Properties of Haloalkanes Questions in Gujarati

(A) આ પ્રક્રિયા $S_{N}2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$S_{N}2$ પ્રક્રિયામાં,ન્યુક્લિયોફાઇલ ($NaOH$ માંથી $OH^-$) લિવિંગ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
$-Cl$ અને $-OEt$ માંથી,ક્લોરાઇડ આયન $(-Cl^-)$ એ ઇથોક્સાઇડ આયન $(-OEt^-)$ કરતા ઘણો સારો લિવિંગ ગ્રુપ છે.
તેથી,$OH^-$ ન્યુક્લિયોફાઇલ પ્રાધાન્યરૂપે $-Cl$ પરમાણુ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર હુમલો કરશે.
આ હુમલો પાછળની બાજુથી થાય છે,જેના પરિણામે તે કાયરલ કેન્દ્ર પર વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ (inversion) થાય છે.
$-OEt$ સમૂહ અપ્રભાવિત રહે છે.
આમ,નીપજ તે છે જેમાં $-Cl$ સમૂહનું $-OH$ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે અને સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી ઉલટાઈ જાય છે.

(D) આ પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા આગળ વધે છે,જેમાં લિવિંગ ગ્રુપ $(-OTs)$ જોડાયેલ હોય તેવા કાઈરલ કેન્દ્ર પર વોલ્ડન વ્યુત્ક્રમણ (Walden inversion) થાય છે.
$1$. પ્રારંભિક પદાર્થમાં $-OTs$ ગ્રુપ વેજ (wedge) પર છે.
$2$. $Br^-$ ન્યુક્લિયોફાઈલ વિરુદ્ધ દિશામાંથી (dash) હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ થાય છે.
$3$. પરિણામી નીપજમાં $-Br$ ગ્રુપ ડેશ (dash) પર હોય છે.
$4$. આ બંધારણને ફિશર પ્રોજેક્શનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે,કાર્બન શૃંખલાને ઊભી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે જેમાં સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન પામેલ ગ્રુપ $(-COOMe)$ ઉપર હોય છે.
$5$. સ્ટીરિયોકેમિકલ રૂપાંતરણને અનુસરીને,સાચું ફિશર પ્રોજેક્શન વિકલ્પ $D$ ને અનુરૂપ છે.

(A) $CH_3CH_2Br$ (પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ) ની બેઈઝ/ન્યુક્લિયોફાઈલ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N2$ (વિસ્થાપન) અથવા $E2$ (વિલોપન) માર્ગે થઈ શકે છે.
$CH_3CH_2OK$ એ પ્રબળ અને અવરોધરહિત ન્યુક્લિયોફાઈલ છે,જે $S_N2$ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$(CH_3)_3COK$ એ પ્રબળ અને અવરોધિત બેઈઝ (પોટેશિયમ ટર્ટ-બ્યુટોક્સાઈડ) છે,જે અવકાશી અવરોધને કારણે વિસ્થાપન કરતા $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયાને વધુ પસંદ કરે છે.
તેથી,$(CH_3)_3COK$ ની સરખામણીમાં $CH_3CH_2OK$ વધુ પ્રમાણમાં વિસ્થાપન નીપજ આપશે.

(C) પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ $(H_2O, \Delta)$ $S_N1$ અને $E1$ મિકેનિઝમ માટે અનુકૂળ છે.
પ્રક્રિયક $X$ માટે બે સ્ટીરિયોઆઈસોમેરિક આલ્કોહોલ ($A$ અને $B$) જે એનાન્ટિઓમર્સ નથી (ડાયાસ્ટીરિયોમર્સ) અને બે એનાન્ટિઓમેરિક આલ્કીન ($C$ અને $D$) મેળવવા માટે,પ્રક્રિયક એક કાયરલ અણુ હોવો જોઈએ જે કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બનાવે છે.
બંધારણ $III$ એ $1$-બ્રોમો-$1$-મિથાઈલ-$4$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સેન છે. આયનીકરણ પર,તે $C1$ સ્થાન પર કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
સમતલીય કાર્બોકેટાયનની ઉપરની અથવા નીચેની બાજુથી $H_2O$ નો હુમલો બે ડાયાસ્ટીરિયોમેરિક આલ્કોહોલ ($cis$ અને $trans$ આઈસોમર્સ) આપે છે,જે $A$ અને $B$ છે.
કાર્બોકેટાયનમાંથી પ્રોટોનનું વિલોપન આલ્કીન બનાવવા માટે બે રીતે થઈ શકે છે. $C4$ પર કાયરલ કેન્દ્રની હાજરીને કારણે,પરિણામી આલ્કીન $C$ અને $D$ એનાન્ટિઓમર્સ છે.
આમ,બંધારણ $III$ તમામ આપેલ માપદંડોને પૂર્ણ કરે છે.

(B) $E_2$ પ્રક્રિયાનો દર સંક્રાંતિ અવસ્થાની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે,જે આલ્કાઈલ હેલાઈડના વિસ્થાપન પર નિર્ભર છે.
$E_2$ પ્રક્રિયાઓ માટે,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ સામાન્ય રીતે $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ હોય છે,કારણ કે વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન્સ માટે સંક્રાંતિ અવસ્થા હાયપરકોન્જુગેશન અને પ્રેરક અસરોને કારણે વધુ સ્થિર હોય છે.
સંયોજન $a$ એ તૃતીયક $(3^\circ)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,સંયોજન $b$ એ દ્વિતીયક $(2^\circ)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,અને સંયોજન $c$ એ પ્રાથમિક $(1^\circ)$ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $a > b > c$ છે.

(B) એનાન્ટિઓમર્સની જોડી (રેસેમિક મિશ્રણ) નું નિર્માણ $S_N1$ પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે જ્યાં સમતલીય કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$2$-આયોડો-$3$-મિથાઈલબ્યુટેનની $H_2O$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે.
લીવિંગ ગ્રુપ $(I^-)$ દૂર થઈને સમતલીય કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
ત્યારબાદ ન્યુક્લિયોફાઈલ $(H_2O)$ સમતલીય કાર્બોકેટાયનની બંને બાજુએથી હુમલો કરી શકે છે,જેના પરિણામે બંને એનાન્ટિઓમર્સ સમાન પ્રમાણમાં બને છે,જે રેસેમિક મિશ્રણ ($dl$ મિશ્રણ) આપે છે.

