Properties of Haloalkanes Questions in Gujarati

(A) $C_6H_5CH_2I$ એ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે જેમાં આયોડિન $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાયેલું છે,જે તેને $NaOH$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા માટે સક્રિય બનાવે છે અને $I^-$ આયનો ઉત્પન્ન કરે છે.
$C_6H_5I$ એ એરાઈલ હેલાઈડ છે જેમાં આયોડિન $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન સાથે જોડાયેલું છે,જે તેને આ પરિસ્થિતિઓમાં ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન માટે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
જ્યારે એસિડિક દ્રાવણમાં $AgNO_3$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે $I^-$ આયનો $AgI$ ના પીળા અવક્ષેપ બનાવે છે.
$B$ એ પીળા અવક્ષેપ આપ્યા હોવાથી,$B$ એ $C_6H_5CH_2I$ હોવું જોઈએ.
તેથી,$A$ એ $C_6H_5I$ હોવું જોઈએ.

(D) બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ એ પ્રાથમિક બેન્ઝિલિક હેલાઇડ છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતો કાર્બોકેટાયન રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થાયી થાય છે,જે તેને ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ ($S_N1$ અથવા $S_N2$) માટે અત્યંત સક્રિય બનાવે છે. તે આલ્કોહોલિક $AgNO_3$ સાથે સરળતાથી પ્રક્રિયા કરીને $AgCl$ ના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે.
વિનાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_2=CHCl)$ ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન માટે ખૂબ ઓછું સક્રિય છે કારણ કે રેઝોનન્સને કારણે $C-Cl$ બંધ આંશિક દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા પ્રાપ્ત કરે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. તેથી,બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડ વિનાઇલ ક્લોરાઇડ કરતા ઓછું સક્રિય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) આલ્કાઈલ હેલાઈડને મુખ્યત્વે એલિમિનેશન પ્રક્રિયા દ્વારા,ખાસ કરીને ડીહાઈડ્રોહેલોજનેશન દ્વારા આલ્કીનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$R-CH_2-CH_2-X \xrightarrow{\text{base}} R-CH=CH_2 + HX$

(B) $CH_3CH_2CH(F)CH_3$ ની $CH_3OH$ માં $CH_3O^-$ જેવા પ્રબળ બેઇઝ સાથેની પ્રક્રિયા $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
બે શક્ય આલ્કીન બની શકે છે: $CH_3CH=CHCH_3$ (બ્યુટ-$2$-ઈન) અને $CH_3CH_2CH=CH_2$ (બ્યુટ-$1$-ઈન).
ઝેટસેફના નિયમ મુજબ,વધુ વિસ્થાપિત આલ્કીન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે છે કારણ કે તે વધુ સ્થાયી છે.
$CH_3CH=CHCH_3$ માં દ્વિબંધ ધરાવતા કાર્બન પર બે આલ્કાઈલ વિસ્થાપકો છે,જ્યારે $CH_3CH_2CH=CH_2$ માં માત્ર એક જ છે.
તેથી,$CH_3CH=CHCH_3$ એ મુખ્ય નીપજ છે.

(C) આલ્કાઇલ હેલાઇડ્સ $(R'X)$ ની ગિલમેન રિએજન્ટ્સ $(R_2CuLi)$ સાથેની પ્રક્રિયાને કોરી-હાઉસ સંશ્લેષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ બે આલ્કાઇલ જૂથોને જોડીને ઉચ્ચ આલ્કેન્સ બનાવવા માટે થાય છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા છે: $R_2CuLi + R'X \rightarrow R-R' + RCu + LiX$.

(A) હેલોઆલ્કેનનું ઉત્કલનબિંદુ હેલોજન પરમાણુના કદ અને દળમાં વધારા સાથે વધે છે,કારણ કે વાન ડર વાલ્સ બળોનું મૂલ્ય વધે છે.
$CH_3F$ (ઉત્કલનબિંદુ: $-78.4 \ ^oC$),$CH_3Cl$ (ઉત્કલનબિંદુ: $-24.2 \ ^oC$),$CH_3Br$ (ઉત્કલનબિંદુ: $3.6 \ ^oC$),અને $C_2H_5Cl$ (ઉત્કલનબિંદુ: $12.3 \ ^oC$) ઓરડાના તાપમાને વાયુઓ છે.
$CH_3I$ નું ઉત્કલનબિંદુ $42.4 \ ^oC$ છે,જે તેને ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(D) હેલોઆલ્કેનની ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાશીલતા હેલોજન પરમાણુના સ્વભાવ અને આલ્કાઈલ જૂથના બંધારણ પર આધાર રાખે છે.
$1$. હેલોજનનો સ્વભાવ: હેલોજનનું કદ વધતા બંધની મજબૂતી ઘટે છે,જે $C-X$ બંધને નબળો બનાવે છે. તેથી,પ્રતિક્રિયાશીલતાનો ક્રમ $I > Br > Cl > F$ છે.
$2$. આલ્કાઈલ જૂથનું બંધારણ: $S_N1$ પ્રતિક્રિયાઓ માટે,ક્રમ તૃતીયક $ > $ દ્વિતીયક $ > $ પ્રાથમિક છે.
આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા,$2-$બ્રોમોપ્રોપેન એ સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે કારણ કે બ્રોમાઈડ એ ક્લોરાઈડ કરતા વધુ સારું લિવિંગ ગ્રુપ છે.

