अनुनाद (resonance) में भाग लेते हैं।
यह $C-O$ बंध को आंशिक द्वि-बंध लक्षण प्रदान करता है।
इस आंशिक द्वि-बंध लक्षण के कारण,$C-O$ बंध एक शुद्ध एकल बंध की तुलना में बहुत मजबूत और छोटा होता है,जिससे इसे तोड़ना कठिन हो जाता है।
इसलिए,$-OH$ समूह को $-Cl$ परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करने के लिए आवश्यक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया इन परिस्थितियों में आसानी से नहीं हो सकती है।

(N/A) एनिलीन से मोनोब्रोमोबेंजीन प्राप्त करने के लिए,निम्नलिखित दो-चरणीय प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है:
$1$. डायज़ोटाइज़ेशन: एनिलीन को $273-278 \ K$ के कम तापमान पर $NaNO_2$ और $HCl$ के साथ उपचारित करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाया जाता है।
$2$. सैंडमेयर अभिक्रिया: इसके बाद बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड को हाइड्रोब्रोमिक एसिड $(HBr)$ की उपस्थिति में क्यूप्रस ब्रोमाइड $(Cu_2Br_2)$ के साथ उपचारित करके ब्रोमोबेंजीन प्राप्त किया जाता है।
अभिक्रिया अनुक्रम:
$C_6H_5NH_2$ $\xrightarrow{NaNO_2 + HCl, 273-278 \ K} C_6H_5N_2^+Cl^-$ $\xrightarrow{Cu_2Br_2/HBr} C_6H_5Br$

(N/A) हेलोएरीन का निर्माण एरीन के इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन द्वारा किया जाता है। एराइल क्लोराइड और ब्रोमाइड का निर्माण लुईस एसिड उत्प्रेरक जैसे आयरन या आयरन$(III)$ क्लोराइड $(FeCl_3)$ की उपस्थिति में एरीन के क्लोरीनीकरण और ब्रोमीनीकरण द्वारा किया जाता है।
अंधेरे में $Fe$ की उपस्थिति में टोल्यूनि की $X_2$ $(X = Cl, Br)$ के साथ अभिक्रिया से $o$- और $p$-हेलोटोल्यूनि का मिश्रण प्राप्त होता है। उनके गलनांक में बड़े अंतर के कारण इन आइसोमर्स को आसानी से अलग किया जा सकता है।
एरीन का सीधा आयोडिनेशन प्रतिवर्ती होता है और उत्पन्न $HI$ को ऑक्सीकृत करने के लिए $HIO_3$ या $HNO_3$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंट की उपस्थिति आवश्यक है,जिससे अभिक्रिया आगे बढ़ती है:
$5 HI + HIO_3 \rightarrow 3 I_2 + 3 H_2O$
फ्लोरोएरीन इस विधि द्वारा नहीं बनाए जाते हैं क्योंकि फ्लोरीन की उच्च अभिक्रियाशीलता को नियंत्रित करना कठिन होता है।

(C) बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(ArN_2Cl)$ की हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ की उपस्थिति में कॉपर पाउडर $(Cu)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा एराइल क्लोराइड $(ArCl)$ बनने की प्रक्रिया को गाटरमैन अभिक्रिया कहा जाता है।
नोट: यदि $Cu / HCl$ के स्थान पर $Cu_2Cl_2 / HCl$ का उपयोग किया जाता,तो यह सैंडमेयर अभिक्रिया होती।

(N/A) $(i)$ डायज़ोटिकरण: जब एक प्राथमिक एरोमैटिक एमीन को ठंडे जलीय खनिज अम्ल में घोलकर या निलंबित करके सोडियम नाइट्राइट के साथ उपचारित किया जाता है,तो एक डायज़ोनियम लवण बनता है। इस अभिक्रिया को डायज़ोटिकरण कहा जाता है।
$(ii)$ सैंडमेयर अभिक्रिया: ताज़ा तैयार डायज़ोनियम लवण के विलयन को क्यूप्रस क्लोराइड या क्यूप्रस ब्रोमाइड के साथ मिलाने पर डायज़ोनियम समूह का $-Cl$ या $-Br$ द्वारा प्रतिस्थापन हो जाता है।
$(iii)$ आयोडाइड उत्पाद: डायज़ोनियम समूह का आयोडीन द्वारा प्रतिस्थापन के लिए क्यूप्रस हैलाइड की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है और यह केवल डायज़ोनियम लवण को पोटेशियम आयोडाइड के साथ हिलाकर किया जाता है।

(D) क्लोरोबेंजीन को निर्जलीय $FeCl_{3}$ जैसे लुईस एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ बेंजीन के इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_{6}H_{6} + Cl_{2} \xrightarrow{\text{anhydrous } FeCl_{3}} C_{6}H_{5}Cl + HCl$
वैकल्पिक रूप से,इसे एनिलिन से सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा भी तैयार किया जा सकता है,लेकिन विकल्प $D$ बेंजीन से क्लोरोबेंजीन के संश्लेषण के लिए एक सीधी और मानक विधि है।