(A) હેલોઆલ્કેનની આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયા $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
$E2$ વિલોપન માટે,લિવિંગ ગ્રુપ $(-Br)$ અને $\beta$-હાઈડ્રોજન (અથવા ડ્યુટેરિયમ) એન્ટી-પેરિપ્લેનર ગોઠવણીમાં હોવા જોઈએ.
આપેલ અણુમાં,$-Br$ પરમાણુ એક્સિયલ સ્થાનમાં છે. બાજુના કાર્બન પર ડ્યુટેરિયમ પરમાણુ એક્સિયલ સ્થાનમાં ($-Br$ ની વિરુદ્ધ) અને હાઈડ્રોજન પરમાણુ ઇક્વેટોરિયલ સ્થાનમાં છે.
ડ્યુટેરિયમ એ $-Br$ ગ્રુપની વિરુદ્ધ હોવાથી,$E2$ વિલોપનમાં $-D$ અને $-Br$ દૂર થશે ($-DBr$ વિલોપન).
તેથી,ડ્યુટેરિયમ પરમાણુ દૂર થાય છે અને જે કાર્બન પર $-Br$ હતું અને જે કાર્બન પર $-D$ હતું તેની વચ્ચે દ્વિબંધ રચાય છે.
પરિણામી નીપજ $3$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સિન છે.

(C) $S_{N}2$ પ્રક્રિયા માટે ન્યુક્લિયોફાઇલ દ્વારા લિવિંગ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર પાછળથી હુમલો (backside attack) જરૂરી છે.
$(A)$ એ $tert$-બ્યુટાઇલ બ્રોમાઇડ છે,જે તૃતીયક હેલાઇડ છે. જોકે તૃતીયક હેલાઇડ માટે અવકાશી અવરોધને કારણે $S_{N}2$ સામાન્ય રીતે ધીમી હોય છે,પરંતુ તે બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમના બ્રિજહેડ કાર્બન કરતા વધુ સુલભ છે.
$(B)$ એ $1$-બ્રોમોબાયસાઇક્લો$[2.2.2]$ઓક્ટેન છે અને $(C)$ એ $1$-બ્રોમોબાયસાઇક્લો$[2.2.1]$હેપ્ટેન છે. આ બાયસાઇક્લિક સંયોજનોમાં,બ્રિજહેડ કાર્બન અત્યંત અવકાશી અવરોધ ધરાવે છે,અને પાછળથી હુમલો ભૌમિતિક રીતે અશક્ય છે કારણ કે સખત કેજ સ્ટ્રક્ચર ન્યુક્લિયોફાઇલને $C-Br$ બંધની વિરુદ્ધ બાજુથી કાર્બન સુધી પહોંચતા અટકાવે છે.
વધુમાં,$S_{N}2$ પ્રક્રિયા માટેની સંક્રાંતિ અવસ્થામાં મધ્યવર્તી કાર્બનની આસપાસ બંધોની સમતલીય ગોઠવણી જરૂરી છે,જે આ સખત બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમમાં પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી.
તેથી,$(A)$ સૌથી ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારબાદ $(B)$,અને $(C)$ સૌથી ધીમી છે કારણ કે $[2.2.1]$ સિસ્ટમમાં $[2.2.2]$ સિસ્ટમની તુલનામાં વધુ તાણ અને જડતા હોય છે.
આમ,પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ $(A) > (B) > (C)$ છે.

(A) $1,2-\text{dichloroethane}$ $(ClCH_2CH_2Cl)$ અને ડાયસોડિયમ ઇથેન-$1,2-\text{dithiolate}$ $(NaSCH_2CH_2SNa)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
ડાયથાયોલેટમાં સલ્ફર પરમાણુઓ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને $1,2-\text{dichloroethane}$ ના કાર્બન પરમાણુઓ પર હુમલો કરે છે,જેનાથી ક્લોરાઇડ આયનો દૂર થાય છે.
આના પરિણામે છ-સભ્યવાળી હેટરોસાયક્લિક રીંગ બને છે જેને $1,4-\text{dithiane}$ $(C_4H_8S_2)$ કહેવામાં આવે છે અને આડપેદાશ તરીકે $2NaCl$ મળે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $ClCH_2CH_2Cl + NaSCH_2CH_2SNa \to C_4H_8S_2 + 2NaCl$.
આમ,નીપજ $(P)$ એ $2NaCl$ છે.

(C) ભેજવાળા $Ag_2O$ સાથે $1$-બ્રોમો$-1-$સાયક્લોપેન્ટાઈલઈથેનની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$1$. લિવિંગ ગ્રુપ $Br^-$ દૂર થઈને સાઈડ ચેઈન પર દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
$2$. આ કાર્બોકેટાયન પાંચ-સભ્યની રીંગમાંથી વધુ સ્થાયી છ-સભ્યની રીંગ કાર્બોકેટાયનમાં રીંગ વિસ્તરણ (ring expansion) પામે છે.
$3$. રીંગ કાર્બન પર વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે $1,2$-હાઈડ્રાઈડ શિફ્ટ થાય છે.
$4$. અંતે,ન્યુક્લિયોફાઈલ $OH^-$ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે $1$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્ઝેનોલ બનાવે છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં મેથોક્સી મિથાઈલ ક્લોરાઈડ $(MeO-CH_2-Cl)$ માં રહેલા ક્લોરિન પરમાણુનું $KCN$ માંથી મળતા સાયનાઈડ આયન $(CN^-)$ દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે.
આ એક ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે જેમાં $CN^-$ આયન ક્લોરિન સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પરમાણુ પર હુમલો કરે છે અને ક્લોરાઈડ આયનને દૂર કરે છે.
બનતી નીપજ મેથોક્સી એસીટોનાઈટ્રાઈલ છે,જે $MeO-CH_2-CN$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(D) $S_N2$ પ્રતિક્રિયા તરફ આલ્કાઇલ હેલાઇડ્સની પ્રતિક્રિયાશીલતા મુખ્યત્વે અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) દ્વારા નક્કી થાય છે. $S_N2$ મિકેનિઝમમાં લિવિંગ ગ્રુપ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુની પાછળની બાજુથી ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થાય છે. જેમ ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બનની આસપાસ અવકાશી અવરોધ વધે છે,તેમ $S_N2$ પ્રતિક્રિયાનો દર ઘટે છે.
વિકલ્પ $D$ માં,આપણે $2$-ક્લોરો-$3,3$-ડાયમિથાઇલબ્યુટેન અને $1$-ક્લોરો-$3,3$-ડાયમિથાઇલબ્યુટેનની સરખામણી કરીએ છીએ.
$2$-ક્લોરો-$3,3$-ડાયમિથાઇલબ્યુટેનમાં,ક્લોરિન પરમાણુ દ્વિતીયક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે અને $\beta$-સ્થિતિ પર નોંધપાત્ર શાખા છે.
$1$-ક્લોરો-$3,3$-ડાયમિથાઇલબ્યુટેનમાં,ક્લોરિન પરમાણુ પ્રાથમિક કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે અને શાખા $\gamma$-સ્થિતિ પર છે.
પ્રાથમિક હેલાઇડ ($1$-ક્લોરો-$3,3$-ડાયમિથાઇલબ્યુટેન) માં $\alpha$-કાર્બન પર અવકાશી અવરોધ દ્વિતીયક હેલાઇડ ($2$-ક્લોરો-$3,3$-ડાયમિથાઇલબ્યુટેન) ની સરખામણીમાં ઘણો ઓછો હોવાથી,બીજું સંયોજન $S_N2$ પ્રતિક્રિયા માટે વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.

