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, \(CH_3CH=CH_2+HBr\xrightarrow{peroxide}CH_3CH2Br\) 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, \(C_6H_6+Cl_2\xrightarrow[AlCl_{3}]{Anhydraes}C_6H_6Cl\)  इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।

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

संकल्पना:

ऐसीटल का निर्माण

• ऐसीटल कार्यात्मक समूह हैं जो एक ही कार्बन परमाणु से जुड़े दो -OR समूहों (जहाँ R एक एल्किल समूह या हाइड्रोजन है) की विशेषता रखते हैं, जो शुरू में एक एल्डिहाइड या कीटोन समूह का हिस्सा था।
• ऐसीटल का निर्माण एक अम्लीय उत्प्रेरक की उपस्थिति में एक एल्डिहाइड या कीटोन की एल्कोहॉल के साथ अभिक्रिया से होता है। इस प्रक्रिया में कार्बोनिल समूह में दो एल्कोहॉल अणुओं का योग शामिल है, जो द्विबंध को -OR समूहों के दो एकल बंधों से बदल देता है।

व्याख्या:

• संरचनाएँ (iii) और (iv) ऐसीटल हैं क्योंकि उनमें एक ही कार्बन से जुड़े दो -OR समूह हैं, जैसा कि एक चक्रीय संरचना में एक ही कार्बन से बंधे ऑक्सीजन परमाणुओं की उपस्थिति से दिखाया गया है।
• संरचना (ii) एक एल्कोहॉल है, ऐसीटल नहीं, क्योंकि इसमें केवल एक हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है।
• संरचना (i) एक साधारण ईथर है, ऐसीटल नहीं, क्योंकि इसमें केवल एक ऑक्सीजन होता है जो उसी कार्बन पर अतिरिक्त एल्कोहॉल समूह के बिना दो कार्बन परमाणुओं के बीच बंधा होता है।

इसलिए, ऐसीटल संरचनाएँ (iii) और (iv) हैं।

संकल्पना:

नाइट्रोबेन्जीन पर इलेक्ट्रोनरागी प्रतिस्थापन और नाभिकरागी प्रतिस्थापन

• दिया गया यौगिक एक क्लोरोनाइट्रोबेन्जीन है, जहाँ क्लोरीन (Cl) और नाइट्रो (NO₂) समूह बेन्जीन वलय पर हैं।
• नाइट्रो समूह एक इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी समूह है, जो वलय को इसके ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर अधिक अभिक्रियाशील बनाता है।
• क्षार की उपस्थिति में, एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन होता है जहाँ क्लोरीन परमाणु को हाइड्रॉक्सिल समूह (OH) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे उस स्थिति पर एक हाइड्रॉक्सी समूह का निर्माण होता है जहाँ क्लोरीन जुड़ा हुआ था।
• क्षार उस स्थिति पर प्रतिस्थापन का पक्षधर है जहाँ यह आमतौर पर नाइट्रो समूह के सापेक्ष पैरा स्थिति अधिक स्थिर उत्पाद का निर्माण करेगा।

व्याख्या:

• क्लोरीन को नाइट्रो समूह के पैरा स्थिति पर एक हाइड्रॉक्सिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे 2,4-डाइनाइट्रोफीनॉल मुख्य उत्पाद के रूप में बनता है।
• इस अभिक्रिया में हाइड्रॉक्साइड आयन (OH⁻) का क्लोरीन से जुड़े कार्बन पर नाभिकरागी आक्रमण शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप बेन्जीन वलय के पैरा स्थिति पर एक हाइड्रॉक्सी समूह का निर्माण होता है।

इसलिए, अभिक्रिया का मुख्य उत्पाद 2,4-डाइनाइट्रोफीनॉल है।

संकल्पना:

एल्किल हैलाइडों के साथ अभिक्रियाओं में विलोपन बनाम प्रतिस्थापन

• एल्किल हैलाइडों से जुड़ी अभिक्रियाओं में, विलोपन (E) और प्रतिस्थापन (S) के बीच चयन आक्रमणकारी नाभिकरागी की प्रकृति और परिस्थितियों (जैसे विलायक और तापमान) से प्रभावित होता है।
• मूल नियम यह है कि प्रबल क्षार विलोपन अभिक्रियाओं का समर्थन करते हैं, जबकि अच्छे नाभिकरागी आमतौर पर प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं का समर्थन करते हैं। यह ध्रुवीय अनाभिकीय विलायकों में विशेष रूप से सच है, जो कि अवशिष्ट समूह को स्थिर कर सकते हैं लेकिन नाभिकरागी/क्षार को नहीं।
• विभिन्न आयनों द्वारा आक्रमण भी अभिक्रिया पथ को प्रभावित करता है:
  • हाइड्रॉक्साइड (OH^-) और एल्काॅक्साइड (RO^-) जैसे प्रबल क्षार अपनी क्षारकता के कारण प्रतिस्थापन पर विलोपन का समर्थन करते हैं।
  • छोटे और अधिक क्षारीय आयन भी विलोपन का समर्थन करते हैं, क्योंकि वे β-कार्बन से प्रोटॉन को अलग करते हैं, जिससे एल्कीन का निर्माण होता है।

व्याख्या:

• विकल्प 1: Br^-
  • Br^- एक अच्छा नाभिकरागी है लेकिन यहाँ सूचीबद्ध अन्य आयनों की तुलना में एक दुर्बल क्षार है। यह आम तौर पर विलोपन (E1 या E2) अभिक्रियाओं पर प्रतिस्थापन (SN1 या SN2) का समर्थन करता है।
• विकल्प 2: C₂H₅O^-
  • एथॉक्साइड (C₂H₅O^-) एक प्रबल क्षार और नाभिकरागी है। यह एल्किल अवशिष्ट के साथ अभिक्रिया करते समय, विशेष रूप से अध्रुवीय या अनाभिकीय विलायक में, प्रतिस्थापन (SN2) पर विलोपन (E2) का समर्थन करता है।
• विकल्प 3: I^-
  • I^- एक अच्छा नाभिकरागी है लेकिन अन्य आयनों की तरह क्षारीय नहीं है, इसलिए यह विलोपन पर प्रतिस्थापन (SN1 या SN2) का समर्थन करता है।
• विकल्प 4: CH₃COO^-
  • एसीटेट (CH₃COO^-) एक दुर्बल क्षार है और विलोपन (E1 या E2) के बजाय प्रतिस्थापन (SN1 या SN2) का समर्थन करने की अधिक संभावना है।

इसलिए, ऋणायन जो प्रतिस्थापन पर विलोपन का समर्थन करता है वह C₂H₅O^- (विकल्प 2) है।

संकल्पना:

SN2 क्रियाविधि और उत्सर्जी समूह

• SN2 (द्विआण्विक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन) अभिक्रिया में, नाभिकस्नेही उत्सर्जी समूह के विपरीत दिशा से अभिकारक पर आक्रमण करता है, जिससे उत्सर्जी समूह का एक साथ विस्थापन होता है।
• उत्सर्जी समूह अभिक्रिया दर में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एक अच्छा उत्सर्जी समूह वह होता है जो प्रस्थान के बाद ऋणात्मक आवेश को स्थिर कर सकता है और आम तौर पर दुर्बल क्षारीय होता है। यह अभिक्रिया को सुचारू रूप से और तेज गति से आगे बढ़ने की अनुमति देता है।
• अच्छे उत्सर्जी समूहों में क्लोराइड (Cl⁻), ब्रोमाइड (Br⁻), और आयोडाइड (I⁻) जैसे हैलाइडों, साथ ही टोसाइलेट (TsO⁻) जैसे सल्फोनेट समूह शामिल हैं।

व्याख्या:

• प्रदत्त विकल्पों में से:
  • CN⁻ (सायनाइड) एक प्रबल नाभिकस्नेही है लेकिन SN2 अभिक्रिया में एक अच्छा उत्सर्जी समूह नहीं है।
  • N₃⁻ (एज़ाइड) एक मध्यम रूप से अच्छा नाभिकस्नेही है लेकिन SN2 अभिक्रियाओं में एक आदर्श उत्सर्जी समूह नहीं है।
  • Cl⁻ (क्लोराइड) एक अच्छा उत्सर्जी समूह है क्योंकि यह दुर्बल क्षारीय है और प्रस्थान के बाद ऋणात्मक आवेश को स्थिर कर सकता है, जिससे यह SN2 अभिक्रियाओं के लिए उपयुक्त हो जाता है।
  • CH₃COO⁻ (एसीटेट) एक उचित उत्सर्जी समूह है, लेकिन इस स्थिति में क्लोराइड (Cl⁻) बेहतर है।

इसलिए, सही उत्तर Cl⁻ 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, \(CH_3CH=CH_2+HBr\xrightarrow{peroxide}CH_3CH2Br\) 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, \(C_6H_6+Cl_2\xrightarrow[AlCl_{3}]{Anhydraes}C_6H_6Cl\)  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: -

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:

• 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:

संकल्पना:

नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया

• एक रासायनिक अभिक्रिया जिसमें एक नाभिकरागी द्वारा एक छोड़ने वाले समूह का विस्थापन हो रहा है।
• नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं मुख्य रूप से दो अभिक्रिया क्रियाविधि, S_N1 और S_N2 के माध्यम से होती हैं।

S_N1 और S_N2 अभिक्रिया की तुलना

व्याख्या:

OH^- के साथ 2-ब्रोमो-प्रोपेनोइक अम्ल की अभिक्रिया पर विचार करें।

• अभिक्रिया S_N2 क्रियाविधि के माध्यम से आगे बढ़ती है।
• OH^- का पश्च दिशा से आक्रमण होता है और विन्यास के व्युत्क्रम के साथ उत्पाद बनता है।

तो यहां बना उत्पाद P, विन्यास का व्युत्क्रम है।

Ag₂O/H₂O की उपस्थिति में OH^- के साथ 2-ब्रोमो-प्रोपेनोइक अम्ल की अन्य अभिक्रिया पर विचार करें।

• एक लुईस अम्ल के रूप में Ag⁺ की उपस्थिति सब्सट्रेट अणुओं के आयनीकरण में मदद करती है।
• अभिक्रिया पास के समूह की भागीदारी के साथ अंतरा अणुक S_N2 क्रियाविधि के माध्यम से आगे बढ़ती है।
• पास के समूह की भागीदारी का परिणाम विन्यास के धारण के साथ प्रतिस्थापित उत्पाद का निर्माण होता है।

अतः यहाँ निर्मित उत्पाद Q, विन्यास का धारण है।

अवधारणा:

P और Q अभिक्रियाएँ i-PrOH (आइसोप्रोपेनॉल) और 43°C पर एक क्षार का उपयोग करके विहाइड्रोहैलोजनीकरण शामिल करती हैं, जिससे एल्किन उत्पाद बनते हैं। अभिक्रियाएँ विभिन्न विलोपन तंत्रों से होकर गुजर सकती हैं, जैसे E2 (द्विआण्विक विलोपन) और E1cB (संयुग्मी क्षार मध्यवर्ती के माध्यम से एकाण्विक विलोपन)। पथ क्रियाधार की प्रकृति और अभिक्रिया की परिस्थितियों पर निर्भर करता है।

विलोपन तंत्रों पर प्रमुख बिंदु (E2 बनाम E1cB):

• E2 तंत्र: एक एक-चरणीय तंत्र जहाँ क्षार एक प्रोटॉन को अलग करता है क्योंकि अवशिष्ट समूह प्रस्थान करता है। यह अभिक्रिया एक साथ होती है और प्रबल क्षारों और अच्छे अवशिष्ट समूहों द्वारा अनुकूल होती है।
• E1cB तंत्र: दो-चरणीय विलोपन जहाँ क्षार एक प्रोटॉन को अलग करता है, जिससे एक कार्बऋणायन मध्यवर्ती बनता है। अवशिष्ट समूह दूसरे चरण में समाप्त हो जाता है। यह तंत्र तब अनुकूल होता है जब अवशिष्ट  समूह दुर्बल होता है या जब एक प्रबल क्षार का उपयोग दुर्बल इलेक्ट्राॅनस्नेही के साथ किया जाता है।
• अभिक्रिया दर स्थिरांक k_P और k_Q इन दो विलोपन मार्गों में क्रियाधार की सापेक्ष क्रियाशीलता को दर्शाते हैं।

