Properties of Haloarenes Questions in Hindi

(N/A) हैलोजन परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म बेंजीन वलय के $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साथ अनुनाद (resonance) में शामिल होता है।
परिणामस्वरूप,$C-X$ आबंध में आंशिक द्वि-आबंध गुण आ जाता है,जो इसे शुद्ध एकल आबंध की तुलना में मजबूत और छोटा बना देता है।
यह आंशिक द्वि-आबंध गुण आबंध को तोड़ना कठिन बना देता है,जिससे हेलोएल्केन और हेलोएल्कीन की तुलना में न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के प्रति हेलोएरीन की प्रतिक्रियाशीलता कम हो जाती है।

(B) यौगिक $(ii)$ का गलनांक सबसे अधिक होता है।
इसका कारण यह है कि इसकी संरचना अत्यधिक सममित (symmetrical) है,जो इसे क्रिस्टल जालक (crystal lattice) में अधिक कुशलता से पैक होने की अनुमति देती है।
बेहतर पैकिंग दक्षता के कारण अंतर-आणविक आकर्षण बल मजबूत हो जाते हैं,जिससे ठोस को पिघलाने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(N/A) डाइफेनिल को फिटिग अभिक्रिया (Fittig's reaction) द्वारा तैयार किया जा सकता है। जब एरिल हैलाइड्स को शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ उपचारित किया जाता है,तो वे डाइफेनिल बनाने के लिए कपलिंग अभिक्रिया से गुजरते हैं। सामान्य अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Ar-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-Ar + 2NaX$

(B) एरिल हैलाइड की न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति प्रतिक्रियाशीलता $o-$ और $p-$स्थानों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति के साथ बढ़ती है।
ये समूह अनुनाद के माध्यम से प्रतिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करते हैं।
यौगिक $(I)$ में $p-$स्थान पर एक $-NO_2$ समूह है।
यौगिक $(II)$ में दो $-NO_2$ समूह हैं (एक $o-$ और एक $p-$स्थान पर)।
यौगिक $(III)$ में तीन $-NO_2$ समूह हैं (दो $o-$ और एक $p-$स्थान पर)।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों की संख्या बढ़ती है,मध्यवर्ती की स्थिरता बढ़ती है,जिससे प्रतिक्रियाशीलता बढ़ती है।
इसलिए,प्रतिक्रियाशीलता का सही क्रम $(III) > (II) > (I)$ है।

(N/A) हेलोएरीन्स में,हैलोजन परमाणु सीधे बेंजीन वलय के $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है।
$1$. हेलोऐल्केन्स में $sp^3$ संकरित कार्बन $(25\%)$ की तुलना में $sp^2$ संकरित कार्बन में $s$-लक्षण $(33.3\%)$ अधिक होता है।
$2$. उच्च $s$-लक्षण के कारण,हेलोएरीन्स में $C-X$ आबंध हेलोऐल्केन्स की तुलना में छोटा और मजबूत होता है।
$3$. इसके अलावा,हैलोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साथ अनुनाद में भाग लेते हैं।
$4$. यह अनुनाद $C-X$ आबंध को आंशिक द्वि-आबंध गुण प्रदान करता है,जो इसे और भी छोटा और मजबूत बनाता है,जिससे हेलोऐल्केन्स के $C-X$ आबंध की तुलना में इसे तोड़ना कठिन हो जाता है।

(N/A) इलेक्ट्रोफाइल वे अभिकर्मक हैं जो न्यूक्लियोफाइल के साथ बंध बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करते हैं। बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व जितना अधिक होगा,यौगिक इलेक्ट्रोफाइल,$E^{+}$ के प्रति उतना ही अधिक अभिक्रियाशील होगा।
$(a)$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $NO_2$ और $Cl$) की उपस्थिति इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करके एरोमैटिक रिंग को निष्क्रिय कर देती है। चूंकि $NO_2$ समूह $Cl$ समूह की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है,इसलिए अभिक्रियाशीलता का घटता क्रम इस प्रकार है:
क्लोरोबेंजीन $> p-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन $> 2,4-$डाइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन
$(b)$ $CH_3$ एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जबकि $NO_2$ एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है। इसलिए,टोल्यूनि में सबसे अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व होता है और यह $E^{+}$ द्वारा सबसे आसानी से आक्रमण किया जाता है। जैसे-जैसे $NO_2$ प्रतिस्थापियों की संख्या बढ़ती है,अभिक्रियाशीलता कम होती जाती है। अतः क्रम है:
टोल्यूनि $> p-CH_3-C_6H_4-NO_2 > p-O_2N-C_6H_4-NO_2$

(N/A) $(i)$ बेंजीन का $p-$नाइट्रोब्रोमोबेंजीन में रूपांतरण:
सबसे पहले,बेंजीन निर्जलीय $FeBr_3$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ ब्रोमीनीकरण करके ब्रोमोबेंजीन बनाता है।
फिर,ब्रोमोबेंजीन सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करके $o-$ और $p-$नाइट्रोब्रोमोबेंजीन का मिश्रण बनाता है।
$p-$आइसोमर को प्रभाजी आसवन द्वारा $o-$आइसोमर से अलग किया जाता है।
(ii) बेंजीन का $m-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में रूपांतरण:
सबसे पहले,बेंजीन सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करके नाइट्रोबेंजीन बनाता है।
चूंकि नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ मेटा-निर्देशी है,इसलिए बाद में निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ क्लोरीनीकरण करने पर $m-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।