(A) સ્ટાયરીનની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા પેરોક્સાઇડ (અથવા પ્રકાશ) ની ગેરહાજરીમાં માર્કોવનીકોવના નિયમનું પાલન કરે છે,જે એક ઇલેક્ટ્રોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે,જે $1$-બ્રોમો-$1$-ફિનાઇલઇથેન $(A)$ આપે છે.
પ્રકાશ $(h\nu)$ ની હાજરીમાં,પ્રક્રિયા એન્ટી-માર્કોવનીકોવ યોગશીલ (પેરોક્સાઇડ અસર/મુક્ત મુલક મિકેનિઝમ) ને અનુસરે છે,જે $1$-બ્રોમો-$2$-ફિનાઇલઇથેન $(B)$ આપે છે.
આમ,$A$ નું નિર્માણ એ ઇલેક્ટ્રોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે અને $B$ નું નિર્માણ એ મુક્ત મુલક યોગશીલ પ્રક્રિયા છે.

(A) સંયોજન $CH_3-C(OH)(CH_3)-CCl_3$ ને ક્લોરેટોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ ની હાજરીમાં એસિટોન અને ક્લોરોફોર્મની યોગશીલ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $(CH_3)_2C=O + CHCl_3 \rightarrow (CH_3)_2C(OH)CCl_3$.
તેનો ઉપયોગ દવામાં શામક (sedative) અને નિદ્રાકારી (hypnotic) તરીકે થાય છે.

(D) જ્યારે $CHCl_3$ (ક્લોરોફોર્મ) ને જલીય $NaOH$ સાથે ઉકાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા મધ્યવર્તી સંયોજન $CH(OH)_3$ (મિથેનટ્રાયોલ અથવા ટ્રાયહાઈડ્રોક્સી મિથેન) બનાવે છે.
આ મધ્યવર્તી સંયોજન એક જ કાર્બન પર ત્રણ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ હોવાને કારણે અત્યંત અસ્થિર હોય છે.
તે તરત જ પાણીનો અણુ $(H_2O)$ ગુમાવીને ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ બનાવે છે.
માધ્યમ બેઝિક $(NaOH)$ હોવાથી,ફોર્મિક એસિડ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ અને પાણી બનાવે છે.
સમગ્ર પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CHCl_3 + 4NaOH \rightarrow HCOONa + 3NaCl + 2H_2O$.

(C) ઇથાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3CH_2Cl)$ ની જલીય પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH_{(aq)})$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રક્રિયા ($S_N2$ મિકેનિઝમ) છે.
$CH_3CH_2Cl + KOH_{(aq)} \to CH_3CH_2OH + KCl$
બનતી નીપજ ઇથેનોલ $(CH_3CH_2OH)$ છે.
ઇથેનોલમાં,બંને કાર્બન પરમાણુઓ અન્ય ચાર પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા છે (સિંગલ બોન્ડ),જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.

(A) રેઝોનન્સને કારણે,વિનાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_2=CH-Cl)$ માં $C-Cl$ બંધ આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા પ્રાપ્ત કરે છે.
આનાથી બંધ મજબૂત અને ટૂંકો બને છે,જેના કારણે ન્યુક્લિયોફાઇલ માટે ક્લોરિન પરમાણુને બદલવું મુશ્કેલ બને છે.
તેથી,વિનાઇલ ક્લોરાઇડ સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન પ્રતિક્રિયાઓ આપતું નથી.

