Properties of Haloarenes Questions in Hindi

(C) दी गई अभिक्रिया श्रृंखला इस प्रकार है $:$
$1$. एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ $273-278 \ K$ पर $NaNO_2$ और $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $(C_6H_5N_2^+Cl^-)$ बनाता है। अतः,$[A]$ एनिलीन है।
$2$. बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $KI$ के साथ अभिक्रिया करके आयोडोबेंजीन $(C_6H_5I)$ बनाता है। अतः,$[B]$ आयोडोबेंजीन है।
$3$. आयोडोबेंजीन शुष्क ईथर की उपस्थिति में $2Na$ के साथ अभिक्रिया करके (वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया) बाइफिनाइल $(C_6H_5-C_6H_5)$ बनाता है। अतः,$[C]$ बाइफिनाइल है।
अतः,सही अनुक्रम $[A] = \text{एनिलीन}, [B] = \text{आयोडोबेंजीन}, [C] = \text{बाइफिनाइल}$ है।

(A) बेन्जीनडायज़ोनियम क्लोराइड की इथेनॉल $(EtOH)$ के साथ अभिक्रिया एक डीएमीनेशन अभिक्रिया है,न कि ईथरीकरण अभिक्रिया।
इस अभिक्रिया में,डायज़ोनियम समूह को एक हाइड्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप बेन्जीन बनता है,न कि फेनेटोल $(Ph-OEt)$।
इसलिए,विकल्प $A$ में दिखाई गई अभिक्रिया गलत है।
विकल्प $B$,$C$,और $D$ डायज़ोनियम लवणों की मानक अभिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं:
$B$: $H_3PO_2$ के साथ अपचयन से बेन्जीन प्राप्त होता है।
$C$: $KI$ के साथ अभिक्रिया से आयोडोबेन्जीन प्राप्त होता है।
$D$: $CuCN$ के साथ सैंडमेयर अभिक्रिया से बेन्ज़ोनाइट्राइल प्राप्त होता है।

(B) ब्रोमोबेंजीन की $SO_3/H_2SO_4$ (सल्फोनेशन) के साथ अभिक्रिया मुख्य रूप से पैरा-प्रतिस्थापित उत्पाद देती है क्योंकि ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है,इसलिए $A$ = $4$-ब्रोमोबेंजीनसल्फोनिक एसिड प्राप्त होता है।
इसके बाद,$4$-ब्रोमोबेंजीनसल्फोनिक एसिड की $Br_2/Fe$ (इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन) के साथ अभिक्रिया होती है। $-SO_3H$ समूह मेटा-निर्देशी है,जबकि $-Br$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशी है। $-Br$ समूह के ऑर्थो और $-SO_3H$ समूह के मेटा स्थिति आने वाले इलेक्ट्रोफाइल के लिए सबसे अनुकूल है,जिसके परिणामस्वरूप $B$ = $2,4$-डाइब्रोमोबेंजीनसल्फोनिक एसिड प्राप्त होता है।

(A) एरिल हैलाइड की $NaOH$ के साथ न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया वलय पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(-NO_2)$ की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
$A$. क्लोरोबेंजीन के लिए कठोर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है: $(a)$ $NaOH, 623 \ K, 300 \ atm$; $(b)$ $H_3O^+$ $(IV)$.
$B$. $1$-क्लोरो-$4$-नाइट्रोबेंजीन में एक $-NO_2$ समूह होता है,जिसके लिए कम कठोर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है: $(a)$ $NaOH, 443 \ K$; $(b)$ $H_3O^+$ $(III)$.
$C$. $1$-क्लोरो-$2,4$-डाइनाइट्रोबेंजीन में दो $-NO_2$ समूह होते हैं,जिसके लिए और भी हल्की परिस्थितियों की आवश्यकता होती है: $(a)$ $NaOH, 368 \ K$; $(b)$ $H_3O^+$ $(II)$.
$D$. $1$-क्लोरो-$2,4,6$-ट्राइनाइट्रोबेंजीन में तीन $-NO_2$ समूह होते हैं,जो वलय को अत्यधिक सक्रिय करते हैं,जिससे यह केवल गर्म $H_2O$ के साथ प्रतिस्थापन कर सकता है $(I)$.
अतः,सही मिलान $A-IV, B-III, C-II, D-I$ है।