(D) $S_N2$ પ્રક્રિયામાં ન્યુક્લિયોફાઈલ આલ્કાઈલ હેલાઈડના ઈલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પર હુમલો કરે છે અને લિવિંગ ગ્રુપને દૂર કરે છે.
$(1)$ $DMSO$ માં $NaOH$ નો ઉપયોગ કરીને સાયક્લોહેક્સાઈલમિથાઈલ ક્લોરાઈડનું સાયક્લોહેક્સાઈલમિથેનોલમાં રૂપાંતર એ $S_N2$ પ્રક્રિયા છે.
$(2)$ ઈથાઈલ સાયક્લોહેક્સાઈલ સલ્ફાઈડ બનાવવા માટે $DMSO$ માં સાયક્લોહેક્સાઈલ આયોડાઈડની $NaSEt$ સાથેની પ્રક્રિયા એ $S_N2$ પ્રક્રિયા છે.
$(3)$ વિલિયમસન ઈથર સંશ્લેષણ,જેમાં $Me_3C-O^-Na^+$ એ $Me-I$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Me_3C-O-CH_3$ બનાવે છે,તે પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(Me-I)$ સાથેની $S_N2$ પ્રક્રિયા છે.
આ ત્રણેય પ્રક્રિયાઓ $S_N2$ મિકેનિઝમ દ્વારા થાય છે,તેથી સાચો જવાબ $(D)$ છે.

(D) આ રૂપાંતરણમાં $2-bromopropane$ નું $propan-2-ol$ માં રૂપાંતર થાય છે.
પગલું $1$: $NaNH_2$ જેવા પ્રબળ બેઝનો ઉપયોગ કરીને $2-bromopropane$ માંથી $HBr$ દૂર કરવાથી $E_2$ પ્રક્રિયા દ્વારા $propene$ $(CH_3-CH=CH_2)$ મળે છે.
પગલું $2$: $propene$ નું ઓક્સિમર્ક્યુરેશન-ડીમર્ક્યુરેશન $(Hg(OAc)_2/H_2O; NaBH_4)$ કરવાથી માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ પાણીનો ઉમેરો થઈને $propan-2-ol$ બને છે.
આમ,સાચા પ્રક્રિયકો $A = NaNH_2$ અને $B = Hg(OAc)_2/H_2O; NaBH_4$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયામાં દ્વિતીયક આલ્કાઈલ હેલાઈડ પ્રબળ બેઈઝ,$HC \equiv C^-Na^+$,સાથે ડાયઈથાઈલ ઈથર $(Et_2O)$ માં પ્રક્રિયા કરે છે.
પ્રક્રિયક પ્રબળ બેઈઝ હોવાથી,વિસ્થાપન પ્રક્રિયા $(S_N2)$ કરતા વિલોપન પ્રક્રિયા $(E2)$ વધુ અનુકૂળ છે.
વિલોપન નીપજ $1,2-dihydronaphthalene$ છે અને વિસ્થાપન નીપજ આલ્કાઈનાઈલ ડેરિવેટિવ છે.
પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓને આધારે,વિલોપન નીપજ મુખ્ય નીપજ $(80\%)$ છે અને વિસ્થાપન નીપજ ગૌણ નીપજ $(20\%)$ છે.
બંધારણોને જોતા,વિકલ્પ $B$ એ $20\%$ વિસ્થાપન નીપજ અને $80\%$ વિલોપન નીપજને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(D) $S_N2$ પ્રક્રિયાઓ વિન્યાસના વ્યુત્ક્રમણ (Walden inversion) સાથે આગળ વધે છે.
આપેલ નીપજમાં,મેથોક્સી સમૂહ $(OCH_3)$ કાઇરલ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલ છે.
$S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા આ નીપજ મેળવવા માટે,ન્યુક્લિયોફાઇલ $(CH_3O^{-})$ એ લિવિંગ ગ્રુપ $(Br^{-})$ ની વિરુદ્ધ બાજુથી હુમલો કરવો આવશ્યક છે.
આપેલ નીપજની રચનાને જોતા,પ્રક્રિયક $2$-બ્રોમોબ્યુટેનમાં બ્રોમીન પરમાણુ એવી રીતે ગોઠવાયેલ હોવો જોઈએ કે જેથી આવતા મેથોક્સાઇડ સમૂહને કારણે અવકાશી રસાયણશાસ્ત્ર (stereochemistry) અવલોકન મુજબ મળે.
$S_N2$ વ્યુત્ક્રમણના આધારે,પ્રક્રિયક $2$-બ્રોમોબ્યુટેન એ ફિશર પ્રક્ષેપણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જેમાં $Br$ ઉપર,$Et$ નીચે,$Me$ ડાબી બાજુ અને $H$ જમણી બાજુ છે.
આ વિકલ્પ $D$ ને અનુરૂપ છે.