(A) $SN^2$ (દ્વિ-આણ્વિય કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન) પ્રક્રિયા અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) પર આધાર રાખે છે.
$SN^2$ પ્રક્રિયા માટેની સક્રિયતાનો ક્રમ: $CH_3X > 1^o > 2^o > 3^o$ છે.
$CH_3Cl$ એ મિથાઈલ હેલાઈડ છે,જેમાં અવકાશી અવરોધ સૌથી ઓછો હોવાથી તે $SN^2$ પ્રક્રિયા માટે સૌથી વધુ સક્રિય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) $2, 2-$ ડાયક્લોરોપ્રોપેન એ જેમિનલ ડાયહેલાઇડ છે. જ્યારે તે જલીય $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે બે ક્લોરિન પરમાણુઓ એક જ કાર્બન પરમાણુ પર બે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો દ્વારા બદલાય છે. આ મધ્યવર્તી અસ્થિર છે અને એસિટોન $(CH_3-CO-CH_3)$ બનાવવા માટે પાણીનો એક અણુ ગુમાવે છે.
$CH_3-CCl_2-CH_3 + 2KOH_{(aq)}$ $\rightarrow [CH_3-C(OH)_2-CH_3]$ $\rightarrow CH_3-CO-CH_3 + H_2O$.

(A) $S_N2$ (બાયમોલેક્યુલર ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન) પ્રક્રિયાઓ એક-તબક્કાની મિકેનિઝમ ધરાવે છે જેમાં ન્યુક્લિયોફાઇલ કાર્બન પરમાણુ પર પાછળની બાજુથી હુમલો કરે છે.
આ મિકેનિઝમ અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે.
તેથી,તે મિથાઈલ હેલાઈડ $(CH_3X)$ અને પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ $(1^\circ)$ માં સૌથી વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$CH_3-Br$ એ મિથાઈલ હેલાઈડ છે અને તે $S_N2$ મિકેનિઝમ દ્વારા $OH^{-}$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

(A) ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ ની સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ $(C_2H_5ONa)$ સાથે ગરમ કરવાથી પ્રક્રિયા થતા ઇથાઇલ ઓર્થોફોર્મેટ $(HC(OC_2H_5)_3)$ અને સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ બને છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CHCl_3 + 3C_2H_5ONa \xrightarrow{\Delta} HC(OC_2H_5)_3 + 3NaCl$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(A) . $CH_3F$ માં $C-F$ બંધ ઉર્જા સૌથી વધુ હોય છે.
$C-F$ બંધની ઉચ્ચ બંધ વિયોજન ઉર્જાને કારણે,$CH_3F$ સૌથી ઓછું સક્રિય છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં $Mg$ સાથે ગ્રીગનાર્ડ પ્રક્રિયક બનાવતું નથી.

(A) આલ્કાઈલ હેલાઈડની ડાયઈથાઈલ ઈથરમાં $Na$ સાથેની પ્રક્રિયા $Wurtz$ પ્રક્રિયા છે,જે સંમિત આલ્કેન આપે છે.
$A$ એ $t$-બ્યુટાઈલ ક્લોરાઈડ,$(CH_3)_3C-Cl$ છે.
પ્રક્રિયા: $2 (CH_3)_3C-Cl + 2 Na \xrightarrow{\text{ether}} (CH_3)_3C-C(CH_3)_3 + 2 NaCl$.
નીપજ $2,2,3,3$-ટેટ્રામિથાઈલબ્યુટેન છે.
$2,2,3,3$-ટેટ્રામિથાઈલબ્યુટેનમાં,તમામ $18$ હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સમાન છે કારણ કે તે બધા ચતુર્થક કાર્બન સાથે જોડાયેલા મિથાઈલ જૂથો પરના પ્રાથમિક હાઈડ્રોજન છે.
તેથી,આ હાઈડ્રોકાર્બનનું મોનોક્લોરિનેશન માત્ર એક જ ક્લોરો વ્યુત્પન્ન આપે છે.

(D) આલ્કોહોલિક $KOH$ સાથે હેલોઆલ્કેનની પ્રક્રિયા $E2$ વિલોપન પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
$CH_3CH_2CH_2Br$ (પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ) માં,આલ્કાઈલ સમૂહની હાજરી $+I$ અસર આપે છે,જે લિવિંગ ગ્રુપના વિલોપનને સરળ બનાવે છે.
$CH_2=CHBr$ એ વિનાઈલ હેલાઈડ છે જેમાં $C-X$ બંધમાં આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા હોય છે,જે તેને વિલોપન પ્રત્યે ખૂબ જ નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
$CH_3COCH_2CH_2Br$ માં ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $-CO$ સમૂહ ($-I$ અસર) હોય છે,જે સાદા આલ્કાઈલ હેલાઈડની તુલનામાં વિલોપન માટેની સંક્રાંતિ અવસ્થાને અસ્થિર બનાવે છે.
$CH_3CH_2Br$ અને $CH_3CH_2CH_2Br$ ની સરખામણી કરતા,બાદમાં થોડી વધુ $+I$ અસર હોય છે,જે તેને આ સંદર્ભમાં વધુ સક્રિય બનાવે છે.
$CH_3CH_2CH_2Br + KOH \xrightarrow{\text{alc.}} CH_3CH=CH_2 + KBr + H_2O$