(A) एथिलबेंजीन का $p$-ब्रोमोस्टाइरीन में रूपांतरण तीन चरणों में होता है:
$1$. इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन: एथिलबेंजीन की $Br_2 / Fe$ के साथ अभिक्रिया से पैरा-स्थान पर ब्रोमिनेशन होता है।
$2$. मुक्त मूलक हैलोजनीकरण: $Cl_2, \Delta$ के साथ अभिक्रिया से एथिल समूह के बेंजिलिक स्थान पर क्लोरीनीकरण होता है।
$3$. विहाइड्रोहैलोजनीकरण: अल्कोहलिक $KOH$ (alc. $KOH$) के साथ अभिक्रिया से साइड चेन से $HCl$ निकल जाता है और विनाइल समूह (स्टाइरीन व्युत्पन्न) बनता है।
अतः,सही क्रम $Br_2 / Fe ; Cl_2, \Delta ; \text{alc. } KOH$ है।

(A) इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(ESR)$ की दर बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ दर को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ दर को कम करते हैं।
$(a)$ टोल्यूनि: $-CH_3$ एक सक्रिय समूह ($+I$ और हाइपरकंजुगेशन प्रभाव) है,जो इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है।
$(b)$ नाइट्रोबेंजीन: $-NO_2$ एक मजबूत निष्क्रिय समूह ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी कम कर देता है।
$(c)$ बेंजीन: संदर्भ यौगिक।
$(d)$ क्लोरोबेंजीन: $-Cl$ एक निष्क्रिय समूह ($-I$ प्रभाव $+M$ प्रभाव से अधिक प्रभावी है) है,जो इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है,लेकिन $-NO_2$ से कम।
इसलिए,प्रतिक्रियाशीलता का क्रम है: टोल्यूनि $(a)$ > बेंजीन $(c)$ > क्लोरोबेंजीन $(d)$ > नाइट्रोबेंजीन $(b)$।
अतः,सही क्रम $a > c > d > b$ है।

(B) सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में $2$ मोल क्लोरोबेंजीन और $1$ मोल क्लोरल $(CCl_3CHO)$ के बीच की अभिक्रिया एक संघनन अभिक्रिया है।
यह अभिक्रिया $1,1,1-\text{ट्राइक्लोरो}-2,2-\text{बिस}(p-\text{क्लोरोफिनाइल})\text{इथेन}$ उत्पन्न करती है,जिसे सामान्यतः $DDT$ के रूप में जाना जाता है।
रासायनिक समीकरण: $2C_6H_5Cl + CCl_3CHO \xrightarrow{conc. H_2SO_4} (ClC_6H_4)_2CHCCl_3 + H_2O$.

(A) प्रत्येक अभिक्रिया का विश्लेषण करते हैं:
$(A)$ बेंजीन डायज़ोनियम लवण की $Cu_2X_2/HX$ के साथ अभिक्रिया सैंडमेयर अभिक्रिया है,जो एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) अभिक्रिया है,न कि इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(ESR)$।
$(B)$ अंधेरे में $X_2/Fe$ के साथ टोल्यूनि वलय पर इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(ESR)$ से गुजरता है।
$(C)$ $-NO_2$ समूह के कारण $p$-नाइट्रोएथिलबेंजीन अत्यधिक निष्क्रिय होता है,जिससे इसके लिए फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन या हैलोजनीकरण $(ESR)$ से गुजरना अत्यंत कठिन हो जाता है।
$(D)$ $p$-हाइड्रॉक्सीबेंज़िल अल्कोहल $HCl$ के साथ बेंजिलिक स्थिति पर नाभिकरागी प्रतिस्थापन $(NSR)$ से गुजरकर $p$-हाइड्रॉक्सीबेंज़िल क्लोराइड बनाता है।
विकल्प $(A)$ स्पष्ट रूप से गलत है क्योंकि यह नाभिकरागी प्रतिस्थापन को दर्शाता है,$ESR$ को नहीं।