(D) सैंडमेयर अभिक्रिया में बेन्जीन डायज़ोनियम लवणों को $CuCl/HCl$ या $CuBr/HBr$ के साथ उपचारित किया जाता है,जिससे क्रमशः क्लोरोबेन्जीन या ब्रोमोबेन्जीन प्राप्त होता है।
दी गई संरचनाओं में से:
$I$: फ्लोरोबेन्जीन (बाल्ज़-शीमैन अभिक्रिया द्वारा)
$II$: क्लोरोबेन्जीन (सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा)
$III$: ब्रोमोबेन्जीन (सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा)
$IV$: आयोडोबेन्जीन ($KI$ के साथ उपचार द्वारा)
$V$: एस्टैटोबेन्जीन (सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा तैयार नहीं किया जाता है)
अतः,केवल $II$ और $III$ को सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जा सकता है।
कुल संख्या $2$ है।

(C) गाटरमैन अभिक्रिया में,एरीन डायज़ोनियम लवण के विलयन को कॉपर चूर्ण की उपस्थिति में संबंधित हैलोजन अम्ल के साथ उपचारित करके एरीन वलय में क्लोरीन या ब्रोमीन को प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
विकल्प $C$ गाटरमैन अभिक्रिया को दर्शाता है जहाँ $ArN_{2}^{+}X^{-}$,$Cu/HBr$ के साथ अभिक्रिया करके $ArBr$ बनाता है।

(C) $(C)$
सैंडमेयर अभिक्रिया वह प्रक्रिया है जिसमें डायज़ोनियम समूह $(-N_{2}^{+}X^{-})$ को उसके अम्ल ($HCl$ या $HBr$) की उपस्थिति में संबंधित क्युप्रस लवण ($CuCl$ या $CuBr$) का उपयोग करके हैलोजन (जैसे $-Cl$ या $-Br$) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
रासायनिक समीकरण: $Ar-N_{2}^{+}X^{-} \xrightarrow{CuCl / HCl} Ar-Cl + N_{2} \uparrow$

(A) वह अभिक्रिया जिसमें डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+)$ को कॉपर$(I)$ लवणों ($CuCl/HCl$,$CuBr/HBr$,या $CuCN/KCN$) का उपयोग करके हैलोजन या सायनो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,सैंडमेयर अभिक्रिया कहलाती है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम लवण को एरील हैलाइड या एरील नाइट्राइल प्राप्त करने के लिए उसके संबंधित अम्ल की उपस्थिति में क्यूप्रस हैलाइड के साथ उपचारित किया जाता है।

(D) Balz-Schiemann अभिक्रिया प्राथमिक एरोमैटिक एमाइन से एराइल फ्लोराइड बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली एक रासायनिक अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एरीन डायज़ोनियम लवण को फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_{4})$ के साथ उपचारित करके एरीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट $(Ar-N_{2}^{+} BF_{4}^{-})$ बनाया जाता है,जो अवक्षेपित हो जाता है।
गर्म करने पर,यह लवण विघटित होकर एराइल फ्लोराइड $(Ar-F)$,बोरॉन ट्राइफ्लोराइड $(BF_{3})$ और नाइट्रोजन गैस $(N_{2})$ देता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Ar-N_{2}^{+} Cl^{-} + HBF_{4} \rightarrow Ar-N_{2}^{+} BF_{4}^{-} + HCl$
$Ar-N_{2}^{+} BF_{4}^{-} \xrightarrow{\Delta} Ar-F + BF_{3} + N_{2}$

(A) सैंडमेयर अभिक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसका उपयोग कॉपर लवणों को अभिकर्मक या उत्प्रेरक के रूप में उपयोग करके एरील डायज़ोनियम लवणों से एरील हैलाइड्स बनाने के लिए किया जाता है।
विशेष रूप से,बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड की $CuCl/HCl$ या $CuBr/HBr$ या $CuCN/KCN$ के साथ अभिक्रिया क्रमशः क्लोरोबेंजीन,ब्रोमोबेंजीन या बेंज़ोनाइट्राइल का निर्माण करती है।
दिए गए विकल्पों में से,$CuCN / KCN$ वह अभिकर्मक है जिसका उपयोग सैंडमेयर अभिक्रिया के माध्यम से साइनो समूह को जोड़ने के लिए किया जाता है।

(B) जब एरीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(Ar-N_2^+Cl^-)$ को फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह अवक्षेप के रूप में एरीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट $(Ar-N_2^+BF_4^-)$ बनाता है।
गर्म करने पर,यह लवण विघटित होकर फ्लोरोएरीन $(Ar-F)$,बोरॉन ट्राइफ्लोराइड $(BF_3)$ और नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ देता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Ar-N_2^+Cl^- + HBF_4 \rightarrow Ar-N_2^+BF_4^- + HCl$।
इसके बाद,$Ar-N_2^+BF_4^- \xrightarrow{\Delta} Ar-F + BF_3 + N_2$।