(D) અણુમાં પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા તેની આસપાસની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
આ હેલોઆલ્કેન્સમાં,આલ્કાઇલ સમૂહ પ્રેરક અસર ($+I$ અસર) દર્શાવે છે,જે ક્લોરિન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે.
આલ્કાઇલ સમૂહોની $+I$ અસરનો ક્રમ આ મુજબ છે: $(CH_3)_3C- > (CH_3)_2CH- > CH_3CH_2- > CH_3-$.
જેમ $+I$ અસર વધે છે,તેમ ક્લોરિન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધે છે.
તેથી,ટર્ટ-બ્યુટાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_3-C(CH_3)_2-Cl)$ માં રહેલો ક્લોરિન પરમાણુ ટર્ટ-બ્યુટાઇલ સમૂહની સૌથી મજબૂત $+I$ અસરને કારણે સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા અનુભવે છે,જે તેને આ શ્રેણીમાં સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ બનાવે છે.

(D) $1-Bromo-3-chloro$ cyclobutane ની ઈથરમાં બે સમાન ધાતુના સોડિયમ સાથેની પ્રક્રિયા એ આંતર-આણ્વીય વુર્ટ્ઝ પ્રક્રિયા (intramolecular Wurtz reaction) છે.
સોડિયમ રિડક્શન કર્તા તરીકે કામ કરે છે,જે હેલોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુઓને ઈલેક્ટ્રોન આપે છે.
આનાથી બ્રોમિન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બન પર કાર્બેનાયન બને છે,જે પછી ક્લોરિન પરમાણુ ધરાવતા કાર્બન પર આંતર-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક સબસ્ટિટ્યુશન ($S_N2$ પ્રકાર) કરે છે.
આના પરિણામે નવો કાર્બન-કાર્બન બંધ બને છે,જે રિંગ બંધ કરીને bicyclo$[1.1.0]$butane બનાવે છે.
સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. પ્રકાશ અને ગરમીની હાજરીમાં ટોલ્યુઈનનું ક્લોરિનેશન (મુક્ત મુલક વિસ્થાપન) બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ આપે છે.
$2$. બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડની જલીય $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા (ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન) ક્લોરિન પરમાણુને હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ દ્વારા બદલે છે,જેના પરિણામે બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$ બને છે.

(D) જ્યારે ક્લોરિનને ઉકળતા ટોલ્યુઈનમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે સાઈડ ચેઈનમાં મુક્ત મુલક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થઈને બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ બને છે.
આ બેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડનું જલીય આલ્કલી ($NaOH$ અથવા $KOH$) સાથે જળવિભાજન કરતા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન દ્વારા બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$ મળે છે.

(B) લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતા એ લિવિંગ ગ્રુપની બેઝિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. નિર્બળ બેઝ એ સારા લિવિંગ ગ્રુપ છે.
તેમના અનુરૂપ સંયુગ્મી એસિડની એસિડિકતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $CF_3SO_3H > CH_3SO_3H > CH_3COOH > CH_3OH$.
તેથી,તેમના સંયુગ્મી બેઝની બેઝિકતાનો ક્રમ: $CH_3O^- > CH_3COO^- > CH_3SO_3^- > CF_3SO_3^-$.
આમ,લિવિંગ ગ્રુપ ક્ષમતાનો ક્રમ $IV > III > I > II$ છે.

(B) $CH_3-CH=CH-C_6H_4-OH$ ની $HBr$ સાથેની પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમને અનુસરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રોટોન $(H^+)$ દ્વિબંધના તે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે જેની પાસે વધુ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે,અને બ્રોમાઇડ આયન $(Br^-)$ વધુ વિસ્થાપિત કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાય છે.
બેન્ઝીન રિંગ સાથેના રેઝોનન્સને કારણે બેન્ઝિલિક સ્થાન પર બનેલો કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થિર હોય છે.
તેથી,નીપજ $CH_3-CH_2-CHBr-C_6H_4-OH$ છે.

