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

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:

E2 विलोपन के बाद NaBH₄ अपचयन

• E2 अभिक्रिया (NaOEt क्षारक के रूप में):
  • प्रति-समतलीय विलोपन के लिए एक β-हाइड्रोजन और एक त्याग समूह (Br) को ट्रांस-डायएक्सियल या प्रति-समतलीय अभिविन्यास में होना आवश्यक है।
  • यह वलय विवर्तक या घूर्णन के माध्यम से ट्रांस-एल्केन के निर्माण की ओर ले जाता है ताकि स्टीरियोइलेक्ट्रॉनिक आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।
• कार्बोनिल मध्यवर्ती:
  • एल्केन मध्यवर्ती एक कार्बोनिल यौगिक (एनोन या एनल) में टॉटोमेराइजेशन करता है।
• NaBH₄ के साथ अपचयन:
  • NaBH₄ चयनात्मक रूप से एल्डिहाइड और कीटोन्स को संगत एल्कोहल में अपचयित करता है।

व्याख्या:

बंध घूर्णन

• प्रारंभिक घूर्णन β-H और Br को प्रति-समतलीय संरेखित करता है, जिससे सुचारू E2 विलोपन संभव होता है।
• यह स्टीरियोइलेक्ट्रॉनिक बाधाओं और भारी प्रतिस्थापन प्रतिकर्षण के कारण ट्रांस-एल्केन उत्पन्न करता है।
• टॉटोमेराइजेशन और बाद में NaBH₄ अपचयन पर, कीटोन मध्यवर्ती एक द्वितीयक एल्कोहल में अपचयित हो जाता है।
• विकल्प 3 उत्पाद को सही ढंग से दर्शाता है:
  • एक ट्रांस-एल्केन बैकबोन
  • और -OH कार्बोनिल समूह के मूल रूप से भाग वाले कार्बन पर

इसलिए, अभिक्रिया में बनने वाला मुख्य उत्पाद विकल्प 3 में दिखाया गया ट्रांस-अपचयित एल्कोहल है।

अवधारणा:

निष्कासन-योग क्रियाविधि (संयुग्म योग पथ)

• यह परिवर्तन दो अलग-अलग क्रियाविधि चरणों में आगे बढ़ता है:
  1. 1,4-निष्कासन - क्षारीय परिस्थितियों में E1cb क्रियाविधि के माध्यम से एक संयुग्मित डायन प्रणाली का निर्माण।
  2. 1,4-योग (माइकल-प्रकार का योग) - एनोन प्रणाली के β-स्थिति पर CN⁻ द्वारा नाभिकरागी आक्रमण।
• SN1/SN2 क्यों नहीं?
  • क्रियात्मक समूह (Cl) प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन से नहीं गुजर रहा है।
  • इसके बजाय, क्षारीय (Et₃N/DMSO) और ऊष्मा की स्थिति में निष्कासन पसंद किया जाता है।

व्याख्या:

• चरण 1: क्षारक β-हाइड्रोजन को अलग करता है → एक संयुग्मित एनोन (α,β-असंतृप्त कीटोन प्रणाली) बनाने के लिए निष्कासन होता है।
• चरण 2: नाभिकरागी (CN⁻) 1,4-संयुग्म योग क्रियाविधि के माध्यम से एनोन के β-कार्बन पर आक्रमण करता है, जिससे अंतिम उत्पाद बनता है।

इसलिए, सही उत्तर 1,4-निष्कासन के बाद 1,4-योग अभिक्रिया है।

अवधारणा:

थेक्सिलबोरेन का उपयोग करके हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण

• थेक्सिलबोरेन (R₂BH) एक भारी बोरेन अभिकर्मक है जिसका उपयोग कम बाधित ऐल्कीनों के चयनात्मक हाइड्रोबोरेशन के लिए किया जाता है।
• हाइड्रोबोरेशन एक सिन-योग तंत्र के माध्यम से होता है जहाँ बोरोन और हाइड्रोजन ऐल्कीन के एक ही फलक में जुड़ते हैं।
• H₂O₂/NaOH के साथ ऑक्सीकरण C-B आबंध को C-OH में परिवर्तित कर देता है, जो योग के स्थान पर स्टीरियोकेमिस्ट्री को बनाए रखता है।
• अनेक ऐल्कीनों वाले अणुओं में, स्टेरिक्स क्षेत्र-चयनात्मकता को निर्धारित करते हैं — थेक्सिलबोरेन कम प्रतिस्थापित (कम बाधित) द्विआबंध को प्राथमिकता देता है।

व्याख्या:

• सब्सट्रेट में दो द्विआबंध हैं: एक अधिक प्रतिस्थापित, और एक कम प्रतिस्थापित (कम बाधित)।
• स्टेरिक बल्क के कारण थेक्सिलबोरेन कम बाधित ऐल्कीन में जुड़ जाता है, जिससे एक सिन-योग मध्यवर्ती बनता है।
• हाइड्रोबोरेशन मध्यवर्ती बोरोन और हाइड्रोजन के साथ एक ही फलक (तल के ऊपर) में जुड़कर एक चक्रीय संक्रमण अवस्था बनाता है।
• H₂O₂/NaOH के साथ ऑक्सीकरण उसी स्थिति में B को OH से बदल देता है, स्टीरियोकेमिस्ट्री को बनाए रखता है।
• अंतिम उत्पाद OH और H को एक दूसरे के साथ सिन में जोड़ा हुआ दिखाता है, जिसमें OH टर्मिनल कार्बन (एंटी-मार्कोनिकोव योग से) पर स्थित है, जो विकल्प 1 से मेल खाता है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

सैमैरियम(II) आयोडाइड (SmI₂) द्वारा मध्यस्थता वाली मूलक अभिक्रियाएँ

• SmI₂ एक एकल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण (SET) अभिकर्मक है जो मूलक-प्रकार की अभिक्रियाओं को सुगम बनाता है।
• यह आमतौर पर मूलक चक्रीयकरणों को आरंभ करने के लिए उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से कार्बोनिल समूहों और असंतृप्त प्रणालियों (ऐल्कीन, ऐल्काइन) वाले अणुओं में।
• अभिक्रिया आम तौर पर इस प्रकार आगे बढ़ती है:
  • कार्बोनिल का एकल इलेक्ट्रॉन अपचयन केटिल रेडिकल बनाने के लिए
  • एक बहु आबंधन (जैसे ऐल्काइन) में मूलक योग
  • एक स्थिर उत्पाद बनाने के लिए बाद में मूलक पुनर्व्यवस्था या चक्रीयकरण

व्याख्या:

• दी गई अभिक्रिया में, SmI₂ एक किटिल मूलक (ऑक्सीजन के निकट एक कार्बन-केंद्रित मूलक) बनाने के लिए कीटोन को कम करता है।
• यह मूलक एल्काइन पर 5-एक्सो-ट्रिग चक्रीयकरण से गुजरता है, जिससे एक नया कार्बन-कार्बन आबंध बनता है और टर्मिनल कार्बन पर एक मूलक बनता है।
• बाद के वलय बंद होने से एक संलयन द्विचक्रीय प्रणाली का निर्माण होता है।
• इस संलयन प्रणाली की ज्यामिति और स्थिरता विकल्प 1 में दिखाए गए अनुसार मुख्य उत्पाद के निर्माण को निर्देशित करती है।
• यह उत्पाद संयुग्मन और कम वलय विकृति के कारण ऊष्मागतिक रूप से अनुकूल है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 1 है, जहाँ मुख्य उत्पाद एक संलयन द्विचक्रीय यौगिक है जो SmI₂ द्वारा आरंभ किए गए एक मूलक कैस्केड के माध्यम से बनता 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।

संप्रत्यय:-

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 द्वियाण्विक 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 तंत्र 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 समूह छोड़ने 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 कार्बोकैटायन की स्थिरता को बढ़ाता है SN1 तंत्र 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