(D) एरोमैटिक रिंग पर न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया की दर रिंग पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग ग्रुप $(EWG)$ के सीधे समानुपाती होती है।
ये समूह अभिक्रिया के दौरान बनने वाले ऋणात्मक आवेशित मध्यवर्ती (मेइसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स) को स्थिर करते हैं।
नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग समूह है।
यौगिक $(D)$ में लिविंग ग्रुप $X$ के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर दो $-NO_2$ समूह होते हैं,जो मध्यवर्ती को अधिकतम स्थिरता प्रदान करते हैं,जिससे यह न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति सबसे अधिक सक्रिय हो जाता है।

(C) एरिल हैलाइड्स में,हैलोजन परमाणु $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है,जिससे $C-X$ बंध एल्काइल हैलाइड्स की तुलना में छोटा और मजबूत हो जाता है।
एरिल हैलाइड्स में न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया $ortho$ और $para$ स्थितियों पर मौजूद मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) द्वारा सुगम हो जाती है,क्योंकि ये मध्यवर्ती कार्बोनियन को स्थायित्व प्रदान करते हैं।
$o$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन,$p$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन और $2, 4, 6$-ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन में,$-NO_2$ समूह ऐसी स्थितियों पर होते हैं जो अनुनाद (resonance) द्वारा मध्यवर्ती को स्थायित्व देते हैं।
हालाँकि,$m$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में,$meta$ स्थिति पर मौजूद $-NO_2$ समूह न्यूक्लियोफिलिक हमले के दौरान बनने वाले मध्यवर्ती कार्बोनियन को अनुनाद स्थायित्व प्रदान नहीं कर पाता है।
इसलिए,अन्य विकल्पों की तुलना में $m$-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में $C-X$ बंध को तोड़ने में सबसे अधिक कठिनाई होती है।

(D) दिखाई गई अभिक्रिया $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन का जल के साथ न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (जल-अपघटन) है,जिससे $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल (पिक्रिक एसिड) बनता है।
ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर तीन प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक नाइट्रो $(-NO_2)$ समूहों की उपस्थिति के कारण,$2,4,6-$ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन में क्लोरीन परमाणु जल द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए अत्यधिक संवेदनशील हो जाता है,जो गर्म पानी जैसी हल्की परिस्थितियों में भी हो जाता है।

(D) एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ में ब्रोमीन $(Br_2)$ के साथ एनिसोल $(C_6H_5OCH_3)$ का ब्रोमिनेशन एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
मेथॉक्सी $(-OCH_3)$ समूह के $+M$ प्रभाव के कारण एनिसोल एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है।
ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
मानक प्रयोगात्मक डेटा के अनुसार,यह अभिक्रिया $90 \%$ $p$-ब्रोमोएनिसोल और $10 \%$ $o$-ब्रोमोएनिसोल उत्पन्न करती है।
अतः,$p$-ब्रोमोएनिसोल का सही प्रतिशत $90 \%$ है।

(B) दिए गए सभी समूह $o-$ और $p-$ निर्देशक हैं।
हालाँकि,$-OH$ समूह में,$O$-परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म अनुनाद में भाग लेता है,जो बेंजीन वलय के $o-$ और $p-$ स्थानों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को काफी बढ़ा देता है।
इसलिए,यह दूसरों की तुलना में एक प्रबल $o-$ और $p-$ निर्देशक समूह है।

(C) एरिल हैलाइड $(Ar-X)$ और एल्काइल हैलाइड $(R-X)$ की शुष्क ईथर में सोडियम धातु $(Na)$ के साथ अभिक्रिया को $Wurtz-Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
सामान्य समीकरण: $Ar-X + 2Na + R-X \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$.