(N/A) $(1)$ फिनोल का नाइट्रोबेन्जीन में परिवर्तन:
फिनोल को पहले जिंक डस्ट का उपयोग करके बेन्जीन में अपचयित किया जाता है,उसके बाद नाइट्रीकरण किया जाता है।
$\text{फिनोल}$ $\xrightarrow{\text{Zn dust}, \Delta} \text{बेन्जीन}$ $\xrightarrow{\text{सांद्र } HNO_3, \text{सांद्र } H_2SO_4, \Delta} \text{नाइट्रोबेन्जीन}$
$(2)$ बेन्जीन का $p$-मेथिलएसीटोफिनोन में परिवर्तन:
बेन्जीन का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन होकर टॉलूईन बनता है,उसके बाद फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन किया जाता है।
$\text{बेन्जीन}$ $\xrightarrow{\text{CH}_3\text{Cl, anhy. AlCl}_3} \text{टॉलूईन}$ $\xrightarrow{\text{CH}_3\text{COCl, anhy. AlCl}_3} p\text{-मेथिलएसीटोफिनोन}$

(B) $-NO_2$ समूह अपने $-I$ और $-M$ प्रभावों के कारण एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है।
यह बेंजीन वलय के ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है।
इसलिए,आने वाला इलेक्ट्रोफाइल (नाइट्रोनियम आयन,$NO_2^+$) मेटा-स्थिति पर निर्देशित होता है,जहाँ ऑर्थो और पैरा स्थितियों की तुलना में इलेक्ट्रॉन घनत्व अपेक्षाकृत अधिक होता है।
इस प्रकार,$m$-डाइनाइट्रोबेंजीन प्राप्त होता है।

(D) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन में,समूहों को बेंजीन रिंग के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर उनके प्रभाव के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
$1$. एक्टिवेटर समूह (इलेक्ट्रॉन-दाता): $-OH, -NH_2, -NHCOCH_3$.
$2$. डीएक्टिवेटर समूह (इलेक्ट्रॉन-आकर्षक): $-COCH_3, -NO_2, -Cl, -Br, -COOH$.

(A) इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन (जैसे नाइट्रीकरण) के प्रति एरोमैटिक यौगिकों की अभिक्रियाशीलता बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ इलेक्ट्रॉन घनत्व और अभिक्रियाशीलता को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ इसे कम करते हैं।
$1$. $-NH_2$ एक सक्रियण समूह ($+R$ प्रभाव) है,जो $C_6H_5NH_2$ को सबसे अधिक अभिक्रियाशील बनाता है।
$2$. $C_6H_6$ संदर्भ यौगिक है।
$3$. $-Cl$ एक निष्क्रियण समूह ($-I$ प्रभाव $+R$ प्रभाव से अधिक प्रभावी है) है,जो $C_6H_5Cl$ को बेंजीन से कम अभिक्रियाशील बनाता है।
$4$. $-COOH$ एक प्रबल निष्क्रियण समूह ($-I$ और $-R$ प्रभाव) है,जो $C_6H_5COOH$ को सबसे कम अभिक्रियाशील बनाता है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का बढ़ता क्रम: $C_6H_5COOH < C_6H_5Cl < C_6H_6 < C_6H_5NH_2$ है।

(N/A) एराइल हैलाइड्स,अल्काइल हैलाइड्स की तुलना में न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति कम प्रतिक्रियाशील होते हैं,जिसके कारण निम्नलिखित हैं:
$1$. अनुनाद प्रभाव (Resonance Effect): हैलोजन परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म बेंजीन रिंग के $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साथ संयुग्मन में भाग लेता है,जिसके परिणामस्वरूप कार्बन और हैलोजन परमाणु के बीच आंशिक द्वि-आबंध गुण आ जाता है। यह $C-X$ आबंध को मजबूत और छोटा बनाता है,जिससे इसे तोड़ना कठिन हो जाता है।
$2$. संकरण में अंतर: एराइल हैलाइड्स में,हैलोजन से जुड़ा कार्बन परमाणु $sp^2$-संकरित होता है,जो अल्काइल हैलाइड्स के $sp^3$-संकरित कार्बन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है और इलेक्ट्रॉन युग्म को अधिक मजबूती से पकड़ कर रखता है।
$3$. फेनिल धनायन की अस्थिरता: एराइल हैलाइड्स के स्वतः-आयनीकरण से बनने वाला फेनिल धनायन अनुनाद द्वारा स्थिर नहीं होता है।
$4$. इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण: इलेक्ट्रॉन-समृद्ध बेंजीन रिंग आने वाले न्यूक्लियोफाइल को प्रतिकर्षित करती है।
एराइल हैलाइड्स की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ाने के लिए,हम ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (जैसे $-NO_2$) जोड़ सकते हैं। ये समूह बेंजीन रिंग से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचते हैं,जिससे न्यूक्लियोफाइल का आक्रमण आसान हो जाता है।

(A-IV, B-I, C-III, D-II) हेलोएरीन की न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया बेंजीन वलय पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) पर निर्भर करती है।
$(A)$ $p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन $443 \ K$ पर $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके $p$-नाइट्रोफिनोल देता है। अतः,$(A \rightarrow iv)$.
$(B)$ क्लोरोबेंजीन सबसे कम सक्रिय है और फिनोल बनाने के लिए कठोर परिस्थितियों $(623 \ K, 300 \ atm)$ की आवश्यकता होती है। अतः,$(B \rightarrow i)$.
$(C)$ $2,4$-डाइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन $368 \ K$ पर अभिक्रिया करके $2,4$-डाइनाइट्रोफिनोल देता है। अतः,$(C \rightarrow iii)$.
$(D)$ $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन अत्यधिक सक्रिय है और गर्म पानी द्वारा जल-अपघटित होकर $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल (पिक्रिक एसिड) देता है। अतः,$(D \rightarrow ii)$.
सही मिलान है: $(A$ $\rightarrow iv, B$ $\rightarrow i, C$ $\rightarrow iii, D$ $\rightarrow ii)$.