(D) $1,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપાઈલ $p$-ટોલ્યુઈન સલ્ફોનેટનું એસિટિક એસિડમાં સોલ્વોલિસિસ $S_N1$ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે,જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$1$. શરૂઆતમાં બનતો કાર્બોકેટાયન દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન છે: $(CH_3)_2CH-CH^+-CH_3$.
$2$. આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા બે આલ્કીન બનાવે છે: $2,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટ-$2$-ઈન અને $2,3$-ડાયમિથાઈલબ્યુટ-$1$-ઈન.
$3$. આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન એસિટિક એસિડ સાથે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને $1,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપાઈલ એસિટેટ ($d$ અને $l$ સમઘટકોનું રેસેમિક મિશ્રણ) બનાવે છે.
$4$. વધુમાં,દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $1,2$-હાઈડ્રાઈડ સ્થાનાંતર દ્વારા વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે: $(CH_3)_2C^+-CH_2CH_3$.
$5$. આ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન એસિટિક એસિડ સાથે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને $2$-મિથાઈલબ્યુટાન-$2$-ઈલ એસિટેટ બનાવે છે.
$6$. કુલ નીપજો = $2$ (આલ્કીન) + $2$ (દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયનમાંથી વિસ્થાપન) + $1$ (તૃતીયક કાર્બોકેટાયનમાંથી વિસ્થાપન) = $5$ નીપજો.

(A) આ પ્રક્રિયા $S_N2$ પ્રક્રિયા છે,જે કાઈરલ કેન્દ્ર પર વિન્યાસના ઉલટાવ (inversion) સાથે આગળ વધે છે.
પ્રક્રિયક માટે: કાઈરલ કાર્બન સાથે જોડાયેલા સમૂહોની અગ્રતા (priorities) આ મુજબ છે: $1: -Br$,$2: -CO_2CH_3$,$3: -D$,$4: -H$. સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ ઉભી લાઇન પર હોવાથી,$1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ઘડિયાળના કાંટાની દિશાનો ક્રમ $S$ વિન્યાસ દર્શાવે છે.
નીપજ માટે: $-CN$ સમૂહ $-Br$ નું સ્થાન લે છે. અગ્રતા આ મુજબ છે: $1: -CN$,$2: -CO_2CH_3$,$3: -D$,$4: -H$. સૌથી ઓછી અગ્રતા ધરાવતો સમૂહ $(-H)$ ઉભી લાઇન પર છે. $1$ $\rightarrow 2$ $\rightarrow 3$ નો ઘડિયાળના કાંટાની દિશાનો ક્રમ $S$ વિન્યાસ દર્શાવે છે.
આમ,પ્રક્રિયક અને નીપજ બંને $S$ વિન્યાસ ધરાવે છે.

(B) આ પ્રક્રિયા ફિંકલસ્ટેઇન પ્રક્રિયા છે,જે $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$1,4$-ડાયક્લોરોહેક્ઝેનમાં બે ક્લોરિન પરમાણુઓ છે: એક $C1$ સ્થાન પર (પ્રાથમિક,$1^{\circ}$) અને એક $C4$ સ્થાન પર (દ્વિતીયક,$2^{\circ}$).
$S_N2$ પ્રક્રિયાઓ ઓછી અવકાશી અવરોધ ધરાવતા સ્થાનો પર ઝડપી હોય છે. તેથી,પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ ક્લોરાઇડ દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ ક્લોરાઇડ કરતા $S_N2$ વિસ્થાપન માટે વધુ સક્રિય છે.
$1 \ mole$ $NaI$ સાથે,વિસ્થાપન પસંદગીયુક્ત રીતે $C1$ સ્થાન પર થાય છે.
નીપજ $1$-આયોડો-$4$-ક્લોરોહેક્ઝેન છે,જે $I-CH_2-CH_2-CH_2-CH(Cl)-CH_2-CH_3$ છે.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડની ઘનતા સામાન્ય રીતે કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા અને હેલોજન પરમાણુના પરમાણ્વીય દળમાં વધારા સાથે વધે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં $CH_3Br$ સિવાયના તમામમાં આયોડિન છે,તેથી આપણે આલ્કાઈલ આયોડાઈડના આણ્વીય દળની સરખામણી કરીએ છીએ.
આપેલા વિકલ્પોમાં $C_3H_7I$ નું આણ્વીય દળ સૌથી વધુ છે.
તેથી,$C_3H_7I$ ની ઘનતા મહત્તમ છે.

(D) ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન માટે કાર્બન-હેલોજન બંધની સંવેદનશીલતા $C-X$ બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
જેમ જેમ સમૂહમાં નીચે જઈએ તેમ હેલોજન પરમાણુનું કદ વધે છે $(F < Cl < Br < I)$,તેમ બંધની લંબાઈ વધે છે અને બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે.
તેથી,$C-I$ બંધ સૌથી નબળો છે અને સરળતાથી તૂટી જાય છે,જે તેને ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન માટે સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.
પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ઘટતો ક્રમ આ મુજબ છે: $2$-આયોડોબ્યુટેન > $2$-બ્રોમોબ્યુટેન > $2$-ક્લોરોબ્યુટેન > $2$-ફ્લોરોબ્યુટેન.
આમ,$2$-આયોડોબ્યુટેન ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ છે.

(C) બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડ $(Ph-CH_2-Cl)$ ઇથેનોલિક $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટીટ્યુશન પ્રક્રિયા $(S_N2)$ દ્વારા પ્રક્રિયા કરે છે.
$KCN$ એક આયનીય સંયોજન હોવાથી,તે દ્રાવણમાં $CN^-$ આયનો આપે છે.
સાયનાઇડ આયન $(CN^-)$ એ એમ્બિડેન્ટ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને $CH_2-Cl$ જૂથના કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેનાથી ક્લોરાઇડ આયન દૂર થાય છે.
મુખ્ય નીપજ તરીકે બેન્ઝાઇલ સાયનાઇડ $(Ph-CH_2-CN)$ બને છે.

