Organic Reaction Mechanisms MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Organic Reaction Mechanisms - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा​:

कार्बोनिल यौगिकों में नाभिकस्नेही योग पर फॉस्फोनियम यलाइड की अभिक्रियाशीलता

• फॉस्फोनियम यलाइड (विटिग अभिकर्मक) विटिग अभिक्रिया में एल्कीन बनाने के लिए कार्बोनिल समूहों (>C=O) के साथ अभिक्रिया करते हैं।
• यलाइड की अभिक्रियाशीलता यलाइड की स्थायित्व पर निर्भर करती है:
  • अस्थायी यलाइड (इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी समूहों के बिना) अधिक अभिक्रियाशील होते हैं।
  • स्थायी यलाइड (एस्टर, कीटोन जैसे इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी समूह युक्त) कम अभिक्रियाशील होते हैं क्योंकि वे अनुनाद-स्थायी और कम नाभिकस्नेही होते हैं।

व्याख्या:

• विकल्प 1: Ph₃P=CH₂ — साधारण यलाइड, अत्यधिक अभिक्रियाशील, कोई स्थिरीकरण नहीं।
• विकल्प 2: Ph₃P=CH-CH₃ — एल्किल-प्रतिस्थापित यलाइड, अभी भी काफी अभिक्रियाशील।
• विकल्प 3: Ph₃P=CH-CH₂-CH₃ — थोड़ा बड़ा एल्किल समूह, लेकिन फिर भी अभिक्रियाशील।
• विकल्प 4: Ph₃P=CH-COOC₂H₅ — इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी एस्टर समूह (-COOC₂H₅) के कारण दृढ़ता से स्थिर यलाइड, इसे सबसे कम अभिक्रियाशील बनाता है।
• इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी समूह अनुनाद के माध्यम से यलाइड कार्बन पर ऋणात्मक आवेश को स्थिर करते हैं, जिससे इसकी नाभिकस्नेहीता कम हो जाती है।

इसलिए, सबसे कम अभिक्रियाशील यलाइड विकल्प 4) Ph₃P=CH-COOC₂H₅ है।

संप्रत्यय:

कार्बनिक अभिक्रियाओं में अभिकर्मक अनुक्रम

• अभिक्रिया अनुक्रम में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
  • चरण 1: THF में MeMgBr के साथ ग्रिग्नार्ड अभिक्रिया, जिसके बाद प्रोटॉनन के बाद एल्कोहल प्राप्त करने के लिए H₂O का योग होता है।
  • चरण 2: एल्कोहल को कीटोन में ऑक्सीकृत करने के लिए PCC (पाइरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट) का उपयोग।
  • चरण 3: वांछित एल्केन या हाइड्रोकार्बन उत्पाद प्राप्त करने के लिए H₂ और Pd/C का उपयोग करके कीटोन का अपचयन।

व्याख्या:

• दी गई अभिक्रिया अनुक्रम के लिए:

  Me-C₆H₅-CH₂ (शुद्ध एनैन्टिओमर) ग्रिग्नार्ड अभिक्रिया से गुजरता है।

  • MeMgBr एल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनाता है।
  • जल अपघटन (H₂O के साथ) एल्कोक्साइड को एल्कोहल में परिवर्तित करता है।

• दूसरे चरण में, PCC का उपयोग एल्कोहल को चुनिंदा रूप से कीटोन में ऑक्सीकृत करने के लिए किया जाता है।
• अंतिम चरण में, H₂ और Pd/C कार्बोनिल समूह के हाइड्रोजनीकरण द्वारा कीटोन को एल्केन में अपचयित करते हैं।

और समान विन्यास अर्थात R बनाते हैं।

इसलिए, इस अनुक्रम का पालन करने के बाद संभावित उत्पाद विकल्प 1 और विकल्प 3 से संरचनाएँ हैं।

संप्रत्यय:

हैमेट समीकरण और σ स्थिरांक

• हैमेट समीकरण ऐरोमैटिक यौगिकों की अभिक्रियाशीलता पर प्रतिस्थापकों के प्रभाव को एक प्रतिस्थापी स्थिरांक (σ) से संबंधित करता है।
• σ एक प्रतिस्थापी के इलेक्ट्रॉनिक स्वभाव का प्रतिनिधित्व करता है:
  • इलेक्ट्रॉन-प्रत्याहारी समूहों (EWG) के धनात्मक σ मान होते हैं।
  • इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों (EDG) के ऋणात्मक σ मान होते हैं।
• अभिक्रिया दर प्रवृत्तियाँ:
  • कार्बोकैटायन मध्यवर्ती (जैसे S_N1) वाली अभिक्रियाएँ EDG द्वारा स्थिर होती हैं।
  • ऋणात्मक आवेश विकास (जैसे एस्टर हाइड्रोलिसिस) वाली अभिक्रियाएँ EWG द्वारा स्थिर होती हैं।
• हैमेट प्लॉट ग्राफ log(k_X/k_H) बनाम σ_X:
  • एक तीखा ढलान प्रतिस्थापी प्रभावों के प्रति मजबूत संवेदनशीलता का संकेत देता है।
  • बाएँ ओर के बिंदु = EDG (ऋणात्मक σ), दाएँ ओर के बिंदु = EWG (धनात्मक σ)

व्याख्या:

• दी गई अभिक्रियाएँ:
  • अभिक्रिया M: S_N1 अभिक्रिया - कार्बोकैटायन को स्थिर करने के लिए EDG का पक्षधर है।
  • अभिक्रिया N: एस्टर हाइड्रोलिसिस - संक्रमण अवस्था को स्थिर करने के लिए EWG का पक्षधर है।
• हम प्रतिस्थापी स्थिरांक (σ) की ग्राफ निर्देशांकों के साथ तुलना करते हैं:
  • NH₂, OMe, Me = EDG → ऋणात्मक σ (ग्राफ के बाईं ओर) पर दिखाई देते हैं।
  • NO₂, CN, Cl = EWG → धनात्मक σ (ग्राफ के दाईं ओर) पर दिखाई देते हैं।
• हैमेट प्लॉट का उपयोग करके मिलान:
  • विकल्प 1: सही ढंग से मेल खाता है:
    • s → CN (मजबूत EWG)
    • t → OMe (EDG)
    • u → NH₂ (मजबूत EDG)
    • r → NO₂ (मजबूत EWG)
  • विकल्प 3: सही ढंग से मेल खाता है:
    • p → Me (कमजोर EDG)
    • q → CN (EWG)
    • r → NO₂ (मजबूत EWG)
    • t → OMe (EDG)

इसलिए, सही विकल्प विकल्प 1 और विकल्प 3 हैं।

संप्रत्यय:

असममित एल्डोल अभिक्रिया - फेलकिन-अन्ह मॉडल और इनोलेट ज्यामिति

• असममित एल्डोल अभिक्रियाओं में, त्रिविम चयनात्मकता इनोलेट की ज्यामिति और इलेक्ट्रोफाइल (आमतौर पर एक एल्डिहाइड) के फलक द्वारा नियंत्रित होती है जिस पर आक्रमण होता है।
• दिखाई गई अभिक्रिया ऑक्साजोलिडिनोन व्युत्पन्न से Z-इनोलेट (सिस-इनोलेट) उत्पन्न करने के लिए एक काइरल सहायक का उपयोग करती है।
• फलकीय चयनात्मकता इस पर निर्भर करती है:
  • न्यूक्लियोफाइल (Re या Si) प्रदान करने वाले इनोलेट का फलक
  • न्यूक्लियोफाइल (Re या Si) प्राप्त करने वाले एल्डिहाइड का फलक

व्याख्या:

• ऑक्साजोलिडिनोन से, त्रिविम बाधा और कीलेट नियंत्रण के कारण Z-इनोलेट बनता है।
• यह इनोलेट फेलकिन-अन्ह संक्रमण अवस्था के माध्यम से एल्डिहाइड पर आक्रमण करता है, जहाँ:
  • न्यूक्लियोफाइल (इनोलेट) त्रिविम बाधा को कम करने के लिए एल्डिहाइड के Si फलक पर आक्रमण करता है।
  • 3D व्यवस्था के आधार पर, इनोलेट अपने Re फलक से न्यूक्लियोफाइल प्रदान करता है।
• यह छवि में दिखाए गए अनुसार एक समकालिक-एल्डोल उत्पाद (शुद्ध एनैन्टीओमर) के निर्माण की ओर ले जाता है।