(A-III, B-V, C-II, D-IV) क्लोरोबेंजीन की इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं $-Cl$ परमाणु के अनुनाद प्रभाव के कारण ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर होती हैं।
$(A)$ क्लोरीनीकरण: $Cl_2$ / निर्जल $AlCl_3$ $1,2$-डाइक्लोरोबेंजीन और $1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन देता है। अतः,$(A \rightarrow iii)$.
$(B)$ नाइट्रीकरण: सांद्र $HNO_3$ + सांद्र $H_2SO_4$ $1$-क्लोरो-$2$-नाइट्रोबेंजीन और $1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन देता है। अतः,$(B \rightarrow v)$.
$(C)$ सल्फोनीकरण: सांद्र $H_2SO_4$ और गर्मी $2$-क्लोरोबेंजीन सल्फोनिक एसिड और $4$-क्लोरोबेंजीन सल्फोनिक एसिड देता है। अतः,$(C \rightarrow ii)$.
$(D)$ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन: $CH_3COCl$ / निर्जल $AlCl_3$ $2$-क्लोरोएसीटोफेनोन और $4$-क्लोरोएसीटोफेनोन देता है। अतः,$(D \rightarrow iv)$.

(D) $1$. $[P]$ को सोडालाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ गर्म करने पर डीकार्बोक्सिलेशन होता है,जिससे टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ प्राप्त होता है। यह इंगित करता है कि $[P]$ एक टोल्यूइक एसिड आइसोमर $(CH_3C_6H_4COOH)$ है।
$2$. $Br_2/FeBr_3$ के साथ $[P]$ का ब्रोमिनेशन एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। $-CH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशक है और $-COOH$ समूह मेटा-निर्देशक है।
$3$. $p$-टोल्यूइक एसिड में,दोनों समूह आने वाले ब्रोमीन को एक ही स्थिति पर निर्देशित करते हैं ($-CH_3$ के सापेक्ष ऑर्थो और $-COOH$ के सापेक्ष मेटा),जिसके परिणामस्वरूप एक एकल आइसोमर प्राप्त होता है: $3$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलबेन्जोइक एसिड।
$4$. अतः,$[P]$ $p$-टोल्यूइक एसिड है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $1-$क्लोरो$-3-$मेथॉक्सीबेंजीन है। $-OCH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है और $-Cl$ समूह भी ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। $-OCH_3$ समूह $-Cl$ की तुलना में अधिक सक्रिय है,इसलिए इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) $-OCH_3$ द्वारा निर्देशित होता है। $-OCH_3$ के सापेक्ष पैरा स्थिति पर $-Cl$ स्थित है,इसलिए नाइट्रेशन $-OCH_3$ के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है। दो ऑर्थो स्थितियों में से,$-Cl$ के सापेक्ष पैरा स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम होती है। इसलिए,मुख्य उत्पाद $1-$क्लोरो$-4-$मेथॉक्सी$-2-$नाइट्रोबेंजीन है।

(D) दर्शाई गई अभिक्रिया क्लोरोबेंजीन का सोडियम फिनोक्साइड में रूपांतरण है,जो डाउ प्रक्रिया का पहला चरण है।
जलीय $NaOH$ के साथ क्लोरोबेंजीन की इस नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया के लिए $C-Cl$ बंध के आंशिक द्वि-बंध लक्षण के कारण कठोर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है।
इसके लिए आवश्यक परिस्थितियाँ $623 \ K$ तापमान और $300 \ atm$ दाब हैं।

(A) नाभिकरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम हो जाती हैं।
ये समूह $-I$ और $-M$ प्रभावों के माध्यम से मध्यवर्ती कार्बोनियन को स्थिर करते हैं।
जैसे-जैसे $-NO_2$ समूहों की संख्या बढ़ती है,रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है,जिससे यह नाभिकरागी हमले के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है।
अभिक्रियाशीलता का क्रम इस प्रकार है:
$(i)$ क्लोरोबेंजीन (कोई $-NO_2$ समूह नहीं)
(ii) $p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन (एक $-NO_2$ समूह)
(iii) $2,4$-डाइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन (दो $-NO_2$ समूह)
(iv) $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन (तीन $-NO_2$ समूह)
अतः,नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति बढ़ती प्रवृत्ति का सही क्रम $(i) < (ii) < (iii) < (iv)$ है।

(D) बेंजीन से $4-$ब्रोमो$-2-$नाइट्रोएथिलबेंजीन का संश्लेषण निम्नलिखित चरणों में होता है:
$1$. एसीटोफिनोन बनाने के लिए $CH_3COCl / AlCl_3$ के साथ बेंजीन का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन।
$2$. एथिलबेंजीन बनाने के लिए $Zn-Hg / HCl$ का उपयोग करके एसीटोफिनोन का क्लीमेन्सन अपचयन।
$3$. $4-$ब्रोमोएथिलबेंजीन बनाने के लिए $Br_2 / AlBr_3$ का उपयोग करके एथिलबेंजीन का इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक ब्रोमीनीकरण (ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा के कारण पैरा-उत्पाद मुख्य होता है)।
$4$. $4-$ब्रोमो$-2-$नाइट्रोएथिलबेंजीन बनाने के लिए $HNO_3 / H_2SO_4$ का उपयोग करके $4-$ब्रोमोएथिलबेंजीन का नाइट्रीकरण।