(B) सैंडमेयर अभिक्रिया में कॉपर$(I)$ लवणों ($CuCl$,$CuBr$,$CuCN$) का उपयोग करके बेंजीन डायज़ोनियम लवणों का एरील हैलाइड्स (क्लोरो,ब्रोमो) या एरील साइनाइड्स में रूपांतरण शामिल है।
विशेष रूप से:
$1$. $Ph-N_2^+Cl^- + CuCl \rightarrow Ph-Cl + N_2$
$2$. $Ph-N_2^+Cl^- + CuBr \rightarrow Ph-Br + N_2$
$3$. $Ph-N_2^+Cl^- + CuCN \rightarrow Ph-CN + N_2$
आयोडोबेंजीन $(Ph-I)$ सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा तैयार नहीं किया जाता है क्योंकि इसे बेंजीन डायज़ोनियम लवण को पोटेशियम आयोडाइड $(KI)$ के घोल के साथ उपचारित करके तैयार किया जाता है,जिसमें कॉपर उत्प्रेरक की आवश्यकता नहीं होती है।

(A) हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ की उपस्थिति में बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड की क्यूप्रस क्लोराइड $(CuCl)$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन बनाने की प्रक्रिया को सैंडमेयर अभिक्रिया कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+Cl^-)$ को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
आयोडीन के साथ बेंजीन का इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन एक प्रतिवर्ती अभिक्रिया है,जिसमें $HI$ को हटाने के लिए ऑक्सीकरण एजेंट की आवश्यकता होती है,इसलिए इसे प्रत्यक्ष तैयारी नहीं माना जाता है।
फ्लोरीनीकरण अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है,जिससे सीधे इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए इसे नियंत्रित करना कठिन हो जाता है।
इसलिए,एराइल आयोडाइड और एराइल फ्लोराइड को सीधे इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है।

(B) डायज़ोनियम लवण की फ्लोरोबोरिक एसिड $(HBF_4)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद प्राप्त डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट लवण को गर्म करके एरील फ्लोराइड प्राप्त करने की प्रक्रिया को बाल्ज़-शीमैन अभिक्रिया कहा जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5N_2^+Cl^- + HBF_4 \rightarrow C_6H_5N_2^+BF_4^- + HCl$
$C_6H_5N_2^+BF_4^- \xrightarrow{\Delta} C_6H_5F + N_2 + BF_3$

(C) Raschig प्रक्रिया $benzene$ से $chlorobenzene$ तैयार करने की एक व्यावसायिक विधि है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_6 + HCl + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{CuCl_2, 500 \ K} C_6H_5Cl + H_2O$
अतः,इस प्रक्रिया में $benzene$ का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

(B) बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड की $Cu_{2}Cl_{2} / HCl$ के साथ अभिक्रिया द्वारा क्लोरोबेंजीन बनने की प्रक्रिया को सैंडमेयर अभिक्रिया कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम समूह $(-N_{2}^{+}Cl^{-})$ को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(C) बेंजीन डायज़ोनियम लवण से ब्रोमोबेंजीन का संश्लेषण सैंडमेयर अभिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
इस अभिक्रिया में,बेंजीन डायज़ोनियम लवण को हाइड्रोब्रोमिक एसिड $(HBr)$ की उपस्थिति में क्यूप्रस ब्रोमाइड $(Cu_2Br_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$C_6H_5N_2^+Cl^- + Cu_2Br_2 \xrightarrow{HBr} C_6H_5Br + N_2 + Cu_2Cl_2$
अतः,$Cu_2Br_2$ और $HBr$ की उपस्थिति आवश्यक है।

(B) अभिक्रिया $ArN_2^+ Cl^- + Cu + HCl \longrightarrow ArCl + N_2 + CuCl$ को गाटरमैन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम लवण $HCl$ की उपस्थिति में कॉपर धातु के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन देता है।
यह अभिक्रिया सैंडमेयर अभिक्रिया का एक संशोधित रूप है,जिसमें कॉपर$(I)$ क्लोराइड $(CuCl)$ या कॉपर$(I)$ ब्रोमाइड $(CuBr)$ के स्थान पर कॉपर पाउडर का उपयोग किया जाता है।

(A) गैटरमैन अभिक्रिया में,डायज़ोनियम समूह $(-N_2^+Cl^-)$ को हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ की उपस्थिति में कॉपर पाउडर $(Cu)$ का उपयोग करके क्लोरीन परमाणु $(-Cl)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
विशेष रूप से,इस प्रतिस्थापन में शामिल न्यूक्लियोफिलिक प्रजाति क्लोराइड आयन $(Cl^{\ominus})$ है,और उपयोग किए गए अभिकर्मक $Cu$ पाउडर और $HCl$ हैं।
अतः,$\underline{X} = Cl^{\ominus}$ और $\underline{Y} = Cu / HCl$।