Properties of Haloarenes Questions in Hindi

(A) यह अभिक्रिया एक $S_NAr$ (नाभिकरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन) अभिक्रिया है। $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है जो नाभिकरागी आक्रमण के लिए ऑर्थो और पैरा स्थितियों को सक्रिय करता है। $1,4-$डाइब्रोमो$-2-$नाइट्रोबेंजीन में,$-NO_2$ समूह के सापेक्ष पैरा स्थिति पर स्थित ब्रोमीन परमाणु,मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स मध्यवर्ती के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण नाभिकरागी प्रतिस्थापन के लिए अधिक संवेदनशील होता है। इसलिए,$HO^-$ समूह पैरा-ब्रोमीन परमाणु को प्रतिस्थापित करके $4-$ब्रोमो$-2-$नाइट्रोफिनोल बनाता है।

(A) यह अभिक्रिया आयरन $(Fe)$ की उपस्थिति में नाइट्रोबेंजीन का ब्रोमीन के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन है।
$1$. $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है और यह मेटा-निर्देशी है।
$2$. पहले चरण में,नाइट्रोबेंजीन का ब्रोमीनीकरण मेटा-स्थिति पर होता है जिससे $m$-ब्रोमोनाइट्रोबेंजीन बनता है।
$3$. दूसरे चरण में,ब्रोमीन परमाणु (जो ऑर्थो/पैरा-निर्देशी है) और नाइट्रो समूह (जो मेटा-निर्देशी है) की उपस्थिति के कारण,आने वाला ब्रोमीन परमाणु $-NO_2$ समूह के सापेक्ष मेटा-स्थिति पर और मौजूदा $-Br$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो-स्थिति पर जुड़ता है।
$4$. अंतिम मुख्य उत्पाद $3,4$-डाइब्रोमोनाइट्रोबेंजीन है।

(C) यह अभिक्रिया $HNO_3/H_2SO_4$ का उपयोग करके $6$-मेथॉक्सीटेट्रालिन का इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) है।
$-OCH_3$ समूह एक प्रबल सक्रियकारी समूह है और यह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है।
$6$-मेथॉक्सीटेट्रालिन में,$-OCH_3$ समूह की ऑर्थो स्थितियाँ इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति सबसे अधिक सक्रिय होती हैं।
इसलिए,नाइट्रो समूह $(-NO_2^+)$ $-OCH_3$ समूह की ऑर्थो स्थिति पर आक्रमण करेगा,जिससे $5$-नाइट्रो-$6$-मेथॉक्सीटेट्रालिन का निर्माण होगा।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,विकल्प $(C)$ सही उत्पाद दर्शाता है।

(D) यह अभिक्रिया $CS_2$ में $Br_2$ के साथ $p$-मिथाइलएसिटैनिलाइड के इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन को दर्शाती है।
$-NHCOCH_3$ समूह अपने $+M$ प्रभाव के कारण एक मजबूत ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह है।
चूंकि पैरा स्थिति पहले से ही $-CH_3$ समूह द्वारा अधिकृत है,इसलिए ब्रोमीन परमाणु $-NHCOCH_3$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर निर्देशित होगा।
अतः,उत्पाद $2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलएसिटैनिलाइड है,जो विकल्प $D$ में दी गई संरचना के अनुरूप है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_NAr)$ आमतौर पर एक योगात्मक-विलोपन तंत्र (addition-elimination mechanism) के माध्यम से आगे बढ़ता है। दर-निर्धारक चरण $(r.d.s.)$ में हैलोजन युक्त कार्बन परमाणु पर न्यूक्लियोफाइल का आक्रमण शामिल होता है,जिससे एक मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स बनता है।
इस चरण में,हैलोजन परमाणु का इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) रिंग से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचकर संक्रमण अवस्था को स्थिर करता है।
चूंकि हैलोजन में फ्लोरीन $(F)$ की विद्युत ऋणात्मकता सबसे अधिक होती है,इसलिए यह सबसे मजबूत $-I$ प्रभाव डालता है।
इसलिए,$1$-फ्लूरो-$2$-नाइट्रोबेंजीन न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।

(C) $S_NAr$ अभिक्रिया की दर मध्यवर्ती के रूप में बनने वाले मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स की स्थिरता पर निर्भर करती है। $-NO_2$ जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ $-I$ और $-M$ प्रभाव के माध्यम से मध्यवर्ती में ऋणात्मक आवेश को स्थिर करते हैं।
$1$. $-NO_2$ समूहों की संख्या बढ़ने से $S_NAr$ अभिक्रिया की दर बढ़ती है।
$2$. ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर $-NO_2$ समूह मेटा स्थिति की तुलना में अधिक प्रभावी होते हैं क्योंकि ऋणात्मक आवेश को $-NO_2$ समूह के ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थापित किया जा सकता है।
यौगिकों की तुलना:
$(v)$ $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन: तीन $-NO_2$ समूह (दो ऑर्थो,एक पैरा) - सबसे तेज़।
(iii) $2,4$-डाइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन: दो $-NO_2$ समूह (एक ऑर्थो,एक पैरा)।
$(i)$ $p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन: पैरा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह।
(ii) $m$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन: मेटा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह (कम प्रभावी स्थिरता)।
(iv) क्लोरोबेंजीन: कोई $-NO_2$ समूह नहीं - सबसे धीमी।
अतः,$S_NAr$ अभिक्रिया की दर का घटता क्रम है: $v > iii > i > ii > iv$।