(D) बेंजीन से $3-$नाइट्रोबेंजोइक एसिड का संश्लेषण निम्नलिखित चरणों में होता है:
$1$. नाइट्रोबेंजीन बनाने के लिए $HNO_{3} / H_{2} SO_{4}$ का उपयोग करके बेंजीन का नाइट्रीकरण।
$2$. $1-$ब्रोमो$-3-$नाइट्रोबेंजीन बनाने के लिए $Br_{2} / AlBr_{3}$ का उपयोग करके नाइट्रोबेंजीन का ब्रोमीनीकरण ($-NO_{2}$ समूह का मेटा-निर्देशन प्रभाव)।
$3$. शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ $1-$ब्रोमो$-3-$नाइट्रोबेंजीन की अभिक्रिया द्वारा ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक ($3-$नाइट्रोफेनिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड) का निर्माण।
$4$. $3-$नाइट्रोबेंजोइक एसिड प्राप्त करने के लिए $CO_{2}$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जलअपघटन $(H_{3} O^{+})$।
अतः,सही क्रम $HNO_{3} / H_{2} SO_{4}, Br_{2} / AlBr_{3}, Mg / \text{ether}, CO_{2}, H_{3} O^{+}$ है।

(B) अभिक्रिया तीन चरणों में आगे बढ़ती है:
$1$. $Fe$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में बेंजीन का $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन ब्रोमोबेंजीन $(C_6H_5Br)$ देता है।
$2$. शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ ब्रोमोबेंजीन की अभिक्रिया से ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक,फेनिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_5MgBr)$ बनता है।
$3$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक प्रबल क्षार होते हैं और मेथनॉल $(CH_3OH)$ जैसे प्रोटिक स्रोतों के साथ अभिक्रिया करके एल्केन बनाते हैं। यहाँ,$C_6H_5MgBr + CH_3OH \rightarrow C_6H_6$ (बेंजीन) $+ Mg(OCH_3)Br$।

(A) घनत्व यौगिक के मोलर द्रव्यमान के सीधे समानुपाती होता है।
मोलर द्रव्यमान की तुलना करने पर:
$(A)$ बेंजीन $(C_6H_6)$: $78 \ g/mol$
$(B)$ क्लोरोबेंजीन $(C_6H_5Cl)$: $112.5 \ g/mol$
$(C)$ डाइक्लोरोबेंजीन $(C_6H_4Cl_2)$: $147 \ g/mol$
$(D)$ ब्रोमोक्लोरोबेंजीन $(C_6H_4BrCl)$: $191.5 \ g/mol$
चूंकि मोलर द्रव्यमान $A < B < C < D$ क्रम में बढ़ता है,इसलिए घनत्व भी इसी क्रम का पालन करेगा।
अतः,घनत्व का घटता क्रम $D > C > B > A$ है।

(N/A) एरिल हैलाइड निम्नलिखित कारणों से नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के प्रति अत्यंत कम अभिक्रियाशील होते हैं:
$(i)$ अनुनाद प्रभाव: हैलोएरीन में, हैलोजन परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉन युग्म वलय के $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साथ संयुग्मन में होते हैं। अनुनाद के कारण $C-Cl$ आबंध आंशिक द्वि-आबंध गुण प्राप्त कर लेता है। परिणामस्वरूप, हैलोएरीन में आबंध का विदलन हैलोऐल्केन की तुलना में अधिक कठिन होता है, जिससे वे नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति कम अभिक्रियाशील हो जाते हैं।
$(ii)$ $C-X$ आबंध में कार्बन परमाणु के संकरण में अंतर: हैलोऐल्केन में, हैलोजन से जुड़ा कार्बन परमाणु $sp^{3}$ संकरित होता है, जबकि हैलोएरीन में यह $sp^{2}$ संकरित होता है। $sp^{2}$ संकरित कार्बन में अधिक s-लक्षण होता है, यह अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है और $sp^{3}$ संकरित कार्बन की तुलना में $C-X$ आबंध के इलेक्ट्रॉन युग्म को अधिक मजबूती से पकड़े रखता है। परिणामस्वरूप, हैलोएरीन में $C-Cl$ आबंध की लंबाई $(169 \ pm)$ हैलोऐल्केन $(177 \ pm)$ की तुलना में छोटी होती है। छोटा आबंध तोड़ना कठिन होता है, जिससे अभिक्रियाशीलता कम हो जाती है।
$(iii)$ फेनिल धनायन की अस्थिरता: हैलोएरीन के मामले में, स्व-आयनन द्वारा निर्मित फेनिल धनायन अनुनाद द्वारा स्थिर नहीं होता है, इसलिए $S_{N}1$ क्रियाविधि संभव नहीं है।
$(iv)$ इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण: इलेक्ट्रॉन-समृद्ध नाभिकरागी के लिए इलेक्ट्रॉन-समृद्ध एरीन वलय के पास जाना कठिन होता है।

(N/A) $C-Cl$ आबंध के आंशिक द्वि-आबंध गुण और फेनिल धनायन की अस्थिरता के कारण क्लोरोबेंजीन नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है। हालाँकि,इसे $623 \ K$ के उच्च तापमान और $300 \ atm$ के उच्च दाब पर जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ के साथ गर्म करके और उसके बाद अम्लीकरण द्वारा फिनोल में परिवर्तित किया जा सकता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5Cl + NaOH \xrightarrow{623 \ K, 300 \ atm} C_6H_5ONa + H_2O$
$C_6H_5ONa + H^+ \rightarrow C_6H_5OH + Na^+$
ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर $-NO_2$ जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षी समूहों की उपस्थिति कार्बऋणायन मध्यवर्ती को स्थिर करके नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति हैलोएरीन की अभिक्रियाशीलता को काफी बढ़ा देती है।