(D) ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રતિક્રિયા પ્રત્યેની સક્રિયતા કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતા અથવા લિવિંગ ગ્રુપના દૂર થવાની સરળતા પર આધાર રાખે છે.
$CH_2=CHCl$,$C_6H_5Cl$,અને $CH_3CH=CHCl$ માં,રેઝોનન્સને કારણે $C-Cl$ બંધમાં આંશિક દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા હોય છે,જે તેમને ઓછી સક્રિય બનાવે છે.
$ClCH_2-CH=CH_2$ (એલાઈલ ક્લોરાઈડ) માં,$Cl^-$ દૂર થયા પછી બનતો કાર્બોકેટાયન રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે $(CH_2=CH-CH_2^+)$,જે તેને $S_N1$ પ્રતિક્રિયાઓ માટે અત્યંત સક્રિય બનાવે છે.
વધુમાં,તે એલાઈલિક સ્થાન ધરાવતું પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,જે નજીકના $\pi$-બંધ દ્વારા ટ્રાન્ઝિશન સ્ટેટની સ્થિરતાને કારણે $S_N2$ પ્રતિક્રિયાઓ માટે ખૂબ જ સક્રિય છે.

(B) આલ્કીનમાં $HBr$ નો ઉમેરો કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
જો પ્રક્રિયકમાં પહેલેથી જ કાયરલ કેન્દ્ર હોય,તો દ્વિબંધ પર $HBr$ નો ઉમેરો એક નવું કાયરલ કેન્દ્ર બનાવે છે.
અસ્તિત્વમાં રહેલું કાયરલ કેન્દ્ર બદલાતું નથી,તેથી નીપજ ડાયાસ્ટીરિયોમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વમાં રહેશે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$3$-ક્લોરો-$2$-મિથાઈલપેન્ટ-$2$-ઈન (વિકલ્પ $B$) અને $3$-હાઈડ્રોક્સી-$2$-મિથાઈલપેન્ટ-$2$-ઈન (વિકલ્પ $C$) માં $C3$ સ્થાન પર કાયરલ કેન્દ્ર છે.

(B) $MMPP$ (મેગ્નેશિયમ મોનોપેરોક્સીથેલેટ) એ એક પેરોક્સીએસિડ છે જે ઇલેક્ટ્રોફિલિક ઇપોક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે આલ્કીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઇપોક્સાઇડ બનાવે છે.
જ્યારે અણુમાં એક કરતા વધુ દ્વિબંધ હોય,ત્યારે પેરોક્સીએસિડ વધુ ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ (વધુ વિસ્થાપિત) દ્વિબંધ પર પ્રાધાન્યપૂર્વક હુમલો કરે છે કારણ કે વધુ વિસ્થાપિત ઇપોક્સાઇડ તરફ દોરી જતી સંક્રાંતિ અવસ્થા વધુ સ્થિર હોય છે.
આપેલ સબસ્ટ્રેટમાં,આંતરિક દ્વિબંધ એ ટર્મિનલ જેવા દ્વિબંધ કરતા વધુ વિસ્થાપિત છે,તેથી ઇપોક્સાઇડ વધુ વિસ્થાપિત સાઇટ પર બને છે.

(A) $1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનની $CCl_4$ માં $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા $C_1$ સ્થાન પર તૃતીયક કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
જ્યારે બ્રોમાઈડ આયન $(Br^-)$ સમતલીય કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરે છે,ત્યારે તે ઉપર અથવા નીચેની બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે જોડાઈ શકે છે.
આનાથી $1$-બ્રોમો-$1$-મિથાઈલસાયક્લોપેન્ટેનનું નિર્માણ થાય છે.
આ નીપજમાં,$1$ સ્થાન પરનો કાર્બન પરમાણુ એક મિથાઈલ સમૂહ,એક બ્રોમીન પરમાણુ અને સાયક્લોપેન્ટેન રિંગની આસપાસના બે અલગ-અલગ માર્ગો સાથે જોડાયેલ છે,જે તેને કાઈરલ કેન્દ્ર બનાવે છે.
બંને એનાન્ટિઓમર્સ સમાન પ્રમાણમાં બનતા હોવાથી,પરિણામી નીપજ એક રેસેમિક મિશ્રણ છે,જે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.

(D) $1,2$-ડાયમિથાઈલપ્રોપાઈલ $p$-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનેટ જેવા દ્વિતીયક સબસ્ટ્રેટનું એસિટિક એસિડ જેવા ધ્રુવીય પ્રોટિક દ્રાવકમાં સોલ્વોલિસિસ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
દ્રાવક ધ્રુવીય પ્રોટિક હોવાથી અને સબસ્ટ્રેટ દ્વિતીયક હોવાથી,પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું પગલું એ લિવિંગ ગ્રુપ ($p$-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનેટ) નું આયનીકરણ છે.
આ કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી ત્યારબાદ દ્રાવક દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલા દ્વારા વિસ્થાપન નીપજો $(S_N1)$ બનાવી શકે છે અથવા પ્રોટોન ગુમાવીને આલ્કીન $(E_1)$ બનાવી શકે છે.
બંને પ્રક્રિયાઓ એકઆણ્વિય ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે,તેથી ક્રિયાવિધિ $S_N1$ અને $E_1$ છે.

(C) તૃતીયક આલ્કોહોલની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$1$. હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ પ્રોટોનેટેડ થઈને સારું લિવિંગ ગ્રુપ $(-OH_2^+)$ બનાવે છે.
$2$. લિવિંગ ગ્રુપ દૂર થઈને સ્થાયી કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી $(Ph-C^+(CH_3)(CD_3))$ બનાવે છે.
$3$. આ કાર્બોકેટાયન સમતલીય (sp$^2$ સંકરણ) હોય છે.
$4$. ન્યુક્લિયોફાઇલ $(Br^-)$ સમતલીય કાર્બોકેટાયન પર બંને બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરી શકે છે,જેના પરિણામે બંને એનાન્ટિઓમર્સ બને છે.
$5$. તેથી,કાયરલ કેન્દ્ર પર રેસેમાઇઝેશન થાય છે.

(D) આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. $(R)-2$-બ્યુટેનોલની પિરિડિનમાં $p$-ટોલ્યુઈનસલ્ફોનાઈલ ક્લોરાઈડ $(TsCl)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $(R)-2$-બ્યુટાઈલ ટોસાઈલેટ બને છે. આ તબક્કામાં $C-O$ બંધ તૂટતો નથી,તેથી કાઈરલ કેન્દ્ર પરનું વિન્યાસ જળવાઈ રહે છે.
$2$. ત્યારબાદ $(R)-2$-બ્યુટાઈલ ટોસાઈલેટની $LiBr$ સાથેની પ્રક્રિયા $S_N2$ પ્રક્રિયા છે. $Br^-$ આયન ટોસાઈલેટ સમૂહની વિરુદ્ધ દિશામાંથી કાઈરલ કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે વિન્યાસમાં વ્યુત્ક્રમણ (inversion) થાય છે.
તેથી,અંતિમ નીપજ $(S)-2$-બ્યુટાઈલ બ્રોમાઈડ છે.