(A) यह अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन है।
$1$. $H_2SO_4$ से $H^+$ आयन प्राप्त होते हैं जो एल्कीन $Ph-C(CH_3)=CH_2$ का प्रोटोनेशन करके एक स्थिर तृतीयक कार्बोकेशन $Ph-C^+(CH_3)_2$ बनाते हैं।
$2$. यह कार्बोकेशन एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है और एनीसोल $(Ph-OCH_3)$ के इलेक्ट्रॉन-समृद्ध बेंजीन वलय पर हमला करता है।
$3$. चूंकि $-OCH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है,इसलिए ऑर्थो-स्थान पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण बड़ा कार्बोकेशन पैरा-स्थान पर हमला करता है।
$4$. अंतिम उत्पाद $1-methoxy-4-(2-phenylpropan-2-yl)benzene$ है।

(C) बेंजीन से $4-$आइसोप्रोपिलबेंज़ोनाइट्राइल का संश्लेषण निम्नलिखित चरणों द्वारा होता है:
$1.$ $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन का आइसोप्रोपिल क्लोराइड $(CH_3)_2CHCl$ के साथ फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन करने पर आइसोप्रोपिलबेंजीन (क्यूमीन) प्राप्त होता है।
$2.$ $HNO_3$ और $H_2SO_4$ का उपयोग करके आइसोप्रोपिलबेंजीन का नाइट्रीकरण करने पर मुख्य उत्पाद के रूप में $4-$नाइट्रोआइसोप्रोपिलबेंजीन प्राप्त होता है,जो आइसोप्रोपिल समूह की ऑर्थो/पैरा-निर्देशक प्रकृति के कारण होता है।
$3.$ $Fe/HCl$ का उपयोग करके नाइट्रो समूह का अपचयन करने पर $4-$आइसोप्रोपिलऐनिलीन प्राप्त होता है।
$4.$ $0-5 \ ^\circ C$ पर $NaNO_2/HCl$ का उपयोग करके $4-$आइसोप्रोपिलऐनिलीन का डायज़ोटाइजेशन करने पर डायज़ोनियम लवण प्राप्त होता है।
$5.$ डायज़ोनियम लवण की $KCN$ (या $CuCN$) के साथ सैंडमेयर अभिक्रिया करने पर $4-$आइसोप्रोपिलबेंज़ोनाइट्राइल प्राप्त होता है।
अतः,सही क्रम विकल्प $C$ है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $HNO_3/H_2SO_4$ के साथ बेंजीन का नाइट्रीकरण करने पर नाइट्रोबेंजीन प्राप्त होता है।
$2$. नाइट्रोबेंजीन का $Br_2/FeBr_3$ के साथ ब्रोमीनीकरण करने पर $m$-ब्रोमोनाइट्रोबेंजीन प्राप्त होता है क्योंकि $-NO_2$ समूह मेटा-निर्देशी होता है।
$3$. $m$-ब्रोमोनाइट्रोबेंजीन का $H_2/Pd/C$ के साथ अपचयन करने पर $m$-ब्रोमोएनिलीन प्राप्त होता है।
$4$. $m$-ब्रोमोएनिलीन का $Cl_2/FeBr_3$ के साथ क्लोरीनीकरण करने पर $2$-क्लोरो-$5$-ब्रोमोएनिलीन प्राप्त होता है ($-NH_2$ समूह प्रबल ऑर्थो/पैरा निर्देशी होता है,और पैरा स्थिति $-Br$ द्वारा भरी हुई है,इसलिए यह ऑर्थो स्थिति पर निर्देशित करता है)।
$5$. $NaNO_2/HCl$ के साथ डायज़ोटाइजेशन करने पर $-NH_2$ समूह डायज़ोनियम लवण $(-N_2^+Cl^-)$ में परिवर्तित हो जाता है।
$6$. $KI$ के साथ उपचार करने पर डायज़ोनियम समूह एक आयोडीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $4$-ब्रोमो-$1$-क्लोरो-$2$-आयोडोबेंजीन प्राप्त होता है।

(B) एरिल हैलाइड की $OH^{-}$ आयनों के साथ अभिक्रिया $S_NAr$ (न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन) क्रियाविधि का पालन करती है।
$S_NAr$ अभिक्रियाओं में,ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(-NO_2)$ की उपस्थिति मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स मध्यवर्ती को स्थिर करती है।
ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर अधिक $-NO_2$ समूह होने से अभिक्रियाशीलता बढ़ती है।
- $II$ ($2,4,6$-ट्राइनाइट्रोब्रोमोबेंजीन) में तीन $-NO_2$ समूह हैं।
- $IV$ ($2,4$-डाइनाइट्रोब्रोमोबेंजीन) में दो $-NO_2$ समूह हैं।
- $III$ ($p$-नाइट्रोब्रोमोबेंजीन) में एक $-NO_2$ समूह है।
- $I$ ($m$-नाइट्रोब्रोमोबेंजीन) में एक $-NO_2$ समूह मेटा स्थिति पर है,जो ऑर्थो/पैरा स्थितियों की तुलना में कम प्रभावी है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का घटता क्रम $II > IV > III > I$ है।

(C) न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(ArS_N2)$ अभिक्रिया के प्रति एरील हैलाइड की प्रतिक्रियाशीलता ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति के साथ बढ़ती है।
ये समूह $-M$ (मेसोमेरिक) और $-I$ (प्रेरणिक) प्रभावों के माध्यम से मध्यवर्ती कार्बोनियन (माइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स) को स्थिर करते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$1$-क्लोरो-$2,4$-डाइनाइट्रोबेंजीन में क्लोरीन परमाणु के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर दो $-NO_2$ समूह होते हैं,जो मध्यवर्ती को अधिकतम स्थिरता प्रदान करते हैं।
इसलिए,यह सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील यौगिक है।