(N/A) एरिल हैलाइड्स बेंजीन वलय की इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं जैसे हैलोजनीकरण,नाइट्रीकरण,सल्फोनीकरण और फ्रीडल-क्राफ्ट अभिक्रियाएं देते हैं। हैलोजन परमाणु अपने एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव प्रदर्शित करता है,जो $o-$ और $p-$स्थानों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ा देता है। इसलिए,आने वाला इलेक्ट्रॉनरागी इन स्थानों पर निर्देशित होता है।
एरिल हैलाइड्स इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन के प्रति बेंजीन से कम अभिक्रियाशील होते हैं क्योंकि हैलोजन परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक होता है और एक प्रबल $-I$ (प्रेरणिक) प्रभाव डालता है। यह प्रभाव बेंजीन वलय से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींच लेता है,जिससे वलय निष्क्रिय हो जाता है। परिणामस्वरूप,हैलोएरीन में इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के लिए बेंजीन की तुलना में अधिक कठोर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है।

(N/A) $(i)$ हैलोजनीकरण: क्लोरोबेंजीन निर्जलीय $FeCl_3$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन (मुख्य) और $1,2$-डाइक्लोरोबेंजीन (गौण) बनाता है।
$(ii)$ नाइट्रीकरण: क्लोरोबेंजीन सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन (मुख्य) और $1$-क्लोरो-$2$-नाइट्रोबेंजीन (गौण) बनाता है।
$(iii)$ सल्फोनीकरण: क्लोरोबेंजीन गर्म करने पर सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $4$-क्लोरोबेंजीन सल्फोनिक एसिड (मुख्य) और $2$-क्लोरोबेंजीन सल्फोनिक एसिड (गौण) बनाता है।
$(iv)$ फ्रीडल-क्राफ्ट अभिक्रिया: क्लोरोबेंजीन एल्काइलेशन ($CH_3Cl$ और निर्जलीय $AlCl_3$ के साथ) या एसाइलेशन ($CH_3COCl$ और निर्जलीय $AlCl_3$ के साथ) अभिक्रिया देता है,जिसमें पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

(N/A) $(i)$ वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया: एक एल्काइल हैलाइड और एक एरिल हैलाइड के मिश्रण को शुष्क ईथर में सोडियम के साथ उपचारित करने पर एल्काइलएरीन प्राप्त होता है।
$(ii)$ फिटिंग अभिक्रिया: एरिल हैलाइड भी शुष्क ईथर में सोडियम के साथ उपचारित करने पर समान यौगिक देते हैं,जिसमें दो एरिल समूह एक साथ जुड़ जाते हैं।
$(iii)$ ग्रिग्नार्ड अभिक्रिया: शुष्क ईथर की उपस्थिति में एरिल हैलाइड की मैग्नीशियम के साथ अभिक्रिया से एरिल मैग्नीशियम हैलाइड प्राप्त होता है,जिसे ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के रूप में जाना जाता है।

(B) इस अभिक्रिया में $A$ से ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का निर्माण होता है और फिर इसकी मिथाइल बेंजोएट के साथ अभिक्रिया से ट्राइफिनाइलमेथेनॉल बनता है।
$1$. $A + Mg \xrightarrow{THF} A-MgBr$
$2$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(PhMgBr)$ मिथाइल बेंजोएट $(PhCOOCH_3)$ के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है।
$3$. इससे कीटोन मध्यवर्ती,बेंजोफेनोन $(Ph_2CO)$ बनता है,जो $PhMgBr$ के एक और अणु के साथ अभिक्रिया करके अंतिम उत्पाद,ट्राइफिनाइलमेथेनॉल $(Ph_3COH)$ देता है।
अतः,$A$ ब्रोमोबेंजीन $(C_6H_5Br)$ होना चाहिए।

(C) एरिल हैलाइड सामान्यतः नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के प्रति कम सक्रिय होते हैं।
हालाँकि,ऑर्थो- या पैरा-स्थिति पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(-NO_2)$ की उपस्थिति मध्यवर्ती कार्बोनियन के स्थिरीकरण के कारण हैलोएरीन की सक्रियता को काफी बढ़ा देती है।
$I$ ($o$-नाइट्रोफ्लोरोबेंजीन) में,$-NO_2$ समूह ऑर्थो-स्थिति पर है।
$III$ ($p$-नाइट्रोफ्लोरोबेंजीन) में,$-NO_2$ समूह पैरा-स्थिति पर है।
$II$ ($m$-नाइट्रोफ्लोरोबेंजीन) में,$-NO_2$ समूह मेटा-स्थिति पर है,जहाँ यह ऑर्थो- और पैरा-स्थिति की तरह अनुनाद द्वारा मध्यवर्ती कार्बोनियन को प्रभावी ढंग से स्थिर नहीं करता है।
अतः,सक्रियता का क्रम $I > III > II$ है।

(A) दी गई अभिक्रिया $Ullmann$ अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,एराइल हैलाइड के दो अणु ($4$-आयोडोटोल्यूइन) गर्म करने पर कॉपर $(Cu)$ पाउडर के साथ अभिक्रिया करके एक बाईएराइल यौगिक बनाते हैं।
अभिक्रिया:
$2 \text{ } CH_3-C_6H_4-I + Cu \xrightarrow{\Delta} CH_3-C_6H_4-C_6H_4-CH_3 + CuI_2$
अतः,मुख्य उत्पाद $4,4'$-डाइमिथाइलबाईफिनाइल है।