व्याख्या:

• P E2 तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ता है: P की संरचना एक साथ E2 विलोपन की अनुमति देती है क्योंकि क्षार आसानी से एक प्रोटॉन को अलग कर सकता है, जिससे एल्किन उत्पाद का तेजी से निर्माण होता है। यही कारण है कि दर स्थिरांक k_P अधिक है।
  • ​
• Q E1cB तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ता है: इसके विपरीत, Q की संरचना अधिक कठिन प्रोटॉन निष्कर्षण के कारण E1cB मार्ग की ओर ले जाती है, जो ब्रोमाइड के निकलने से पहले एक कार्बऋणायन मध्यवर्ती का निर्माण करती है। यह अभिक्रिया को धीमा कर देता है, जो k_Q के कम होने से प्रतिबिंबित होता है।
  • ​

निष्कर्ष:

इस प्रकार, सही कथन है: k_P > k_Q; P E2 तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ता है, और Q E1cB तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ता है।

संकल्पना:

कार्बोनिल यौगिकों के जल्योजित रूप के लिए वियोजन स्थिरांक (K_D) इंगित करता है कि जलयोजित रूप कितनी आसानी से कार्बोनिल यौगिक और जल में वापस वियोजित होता है। जलयोजित रूप की स्थिरता इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों, त्रिविम प्रभावों और अनुनाद से प्रभावित होती है, जिसमें इलेक्ट्रॉन-प्रतिरोधी समूह जलयोजित रूप को स्थिर करते हैं और भारी समूह इसे अस्थिर करते हैं।

• इलेक्ट्रॉन-प्रतिरोधी समूह (EWG): प्रबल इलेक्ट्रॉन-प्रतिरोधी समूहों (जैसे, CCl₃) वाले कार्बोनिल यौगिक जलयोजित रूप को स्थिर करते हैं, जिससे कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रॉनरागिता बढ़ जाती है, जिससे वियोजन स्थिरांक कम हो जाता है।

• त्रिविम बाधा: भारी समूह, जैसे टर्ट-ब्यूटिल (C(CH₃)₃), त्रिविम घनत्व के कारण स्थिर जल्योजित के निर्माण में बाधा डालते हैं, जिससे वियोजन स्थिरांक (K_D) अधिक होता है।

• अनुनाद और एरोमेटिक वलय: फेनिल (C₆H₅) समूह कुछ अनुनाद स्थिरीकरण प्रदान करते हैं लेकिन त्रिविम प्रभाव भी डालते हैं, जिससे उनका प्रभाव अन्य दो समूहों के बीच मध्यवर्ती होता है।

व्याख्या:

• यौगिक R के लिए, फेनिल समूह (C₆H₅) भारी है और त्रिविम बाधा पेश करता है, जो यौगिक Q की तुलना में जलयोजित रूप को कम स्थिर बनाता है। हालांकि, यह ट्राइक्लोरोमेथिल समूह (CCl₃) की तुलना में कम त्रिविम बाधा के कारण P की तुलना में अधिक स्थिरता प्रदान करता है।

• यौगिक P के लिए, मेथिल समूह (CH₃) सबसे कम भारी है, जिससे जल्योजित रूप में उच्च स्थिरता होती है, जिससे Q या R की तुलना में वियोजन स्थिरांक कम होता है।

• यौगिक Q के लिए, ट्राइक्लोरोमेथिल समूह (CCl₃) एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-प्रतिरोधी समूह है जो जल्योजित रूप को सबसे अधिक स्थिर करता है, जिससे यौगिकों में सबसे कम वियोजन स्थिरांक (K_D) होता है।

निष्कर्ष:

वियोजन स्थिरांक का सही क्रम R > P > Q है।