(A) यह अभिक्रिया $p$-टर्फेनिल का इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (ब्रोमिनेशन) है।
$p$-टर्फेनिल में,अंतिम बेंजीन वलय केंद्रीय वलय की तुलना में इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति अधिक सक्रिय होते हैं क्योंकि फेनिल समूह एक ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह के रूप में कार्य करता है।
अंतिम वलयों में एक मुक्त पैरा स्थिति होती है,जो ऑर्थो स्थिति की तुलना में त्रिविम रूप से कम बाधित होती है।
इसलिए,इलेक्ट्रोफाइल $(Br^+)$ मुख्य उत्पाद बनाने के लिए अंतिम बेंजीन वलयों में से एक की पैरा स्थिति पर आक्रमण करता है।

(B) न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_NAr)$ अभिक्रियाएं बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम होती हैं,विशेष रूप से ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर।
$1$. यौगिक $(II)$ में तीन $-NO_2$ समूह ($2, 4, 6$ स्थितियों पर) हैं,जो इसे सबसे अधिक अभिक्रियाशील बनाते हैं।
$2$. यौगिक $(IV)$ में दो $-NO_2$ समूह ($2, 4$ स्थितियों पर) हैं,जो इसे दूसरे स्थान पर सबसे अधिक अभिक्रियाशील बनाते हैं।
$3$. यौगिक $(III)$ में पैरा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह है,जो मेटा स्थिति की तुलना में अधिक प्रभावी है।
$4$. यौगिक $(I)$ में मेटा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह है,जो मध्यवर्ती कार्बोनियन को स्थिर करने के लिए सबसे कम प्रभावी है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का घटता क्रम $(II) > (IV) > (III) > (I)$ है।

(A) इस अभिक्रिया में सांद्र $H_2SO_4$ द्वारा साइक्लोहेक्सिन का प्रोटोनेशन होता है जिससे साइक्लोहेक्सिल कार्बोनियम आयन बनता है।
यह कार्बोनियम आयन फिर बेंजीन के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_EAr)$ अभिक्रिया करता है।
साइक्लोहेक्सिल कार्बोनियम आयन एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है और बेंजीन रिंग पर हमला करके साइक्लोहेक्सिलबेंजीन बनाता है।
अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है: साइक्लोहेक्सिन $+ H^+ \rightarrow$ साइक्लोहेक्सिल कार्बोनियम आयन $\xrightarrow{\text{बेंजीन}} \text{साइक्लोहेक्सिलबेंजीन}$.

(D) फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन में,इलेक्ट्रोफाइल एक कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) होता है जो एल्काइल हैलाइड की $AlCl_3$ जैसे लुईस एसिड के साथ प्रतिक्रिया से बनता है।
$CH_2=CHCl$ (विनाइल क्लोराइड) में,अनुनाद (resonance) के कारण $C-Cl$ बंध में आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,जिससे यह बहुत मजबूत हो जाता है और इसे तोड़ना कठिन होता है।
इसके अलावा,बनने वाला विनाइल कार्बोकेशन $(CH_2=CH^{\oplus})$ अत्यधिक अस्थिर होता है।
इसलिए,$CH_2=CHCl$ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन नहीं देता है।

(B) निर्जल $AlCl_3$ जैसे लुईस अम्ल की उपस्थिति में,अंतर-हैलोजन यौगिक $ICl$ एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है। चूंकि आयोडीन,क्लोरीन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए बंध $I^{\delta+} - Cl^{\delta-}$ के रूप में ध्रुवीकृत हो जाता है। $AlCl_3$ क्लोरीन परमाणु के साथ समन्वय करके इलेक्ट्रोफाइल $I^+$ बनाता है,जो फिर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के माध्यम से बेंजीन रिंग पर आक्रमण करके आयोडोबेंजीन $(Ph-I)$ बनाता है।

(D) $(i)$ क्लोरोबेंजीन का मोनो-नाइट्रेशन $1-$क्लोरो$-2-$नाइट्रोबेंजीन और $1-$क्लोरो$-4-$नाइट्रोबेंजीन $(M)$ देता है।
$(ii)$ नाइट्रोबेंजीन का मोनो-क्लोरीनीकरण $1-$क्लोरो$-3-$नाइट्रोबेंजीन $(N)$ देता है।
$(iii)$ एनीसोल का मोनो-नाइट्रेशन $1-$मेथॉक्सी$-2-$नाइट्रोबेंजीन और $1-$मेथॉक्सी$-4-$नाइट्रोबेंजीन $(P)$ देता है।
$(iv)$ $2-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन का मोनो-नाइट्रेशन $1-$क्लोरो$-2,4-$डाइनाइट्रोबेंजीन $(Q)$ देता है।
$aq. NaOH$ के साथ अभिक्रिया एक न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(S_NAr)$ है। यह अभिक्रिया लिविंग ग्रुप $(-Cl)$ के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम होती है।
यौगिक $Q$ ($1-$क्लोरो$-2,4-$डाइनाइट्रोबेंजीन) में क्लोरीन परमाणु के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर दो मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-NO_2$ समूह होते हैं,जो क्लोरीन से जुड़े कार्बन परमाणु को अत्यधिक इलेक्ट्रोफिलिक बनाते हैं। इसलिए,$Q$ $aq. NaOH$ के साथ सबसे तेजी से न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया करता है।