इसलिए, सही उत्तर है: एल्डिहाइड के Si फलक पर इनोलेट के Re फलक का आक्रमण (विकल्प 4)।

अवधारणा:

योगज अभिक्रियाएं दो प्रकार की होती हैं:

इलेक्ट्रॉनरागी योगज अभिक्रिया:

• एक द्विआबंध के लिए इलेक्ट्रॉनरागी का संकलन योगज अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
• ऐल्कीन हैलोजन और जल के विलयन से अभिक्रिया करके हैलोहाइड्रिन बनाता है।
• मारकोनिकॉफ के नियम के बाद अभिक्रिया होती है जिसमें कहा गया है कि: 'एक असममितीय ऐल्केन की एक असममितीय अनुशेष (अभिकर्मक) के साथ इलेक्ट्रॉनरागी योगज अभिक्रिया में, अनुशेष का धनात्मक भाग ऐल्केन के कम प्रतिस्थापित कार्बन में जुड़ता है और ऋणात्मक भाग ऐल्केन के अधिक प्रतिस्थापित कार्बन में जुड़ता है।

नाभिकरागी योगज:

• इस प्रकार की अभिक्रिया में, नाभिकरागी को एक अवस्तर (सब्सट्रेट) में जोड़ा जाता है जिसमें एक इलेक्ट्रॉनरागी केंद्र होता है जैसे कि द्वि यात्रिक आबंध।
• नाभिकरागी इलेक्ट्रॉनरागी केंद्र में जुड़ जाता है और इस प्रक्रिया में द्वि या त्रिक आबंध टूट जाता है।

व्याख्या:

• ऐल्कीन हैलोजन अम्लों के एक अणु में जुड़कर ऐल्किल हैलाइड बनाते हैं।
• सामान्य अभिक्रिया है:

• सममितीय ऐल्कीन में HBr के योग से केवल एक उत्पाद प्राप्त होता है।
• असममितीय ऐल्कीन में HBr के योग से एक प्रमुख और एक लघु उत्पाद प्राप्त होता है।
• HBr को असममित ऐल्कीन में जोड़ने से मारकोनिकॉफ के नियम के अनुसार उत्पाद मिलते हैं, जिसमें कहा गया है कि: एक ध्रुवीय अणु को एक असममितीय ऐल्कीन या ऐल्काइन में जोड़ने के दौरान, अनुशेष का ऋणात्मक भाग अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु में जोड़ा जाता है।
• अनुशेष का धनात्मक भाग ऐल्काइन के कम प्रतिस्थापित कार्बन भाग में जुड़ जाता है।
• अतः, प्रोपाइलीन के साथ हाइड्रोजन ब्रोमाइड की अभिक्रिया योगज अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

• खराश ने पाया कि कार्बनिक पेरोक्साइड की उपस्थिति में असममितीय ऐल्कीन के साथ HBr का संकलन मार्कोनिकोव नियम के खिलाफ होता है।
• अधिक संतृप्त कार्बन को अनुशेष का धनात्मक भाग प्राप्त होता है जबकि कम संतृप्त कार्बन परमाणु को अनुशेष का ऋणात्मक भाग प्राप्त होता है जब पेरोक्‍साइड की उपस्थिति में असममितीय ऐल्केन की योगज अभिक्रिया होती है। इसे मार्कोनिकोव नियम के नाम से जाना जाता है।
• अभिक्रिया एक मुक्त मूलक तंत्र द्वारा होती है।
• अतः,  मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
• इलेक्ट्रॉनरागी ऐरोमैटिक प्रतिस्थापन (ईएएस) वह जगह है जहां बेंजीन एक नए इलेक्ट्रॉनरागी के साथ एक प्रतिस्थापन को बदलने के लिए नाभिकरागी  के रूप में कार्य करता है।
• बेंजीन वलय के अंदर से इलेक्ट्रॉनों को दान करने की आवश्यकता होती है। एक इलेक्ट्रॉनरागी उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व के क्षेत्र पर हमला करता है। हाइड्रोजन को एक इलेक्ट्रॉनरागी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
• बेंजीन एक इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया में क्लोरीन या ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया करता है, लेकिन केवल उत्प्रेरक की उपस्थिति में। उत्प्रेरक या तो ऐलुमिनियम क्लोराइड या लोहा होता है।