(A) પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. બેન્ઝીન ફોર્માલ્ડિહાઈડ $(HCHO)$ અને $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોમિથાઈલેશન દ્વારા બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(Ph-CH_2-Cl)$ બનાવે છે,જે નીપજ $(A)$ છે.
$2$. ત્યારબાદ બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(Ph-CH_2-Cl)$ સિલ્વર નાઈટ્રાઈટ $(AgNO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. $AgNO_2$ એ સહસંયોજક સંયોજન હોવાથી,નાઈટ્રોજન પરમાણુ ન્યુક્લિયોફાઈલ તરીકે વર્તે છે,જેના પરિણામે મુખ્ય નીપજ $(B)$ તરીકે ફિનાઈલનાઈટ્રોમિથેન $(Ph-CH_2-NO_2)$ મળે છે.

(C) $S_{N^1}$ પ્રતિક્રિયાત્મકતા લિવિંગ ગ્રુપ $(Cl^-)$ દૂર થયા પછી બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$(1)$ $CH_3-CO-CH_2-Cl$ માંથી $CH_3-CO-CH_2^+$ બને છે,જે કાર્બોનિલ ગ્રુપની ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસર ($-I$ અસર) ને કારણે અસ્થિર છે.
$(2)$ $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ માંથી પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH_2-CH_2^+)$ બને છે,જે અસ્થિર છે.
$(3)$ $(CH_3)_3C-Cl$ માંથી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $((CH_3)_3C^+)$ બને છે,જે હાયપરકોન્જુગેશન અને ઇન્ડક્ટિવ અસરને કારણે ખૂબ જ સ્થિર છે.
સ્થિરતાની સરખામણી કરતા: $(3)$ (તૃતીયક) સૌથી વધુ સ્થિર છે. $(1)$ અને $(2)$ ની વચ્ચે,$(2)$ એ $(1)$ કરતા વધુ સ્થિર છે કારણ કે $(1)$ માં રહેલ કાર્બોનિલ ગ્રુપ ધન વીજભારને અસ્થિર બનાવે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $3 > 2 > 1$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયામાં બેન્ઝીન જેવા અધ્રુવીય દ્રાવકમાં પ્રાથમિક આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડનું $CN^-$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે.
$KCN$ આયનીય હોવાથી તે બેન્ઝીન જેવા અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય છે,તેથી $CN^-$ આયનને કાર્બનિક ફેઝમાં લઈ જવા માટે ફેઝ ટ્રાન્સફર ઉદ્દીપકની જરૂર પડે છે.
ક્વાટર્નરી એમોનિયમ ક્ષાર,જેમ કે બેન્ઝાઈલટ્રાયમિથાઈલ એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CH_2N^+(CH_3)_3Cl^-)$,અસરકારક ફેઝ ટ્રાન્સફર ઉદ્દીપક તરીકે કામ કરે છે કારણ કે તેમની પાસે લિપોફિલિક ભાગ (બેન્ઝીનમાં ઓગળવા માટે) અને કેટાયોનિક ભાગ ( $CN^-$ આયન સાથે જોડાવા માટે) બંને હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો ઉદ્દીપક છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં $p$-બ્રોમોબેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડની ઇથેનોલમાં $NaCN$ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે.
$NaCN$ એક ન્યુક્લિયોફાઈલ છે જે પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ જૂથ $(-CH_2Cl)$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન $(S_N2)$ પ્રક્રિયા આપે છે.
એરાઈલ બ્રોમાઈડ (બેન્ઝીન રિંગ સાથે સીધો જોડાયેલ $-Br$) $C-Br$ બંધના આંશિક દ્વિબંધ ગુણધર્મને કારણે ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રત્યે ઓછું સક્રિય હોય છે.
તેથી,$-Cl$ પરમાણુ $-CN$ જૂથ દ્વારા બદલાય છે,જ્યારે $-Br$ પરમાણુ અપરિવર્તિત રહે છે.
નીપજ $p$-બ્રોમોફિનાઈલ એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(Br-C_6H_4-CH_2CN)$ છે.

(C) $1$. $\gamma$-બ્યુટીરોલેક્ટોનની $HCl$ અને ત્યારબાદ $SOCl_2$ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી રિંગ ખુલીને $4-$ક્લોરોબ્યુટેનોઇલ ક્લોરાઇડ,$(A) = Cl-CH_2-CH_2-CH_2-COCl$ બને છે.
$2$. $AlCl_3$ ની હાજરીમાં બેન્ઝીન $(Ph-H)$ સાથે $(A)$ નું ફ્રિડેલ-ક્રાફ્ટ એસિલેશન કરવાથી $4-$ક્લોરોબ્યુટીરોફિનોન,$(B) = Ph-CO-CH_2-CH_2-CH_2-Cl$ મળે છે.
$3$. $(B)$ ની $KOH/MeOH$ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી આંતરિક ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા થાય છે. બેઝ $\alpha$-હાઇડ્રોજન દૂર કરીને એનોલેટ બનાવે છે,જે ક્લોરિન ધરાવતા કાર્બન પર હુમલો કરે છે,જેના પરિણામે નેબરિંગ ગ્રુપ પાર્ટિસિપેશન $(NGP)$ દ્વારા સાયક્લોપ્રોપાઇલ રિંગ બને છે.
$4$. અંતિમ ઉત્પાદન $(C)$ સાયક્લોપ્રોપાઇલ ફિનાઇલ કીટોન છે.

(C) આ પ્રક્રિયામાં બેન્ઝિલિક હાઇડ્રોજનનું આલ્કાઇન ગ્રુપ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.
પગલું $1$: $CCl_4$ માં $NBS$ ($N$-Bromosuccinimide) અને ગરમી એ $4$-બ્રોમોટોલ્યુઈનનું $4$-બ્રોમોબેન્ઝિલ બ્રોમાઈડમાં રૂપાંતર કરવા માટેની પ્રમાણભૂત મુક્ત-મૂલક બેન્ઝિલિક બ્રોમિનેશન પ્રક્રિયા છે.
પગલું $2$: પરિણામી બેન્ઝિલિક બ્રોમાઈડ એ પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,જે પ્રબળ ન્યુક્લિયોફાઈલ જેમ કે પ્રોપાઈનનો સોડિયમ ક્ષાર $(CH_3C\equiv C^{(-)}Na^{(+)})$ સાથે $S_N2$ પ્રક્રિયા કરીને ઈચ્છિત નીપજ આપે છે.
આમ,વિકલ્પ $C$ એ સાચી પદ્ધતિ છે.