(A) नाइट्रीकरण एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। इस अभिक्रिया की दर बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
$1$. $-OCH_3$ (एनीसोल,$C$ में) $+M$ प्रभाव के कारण एक प्रबल सक्रियकारी समूह है।
$2$. $-CH_3$ (टोल्यूनि,$D$ में) $+I$ और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के कारण एक दुर्बल सक्रियकारी समूह है।
$3$. $-Cl$ (क्लोरोबेंजीन,$B$ में) $-I$ प्रभाव के कारण एक निष्क्रियकारी समूह है।
$4$. $-NH_2$ (एनिलीन,$A$ में) एक प्रबल सक्रियकारी समूह है,लेकिन अम्लीय नाइट्रीकरण मिश्रण $(HNO_3 + H_2SO_4)$ की उपस्थिति में,यह प्रोटोनीकृत होकर एनिलीनियम आयन $(-NH_3^+)$ बनाता है,जो अपने प्रबल $-I$ प्रभाव के कारण एक बहुत ही निष्क्रियकारी समूह है।
अभिक्रियाशीलता की तुलना: एनीसोल $(C)$ > टोल्यूनि $(D)$ > क्लोरोबेंजीन $(B)$ > एनिलीनियम आयन $(A)$।
अतः,नाइट्रीकरण का बढ़ता क्रम $A < B < D < C$ है।

(C) सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में,क्लोरोबेंजीन के दो मोल क्लोरल $(CCl_3CHO)$ के एक मोल के साथ संघनन अभिक्रिया द्वारा अभिक्रिया करते हैं।
क्लोरल के एल्डिहाइड समूह से ऑक्सीजन परमाणु और दो क्लोरोबेंजीन वलयों के पैरा-स्थानों से हाइड्रोजन परमाणु पानी के अणु $(H_2O)$ के रूप में निकल जाते हैं।
इसके परिणामस्वरूप $p,p'$-डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन का निर्माण होता है,जिसे सामान्यतः $DDT$ के रूप में जाना जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2 C_6H_5Cl + CCl_3CHO \xrightarrow{H_2SO_4} (Cl-C_6H_4)_2CH-CCl_3 + H_2O$

(C) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $p$-नाइट्रोटोल्यूईन है।
$2$. $Br_2/FeBr_3$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया द्वारा मिथाइल समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर ब्रोमीन परमाणु जुड़ता है। इससे $B$ के रूप में $2$-ब्रोमो-$4$-नाइट्रोटोल्यूईन प्राप्त होता है।
$3$. $Sn/HCl$ द्वारा नाइट्रो समूह का अपचयन करने पर $-NO_2$ समूह $-NH_2$ समूह में परिवर्तित हो जाता है,जिससे $C$ ($2$-ब्रोमो-$4$-एमिनोटोल्यूईन) प्राप्त होता है।
$4$. $NaNO_2/HCl$ के साथ $0-5 \ ^\circ C$ पर डायज़ोटाइजेशन अभिक्रिया द्वारा $-NH_2$ समूह डायज़ोनियम लवण $D$ ($2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलबेन्जीन डायज़ोनियम क्लोराइड) में परिवर्तित हो जाता है।
$5$. $CuBr/HBr$ के साथ सैंडमेयर अभिक्रिया द्वारा डायज़ोनियम समूह का ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $E$ ($2,4$-डाइब्रोमोटोल्यूईन) प्राप्त होता है।

(C) बॉर्श अभिकर्मक का मुख्य घटक $2,4-$डाइनिट्रोफेनिलहाइड्रैज़ीन है।
यह $2,4-$डाइनिट्रोक्लोरोबेंजीन और हाइड्रैज़ीन हाइड्रेट $(NH_2NH_2 \cdot H_2O)$ के बीच नाभिकरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है।
इस अभिक्रिया में क्लोरीन परमाणु का हाइड्रैज़ीन समूह द्वारा विस्थापन होता है।

(A) अभिकारक $N$-फेनिलबेंजामाइड (बेंजेनिलाइड) है।
इस अणु में,नाइट्रोजन परमाणु एक फेनिल रिंग और एक कार्बोनिल समूह $(C=O)$ से जुड़ा होता है।
नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद लोन पेयर कार्बोनिल समूह के साथ अनुनाद (resonance) में शामिल होते हैं,जो फेनिल रिंग को इलेक्ट्रॉन घनत्व देने की इसकी क्षमता को कम कर देते हैं।
हालाँकि,$-NH-CO-C_6H_5$ समूह अभी भी एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है।
दो फेनिल रिंगों में से,नाइट्रोजन से सीधे जुड़ी रिंग,कार्बोनिल समूह से जुड़ी रिंग की तुलना में इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(EAS)$ के प्रति अधिक सक्रिय होती है।
इसलिए,नाइट्रोनियम आयन $(NO_2^+)$ अधिक सक्रिय रिंग पर पैरा स्थिति पर आक्रमण करेगा।
मुख्य उत्पाद $N$-($4$-नाइट्रोफेनिल)बेंजामाइड है।

(C) क्षारीय माध्यम में बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड की $1$-नैफ्थोल के साथ युग्मन अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
$1$-नैफ्थोल में,$-OH$ समूह एक प्रबल सक्रियकारी समूह है।
इलेक्ट्रॉनरागी,बेंजीन डायज़ोनियम आयन $(PhN_2^+)$,$-OH$ समूह के ऑर्थो या पैरा स्थिति पर आक्रमण करता है।
त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,यह आक्रमण मुख्य रूप से $1$-नैफ्थोल वलय की $4$-स्थिति (पैरा स्थिति) पर होता है।
इसके परिणामस्वरूप $4$-फेनिलएज़ो-$1$-नैफ्थोल का निर्माण होता है,जो एक नारंगी-लाल रंग का रंजक है।
सही संरचना चित्र $821-c1202$ में दर्शाई गई है।