अतः,   इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

अतः, अभिक्रिया CH3CH = CH2 + HBr → CH3CH(Br)CH3 एक योगज अभिक्रिया है।

अवधारणा:

योगज अभिक्रियाएं दो प्रकार की होती हैं:

इलेक्ट्रॉनरागी योगज अभिक्रिया:

• एक द्विआबंध के लिए इलेक्ट्रॉनरागी का संकलन योगज अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
• ऐल्कीन हैलोजन और जल के विलयन से अभिक्रिया करके हैलोहाइड्रिन बनाता है।
• मारकोनिकॉफ के नियम के बाद अभिक्रिया होती है जिसमें कहा गया है कि: 'एक असममितीय ऐल्केन की एक असममितीय अनुशेष (अभिकर्मक) के साथ इलेक्ट्रॉनरागी योगज अभिक्रिया में, अनुशेष का धनात्मक भाग ऐल्केन के कम प्रतिस्थापित कार्बन में जुड़ता है और ऋणात्मक भाग ऐल्केन के अधिक प्रतिस्थापित कार्बन में जुड़ता है।

नाभिकरागी योगज:

• इस प्रकार की अभिक्रिया में, नाभिकरागी को एक अवस्तर (सब्सट्रेट) में जोड़ा जाता है जिसमें एक इलेक्ट्रॉनरागी केंद्र होता है जैसे कि द्वि यात्रिक आबंध।
• नाभिकरागी इलेक्ट्रॉनरागी केंद्र में जुड़ जाता है और इस प्रक्रिया में द्वि या त्रिक आबंध टूट जाता है।

व्याख्या:

• ऐल्कीन हैलोजन अम्लों के एक अणु में जुड़कर ऐल्किल हैलाइड बनाते हैं।
• सामान्य अभिक्रिया है:

• सममितीय ऐल्कीन में HBr के योग से केवल एक उत्पाद प्राप्त होता है।
• असममितीय ऐल्कीन में HBr के योग से एक प्रमुख और एक लघु उत्पाद प्राप्त होता है।
• HBr को असममित ऐल्कीन में जोड़ने से मारकोनिकॉफ के नियम के अनुसार उत्पाद मिलते हैं, जिसमें कहा गया है कि: एक ध्रुवीय अणु को एक असममितीय ऐल्कीन या ऐल्काइन में जोड़ने के दौरान, अनुशेष का ऋणात्मक भाग अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु में जोड़ा जाता है।
• अनुशेष का धनात्मक भाग ऐल्काइन के कम प्रतिस्थापित कार्बन भाग में जुड़ जाता है।
• अतः, प्रोपाइलीन के साथ हाइड्रोजन ब्रोमाइड की अभिक्रिया योगज अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

• खराश ने पाया कि कार्बनिक पेरोक्साइड की उपस्थिति में असममितीय ऐल्कीन के साथ HBr का संकलन मार्कोनिकोव नियम के खिलाफ होता है।
• अधिक संतृप्त कार्बन को अनुशेष का धनात्मक भाग प्राप्त होता है जबकि कम संतृप्त कार्बन परमाणु को अनुशेष का ऋणात्मक भाग प्राप्त होता है जब पेरोक्‍साइड की उपस्थिति में असममितीय ऐल्केन की योगज अभिक्रिया होती है। इसे मार्कोनिकोव नियम के नाम से जाना जाता है।
• अभिक्रिया एक मुक्त मूलक तंत्र द्वारा होती है।
• अतः,  मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
• इलेक्ट्रॉनरागी ऐरोमैटिक प्रतिस्थापन (ईएएस) वह जगह है जहां बेंजीन एक नए इलेक्ट्रॉनरागी के साथ एक प्रतिस्थापन को बदलने के लिए नाभिकरागी  के रूप में कार्य करता है।
• बेंजीन वलय के अंदर से इलेक्ट्रॉनों को दान करने की आवश्यकता होती है। एक इलेक्ट्रॉनरागी उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व के क्षेत्र पर हमला करता है। हाइड्रोजन को एक इलेक्ट्रॉनरागी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
• बेंजीन एक इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया में क्लोरीन या ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया करता है, लेकिन केवल उत्प्रेरक की उपस्थिति में। उत्प्रेरक या तो ऐलुमिनियम क्लोराइड या लोहा होता है।