(A) આ પ્રણાલીઓમાં ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન ઘણીવાર $E1cB$ મિકેનિઝમ દ્વારા આગળ વધે છે,જ્યાં પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરતું પગલું કાર્બેનિયન મધ્યવર્તીનું નિર્માણ છે.
પરિણામી કાર્બેનિયનની સ્થિરતા પ્રક્રિયાની સરળતા નક્કી કરે છે.
વિકલ્પ $(A)$ માં,બંધારણ $CH_2=CH-CH(Br)-CH=CH-Ph$ છે. $C3$ સ્થાન પરથી પ્રોટોન દૂર થવાથી,પરિણામી કાર્બેનિયન અડીને આવેલા વિનાઈલ ગ્રુપ અને ફિનાઈલ રિંગ $(Ph)$ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
આ વ્યાપક કોન્જુગેશન $(A)$ માં રહેલા કાર્બેનિયનને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે,તેથી તે ડીહાઈડ્રોહેલોજિનેશન માટે સૌથી વધુ સક્રિય બને છે.

(C) આપેલ વિનાઇલ ઈથરની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયામાં દ્વિબંધનું પ્રોટોનેશન થાય છે અને ત્યારબાદ $Br^-$ નો ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો થઈને બ્રોમો-ઈથર નીપજ બને છે.
બનેલી નીપજમાં બે કાયરલ કેન્દ્રો છે.
$n$ કાયરલ કેન્દ્રો ધરાવતા અણુ માટે,સ્ટીરિયો આઈસોમર્સની મહત્તમ સંખ્યા $2^n$ છે.
અહીં,$n = 2$ છે,તેથી $2^2 = 4$ સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ શક્ય છે.
આ ચારેય સ્ટીરિયો આઈસોમર્સ કાયરલ (પ્રકાશિત સક્રિય) હોવાથી,બનતા પ્રકાશિત સક્રિય સંયોજનોની કુલ સંખ્યા $4$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા બેઇઝ $(NaOCH_3)$ નો ઉપયોગ કરીને થતી ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન પ્રક્રિયા છે.
નાઇટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક ગ્રુપ છે,જે નાઇટ્રો ગ્રુપ ધરાવતા કાર્બન પરના હાઇડ્રોજન પરમાણુની એસિડિકતામાં વધારો કરે છે.
બેઇઝની હાજરીમાં,નાઇટ્રો ગ્રુપની નજીકનો પ્રોટોન દૂર થાય છે,જેના પરિણામે $HCl$ દૂર થાય છે અને નાઇટ્રો ગ્રુપ સાથે સંયુગ્મન (conjugation) માં $C=C$ દ્વિબંધ બને છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $3-chloro-2-methyl-5-nitrocyclopent-1-ene$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા $1-\text{ફિનાઇલપ્રોપીન}$ $(Ph-CH=CH-CH_3)$ માં $HBr$ નું ઇલેક્ટ્રોન-અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.
માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોન-અનુરાગી $(H^+)$ દ્વિબંધના તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે વધુ હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે,જેના પરિણામે સૌથી વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બને છે.
$Ph-CH=CH-CH_3$ માં,બેન્ઝિલિક સ્થાન પર બનેલો કાર્બોકેટાયન $(Ph-CH^+-CH_2-CH_3)$ ફિનાઇલ વલય સાથેના સંસ્પંદન દ્વારા ખૂબ જ સ્થાયી થાય છે.
તેથી,બ્રોમાઇડ આયન $(Br^-)$ આ બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ તરીકે $1-\text{ફિનાઇલ}-1-\text{બ્રોમોપ્રોપેન}$ $(Ph-CH(Br)-CH_2-CH_3)$ બનાવે છે.

(A) આ પ્રક્રિયા $S_N2$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે.
$S_N2$ પ્રક્રિયામાં,ન્યુક્લિયોફાઈલ $(OH^-)$ લિવિંગ ગ્રુપ $(-Br)$ ની વિરુદ્ધ દિશામાંથી ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બન પર હુમલો કરે છે.
આના પરિણામે બ્રોમીન સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર વાલ્ડન ઇન્વર્ઝન (વિન્યાસનું વ્યુત્ક્રમણ) થાય છે.
$-NH_2$ સમૂહ આ વિસ્થાપન પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતો નથી અને તેના મૂળ વિન્યાસમાં રહે છે.
તેથી,મુખ્ય નીપજ તે છે જેમાં $-OH$ સમૂહ મૂળ $-Br$ ની સ્થિતિની સાપેક્ષમાં ઉલટા સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી સાથે જોડાયેલ છે.

(B) ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયા માટે સ્થાયી કાર્બોકેટાયન અથવા એસિલિયમ આયન મધ્યવર્તીની રચના જરૂરી છે.
વિનાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_2=CH-Cl)$ ના કિસ્સામાં,ક્લોરિન પરમાણુ સીધો $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ક્લોરિન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ દ્વિબંધ સાથે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે,જેનાથી $C-Cl$ બંધને આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા મળે છે.
આના કારણે $C-Cl$ બંધનું વિભાજન ખૂબ મુશ્કેલ બને છે અને પરિણામી વિનાઇલ કાર્બોકેટાયન $(CH_2=CH^+)$ ખૂબ જ અસ્થાયી હોય છે.
તેથી,વિનાઇલ ક્લોરાઇડ ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયા આપતું નથી.

(D) આ પ્રક્રિયા ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન પ્રક્રિયા છે જેમાં આલ્કોહોલિક $KOH$ અને ગરમીનો ઉપયોગ કરીને $2,4$-ડાયબ્રોમોહેક્ઝેનમાંથી $HBr$ ના બે અણુઓ દૂર થાય છે.
$Saytzeff$ ના નિયમ મુજબ,સૌથી વધુ સ્થાયી આલ્કીન મુખ્ય નીપજ તરીકે બને છે.
આ કિસ્સામાં,$2,4$-હેક્ઝાડાયન $(CH_3-CH=CH-CH=CH-CH_3)$ મુખ્ય નીપજ તરીકે બને છે કારણ કે તે એક સંયુગ્મિત (conjugated) ડાયન છે,જે રેઝોનન્સને કારણે અન્ય ડાયન કરતા વધુ સ્થિરતા ધરાવે છે.