(D) $NaOH$ की उपस्थिति में बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड और फिनोल के बीच की अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे कपलिंग अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एरील डायज़ोनियम धनायन एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है और सक्रिय फिनोल वलय एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है।
ऑर्थो-स्थान पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण यह अभिक्रिया मुख्य रूप से पैरा-स्थान पर होती है,जिसके परिणामस्वरूप $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेंजीन (एक एज़ो डाई) का निर्माण होता है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
नाइट्रोबेंजीन में,$-NO_2$ समूह एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी कम कर देता है।
फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसिलेशन एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है,जिसके लिए एसिलियम आयन $(CH_3CO^+)$ के साथ अभिक्रिया करने के लिए इलेक्ट्रॉन-समृद्ध एरोमैटिक वलय की आवश्यकता होती है।
$-NO_2$ समूह के प्रबल निष्क्रियकारी प्रभाव के कारण,नाइट्रोबेंजीन फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसिलेशन अभिक्रिया नहीं देता है।
इसलिए,केवल बेंजीन ही $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटाइल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके एसिटोफिनोन बनाता है।

(D) न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम होती हैं,क्योंकि ये समूह अनुनाद (resonance) के माध्यम से मध्यवर्ती कार्बोनियन (मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स) को स्थिर करते हैं।
मेटा स्थिति पर,इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह अनुनाद के माध्यम से मध्यवर्ती के ऋणात्मक आवेश को स्थिर नहीं कर सकता है,जिससे यह ऑर्थो या पैरा स्थितियों की तुलना में अभिक्रिया को तेज करने में बहुत कम प्रभावी हो जाता है।
इसलिए,$m$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन (विकल्प $D$) दिए गए यौगिकों में न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन की सबसे कम दर प्रदर्शित करेगा।

(B) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $p$-नाइट्रोटोल्यूइन है। ब्रोमीनीकरण $(Br_2)$ मिथाइल समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर होता है,जिससे $A$ ($2$-ब्रोमो-$1$-मिथाइल-$4$-नाइट्रोबेंजीन) प्राप्त होता है।
$2$. $Sn/HCl$ के साथ अपचयन करने पर नाइट्रो समूह का अमीनो समूह में रूपांतरण होता है,जिससे $B$ ($2$-ब्रोमो-$4$-अमीनोतोल्यूइन) प्राप्त होता है।
$3$. $273-278 \ K$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ उपचार करने पर अमीनो समूह का डायज़ोनियम लवण में रूपांतरण होता है,जिससे $C$ ($2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलबेंजीनडायज़ोनियम क्लोराइड) प्राप्त होता है।
$4$. $H_3PO_2/H_2O$ के साथ अपचयन करने पर डायज़ोनियम समूह हट जाता है,जिससे $D$ ($2$-ब्रोमोटोल्यूइन) प्राप्त होता है।
$5$. $(i) \ KMnO_4/KOH$ और उसके बाद $(ii) \ H_3O^+$ के साथ मिथाइल समूह का ऑक्सीकरण करने पर $E$ ($2$-ब्रोमोबेंजोइक एसिड) प्राप्त होता है।

(B) $1,4-$डाइक्लोरोबेंजीन का गलनांक $1,2-$ और $1,3-$ आइसोमर्स की तुलना में अधिक होता है क्योंकि इसकी सममितीय संरचना क्रिस्टल जालक में बेहतर तरीके से फिट हो जाती है।
गलनांक की तुलना:
$1,4-$डाइक्लोरोबेंजीन: $323 \ K$
$1,2-$डाइक्लोरोबेंजीन: $256 \ K$
$1,3-$डाइक्लोरोबेंजीन: $249 \ K$
अतः,सही क्रम $1,4- > 1,2- > 1,3-$डाइक्लोरोबेंजीन है।

(A) क्लोरीन अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता ($-I$ प्रभाव) के कारण एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो बेंजीन रिंग को निष्क्रिय करता है।
हालाँकि,इसमें इलेक्ट्रॉनों के लोन पेयर होते हैं जो अनुनाद ($+R$ प्रभाव) में भाग लेते हैं।
इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के दौरान,अनुनाद प्रभाव मध्यवर्ती कार्बोनियम आयन को विशेष रूप से ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर स्थिर करता है।
चूंकि दोनों कथन वैज्ञानिक रूप से सटीक हैं और कारण क्लोरीन की प्रकृति की सही व्याख्या करता है,इसलिए सही विकल्प $(A)$ है।

(D) हैलोएरीन की न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति अभिक्रियाशीलता बेंजीन वलय पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों ($-M$ या $-I$ प्रभाव) की उपस्थिति के साथ बढ़ती है,क्योंकि वे अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करते हैं।
इसके विपरीत,इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+M$ या $+I$ प्रभाव) अभिक्रियाशीलता को कम करते हैं।
यौगिकों का विश्लेषण:
$D$: इसमें तीन $-NO_2$ समूह (प्रबल $-M$ प्रभाव) हैं,जो इसे सबसे अधिक अभिक्रियाशील बनाता है।
$B$: इसमें एक $-NO_2$ समूह ($-M$ प्रभाव) है,जो इसे $A$ से अधिक अभिक्रियाशील बनाता है।
$A$: क्लोरोबेंजीन,संदर्भ यौगिक।
$C$: इसमें $-OMe$ समूह ($+M$ प्रभाव) है,जो मध्यवर्ती को अस्थिर करता है,जिससे यह सबसे कम अभिक्रियाशील हो जाता है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $D > B > A > C$ है।