(A) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. $C_6H_6$ (बेंजीन) सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $B$ (नाइट्रोबेंजीन,$C_6H_5NO_2$) बनाता है।
$2$. नाइट्रोबेंजीन $(B)$ का $Sn + HCl$ द्वारा अपचयन होकर $C$ (एनिलीन,$C_6H_5NH_2$) बनता है।
$3$. एनिलीन $(C)$ $0-5^\circ C$ पर $HNO_2$ के साथ अभिक्रिया करके $D$ (बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड,$C_6H_5N_2^+Cl^-$) बनाता है।
$4$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(D)$ $HBF_4$ के साथ अभिक्रिया करके $E$ (बेंजीन डायज़ोनियम फ्लोरोबोरेट,$C_6H_5N_2^+BF_4^-$) बनाता है।
$5$. $(E)$ को गर्म करने पर बाल्ज़-शीमैन अभिक्रिया द्वारा $F$ (फ्लोरोबेंजीन,$C_6H_5F$) प्राप्त होता है।
अतः,$F$ फ्लोरोबेंजीन है।

(B) $1$. बेंजीन $Cl_2/AlCl_3$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन $(A)$ बनाता है।
$2$. क्लोरोबेंजीन की सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण अभिक्रिया से $p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन $(B)$ मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
$3$. $p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन की $NaOH/\Delta$ के साथ नाभिकरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_{NAr})$ अभिक्रिया द्वारा $Cl$ परमाणु $OH$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है और अंतिम उत्पाद के रूप में $p$-नाइट्रोफिनोल प्राप्त होता है।

(D) अम्लीकृत $AgNO_3$ विलयन के साथ अभिक्रिया विलयन में आयनिक क्लोराइड आयनों $(Cl^-)$ की उपस्थिति के लिए एक परीक्षण है।
जो यौगिक आसानी से $Cl^-$ आयन मुक्त कर सकते हैं,वे $AgCl$ का सफेद अवक्षेप देते हैं।
$C_6H_5Cl$ (क्लोरोबेंजीन) और $CH_2=CHCl$ (विनाइल क्लोराइड) में,अनुनाद (resonance) के कारण $C-Cl$ बंध में आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,जो $Cl$ परमाणु को कार्बन परमाणु से मजबूती से जोड़ता है।
इसलिए,ये यौगिक सामान्य परिस्थितियों में $Cl^-$ आयन देने के लिए आयनित नहीं होते हैं और $AgNO_3$ के साथ सफेद अवक्षेप नहीं बनाते हैं।
इसके विपरीत,$CH_2=CH-CH_2Cl$ (एलील क्लोराइड) $Cl^-$ के हटने पर एक स्थिर अनुनाद-स्थिर कार्बोनियम आयन बनाता है,इसलिए यह आसानी से सफेद अवक्षेप देता है।
अतः,$(A)$ और $(B)$ दोनों सफेद अवक्षेप नहीं देते हैं।

(A) एनिलीन फ्रिडेल-क्राफ्ट अभिक्रिया नहीं देता है क्योंकि एनिलीन के नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद लोन पेयर लुईस एसिड उत्प्रेरक $(AlCl_3)$ के साथ अभिक्रिया करके एनिलीनियम आयन लवण बनाता है।
इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश आ जाता है,जो एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ के रूप में कार्य करता है और बेंजीन वलय को इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन के लिए निष्क्रिय कर देता है।

(A) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग पर निर्भर करता है।
$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,दो $C-Cl$ बंध द्विध्रुव समान और विपरीत होते हैं,इसलिए वे एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
$1,3,5$-ट्राइक्लोरोबेंजीन के लिए,तीन $C-Cl$ बंध द्विध्रुव एक-दूसरे से $120^{\circ}$ पर स्थित होते हैं,और उनका सदिश योग भी $0$ होता है।
$1,2,3$-ट्राइक्लोरोबेंजीन के लिए,दो बाहरी $Cl$ परमाणुओं के द्विध्रुव आघूर्ण मध्य के $Cl$ परमाणु के द्विध्रुव को आंशिक रूप से निरस्त करते हैं,लेकिन एक महत्वपूर्ण शुद्ध द्विध्रुव बना रहता है।
$1,2,4$-ट्राइक्लोरोबेंजीन के लिए,$Cl$ परमाणुओं की व्यवस्था दूसरों की तुलना में बड़े परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण की ओर ले जाती है क्योंकि सदिश प्रभावी रूप से निरस्त नहीं होते हैं।
अतः,$1,2,4$-ट्राइक्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम है।

(B) क्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण लगभग $1.73 \ D$ होता है।
$o-$डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,द्विध्रुव आघूर्ण $\approx 2.54 \ D$ है।
$m-$डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,द्विध्रुव आघूर्ण $\approx 1.72 \ D$ है।
$p-$डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,सममिति (symmetry) के कारण द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
$p-$क्लोरोनाइट्रोबेंजीन के लिए,द्विध्रुव आघूर्ण $\approx 2.6 \ D$ है।
अतः,$m-$डाइक्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण क्लोरोबेंजीन के लगभग बराबर है।

(B) दी गई अभिक्रिया एक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है। हालाँकि,अभिकारक टोल्यूनि $(CH_3-C_6H_5)$ और नाइट्रोबेंजीन $(NO_2-C_6H_5)$ हैं।
नाइट्रोबेंजीन में $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो बेंजीन वलय को अत्यधिक निष्क्रिय बना देता है। फ्रीडल-क्राफ्ट्स अभिक्रियाएँ उन बेंजीन वलयों पर नहीं होती हैं जो $-NO_2$ जैसे प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों द्वारा निष्क्रिय हो गए हों।
इसलिए,अभिक्रिया टोल्यूनि वलय पर होगी,जो $-CH_3$ समूह द्वारा सक्रिय है।
$-CH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशी है। अतः,टोल्यूनि का एसाइलेशन $o$-मिथाइलएसीटोफिनोन और $p$-मिथाइलएसीटोफिनोन का मिश्रण देगा।