(D) वुर्ट्ज़ अभिक्रिया में सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में दो एल्काइल हैलाइड्स का संयोजन होकर उच्च एल्केन बनता है।
विकल्प $A$,$B$,और $C$ में एल्काइल हैलाइड शामिल हैं और ये वुर्ट्ज़ अभिक्रिया के उदाहरण हैं।
विकल्प $D$ में ब्रोमोबेंजीन (एक एराइल हैलाइड) सोडियम के साथ अभिक्रिया करके बाइफिनाइल बनाता है। इसे फिटिंग (Fittig) अभिक्रिया कहा जाता है,न कि वुर्ट्ज़ अभिक्रिया।

(C) उच्च तापमान $(623 \ K)$ और उच्च दबाव $(300 \ atm)$ पर पिघले हुए $NaOH$ के साथ क्लोरोबेंजीन की अभिक्रिया को डाउ प्रक्रिया (Dow process) के रूप में जाना जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5Cl + 2NaOH \rightarrow C_6H_5ONa + NaCl + H_2O$
इस अभिक्रिया में,क्लोरोबेंजीन पिघले हुए $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में सोडियम फेनॉक्साइड $(C_6H_5ONa)$ बनाता है।
बाद में,सोडियम फेनॉक्साइड का अम्लीकरण करने पर फिनोल प्राप्त होता है।
इसलिए,बनने वाला मध्यवर्ती यौगिक सोडियम फेनॉक्साइड है।

(B) क्लोरोबेंजीन निर्जलीय $FeCl_3$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (क्लोरीनीकरण) अभिक्रिया देता है।
बेंजीन वलय पर स्थित क्लोरीन परमाणु अपने अनुनाद प्रभाव के कारण ऑर्थो- और पैरा-निर्देशी होता है।
हालाँकि,ऑर्थो-आइसोमर ($1,2-$डाइक्लोरोबेंजीन) की तुलना में पैरा-आइसोमर ($1,4-$डाइक्लोरोबेंजीन) में त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम होने के कारण यह मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

(D) जब एरिल हैलाइड (जैसे क्लोरोबेंजीन) के दो अणु शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया करके डाइएरिल (जैसे डाइफेनिल) बनाते हैं,तो इसे फिटिग अभिक्रिया कहा जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_6H_5Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5-C_6H_5 + 2NaCl$
नोट: वुर्ट्ज़–फिटिग अभिक्रिया में एक अणु एल्किल हैलाइड और एक अणु एरिल हैलाइड का होता है। चूंकि इस अभिक्रिया में एरिल हैलाइड के दो अणु शामिल हैं,इसलिए यह विशेष रूप से फिटिग अभिक्रिया है।

(C) जब एरील हैलाइड (जैसे क्लोरोबेंजीन) के दो अणु शुष्क ईथर की उपस्थिति में धात्विक सोडियम के साथ अभिक्रिया करके डायरील (बाइफिनाइल) बनाते हैं,तो इसे $Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
सामान्य समीकरण है: $2C_6H_5Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5-C_6H_5 + 2NaCl$।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया $C_{6}H_{6} + CH_{3}Cl \xrightarrow{\text{Anhy. } AlCl_{3}} C_{6}H_{5}CH_{3} + HCl$ है।
यह एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसमें लुईस एसिड उत्प्रेरक $(AlCl_{3})$ की उपस्थिति में बेंजीन वलय में एक मिथाइल समूह जोड़ा जाता है।
इस अभिक्रिया को फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(C) क्लोरोबेंजीन सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के मिश्रण के साथ उपचारित करने पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) से गुजरता है।
चूंकि क्लोरीन परमाणु अनुनाद प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशक होता है,इसलिए नाइट्रेशन $ortho$ और $para$ दोनों स्थितियों पर होता है।
अतः,अभिक्रिया $1-$क्लोरो$-2-$नाइट्रोबेंजीन ($ortho$-आइसोमर) और $1-$क्लोरो$-4-$नाइट्रोबेंजीन ($para$-आइसोमर) का मिश्रण प्रदान करती है।

(D) दर्शाई गई अभिक्रिया क्लोरोबेंजीन व्युत्पन्न का जल के साथ न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (जल-अपघटन) है,जिससे फिनोल व्युत्पन्न बनता है।
प्राप्त उत्पाद $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोफिनोल है,जिसे सामान्यतः पिकरिक अम्ल के रूप में जाना जाता है।
यह अभिक्रिया हल्की परिस्थितियों (गुनगुने पानी) में आसानी से हो जाती है क्योंकि ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर मौजूद तीन इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-NO_2$ समूह बेंजीन वलय को $H_2O$ द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए सक्रिय करते हैं।
अतः,क्रियाकारक '$S$' $2,4,6-$ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन होना चाहिए।