अतः,   इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

अतः, अभिक्रिया CH3CH = CH2 + HBr → CH3CH(Br)CH3 एक योगज अभिक्रिया है।

व्याख्या: -

अभिक्रिया इस प्रकार होगी: -

चरण 1: डाइएथिल सक्सिनेट क्षार t-BuOK के साथ अभिक्रिया करके एक अम्लीय α-हाइड्रोजन खो देता है, जिससे एक नाभिकरागी बनता है।

चरण 2: दूसरे चरण में यह नाभिकरागी बेन्जैल्डिहाइड के इलेक्ट्रॉन-न्यून कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करेगा। जिससे एक संघनन उत्पाद प्राप्त होगा

चरण 3: अभिक्रिया के दूसरे भाग में अम्ल मिलाया जाता है, हम जानते हैं कि अम्लीय माध्यम में एल्कोहल निम्न प्रकार से निर्जलीकरण अभिक्रिया देते हैं:

चरण 4: अम्लीय माध्यम में संयुग्मित एस्टर का जलअपघटन

निष्कर्ष:-

इसलिए, सही विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• जलअपघटन एस्टर की महत्वपूर्ण अभिक्रियाओं में से एक है।
• एस्टर का अम्लीय जलअपघटन कार्बोक्सिलिक अम्ल और ऐल्कोहल देता है, जबकि एस्टर का क्षारीय जलअपघटन एक कार्बोक्सिलेट आयन और एक ऐल्कोहल देता है।
• एमाइड का जलअपघटन आसान नहीं होता है, और एमाइड का जलअपघटन विस्तारित अवधि के लिए जलीय अम्लों में गर्म करने पर होता है।

​

• एमाइड का जलअपघटन नीचे दिए गए अनुनाद संरचना में कार्बन - नाइट्रोजन द्विआबंध की उपस्थिति के कारण कठिन होता है:

• चूँकि नाइट्रोजन ऑक्सीजन से अधिक क्षारीय है, इसलिए एमाइड में द्विआबंध का लक्षण एस्टर की तुलना में बहुत अधिक है और इस प्रकार एस्टर की तुलना में एमाइड का जलअपघटन कठिन होता है।

व्याख्या:

• चूँकि संरचना 1 एक एमाइड है, इसलिए इसका जलअपघटन अधिक कठिन होगा।
• संरचना 2 और 3 के बीच, दोनों एस्टर हैं, इसलिए आइए देखें कि किसका जलअपघटन अधिक आसानी से होगा।

• ऊपर दिए गए विवरण से स्पष्ट है कि संरचना 2 संरचना III की तुलना में अधिक स्थिर मध्यवर्ती देती है और इस प्रकार, संरचना II का जलअपघटन अधिक आसानी से होगा।

इसलिए, जलअपघटन की दरें: II > III > I हैं।

Additional Information 

अवधारणा: -

इलेक्ट्रोफिलिक रिंग प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया :

• बेंजीन और अन्य सुगंधित यौगिकों की विशेषता इलेक्ट्रॉनस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं को दर्शाती है।
• इस अभिक्रिया में, सुगंधित वलय के हाइड्रोजन परमाणु को एक इलेक्ट्रॉनस्नेही द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
• प्रतिस्थापन अडीशन-एलिमिनेशन मैकेनिज्म द्वारा होता है।
• पहले चरण में, बेंजीन रिंग  इलेक्ट्रोफाइल में पाई इलेक्ट्रॉनों का दान करती है।
• कार्बन परमाणुओं में से एक इलेक्ट्रोफाइल के साथ एक बंधन बनाता है।
• दूसरे चरण में, गठित कॉम्प्लेक्स एक बेस की मदद से संतृप्त कार्बन परमाणु से एक प्रोटॉन खो देता है।
• अंतिम चरण में सुगंधित रिंग  को फिर से बनाया जाता है।

नाइट्रेशन :

• नाइट्रिक में प्रयुक्त नाइट्रिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोफाइल के रूप में नाइट्रोनियम  NO2+  आयन उत्पन्न करते हैं।
• नाइट्रोनियम NO2+ नाइट्रेटिंग एजेंट है।
• इलेक्ट्रोफिल फिर एक जटिल सिग्मा का गठन बेंजीन रिंग पर हमला करता है।
• σ संयुक्त अनुनाद स्थिर है।
• संयुक्त फिर नाइट्रोबेंजीन बनाने के लिए एक प्रोटॉन खो देता है ।
• बेंजीन रिंग के नाइट्रेशन पर हैलोजन का प्रभाव:
  • हलोजन +R प्रभाव इस प्रकार दिखाते हैं