(A) જેમ-ડાયક્લોરાઇડનું જળવિભાજન કાર્બોનિલ સંયોજન આપે છે.
$C_5H_{10}O$ એ $NH_2OH$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું હોવાથી તે કાર્બોનિલ સંયોજન (આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન) છે.
તે આયોડોફોર્મ કસોટી આપે છે,જે મિથાઈલ કીટોન સમૂહ $(CH_3-CO-)$ ની હાજરી સૂચવે છે.
તે ફેહલિંગ કસોટી આપતું નથી,જે સાબિત કરે છે કે તે આલ્ડિહાઇડ નથી પણ કીટોન છે.
તેથી,$C_5H_{10}O$ એ $2$-પેન્ટેનોન $(CH_3-CO-CH_2-CH_2-CH_3)$ છે.
જળવિભાજન પર $2$-પેન્ટેનોન મેળવવા માટે,પ્રારંભિક સંયોજન $A$ એ $2,2$-ડાયક્લોરોપેન્ટેન $(CH_3-CCl_2-CH_2-CH_2-CH_3)$ હોવું જોઈએ.

(B) $Methyl \ magnesium \ iodide$ $(CH_3MgI)$ ની પ્રક્રિયા $ethyl \ chloroformate$ $(ClCOOC_2H_5)$ સાથે થવાથી $ethyl \ acetate$ $(CH_3COOC_2H_5)$ મળે છે.
$CH_3MgI + ClCOOC_2H_5 \rightarrow CH_3COOC_2H_5 + MgICl$

(B) $KCN$ એ આયનીય સંયોજન છે જે $CN^-$ આયનો આપે છે. તે આલ્કાઇલ હેલાઇડ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને આલ્કાઇલ સાયનાઇડ બનાવે છે.
$C_2H_5Br + KCN \xrightarrow{\text{ethanol/water}} C_2H_5CN + KBr$
ઇથાઇલ બ્રોમાઇડ $(C_2H_5Br)$ એ આલ્કાઇલ હેલાઇડ છે,જ્યારે ઇથાઇલ આલ્કોહોલ આ પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય સબસ્ટ્રેટ નથી,અને બ્રોમોબેન્ઝિન તથા ક્લોરોબેન્ઝિન જેવા એરાઇલ હેલાઇડ સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં $KCN$ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(A) આ પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે જેમાં કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
$1$. ક્લોરાઇડ આયન $(Cl^-)$ દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન બને છે.
$2$. આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન વધુ સ્થાયી બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન બનાવવા માટે હાઇડ્રાઇડ શિફ્ટ (પુનઃરચના) પામે છે.
$3$. પ્રારંભિક દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન પર પાણીનો હુમલો થવાથી નીપજ $(K)$ બને છે.
$4$. પુનઃરચના પામેલ વધુ સ્થાયી બેન્ઝિલિક કાર્બોકેટાયન પર પાણીનો હુમલો થવાથી નીપજ $(L)$ બને છે.
$5$. તેથી,જળવિભાજનથી $(K)$ અને $(L)$ નું મિશ્રણ મળે છે.

(A) બેન્ઝીન હેક્ઝાક્લોરાઈડ $(BHC)$ ના $\gamma-isomer$ ને લિન્ડેન અથવા ગેમેક્સેન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે એક શક્તિશાળી જંતુનાશક છે જેમાં $99\%$ $\gamma-isomer$ હોય છે.

(A) $AgNO_3$ આયનિક હેલાઈડ્સ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલ્વર હેલાઈડ $(AgX)$ ના અવક્ષેપ બનાવે છે.
$AgNO_3 + NaBr \rightarrow AgBr(s) + NaNO_3$
$AgNO_3 + CaCl_2 \rightarrow AgCl(s) + Ca(NO_3)_2$
$AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl(s) + NaNO_3$
ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_2H_5Br)$ એ સહસંયોજક કાર્બનિક સંયોજન છે અને તે જલીય દ્રાવણમાં મુક્ત હેલાઈડ આયનો $(Br^-)$ આપતું નથી,જેથી તે $Ag^+$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને અવક્ષેપ બનાવતું નથી.
તેથી,ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $AgNO_3$ સાથે અવક્ષેપ આપશે નહીં.