(A) क्लोरीन अपनी अनुनाद (resonance) प्रभाव के कारण एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है।
इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में,ऑर्थो-आइसोमर की तुलना में कम त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा-आइसोमर आमतौर पर मुख्य उत्पाद होता है।
इसलिए,क्लोरोबेंजीन के फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन का मुख्य उत्पाद $p-$क्लोरोएसीटोफिनोन है,जो विकल्प $A$ में दिखाई गई संरचना के अनुरूप है।

(A) ब्रोमोबेंजीन की सांद्र $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया (नाइट्रेशन) तीन नाइट्रो समूहों के प्रबल सक्रियण प्रभाव के कारण $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोब्रोमोबेंजीन $(A)$ बनाती है।
इसके बाद $NaOH$ और फिर $HCl$ के साथ उपचार (न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन) ब्रोमीन परमाणु को हाइड्रॉक्सिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित करके $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल बनाता है,जिसे आमतौर पर पिक्रिक एसिड $(B)$ के रूप में जाना जाता है।

(D) सल्फेनिलिक एसिड की $NaNO_2$ और $CH_3COOH$ के साथ अभिक्रिया एक डायज़ोनियम लवण मध्यवर्ती (या संबंधित डायज़ो-एसीटेट स्पीशीज $X$) बनाती है।
यह मध्यवर्ती $X$ फिर $1$-नेफ्थिलएमीन के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (युग्मन अभिक्रिया) करता है।
युग्मन नेफ्थिलएमीन वलय में $-NH_2$ समूह के पैरा स्थिति पर होता है,जिसके परिणामस्वरूप लाल रंग का एज़ो-डाई $(Y)$ बनता है।
उत्पाद $(Y)$ के लिए सही संरचना विकल्प $D$ में दर्शाई गई है।

(B) फिनोल की $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरोबेंजीन बनाना सामान्य परिस्थितियों में संभव नहीं है। इसका कारण यह है कि फिनोल में $C-OH$ बंध में अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-बंध लक्षण होता है,जो इसे बहुत मजबूत बनाता है और तोड़ना कठिन होता है। $-OH$ समूह से जुड़ा कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है,जो बंध को और मजबूत बनाता है। इसलिए,$Cl^-$ द्वारा $-OH$ समूह का नाभिकरागी प्रतिस्थापन संभव नहीं है।

(C) $1$. प्रारंभिक पदार्थ एनीसोल $(C_6H_5OCH_3)$ है। $-OCH_3$ समूह एक प्रबल सक्रियकारी और ऑर्थो/पैरा-निर्देशी समूह है।
$2$. $HNO_3/H_2SO_4$ के साथ नाइट्रीकरण करने पर मुख्य रूप से पैरा-प्रतिस्थापित उत्पाद प्राप्त होता है,क्योंकि ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है। अतः,$A$,$p$-नाइट्रोएनीसोल है।
$3$. अगले चरण में,$p$-नाइट्रोएनीसोल $Fe$ की उपस्थिति में अतिरिक्त $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करता है। $-OCH_3$ समूह,$-NO_2$ समूह की तुलना में अधिक प्रबल सक्रियकारी समूह है। इसलिए,ब्रोमीनीकरण $-OCH_3$ समूह के ऑर्थो स्थानों पर होता है। चूंकि पैरा स्थान पहले से ही $-NO_2$ समूह द्वारा भरा हुआ है,इसलिए दोनों ऑर्थो स्थानों पर ब्रोमीनीकरण होकर $B$ बनता है,जो $2,6$-डाइब्रोमो-$4$-नाइट्रोएनीसोल है।
$4$. दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $C$,$A$ और $B$ के लिए सही संरचनाएं दर्शाता है।

(D) जो यौगिक फ्रीडेल-क्राफ्ट अभिक्रिया नहीं दे सकते हैं,वे हैं:
$1$. नाइट्रोबेंजीन: $-NO_2$ समूह के प्रबल निष्क्रियकारी प्रभाव के कारण।
$2$. एनिलीन: यह लुईस अम्ल उत्प्रेरक $AlCl_3$ के साथ संकुल (complex) बनाता है।
$3$. $m$-नाइट्रोएनिलीन: $-NO_2$ समूह की उपस्थिति और $-NH_2$ समूह द्वारा उत्प्रेरक के साथ संकुल बनाने के कारण।
$4$. $m$-डाइनाइट्रोबेंजीन: दो प्रबल निष्क्रियकारी $-NO_2$ समूहों की उपस्थिति के कारण।
अतः,कुल $4$ यौगिक फ्रीडेल-क्राफ्ट अभिक्रिया नहीं दे सकते हैं।

(B) यह अभिक्रिया $N$-फेनिलबेंज़ेमाइड का नाइट्रीकरण है।
$N$-फेनिलबेंज़ेमाइड में,$-NH-CO-C_6H_5$ समूह नाइट्रोजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह होता है।
हालाँकि,बड़े बेंज़ोयल समूह के कारण ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) उत्पन्न होती है।
इसलिए,पैरा-प्रतिस्थापन को प्राथमिकता दी जाती है,जिसके परिणामस्वरूप $N$-($4$-नाइट्रोफेनिल)बेंज़ेमाइड मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

(C) $STATEMENT-1$ सत्य है: ब्रोमोबेंजीन इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया देता है। $-Br$ समूह अपने $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशी है,और ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण $1,4$-डाइब्रोमोबेंजीन (पैरा-आइसोमर) मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
$STATEMENT-2$ असत्य है: हैलोजन में,आने वाले इलेक्ट्रोफाइल को ऑर्थो और पैरा स्थिति पर निर्देशित करने के लिए प्रेरणिक प्रभाव $(-I)$ की तुलना में मेसोमेरिक प्रभाव $(+M)$ अधिक प्रभावी होता है।