जैसा कि हम अनुनाद संकरों से देख सकते हैं, ऑर्थो और पैरा स्थिति सक्रिय हो जाती है।

इस प्रकार, हैलोजन ऑर्थो-पैरा निर्देशन कर रहे हैं।

।

व्याख्या:

जैसा कि चर्चा की गई हैलोजन ऑर्थो पैरा निर्देशन कर रहे हैं, इसलिए अभिक्रिया निम्नानुसार आगे बढ़ेगी:

चरण 1: -इलेक्ट्रोफिल का उत्पादन

नाइट्रोनियम आयन इलेक्ट्रोफाइल के रूप में व्यवहार करेगा।

चरण 2: - इलेक्ट्रोफिल का आघात।

अनुनाद ऑर्थो-पैरा स्थिति को सक्रिय करेगा।

इस प्रकार, आघा पर निम्नलिखित उत्पाद बनेंगे:

निष्कर्ष:-

इस तरह,

सही विकल्प (1) है।

अवधारणा:

• बार्टन अभिक्रिया का उपयोग नाइट्रस एसिड एस्टर को γ नाइट्रोसो ऐल्कोहल में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।
• यह अभिक्रिया पराबैंगनी प्रकाश की उपस्थिति में होती है और एक एल्कोक्सी मूलक स्पीशीज और नाइट्रस ऑक्साइड के उत्पादन की ओर ले जाती है।
• एल्कोक्सी मूलक तब एक चक्रीय मध्यवर्ती के माध्यम से एक हाइड्रोजन परमाणु को अलग करता है जिससे एक कार्बन मूलक स्पीशीज बनती है।
• कार्बन मूलक स्पीशीज तब नाइट्रस ऑक्साइड मूलक के साथ अभिक्रिया करके γ नाइट्रोसो ऐल्कोहल उत्पन्न करता है।

व्याख्या:

• अभिक्रिया की प्रक्रिया नीचे दी गई है:
• कार्बन-मुक्त मूलक उससे सबसे निकटवर्ती और उसके अनुकूल अभिविन्यास में मौजूद अल्फा हाइड्रोजन को अलग करता है जो अक्षीय स्थिति में उपस्थित γ हाइड्रोजन है।

इसलिए, बनने वाला मुख्य उत्पाद है।

अवधारणा:

यौगिकों की अम्लता:

• यौगिकों की अम्लता विलयन में हाइड्रोजन आयन दान करने की उनकी क्षमता द्वारा निर्धारित की जाती है।
• हाइड्रोजन आयनों के दान या मुक्ति की जितनी अधिक आसानी होगी, अम्ल उतना ही प्रबल होगा।
• यौगिक का अम्लीय प्रोटॉन आम तौर पर एक ऋणात्मक विद्युत परमाणु से जुड़ा होता है।
• प्रतिस्थापकों या जुड़े समूहों द्वारा अम्लता की सामर्थ्य बहुत अधिक प्रभावित होती है।
• किसी अम्ल की सामर्थ्य को उसके pKa मान से मापा जाता है। pKa जितना कम होगा, अम्ल उतना ही प्रबल होगा।

अम्ल सामर्थ्य को प्रभावित करने वाले कारक-

• अकार्बनिक अम्ल कार्बनिक अम्लों की तुलना में बहुत अधिक प्रबल होते हैं।
• संयुग्मी क्षारक की स्थिरता-
  • यदि ऋणात्मक आवेश संयुग्मी क्षारक में अनुनाद द्वारा स्थिर है, तो यौगिक उस यौगिक की तुलना में अधिक अम्लीय होता है जिसके संयुग्मी क्षार में आवेश स्थानीयकृत होता है।
• ऋणात्मक विद्युत प्रतिस्थापी या समूह जैसे F, Cl, Br, I आगमनात्मक इलेक्ट्रॉन प्रत्याहरण (-I) के माध्यम से अम्लता को बढ़ाते हैं।
• इलेक्ट्रॉन दान करने वाले समूह जैसे - OR, -Me, आदि +R और +I प्रभाव के माध्यम से अम्लता को कम करते हैं।
• इलेक्ट्रॉन प्रत्याहरण समूह जैसे NO2,-CF3, -COOH, -CN -R प्रभाव के माध्यम से अम्लता को बढ़ाते हैं।
• sp2 कार्बन से जुड़ा हाइड्रोजन sp3 कार्बन से जुड़े हाइड्रोजन से अधिक अम्लीय है।
• अम्लता का क्रम sp> sp2>sp3 है।