(D) हेलोएरीन में $C-X$ बंध के विदलन से जुड़ी अभिक्रिया न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन $(S_NAr)$ है।
यह अभिक्रिया ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम होती है,जो अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करते हैं।
यौगिक $I$ में पैरा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह है।
यौगिक $II$ में दो $-NO_2$ समूह हैं (एक ऑर्थो और एक पैरा स्थिति पर)।
यौगिक $III$ में तीन $-NO_2$ समूह हैं (दो ऑर्थो और एक पैरा स्थिति पर)।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों की संख्या बढ़ती है,न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति अभिक्रियाशीलता बढ़ती है।
इसलिए,अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $III > II > I$ है।

(B) एराइल हैलाइड $(Ar-X)$ और अल्काइल हैलाइड $(R-X)$ के बीच सोडियम धातु $(Na)$ और शुष्क ईथर की उपस्थिति में होने वाली अभिक्रिया को $Wurtz-Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
सामान्य समीकरण है: $Ar-X + 2Na + R-X \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$.
इस अभिक्रिया का उपयोग अल्काइल-प्रतिस्थापित एरोमैटिक यौगिकों को तैयार करने के लिए किया जाता है।

(B) फिटिंग अभिक्रिया एक कपलिंग अभिक्रिया है जिसमें दो एराइल हैलाइड शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया करके एक डायराइल यौगिक बनाते हैं।
विकल्प $B$ क्लोरोबेंजीन $(C_6H_5Cl)$ के दो अणुओं की सोडियम के साथ अभिक्रिया को दर्शाता है जिससे बाइफिनाइल $(C_6H_5-C_6H_5)$ बनता है,जो फिटिंग अभिक्रिया की परिभाषा है।
विकल्प $A$ वुर्ट्ज़ (Wurtz) अभिक्रिया है।
विकल्प $C$ वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया है।
विकल्प $D$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया है।

(C) सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में एराइल हैलाइड की अल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया को $Wurtz-Fittig$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,अल्काइल हैलाइड से अल्काइल समूह एरोमैटिक रिंग पर हैलोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करता है।
सामान्य समीकरण है: $Ar-X + R-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-R + 2NaX$.

(D) इस अभिक्रिया में एक एरील हैलाइड (ब्रोमोबेंजीन) और एक एल्काइल हैलाइड (ब्रोमोमीथेन) शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया करके एल्काइलबेंजीन (टोल्यूनि) बनाते हैं। इस विशिष्ट अभिक्रिया को $Wurtz-Fittig$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है। सामान्य समीकरण: $C_6H_5Br + CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5CH_3 + 2NaBr$ है।

(D) एराइल हैलाइड्स में न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया हैलोजन परमाणु के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ की उपस्थिति से सुगम हो जाती है।
ये समूह अनुनाद और प्रेरणिक प्रभाव के माध्यम से अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती (मीसेनहाइमर कॉम्प्लेक्स) को स्थिर करते हैं।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक नाइट्रो समूहों $(-NO_2)$ की संख्या बढ़ती है,बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है,जिससे क्लोरीन से जुड़ा कार्बन परमाणु अधिक इलेक्ट्रोफिलिक हो जाता है और इस प्रकार न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है।
इसलिए,$2,4,6-$ट्राइनाइट्रोक्लोरोबेंजीन में इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों की संख्या सबसे अधिक है,जिससे यह न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति सबसे अधिक अभिक्रियाशील है।

(C) एरिल हैलाइड के दो अणुओं की सोडियम धातु के साथ शुष्क ईथर की उपस्थिति में अभिक्रिया करके डायरिल (बाइफिनाइल) बनाने की प्रक्रिया को $Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
$2Ar-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-Ar + 2NaX$
यहाँ,$Ar$ एक एरिल समूह को दर्शाता है और $X$ एक हैलोजन परमाणु को दर्शाता है।