(B) આલ્કાઈલ હેલાઈડ અને $KCN$ વચ્ચે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થાય છે.
ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ $(C_2H_5Br)$ એ એક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે જે આલ્કોહોલિક માધ્યમમાં $KCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઈથાઈલ સાયનાઈડ $(C_2H_5CN)$ અને $KBr$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_2H_5Br + KCN \xrightarrow{\text{alcohol}} C_2H_5CN + KBr$

(C) $N$-બ્રોમોસકસીનામાઇડ $(NBS)$ એ બેન્ઝિલિક સ્થાન પર મુક્ત મુલક બ્રોમિનેશન માટે વપરાતો પ્રક્રિયક છે.
ઇથાઇલ બેન્ઝીન $(C_6H_5CH_2CH_3)$ માં,બેન્ઝિલિક કાર્બન એ બેન્ઝીન વલય સાથે સીધો જોડાયેલો કાર્બન પરમાણુ છે.
આ પ્રક્રિયા મુક્ત મુલક ક્રિયાવિધિ દ્વારા બેન્ઝિલિક કાર્બન પરના હાઇડ્રોજન પરમાણુને બ્રોમીન પરમાણુ દ્વારા બદલે છે.
આમ,ઇથાઇલ બેન્ઝીનની $NBS$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $1$-બ્રોમો-$1$-ફિનાઇલઇથેન $(C_6H_5CH(Br)CH_3)$ મળે છે.

(B) આ રૂપાંતરણ $1$-બ્રોમોપ્રોપેનનું $2$-બ્રોમોપ્રોપેનમાં રૂપાંતર દર્શાવે છે.
પગલું $1$ $(X)$: $1$-બ્રોમોપ્રોપેનનું સાંદ્ર આલ્કોહોલીક $NaOH$ સાથે $80 \ ^\circ C$ તાપમાને ડિહાઇડ્રોહેલોજિનેશન કરવાથી પ્રોપીન $(CH_3-CH=CH_2)$ મળે છે.
પગલું $2$ $(Y)$: પ્રોપીન પર $HBr$ નો ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી યોગશીલ પ્રક્રિયા માર્કોવનીકોવના નિયમ મુજબ થાય છે,જેના પરિણામે $2$-બ્રોમોપ્રોપેન $(CH_3-CH(Br)-CH_3)$ બને છે.

(D) $1$. પદાર્થ $(a)$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_8H_9Br$ છે. તે આલ્કોહોલિક $AgNO_3$ સાથે સફેદ અવક્ષેપ આપે છે,તેથી તેમાં સક્રિય હેલોજન પરમાણુ હોવો જોઈએ,જે સંભવિત બેન્ઝિલિક બ્રોમાઈડ છે.
$2$. $(a)$ ના ઓક્સિડેશનથી $C_8H_6O_4$ સૂત્ર ધરાવતો એસિડ $(b)$ મળે છે. આ એસિડ થેલિક એસિડ (બેન્ઝિન-$1,2$-ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ) છે કારણ કે તે ગરમ કરવા પર સરળતાથી એનહાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.
$3$. $(a)$ ના ઓક્સિડેશનથી થેલિક એસિડ મેળવવા માટે,બેન્ઝિન રિંગ પરના વિસ્થાપકો ઓર્થો સ્થાનમાં હોવા જોઈએ. તેથી,$(a)$ એ $o$-મિથાઈલબેન્ઝિલ બ્રોમાઈડ ($1$-બ્રોમો-$2$-મિથાઈલબેન્ઝિન) હોવું જોઈએ.
$4$. આ બંધારણ વિકલ્પ $(D)$ ને અનુરૂપ છે.

(B) $2$-બ્રોમો-$3$-મિથાઇલબ્યુટેનનું $S_N1$ પ્રક્રિયા દ્વારા જળવિભાજન કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી સંયોજન દ્વારા થાય છે.
$1$. પ્રારંભિક પદાર્થ $(CH_3)_2CH-CH(Br)-CH_3$ છે.
$2$. બ્રોમાઇડ આયન દૂર થવાથી દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3)_2CH-CH^+-CH_3$ બને છે.
$3$. આ દ્વિતીયક કાર્બોકેટાયન $1,2$-હાઇડ્રાઇડ સ્થાનાંતર પામીને વધુ સ્થાયી તૃતીયક કાર્બોકેટાયન $(CH_3)_2C^+-CH_2-CH_3$ બનાવે છે.
$4$. ન્યુક્લિયોફાઇલ $(OH^-)$ તૃતીયક કાર્બોકેટાયન પર હુમલો કરીને મુખ્ય નીપજ $2$-મિથાઇલબ્યુટેન-$2$-ઓલ બનાવે છે.

(A) $CH_3F$ માં $C-F$ બંધની વિયોજન ઊર્જા સૌથી વધુ હોવાથી,તે મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્રિગ્નાર્ડ પ્રક્રિયક બનાવવામાં સૌથી ઓછું સક્રિય છે.