व्याख्या:

• अम्लों के संयुग्मी क्षारक नीचे दिए गए हैं:

• ऊपर दी गई व्याख्या से, हम देखते हैं कि अणु N, O, P अनुनाद द्वारा स्थिर हैं, जबकि M नहीं है, इसलिए, M सबसे कम अम्लीय है।

व्याख्या:
पहले मामले में, अर्थात् cis-2-ब्रोमो-4-मेथिल साइक्लोहेक्सेनॉल में, ब्रोमीन के विपरीत हाइड्रोजन अक्षीय ब्रोमाइड के ह्रास में सहायता करेगा और Ag₂O द्वारा ऑक्सीकरण के बाद 4-मेथिल साइक्लोहेक्सेनोन बनता है।

इसलिए, बना उत्पाद P, 4-मेथिल साइक्लोहेक्सेनोन है।

ट्रांस-2-ब्रोमो-4-मेथिल साइक्लोहेक्सेनॉल के मामले में Ag₂O द्वारा विखंडन होता है जिससे 3-मेथिल साइक्लोपेंटेनल बनता है। इसलिए बना उत्पाद Q, 3-मेथिल साइक्लोपेंटेनल है।

संकल्पना:-

नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ-

प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ वे अभिक्रियाएँ होती हैं जहाँ एक नाभिकस्नेही एक आक्रमणकारी अभिकर्मक होता है।

• क्रियाधार की प्रकृति के आधार पर प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ तीन प्रकार की होती हैं।
  • नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन संतृप्त कार्बन पर।
  • नाभिकस्नेही एसिल प्रतिस्थापन
  • नाभिकस्नेही ऐरोमैटिक प्रतिस्थापन।

नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया मुख्य रूप से दो प्रकार की होती है। ये हैं

• SN1 या एकाण्विक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन और SN2 या द्वियाण्विक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन

1. SN1 या एकाण्विक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन:

• क्रियाधार की सांद्रता पर निर्भर करता है।
• नाभिकस्नेही की सांद्रता से स्वतंत्र है।
• प्रथम-कोटि गतिकी का पालन करता है।

2. SN2 या द्विआण्विक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन:

• दर अभिकारक और क्रियाधार दोनों की सांद्रता पर निर्भर करती है।
• यह द्वितीय-कोटि गतिकी का पालन करता है।

नीचे SN2 और SN1 नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं के उदाहरण दिए गए हैं:

यह अभिक्रिया एक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।

यहाँ, डाइमेथिल फॉर्मामाइड (DMF) एक ध्रुवीय अप्रोटिक विलायक है जो धनायन अर्थात् Na⁺ को स्थिर करता है और वांछित नाभिकस्नेही PhS^- देता है जिससे अभिक्रिया S_N2 क्रियाविधि के माध्यम से विन्यास के प्रतिलोमन के साथ आगे बढ़ती है।

DMF, DMSO, एसीटोन, आदि जैसे ध्रुवीय अप्रोटिक विलायक हाइड्रोजन बंध नहीं बनाते हैं जिससे नाभिकस्नेही की अभिक्रियाशीलता बढ़ जाती है।

चूँकि यह एकल चरण में होता है इसलिए नाभिकस्नेही पीछे की ओर से आक्रमण करता है (सामने की ओर अवशिष्ट समूह के कारण अवरुद्ध है)। इसलिए यह प्रतिलोमन त्रिविम रसायन का पालन करता है।

यहाँ संक्रमण अवस्था का आरेख दिया गया है।

नीचे S_N2 अभिक्रिया का एक उदाहरण दिया गया है।

व्याख्या:-

टोसिल समूह प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में एक उत्कृष्ट त्याग समूह है। इसलिए नाभिकस्नेही फेनिल सल्फाइड (PhS^-) पीछे की ओर आक्रमण करेगा क्योंकि टोसिल समूह भारी है। यह प्रतिलोमन त्रिविम रसायन का पालन करेगा।