(B) हेलोएरीन में $C-X$ बंध को तोड़ने की सुगमता हैलोजन से जुड़े कार्बन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (जैसे $-NO_2$) नाभिकरागी प्रतिस्थापन के प्रति $C-X$ बंध की अभिक्रियाशीलता को बढ़ाते हैं।
$m-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में,$-NO_2$ समूह मेटा स्थिति पर होता है,जो अनुनाद के माध्यम से क्लोरीन से जुड़े कार्बन पर मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव नहीं डालता है।
इसलिए,$m-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में नाभिकरागी प्रतिस्थापन के लिए सबसे कम सक्रियण होता है,जिससे दिए गए विकल्पों में $C-X$ बंध को तोड़ना सबसे कठिन होता है।

(B) यह अभिक्रिया निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटाइल क्लोराइड के साथ $A$ का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसिलिकरण है।
प्राप्त उत्पाद $1-\text{क्लोरोएसिटोफिनोन}$ (ऑर्थो-प्रतिस्थापित) और $4-\text{क्लोरोएसिटोफिनोन}$ (पैरा-प्रतिस्थापित) हैं।
चूंकि उत्पादों में बेंजीन रिंग से जुड़ा एक क्लोरीन परमाणु होता है,इसलिए प्रारंभिक पदार्थ $A$ को $Chlorobenzene$ होना चाहिए।
क्लोरीन परमाणु के $+M$ प्रभाव के कारण क्लोरोबेंजीन एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है,जो देखे गए उत्पादों के निर्माण की व्याख्या करता है।

(C) क्लोरोबेंजीन नाइट्रीकरण मिश्रण (सांद्र $HNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$) के साथ उपचारित करने पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया करता है।
चूंकि क्लोरीन परमाणु अनुनाद प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशी होता है,इसलिए नाइट्रीकरण ऑर्थो और पैरा दोनों स्थितियों पर होता है।
अतः,अभिक्रिया में $1-$क्लोरो$-2-$नाइट्रोबेंजीन (ऑर्थो-आइसोमर) और $1-$क्लोरो$-4-$नाइट्रोबेंजीन (पैरा-आइसोमर) का मिश्रण प्राप्त होता है।

(D) फिटिग अभिक्रिया में सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में दो एरील हैलाइड अणुओं का युग्मन होकर एक डायरील यौगिक बनता है।
विकल्प $A$ वुर्ट्ज़-फिटिग अभिक्रिया को दर्शाता है।
विकल्प $B$ और $C$ वुर्ट्ज़ अभिक्रिया को दर्शाते हैं।
विकल्प $D$ फिटिग अभिक्रिया को दर्शाता है: $2C_6H_5Br + 2Na \xrightarrow[\text{dry ether}]{} C_6H_5-C_6H_5 + 2NaBr$.

(B) यह अभिक्रिया बेंजीन वलय का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है।
चूंकि उत्पाद $1-\text{chloroacetophenone}$ (ऑर्थो-आइसोमर) और $4-\text{chloroacetophenone}$ (पैरा-आइसोमर) हैं,इसलिए प्रारंभिक पदार्थ '$A$' क्लोरोबेंजीन होना चाहिए।
क्लोरोबेंजीन इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया देता है जिसमें क्लोरीन परमाणु ऑर्थो/पैरा-निर्देशक होता है,जिससे ये विशिष्ट उत्पाद बनते हैं।

(D) निर्जल $FeCl_3$ की उपस्थिति में क्लोरोबेंजीन की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया (क्लोरीनीकरण) है।
बेंजीन वलय से जुड़ा $-Cl$ समूह अपने अनुनाद प्रभाव के कारण ऑर्थो/पैरा-निर्देशी होता है।
ऑर्थो स्थिति पर त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद के रूप में बनता है।
अतः,$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन मुख्य उत्पाद है।