(C) $C-Cl$ बंध लंबाई,बंध के आंशिक द्वि-बंध चरित्र के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
विकल्प $A$ में,$Cl$ परमाणु $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा है जो एक संयुग्मित तंत्र का हिस्सा है,जिससे अनुनाद और आंशिक द्वि-बंध चरित्र उत्पन्न होता है।
विकल्प $B$ में,$Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु (बेंजाइल क्लोराइड) से जुड़ा है,जिसमें एकल बंध चरित्र होता है।
विकल्प $C$ में,$Cl$ परमाणु बेंजीन वलय में $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा है,जो अनुनाद और आंशिक द्वि-बंध चरित्र प्रदर्शित करता है।
विकल्प $D$ में,$Cl$ परमाणु $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा है जो एक क्रॉस-संयुग्मित तंत्र का हिस्सा है।
अनुनाद प्रभावों की तुलना करने पर,क्लोरोबेंजीन (विकल्प $C$) में $C-Cl$ बंध में $Cl$ के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के एरोमैटिक वलय में विस्थानीकरण के कारण सबसे अधिक आंशिक द्वि-बंध चरित्र होता है,जिसके परिणामस्वरूप दिए गए विकल्पों में इसकी बंध लंबाई सबसे कम होती है।

(C) एरिल हैलाइड की $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_NAr)$ के माध्यम से होती है।
यह प्रतिक्रिया ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग समूहों ($-M$ प्रभाव) की उपस्थिति से सुगम होती है,जो मध्यवर्ती मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स को स्थिर करते हैं।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग $-NO_2$ समूहों की संख्या बढ़ती है,$S_NAr$ प्रतिक्रिया की दर बढ़ती है।
$2,4,6$-ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन में तीन इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग $-NO_2$ समूह होते हैं,जिससे यह न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील हो जाता है।

(A) वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें शुष्क ईथर में सोडियम धातु की उपस्थिति में एक एराइल हैलाइड $(Ar-X)$ और एक एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ का युग्मन (coupling) होता है,जिससे एक एल्काइल-प्रतिस्थापित एरोमैटिक यौगिक $(Ar-R)$ बनता है।
सामान्य समीकरण है:
$Ar-X + R-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$
अतः,विकल्प $A$ सही अभिक्रिया को दर्शाता है।

(C) क्लोरोबेंजीन की सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया (नाइट्रेशन) से ऑर्थो-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन और पैरा-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन का मिश्रण प्राप्त होता है। कम त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद होता है। अतः,$A$,$1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन है।
जब $1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन $(A)$ को $433 \ K$ पर $NaOH$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन होता है। पैरा स्थिति पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-NO_2$ समूह की उपस्थिति वलय को न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए सक्रिय करती है,जिससे $-Cl$ परमाणु को $-OH$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित करके मुख्य उत्पाद $B$ के रूप में $4$-नाइट्रोफिनोल प्राप्त होता है।

(A) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन तब ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर होता है जब बेंजीन रिंग से जुड़ा प्रतिस्थापी समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशक होता है।
ये समूह आमतौर पर अनुनाद (resonance) द्वारा इलेक्ट्रॉन दान करने वाले होते हैं (जैसे $-Cl$,$-OH$,$-NH_2$,$-CH_3$)।
$Chlorobenzene$ $(C_6H_5Cl)$ में,क्लोरीन परमाणु के पास इलेक्ट्रॉनों के लोन पेयर होते हैं जिन्हें अनुनाद के माध्यम से रिंग में दान किया जा सकता है,जिससे ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ जाता है।
इसके विपरीत,$-NO_2$ (नाइट्रोबेंजीन में) और $-COCH_3$ (एसिटोफेनोन में) इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं जो रिंग को निष्क्रिय करते हैं और मेटा-निर्देशक होते हैं।
नाइट्रोसाइक्लोहेक्सेन एक एरोमैटिक यौगिक नहीं है।
इसलिए,क्लोरोबेंजीन सही उत्तर है।

(A) यह अभिक्रिया $p-nitrochlorobenzene$ में क्लोरीन परमाणु $(-Cl)$ के हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ द्वारा प्रतिस्थापन को दर्शाती है।
चूंकि $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,यह बेंजीन वलय को ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर नाभिकरागी हमले के लिए सक्रिय करता है।
यह नाभिकरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन ($S_NAr$ क्रियाविधि) का एक उत्कृष्ट उदाहरण है,जहाँ हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^-)$ एक नाभिकरागी के रूप में कार्य करता है और क्लोरीन से जुड़े कार्बन परमाणु पर हमला करता है,जिससे क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ विस्थापित हो जाता है।
अतः,सही उत्तर नाभिकरागी प्रतिस्थापन है।

(A) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग पर निर्भर करता है।
$o-$डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,$C-Cl$ बंधों के बीच का कोण $60^{\circ}$ है,जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
$m-$डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,कोण $120^{\circ}$ है,जो एक छोटा परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण देता है।
$p-$डाइक्लोरोबेंजीन के लिए,दो $C-Cl$ बंध विपरीत दिशाओं $(180^{\circ})$ में होते हैं,इसलिए उनके द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\mu = 0$ होता है।
अतः,सही क्रम $o > m > p$ है।