(A, D) चरण $1$: $P$ की $CH_3MgBr$ (आधिक्य) के साथ अभिक्रिया और उसके बाद $H_2O$ मिलाने पर एस्टर समूह $(-CO_2Et)$ तृतीयक अल्कोहल $(-C(OH)(CH_3)_2)$ में परिवर्तित हो जाता है,जिससे यौगिक $Q$ बनता है।
चरण $2$: $0^{\circ}C$ पर $Q$ की $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया कराने पर अल्कोहल का निर्जलीकरण होकर एल्कीन बनता है,जिसके बाद अंतःआणविक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन द्वारा इंडेन व्युत्पन्न $R$ बनता है।
चरण $3$: निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में $R$ की $CH_3COCl$ के साथ अभिक्रिया एक फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है,जो एरोमैटिक वलय पर एसेटाइल समूह $(-COCH_3)$ को जोड़कर यौगिक $S$ बनाती है।
अतः,उत्पाद $S$ संरचना $A$ के अनुरूप है,और अभिक्रिया क्रम $Q \rightarrow R$ में निर्जलीकरण और फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन शामिल है,जबकि $R \rightarrow S$ में फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन शामिल है। सही विकल्प $A$ और $D$ हैं।

(A) यौगिक $P$ ($4$-हाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोइक एसिड) के लिए,$-OH$ समूह एक मजबूत सक्रियक समूह है और ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। चूंकि पैरा स्थान $-COOH$ द्वारा भरा हुआ है,इसलिए नाइट्रीकरण $-OH$ के ऑर्थो स्थान पर होता है।
यौगिक $Q$ ($1$-मेथॉक्सी-$4$-मेथिलबेन्ज़ीन) के लिए,$-OCH_3$ और $-CH_3$ दोनों सक्रियक समूह हैं। $-OCH_3$,$-CH_3$ की तुलना में अधिक मजबूत सक्रियक समूह है। इसलिए,नाइट्रीकरण $-OCH_3$ के ऑर्थो स्थान पर होता है।
यौगिक $S$ (फेनिल बेंज़ोएट) के लिए,एस्टर समूह $-COO-$ बेंज़ोयल वलय के लिए निष्क्रियक और मेटा-निर्देशक है,लेकिन फिनोक्सी वलय ऑक्सीजन परमाणु द्वारा सक्रिय होता है। एस्टर समूह का ऑक्सीजन परमाणु ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,फिनोक्सी वलय का पैरा स्थान इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए मुख्य स्थान है।

(B) $1$. क्लोरोबेंजीन की $623 \ K$ तापमान और $300 \ atm$ दाब पर $NaOH$ के साथ अभिक्रिया से सोडियम फेनॉक्साइड प्राप्त होता है।
$2$. सोडियम फेनॉक्साइड,सांद्र $H_2SO_4$ और सांद्र $HNO_3$ के साथ उपचारित करने पर नाइट्रीकरण के माध्यम से $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफेनोल बनाता है,जिसे पिक्रिक अम्ल कहा जाता है।
$3$. पिक्रिक अम्ल का आणविक सूत्र $C_6H_3N_3O_7$ है।
$4$. $C_6H_3N_3O_7$ का आणविक द्रव्यमान = $(6 \times 12) + (3 \times 1) + (3 \times 14) + (7 \times 16) = 72 + 3 + 42 + 112 = 229 \ g/mol$ है।
$5$. पिक्रिक अम्ल के एक मोल में हाइड्रोजन का द्रव्यमान $3 \times 1 = 3 \ g$ है।
$6$. हाइड्रोजन का भार प्रतिशत = $\frac{\text{H का द्रव्यमान}}{\text{Q का आणविक द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{3}{229} \times 100 \approx 1.31\%$ है।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $Nitrobenzene$,$AcOH$ में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन करता है,जिससे $m-bromonitrobenzene$ बनता है (क्योंकि $-NO_2$ एक मेटा-निर्देशक समूह है)।
$2$. $Sn/HCl$ के साथ $m-bromonitrobenzene$ का अपचयन करने पर $m-bromoaniline$ प्राप्त होता है।
$3$. $273-278 \ K$ पर $NaNO_2/HCl$ के साथ $m-bromoaniline$ की अभिक्रिया से डायज़ोटाइजेशन होता है,जिससे $m-bromobenzenediazonium \ chloride$ बनता है।
$4$. अंत में,इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ के साथ अभिक्रिया डायज़ोनियम लवण को $bromobenzene$ में अपचयित कर देती है और इथेनॉल का ऑक्सीकरण एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ में हो जाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $bromobenzene$ और $CH_3CHO$ हैं।

(A) यह एक न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का उदाहरण है। पैरा स्थिति पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-NO_2$ समूह वलय को न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए सक्रिय करता है। न्यूक्लियोफाइल $C_2H_5O^-$ उस कार्बन परमाणु पर हमला करता है जो $-NO_2$ समूह के सापेक्ष पैरा स्थिति पर स्थित ब्रोमीन परमाणु से जुड़ा है,क्योंकि यह त्रिविम रूप से अधिक सुलभ और इलेक्ट्रॉनिक रूप से सक्रिय है। इस प्रकार,पैरा स्थिति पर मौजूद ब्रोमीन परमाणु $-OC_2H_5$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $1-bromo-2-ethoxy-4-nitrobenzene$ प्राप्त होता है।