(B) ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ હવામાંના ઓક્સિજન સાથે પ્રકાશની હાજરીમાં ધીમેથી ઓક્સિડેશન પામીને અત્યંત ઝેરી વાયુ કાર્બોનિલ ક્લોરાઇડ,જેને ફોસ્જીન $(COCl_2)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $2CHCl_3 + O_2 \rightarrow 2COCl_2 + 2HCl$.
આ ઓક્સિડેશનને રોકવા માટે,ક્લોરોફોર્મને ઘેરા રંગની બોટલોમાં ઉપર સુધી ભરીને રાખવામાં આવે છે અને તેમાં થોડી માત્રામાં ઇથાઇલ આલ્કોહોલ $(C_2H_5OH)$ ઉમેરવામાં આવે છે.
ઇથાઇલ આલ્કોહોલ બનેલા ફોસ્જીનને હાનિકારક ડાયઇથાઇલ કાર્બોનેટ $(CO(OC_2H_5)_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.

(C) જ્યારે $Ethyl \ bromide$ $(C_2H_5Br)$ ની પ્રક્રિયા આલ્કોહોલિક $Silver \ nitrite$ $(AgNO_2)$ સાથે થાય છે,ત્યારે ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થાય છે.
$AgNO_2$ એ સહસંયોજક સંયોજન હોવાથી,નાઇટ્રોજન પરમાણુ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે વર્તે છે,જેના પરિણામે નાઇટ્રો સંયોજન બને છે.
પ્રક્રિયા: $C_2H_5Br + AgNO_2 \rightarrow C_2H_5NO_2 + AgBr$.
આથી મળતી નીપજ $Nitroethane$ $(C_2H_5NO_2)$ છે.

(B) ક્લોરોપિક્રિન એ ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ ની સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ સાથે નાઈટ્રેશન પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CHCl_3 + HNO_3 \rightarrow CCl_3NO_2 + H_2O$
અહીં,$CCl_3NO_2$ ને ક્લોરોપિક્રિન અથવા નાઈટ્રોક્લોરોફોર્મ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) ગ્રિગ્નાર્ડ પ્રક્રિયકનું સામાન્ય સૂત્ર $R-Mg-X$ છે,જ્યાં $R$ એ આલ્કાઈલ અથવા એરાઈલ સમૂહ છે,$Mg$ એ મેગ્નેશિયમ છે,અને $X$ એ હેલોજન $(Cl, Br, I)$ છે.
ગ્રિગ્નાર્ડ પ્રક્રિયકો એસિડિક પ્રોટોન પ્રત્યે ખૂબ જ સક્રિય હોય છે,જેમ કે કાર્બોક્સિલિક એસિડ ($-COOH$ સમૂહ) માં જોવા મળે છે.
તેથી,ગ્રિગ્નાર્ડ પ્રક્રિયકમાં $-COOH$ સમૂહ હાજર હોઈ શકે નહીં કારણ કે તે પ્રક્રિયક સાથે તરત જ પ્રક્રિયા કરીને આલ્કેન અને મેગ્નેશિયમ ક્ષાર બનાવે છે.

(B) $S_N1$ પ્રક્રિયાનો દર લિવિંગ ગ્રુપ $(Br^-)$ દૂર થયા પછી બનતા કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$A$: પ્રાથમિક $(1^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે સૌથી ઓછું સ્થિર છે.
$B$: એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન $(CH_2=CH-CH^+(CH_3))$ બનાવે છે,જે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે અને તેથી સૌથી વધુ સ્થિર છે.
$C$: દ્વિતીયક $(2^{\circ})$ કાર્બોકેટાયન બનાવે છે,જે પ્રાથમિક કાર્બોકેટાયન કરતા વધુ સ્થિર છે પરંતુ રેઝોનન્સ-સ્થિર એલાઈલિક કાર્બોકેટાયન કરતા ઓછું સ્થિર છે.
તેથી,કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ $B > C > A$ છે,જે $S_N1$ પ્રક્રિયશીલતાનો પણ ક્રમ છે.

(D) આ પ્રક્રિયા આંતર-આણ્વીય વુર્ટઝ પ્રક્રિયા છે. $2$ મોલ સોડિયમ $1$-બ્રોમો-$3$-ક્લોરોસાયક્લોબ્યુટેન સાથે પ્રક્રિયા કરીને બ્રોમીન સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર કાર્બેનાયન બનાવે છે,જે ત્યારબાદ ક્લોરિન સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર આંતર-આણ્વીય ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન કરે છે,જેના પરિણામે બાયસાયક્લો[$1.1.0$]બ્યુટેન બને છે.