(B) આ પ્રક્રિયા $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા છે.
ઇથોક્સાઇડ આયન $(C_2H_5O^-)$ પ્રબળ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે અને $\beta$-હાઇડ્રોજનનું અપસર્જન કરે છે.
બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરનો હાઇડ્રોજન ફિનાઇલ સમૂહની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક અસરને કારણે વધુ એસિડિક હોય છે.
આ હાઇડ્રોજન દૂર થવાથી $C_6H_5-CH=C(CH_3)-CH_2-CH_3$ બને છે.
આ નીપજ મુખ્ય નીપજ છે કારણ કે દ્વિબંધ બેન્ઝીન વલય સાથે સંયુગ્મન (conjugation) માં છે,જે તેને સ્થિરતા આપે છે.

(A) આકૃતિમાં દર્શાવેલ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઈલ હેલાઈડનું આલ્કીનમાં રૂપાંતર છે,જે વિલોપન પ્રક્રિયા છે.
$NaOEt/EtOH$ એ પ્રબળ બેઈઝ છે અને $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા માટે ખૂબ જ અસરકારક છે.
$NaOH/EtOH$ પણ પ્રબળ બેઈઝ છે અને વિલોપન પ્રક્રિયા માટે વપરાય છે.
$NaOH/H_2O$ (જલીય સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ) મુખ્યત્વે વિલોપન કરતા વિસ્થાપન ($S_N2$ અથવા $S_N1$) ને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$NaI$ (સોડિયમ આયોડાઈડ) એ ન્યુક્લિયોફાઈલ છે અને તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ફિંકલસ્ટીન પ્રક્રિયા જેવી વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે. તે બેઈઝ નથી,તેથી તે વિલોપન પ્રક્રિયા કરી શકતું નથી.

(D) પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય સંયોજન તે છે જેમાં કોઈ કાઈરલ કાર્બન પરમાણુ હોતો નથી.
$2-$ક્લોરોપ્રોપેનાલ $(CH_3-CHCl-CHO)$ માં $C2$ કાર્બન કાઈરલ છે.
$2-$ક્લોરોબ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CHCl-CH_3)$ માં $C2$ કાર્બન કાઈરલ છે.
$2-$ક્લોરોપેન્ટેન $(CH_3-CH_2-CH_2-CHCl-CH_3)$ માં $C2$ કાર્બન કાઈરલ છે.
$2-$ક્લોરો$-2-$મિથાઈલબ્યુટેન $(CH_3-CH_2-CCl(CH_3)_2)$ માં $C2$ કાર્બન બે સમાન મિથાઈલ જૂથો સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે અકાઈરલ છે.
તેથી,$2-$ક્લોરો$-2-$મિથાઈલબ્યુટેન પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.

(A) બંધ લંબાઈ હેલોજન પરમાણુના કદ પર આધાર રાખે છે.
જેમ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં હેલોજન પરમાણુનું કદ વધે છે $(F < Cl < Br < I)$,તેમ $C$-હેલોજન બંધની લંબાઈ પણ વધે છે.
તેથી,વધતી બંધ લંબાઈનો સાચો ક્રમ $CH_3F < CH_3Cl < CH_3Br < CH_3I$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયામાં $DMF$ (ડાયમિથાઈલફોર્મામાઈડ) નો ઉપયોગ થાય છે,જે પોલર એપ્રોટિક દ્રાવક છે,જે $S_N2$ મિકેનિઝમને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$S_N2$ પ્રક્રિયાઓ સંપૂર્ણ ઇન્વર્ઝન ઓફ કોન્ફિગરેશન (વોલ્ડન ઇન્વર્ઝન) સાથે આગળ વધે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$C_6H_5CH(CH_3)Br$ એ સેકન્ડરી આલ્કાઈલ બ્રોમાઈડ છે જે $S_N2$ હુમલા માટે અવકાશી રીતે યોગ્ય છે.
$C_6H_5CH_2Br$ એ પ્રાઈમરી છે અને તે પણ $S_N2$ અનુભવે છે,પરંતુ $C_6H_5CH(CH_3)Br$ એ ઓપ્ટિકલી એક્ટિવ સેકન્ડરી હેલાઈડનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જે ઇન્વર્ઝન દર્શાવે છે.

(C) બેન્ઝીન સાથે $1-$બ્યુટીન અથવા $2-$બ્યુટેનોલની ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ આલ્કાઈલેશન પ્રક્રિયા (કાર્બોકેટાયન પુનઃરચના દ્વારા) મુખ્ય નીપજ તરીકે $2-$ફિનાઈલબ્યુટેન આપે છે.
બ્યુટાઈલ ક્લોરાઈડ $+ AlCl_3$ માં પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયનનું દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયનમાં રૂપાંતર થાય છે,જે પણ $2-$ફિનાઈલબ્યુટેન આપે છે.
જોકે,બ્યુટેનોઈલ ક્લોરાઈડની $AlCl_3$ સાથેની પ્રક્રિયા એ ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટસ એસાઈલેશન છે,જે $1-$ફિનાઈલબ્યુટેન$-1-$ઓન બનાવે છે. ત્યારબાદ ક્લેમેન્સન રિડક્શન $(Zn-Hg/HCl)$ દ્વારા $n-$બ્યુટાઈલબેન્ઝીન ($1-$ફિનાઈલબ્યુટેન) મળે છે,$2-$ફિનાઈલબ્યુટેન નહીં.

(B) $Wurtz-Fittig$ પ્રક્રિયા એ આલ્કાઇલ હેલાઇડ અને એરિલ હેલાઇડ વચ્ચે સોડિયમ ધાતુ અને સૂકા ઈથરની હાજરીમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે,જે આલ્કાઇલબેન્ઝીન બનાવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા: $Ar-X + 2Na + R-X \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$.
ઉદાહરણ તરીકે: $C_6H_5Cl + 2Na + ClCH_3 \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5CH_3 \text{ (Toluene)} + 2NaCl$.