(D) एराइल हैलाइड्स में न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम होती है।
ये समूह अनुनाद (resonance) के माध्यम से मध्यवर्ती कार्बोनियन (मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स) को स्थिर करते हैं।
जितने अधिक इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग समूह मौजूद होंगे,मध्यवर्ती का स्थिरीकरण उतना ही अधिक होगा,और इसलिए हाइड्रोलिसिस के प्रति प्रतिक्रियाशीलता उतनी ही अधिक होगी।
$1$-क्लोरो-$2,4,6$-ट्राइनाइट्रोबेंजीन में तीन $-NO_2$ समूह (दो ऑर्थो और एक पैरा) होते हैं,जो मध्यवर्ती के लिए अधिकतम स्थिरीकरण प्रदान करते हैं,जिससे यह न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील हो जाता है।

(C) दी गई अभिक्रिया एक न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(S_NAr)$ है।
इस अभिक्रिया में,एक न्यूक्लियोफाइल $(OH^-)$ बेंजीन रिंग पर आक्रमण करता है।
यह प्रक्रिया रिंग पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ की उपस्थिति से सुगम होती है,जो मध्यवर्ती कार्बोनियन (Meisenheimer complex) को स्थिर करते हैं।
दिए गए समूहों में,$-NO_2$ एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जबकि $-OCH_3$ और $-CH_3$ इलेक्ट्रॉन-दाता समूह हैं।
इसलिए,जब $G$,$-NO_2$ होता है तो अभिक्रिया की दर अधिकतम होती है।

(A) यह अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन है,जो $p$-isopropyltoluene ($p$-cymene) का नाइट्रीकरण है।
$p$-Cymene में बेंजीन वलय से दो एल्काइल समूह जुड़े होते हैं: एक मिथाइल समूह $(-CH_3)$ और एक आइसोप्रोपाइल समूह $(-CH(CH_3)_2)$।
दोनों एल्काइल समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक होते हैं।
$p$-Cymene में,मिथाइल समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थितियाँ और आइसोप्रोपाइल समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थितियाँ समान होती हैं।
हालाँकि,मिथाइल समूह आइसोप्रोपाइल समूह की तुलना में अधिक सक्रिय होता है क्योंकि इसमें त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम होती है।
इसलिए,नाइट्रीकरण मिथाइल समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है।
इससे $2$-nitro-$1$-isopropyl-$4$-methylbenzene (या $2$-nitro-$p$-cymene) मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

(D) न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_NAr)$ के प्रति हैलोएरीन की अभिक्रियाशीलता बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
ये समूह अभिक्रिया के दौरान बनने वाले मध्यवर्ती कार्बोनियन (माइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स) को स्थिर करते हैं।
स्थिरीकरण तब सबसे प्रभावी होता है जब $EWG$ लिविंग ग्रुप के सापेक्ष ऑर्थो या पैरा स्थिति पर होता है,क्योंकि ऋणात्मक आवेश को नाइट्रो समूह के ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थापित किया जा सकता है।
m-क्लोरोनाइट्रोबेंजीन में,नाइट्रो समूह मेटा स्थिति पर होता है,जिसका अर्थ है कि ऋणात्मक आवेश को अनुनाद (resonance) के माध्यम से सीधे नाइट्रो समूह पर विस्थापित नहीं किया जा सकता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से m-क्लोरोनाइट्रोबेंजीन सबसे कम अभिक्रियाशील है।

(A) इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया की दर बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
जो समूह इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं (सक्रियकारी समूह) वे अभिक्रियाशीलता बढ़ाते हैं,जबकि जो समूह इलेक्ट्रॉन घनत्व घटाते हैं (निष्क्रियकारी समूह) वे अभिक्रियाशीलता घटाते हैं।
$1$. $-OH$ (फिनोल) अपने $+M$ प्रभाव के कारण एक प्रबल सक्रियकारी समूह है,इसलिए यह सबसे अधिक अभिक्रियाशील है।
$2$. बेंजीन में कोई प्रतिस्थापी नहीं है,इसलिए यह फिनोल से कम अभिक्रियाशील है लेकिन निष्क्रिय वलयों से अधिक अभिक्रियाशील है।
$3$. $-Cl$ (क्लोरोबेंजीन) अपने $-I$ प्रभाव के कारण एक निष्क्रियकारी समूह है।
$4$. $-COOH$ (बेंजोइक एसिड) अपने $-M$ और $-I$ प्रभावों के कारण एक प्रबल निष्क्रियकारी समूह है,इसलिए यह सबसे कम अभिक्रियाशील है।
अतः,सही क्रम: $\text{Phenol} > \text{Benzene} > \text{Chlorobenzene} > \text{Benzoic acid}$ है।

(D) इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में,जो समूह बेंजीन वलय को इलेक्ट्रॉन दान करते हैं (अनुनाद या प्रेरणिक प्रभाव के माध्यम से) वे वलय को सक्रिय करते हैं,जबकि जो समूह वलय से इलेक्ट्रॉन खींचते हैं वे इसे निष्क्रिय कर देते हैं।
$1$. $-CH_3$ (मिथाइल) समूह अतिसंयुग्मन और प्रेरणिक प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉन दाता है,अतः यह वलय को सक्रिय करता है।
$2$. $-NH_2$ (अमीनो) और $-OH$ (हाइड्रॉक्सिल) समूह $+R$ (अनुनाद) प्रभाव के कारण प्रबल सक्रियकारी हैं।
$3$. $-Cl$ (क्लोरो) समूह,हालांकि इसमें $+R$ प्रभाव होता है,लेकिन अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता ($-I$ प्रभाव) के कारण यह प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है। यह $-I$ प्रभाव $+R$ प्रभाव पर हावी हो जाता है,जिससे बेंजीन वलय,बेंजीन की तुलना में इलेक्ट्रॉनरागी के प्रति कम सक्रिय हो जाता है। इसलिए,इसे निष्क्रियकारी समूह माना जाता है।