(D) $1$. પ્રકાશની હાજરીમાં ટોલ્યુઇનનું ક્લોરીનેશન (મુક્ત મુલક વિસ્થાપન) કરવાથી બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડ $(C_6H_5CH_2Cl)$ મળે છે.
$2$. જ્યારે બેન્ઝાઇલ ક્લોરાઇડને જલીય $NaOH$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે (ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન),ત્યારે ક્લોરિન પરમાણુનું હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થઈને બેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ $(C_6H_5CH_2OH)$ મળે છે.
$3$. નોંધ: આપેલા વિકલ્પોમાં બેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ નથી. રાસાયણિક પ્રક્રિયા મુજબ સાચો જવાબ બેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ છે.

(C) સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ની હાજરીમાં કલોરલ $(CCl_3CHO)$ ની કલોરોબેન્ઝિન $(C_6H_5Cl)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી $1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane$ મળે છે,જેને સામાન્ય રીતે $DDT$ (Dichlorodiphenyltrichloroethane) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ સંયોજન એક જાણીતું ઓર્ગેનોક્લોરિન જંતુનાશક છે.

(C) કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન દરમિયાન જ્યારે પ્રક્રિયા $S_N1$ ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે ત્યારે રેસેમિક મિશ્રણ બને છે,જેમાં સમતલીય કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તી બને છે.
આ મધ્યવર્તી પર ન્યુક્લિયોફાઇલ બંને બાજુથી સમાન સંભાવના સાથે હુમલો કરી શકે છે.
જે સંયોજનો સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવી શકે છે (જેમ કે તૃતીયક અથવા દ્વિતીયક કાઈરલ આલ્કાઈલ હેલાઈડ) તે $S_N1$ પ્રક્રિયા આપે છે.
સંયોજન $(a)$,$CH_3-CH(Br)-C_2H_5$ એ દ્વિતીયક કાઈરલ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,જે સ્થિર કાર્બોકેટાયન બનાવી શકે છે.
સંયોજન $(b)$,$CH_3-C(Br)(CH_3)-C_2H_5$ એ તૃતીયક કાઈરલ આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,જે સરળતાથી સ્થિર તૃતીયક કાર્બોકેટાયન બનાવે છે.
સંયોજન $(c)$,$CH_3-CH(C_2H_5)-CH_2Br$ એ પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ છે,જે સામાન્ય રીતે $S_N2$ પ્રક્રિયા આપે છે.
તેથી,સંયોજન $(a)$ અને $(b)$ રેસેમિક મિશ્રણ બનાવી શકે છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં $3$-આયોડોબેન્ઝાઈલ ક્લોરાઈડમાં રહેલા ક્લોરિન પરમાણુનું $NaCN$ માંથી મળતા સાયનાઈડ આયન $(CN^-)$ દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન થાય છે.
આ એક $S_N2$ પ્રક્રિયા છે.
પ્રાથમિક આલ્કાઈલ હેલાઈડ સમૂહ $(-CH_2Cl)$ એ એરાઈલ આયોડાઈડ સમૂહ કરતા $S_N2$ વિસ્થાપન માટે વધુ સક્રિય હોય છે.
તેથી,$Cl$ પરમાણુનું $CN$ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે,જ્યારે આયોડિન પરમાણુ અસરગ્રસ્ત રહે છે.
મુખ્ય નીપજ $3$-આયોડોફિનાઈલએસીટોનાઈટ્રાઈલ છે.

(A) ક્લોરોફૉર્મ $(CHCl_3)$ પ્રકાશની હાજરીમાં હવામાં ધીમેથી ઓક્સિડેશન પામીને અત્યંત ઝેરી વાયુ,કાર્બોનિલ ક્લોરાઇડ,જેને ફોસ્જીન $(COCl_2)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2CHCl_3 + O_2 \xrightarrow{\text{light}} 2COCl_2 + 2HCl$

(A) પ્રોપાઇલ બ્રોમાઇડ $(C_3H_7Br)$ ની પોટેશિયમ સાયનાઇડ $(KCN)$ સાથેની પ્રક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
$C_3H_7Br + KCN \rightarrow C_3H_7CN + KBr$
$C_3H_7CN$ માં,પ્રોપાઇલ સમૂહમાં $3$ કાર્બન પરમાણુઓ અને નાઈટ્રાઈલ સમૂહ $(-CN)$ માં $1$ કાર્બન પરમાણુ છે,જે કુલ $4$ કાર્બન પરમાણુઓ બનાવે છે.
$IUPAC$ નામકરણ મુજબ,$4$ કાર્બન પરમાણુઓ અને નાઈટ્રાઈલ ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવતા સંયોજનને બ્યુટેન નાઈટ્રાઈલ કહેવામાં આવે છે.