(B) हेलोएरीन की नाभिकरागी प्रतिस्थापन (nucleophilic substitution) के प्रति अभिक्रियाशीलता $ortho$ और $para$ स्थितियों पर मौजूद इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ पर निर्भर करती है।
ये समूह अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करते हैं।
$meta$ स्थिति पर मौजूद $EWG$ का अभिक्रियाशीलता पर व्यावहारिक रूप से कोई प्रभाव नहीं पड़ता है क्योंकि मध्यवर्ती में ऋणात्मक आवेश $meta$ स्थिति से जुड़े कार्बन परमाणु पर नहीं आता है।
इसलिए,$m-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन की अभिक्रियाशीलता सबसे कम होती है,जिससे दिए गए विकल्पों में $C-Cl$ बंध को तोड़ना सबसे कठिन होता है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के प्रति हेलोएरीन की अभिक्रियाशीलता ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति के साथ बढ़ती है।
ये समूह प्रेरणिक (inductive) और अनुनाद (resonance) प्रभावों के माध्यम से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचकर अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करते हैं।
यौगिक $I$ में पैरा स्थिति पर एक $-NO_2$ समूह है।
यौगिक $II$ में दो $-NO_2$ समूह हैं (एक ऑर्थो और एक पैरा स्थिति पर)।
यौगिक $III$ में तीन $-NO_2$ समूह हैं (दो ऑर्थो और एक पैरा स्थिति पर)।
इसलिए,अभिक्रियाशीलता का क्रम $I < II < III$ है।

(C) क्लोरोबेंजीन की conc. $H_2SO_4$ की उपस्थिति में conc. $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसे नाइट्रीकरण कहा जाता है।
अनुनाद प्रभाव के कारण क्लोरीन एक ऑर्थो/पैरा-निर्देशक समूह है।
इसलिए,क्लोरोबेंजीन का नाइट्रीकरण $1-$क्लोरो$-2-$नाइट्रोबेंजीन (ऑर्थो-आइसोमर) और $1-$क्लोरो$-4-$नाइट्रोबेंजीन (पैरा-आइसोमर) का मिश्रण देता है।

(C) न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के प्रति हेलोएरीन की अभिक्रियाशीलता $ortho$ और $para$ स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति के साथ बढ़ती है,क्योंकि यह कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करता है।
$meta$ स्थिति पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों का $ortho$ और $para$ स्थितियों की तुलना में अभिक्रियाशीलता पर नगण्य प्रभाव पड़ता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से,$m-$नाइट्रोक्लोरोबेंजीन सबसे कम अभिक्रियाशील है,जिससे न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया के दौरान $C-X$ बंध को तोड़ना सबसे कठिन हो जाता है।

(A) सोडियम धातु और शुष्क ईथर की उपस्थिति में ब्रोमोबेंजीन की मिथाइल ब्रोमाइड के साथ अभिक्रिया को वुर्ट्ज़-फिटिंग अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,एक एरील हैलाइड,अल्काइल हैलाइड के साथ अभिक्रिया करके अल्काइलबेंजीन बनाता है।
रासायनिक समीकरण है: $C_6H_5Br + CH_3Br + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5CH_3 + 2NaBr$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) $Wurtz-Fittig$ अभिक्रिया में एक एराइल हैलाइड $(C_6H_5Cl)$ और एक अल्काइल हैलाइड $(CH_3Cl)$ की शुष्क ईथर में सोडियम धातु के साथ अभिक्रिया से अल्काइलबेंजीन $(C_6H_5-CH_3)$ बनता है।
अभिक्रिया है: $C_6H_5Cl + CH_3Cl + 2 \ Na \xrightarrow[dry]{ether} C_6H_5-CH_3 + 2 \ NaCl$.
विकल्प $A$ इस अभिक्रिया को दर्शाता है।

(A) शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ एरिल हैलाइड के दो मोल की अभिक्रिया द्वारा डायरिल यौगिक (बाइफिनाइल) बनाने की प्रक्रिया को $Fittig$ अभिक्रिया कहा जाता है।
सामान्य अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Ar-X + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} Ar-Ar + 2NaX$
जहाँ $Ar$ एक एरिल समूह है और $X$ एक हैलोजन है।