यह अभिक्रिया S_N1 तंत्र का पालन नहीं करेगी क्योंकि

(i) विलायक ध्रुवीय प्रोटिक होना चाहिए जैसे H₂O, ROH, आदि जो मध्यवर्ती के रूप में बनने वाले कार्बधनायन की स्थिरता को बढ़ाता है SN1 क्रियाविधि में।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, निम्नलिखित अभिक्रिया में बनने वाला मुख्य उत्पाद है
  

अवधारणा:

• मेथिल ऐमीन (MeNH₂) एक क्षार के साथ-साथ नाभिकरागी के रूप में भी कार्य कर सकता है।
• यदि अवस्तर में अम्लीय प्रोटॉन है, तो यह अधिमानतः क्षार के रूप में कार्य करेगा और सबसे अम्लीय प्रोटॉन को अलग करेगा।
• H को अम्लीय माना जाता है यदि इसके पृथक्करण के बाद बनने वाले ऋणात्मक आवेश को संयुग्मन या किसी विद्युतऋणात्मक परमाणु की उपस्थिति द्वारा स्थिर किया जा सकता है।

व्याख्या:

• पहले चरण में, मेथिल ऐमीन 5-सदस्यीय वलय में N से जुड़े सबसे अम्लीय प्रोटॉन को अलग करेगा।

उत्पन्न ऋणात्मक आवेश अनुनाद द्वारा स्थिर है।

• अगले चरण में, ऋणात्मक आवेश C पर जाएगा और 3-सदस्यीय वलय (SN²) बनाने के लिए Br^- को प्रतिस्थापित करेगा।

• अगला चरण कार्बोनिल आबंध के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन केंद्र पर एक अन्य मेथिलऐमीन अणु के नाभिकरागी आक्रमण के साथ होगा।

• अंत में, O पर ऋणात्मक आवेश का पिछला संयुग्मन, 3-सदस्यीय वलय (जो अस्थिर है) को इस तरह से तोड़ने में मदद करेगा कि 5-सदस्यीय वलय की सुगंधिता वापस आ जाए।

निष्कर्ष:

अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद है:

अवधारणा:-

• गतिज समस्थानिक प्रभाव (KIE) किसी रासायनिक अभिक्रिया की अभिक्रिया दर में परिवर्तन का वर्णन करता है जब अभिकारकों में से किसी एक परमाणु को उसके किसी समस्थानिक से प्रतिस्थापित किया जाता है।
• यह हल्के (k_L) और भारी (k_H) समस्थानिक रूप से प्रतिस्थापित अभिकारकों को शामिल करने वाली अभिक्रियाओं के दर स्थिरांक का अनुपात है।
• एक प्राथमिक गतिज समस्थानिक (PKI) प्रभाव तब पाया जा सकता है जब समस्थानिक रूप से लेबल किए गए परमाणु के लिए एक आबंधन दर-सीमित चरण में बनता है या टूटता है।
• आबंध सामर्थ्य में अंतर तुलनीय परिस्थितियों में दो आबंधों के भंजन की विभिन्न दरों में परिलक्षित होगा।
• क्वांटम यांत्रिक गणना से पता चलता है कि अधिकतम दर अंतर तब देखा जाता है जब,

व्याख्या:-

• इन चार अभिक्रियाओं में से, केवल अम्ल की उपस्थिति में एसीटोन का ब्रोमीनीकरण (अभिक्रिया C) अभिक्रिया के दर-सीमित चरण में C-H आबंध के भंजन को शामिल करता है।
• अम्ल की उपस्थिति में एसीटोन के ब्रोमीनीकरण का तंत्र इस प्रकार दिया गया है,

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• पहले चरण में अम्ल-उत्प्रेरित एनोलाइजेशन शामिल है, जिसके बाद एनॉल के नाभिकरागी कार्बन पर ब्रोमीन अणु का इलेक्ट्रोफिलिक आक्रमण होता है।
• चूँकि दर-सीमित चरण में C-H आबंध का भंजन शामिल है, इस अभिक्रिया में प्राथमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव दिखाने की उम्मीद है।

​निष्कर्ष:-

इसलिए, वह अभिक्रिया जो संकेतित H-परमाणु (C-H) के लिए प्राथमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव दिखाने की अपेक्षा की जाती है