(A) मेटा-निर्देशक समूह की प्रबलता उसके इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव पर निर्भर करती है,जो मुख्य रूप से $-I$ (प्रेरणिक) और $-M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव के कारण होता है।
दिए गए समूहों में,$-NO_2$ समूह सबसे प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव प्रदर्शित करता है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु दो अत्यधिक विद्युत-ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जिससे प्रबल $-I$ और $-M$ प्रभाव उत्पन्न होता है।
अतः,दिए गए विकल्पों में $-NO_2$ सबसे प्रबल मेटा-निर्देशक समूह है।

(C) तनु $HNO_3$ के साथ टोल्यूनि की अभिक्रिया एक नाइट्रीकरण अभिक्रिया है,जो इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के माध्यम से $o$-नाइट्रोटोल्यूनि और $p$-नाइट्रोटोल्यूनि प्रदान करती है। अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) चरण $1$: टोल्यूइन $({C_7}{H_8})$ $\Delta$ (ताप) की उपस्थिति में $3Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके साइड-चेन क्लोरीनीकरण द्वारा बेंज़ोट्राइक्लोराइड $({C_6}{H_5}CCl_3)$ बनाता है,जो यौगिक $A$ है।
चरण $2$: बेंज़ोट्राइक्लोराइड $({C_6}{H_5}CCl_3)$ में $-CCl_3$ समूह होता है,जो एक प्रबल निष्क्रिय करने वाला और मेटा-निर्देशकारी समूह है। $Br_2/Fe$ के साथ अभिक्रिया मेटा स्थिति पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन की ओर ले जाती है,जिससे $m-$ब्रोमोबेंज़ोट्राइक्लोराइड बनता है,जो यौगिक $B$ है।
चरण $3$: $Zn/HCl$ का उपयोग करके $-CCl_3$ समूह का अपचयन इसे वापस मिथाइल $(-CH_3)$ समूह में बदल देता है। इस प्रकार,$m-$ब्रोमोबेंज़ोट्राइक्लोराइड का अपचयन होकर $m-$ब्रोमोटोल्यूइन प्राप्त होता है,जो यौगिक $C$ है।

(B) $-CCl_3$ समूह तीन क्लोरीन परमाणुओं के प्रेरणिक प्रभाव के कारण एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है।
यह इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में एक निष्क्रियकारी समूह है और मेटा-निर्देशी होता है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉनरागी $Br^+$ बेंजीन वलय की मेटा-स्थिति पर आक्रमण करेगा।
प्राप्त उत्पाद $m$-ब्रोमोबेंज़ोट्राइक्लोराइड है।

(C) प्रारंभिक यौगिक $1$-मेथॉक्सी-$3$-मिथाइल बेंजीन ($m$-क्रेसोल मिथाइल ईथर) है।
इस अणु में,$-OCH_3$ समूह अपने $+M$ प्रभाव के कारण एक शक्तिशाली ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह है,जबकि $-CH_3$ समूह अपने $+I$ और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) प्रभावों के कारण एक कमजोर ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह है।
$-OCH_3$ समूह $-CH_3$ समूह की तुलना में अधिक शक्तिशाली निर्देशक प्रभाव डालता है।
इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन $(Br^+)$ उस स्थान पर होगा जो $-OCH_3$ समूह द्वारा सबसे अधिक सक्रिय होता है।
$-OCH_3$ के ऑर्थो स्थान $2$ और $6$ हैं। स्थान $2$ पर $-CH_3$ समूह के कारण त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉनरागी $-OCH_3$ समूह के पैरा स्थान,यानी स्थान $4$ पर आक्रमण करता है।
इससे मुख्य उत्पाद के रूप में $4$-ब्रोमो-$1$-मेथॉक्सी-$3$-मिथाइल बेंजीन प्राप्त होता है।

(D) चरण $1$: टोल्यूनि $(C_7H_8)$ ऊष्मा की उपस्थिति में $3Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ोट्राइक्लोराइड $(C_6H_5CCl_3)$ बनाता है,जो यौगिक $A$ है।
चरण $2$: $-CCl_3$ समूह एक प्रबल निष्क्रियकारी और मेटा-निर्देशी समूह है। इसलिए,$Fe/Br_2$ के साथ अभिक्रिया से $m-\text{ब्रोमोबेंज़ोट्राइक्लोराइड}$ $(C_6H_4(Br)CCl_3)$ प्राप्त होता है,जो यौगिक $B$ है।
चरण $3$: $Zn/HCl$ द्वारा $-CCl_3$ समूह का अपचयन होने पर यह वापस मिथाइल समूह $(-CH_3)$ में परिवर्तित हो जाता है। अतः,उत्पाद $C$,$m-\text{ब्रोमो टोल्यूनि}$ है।

(A) हेलोएरीन्स का क्वथनांक वैन डर वाल्स आकर्षण बलों के परिमाण पर निर्भर करता है,जो हैलोजन परमाणु के आकार और द्रव्यमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है।
आवर्त सारणी में समूह में $F$ से $I$ की ओर नीचे जाने पर,हैलोजन परमाणु का आकार और आणविक द्रव्यमान बढ़ता है।
इसलिए,क्वथनांक का क्रम है: $\text{Fluorobenzene} < \text{Chlorobenzene} < \text{Bromobenzene} < \text{Iodobenzene}$।
अतः,$Iodobenzene$ का क्वथनांक सबसे अधिक है।