(C) शुष्क ईथर की उपस्थिति में सोडियम धातु के साथ एराइल हैलाइड (जैसे क्लोरोबेंजीन) के दो अणुओं की अभिक्रिया द्वारा डायराइल यौगिक (जैसे बाइफिनाइल) बनने की प्रक्रिया को फिटिंग अभिक्रिया कहा जाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2C_6H_5Cl + 2Na \xrightarrow{\text{dry ether}} C_6H_5-C_6H_5 + 2NaCl$
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) एथिलबेंजीन तनु नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है,लेकिन आमतौर पर तनु नाइट्रिक एसिड एथिलबेंजीन की बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं होता है। हालाँकि,यदि प्रतिक्रिया को मानक कार्बनिक रसायन विज्ञान के संदर्भ में माना जाए,तो एल्काइल समूह $(-CH_2CH_3)$ एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है। इसलिए,नाइट्रीकरण के परिणामस्वरूप $o$-नाइट्रोएथिलबेंजीन और $p$-नाइट्रोएथिलबेंजीन का मिश्रण प्राप्त होता है। दिए गए विकल्पों में से,$p$-नाइट्रोएथिलबेंजीन को आमतौर पर मुख्य उत्पाद माना जाता है।

(D) $Chlorobenzene$ की $FeCl_3$ की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रॉनरागी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
अनुनाद प्रभाव के कारण बेंजीन वलय पर $Chlorine$ परमाणु ऑर्थो/पैरा-निर्देशी होता है।
हालाँकि,ऑर्थो-आइसोमर की तुलना में कम त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण पैरा-आइसोमर मुख्य उत्पाद होता है।
अतः,$1,4-dichlorobenzene$ मुख्य उत्पाद है।

(B) यह अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन है,विशेष रूप से फ्रिडेल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन।
क्लोरोबेंजीन निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में क्लोरोमीथेन के साथ अभिक्रिया करके $1-\text{chloro}-2-\text{methylbenzene}$ $(o-\text{chlorotoluene})$ और $1-\text{chloro}-4-\text{methylbenzene}$ $(p-\text{chlorotoluene})$ बनाता है।
चूंकि उत्पाद $1-\text{chlorotoluene}$ और $4-\text{chlorotoluene}$ का मिश्रण है,इसलिए अभिकारक $A$ क्लोरोबेंजीन है क्योंकि बेंजीन रिंग पर क्लोरीन परमाणु ऑर्थो/पैरा-निर्देशी होता है।

(B) यह अभिक्रिया निर्जल $AlCl_3$ की उपस्थिति में एसिटाइल क्लोराइड के साथ एक सुगंधित (एरोमैटिक) यौगिक '$A$' का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन है।
चूंकि प्राप्त उत्पाद $1-$क्लोरोएसीटोफेनोन (ऑर्थो-प्रतिस्थापित) और $4-$क्लोरोएसीटोफेनोन (पैरा-प्रतिस्थापित) हैं,इसलिए प्रारंभिक पदार्थ '$A$' क्लोरोबेंजीन होना चाहिए।
बेंजीन रिंग पर क्लोरीन परमाणु ऑर्थो/पैरा-निर्देशक होता है,जो इन विशिष्ट आइसोमर्स के निर्माण की व्याख्या करता है।

(B) दी गई अभिक्रिया एक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,$A$ निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में क्लोरोमेथेन $(CH_3Cl)$ के साथ अभिक्रिया करके $2$-क्लोरोटोल्यूनि और $4$-क्लोरोटोल्यूनि बनाता है।
चूंकि उत्पाद ऑर्थो और पैरा प्रतिस्थापित क्लोरोटोल्यूनि हैं,इसलिए अभिकारक $A$ क्लोरोबेंजीन $(C_6H_5Cl)$ होना चाहिए।
क्लोरीन एक ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है,जो आने वाले मिथाइल समूह को ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर निर्देशित करता है।
अतः,$A$ क्लोरोबेंजीन है।

(D) दी गई अभिक्रिया एक फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,क्लोरोबेंजीन निर्जलीय लुईस अम्ल उत्प्रेरक जैसे $AlCl_3$ की उपस्थिति में एक एसाइलेटिंग एजेंट के साथ अभिक्रिया करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$\text{क्लोरोबेंजीन} + CH_3COCl \xrightarrow[anhydrous]{AlCl_3} 2-\text{क्लोरोएसीटोफेनोन} + 4-\text{क्लोरोएसीटोफेनोन}$
यहाँ,अभिकारक $(A)$ एसीटाइल क्लोराइड $(CH_3COCl)$ है।