चरण 1: प्रश्न को समझना:
प्रश्न दो अलग-अलग अभिक्रिया पथों को दिखाता है जो एक ही दुर्गंधयुक्त उत्पाद, Z, की ओर ले जाते हैं। हमें पहली अभिक्रिया में उपयोग किए गए अभिकर्मक X और उत्पाद Z की संरचना की पहचान करने की आवश्यकता है।
चरण 2: Y और Z की पहचान के लिए अभिक्रिया 2 का विश्लेषण:
अभिक्रिया 2 में दो प्रसिद्ध नामित अभिक्रियाएं शामिल हैं।
• C\(_2\)H\(_5\)CONH\(_2\) (प्रोपेनामाइड) \(\xrightarrow{Br_2, NaOH}\) Y: यह हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण है। यह अभिक्रिया एक एमाइड को मूल एमाइड से एक कार्बन परमाणु कम वाले प्राथमिक एमीन में परिवर्तित करती है।
\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{CONH}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 \quad (\text{एथिलएमीन}) \]
तो, Y एथिलएमीन है।
• Y (C\(_2\)H\(_5\)NH\(_2\)) \(\xrightarrow{CHCl_3/\text{एथेनॉली } KOH, \Delta}\) Z: एक प्राथमिक एमीन (Y) की क्लोरोफॉर्म और अल्कोहलिक KOH के साथ यह अभिक्रिया कार्बिलएमीन अभिक्रिया (या आइसोसाइनाइड परीक्षण) है। उत्पाद एक आइसोसाइनाइड (कार्बिलएमीन) है, जो अपनी अत्यंत अप्रिय, दुर्गंध के लिए जाना जाता है।
\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{NC} \quad (\text{एथिल आइसोसाइनाइड}) + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \]
तो, दुर्गंधयुक्त उत्पाद Z एथिल आइसोसाइनाइड (C\(_2\)H\(_5\)NC) है।
चरण 3: X की पहचान के लिए अभिक्रिया 1 का विश्लेषण:
अब जब हम जानते हैं कि Z, C\(_2\)H\(_5\)NC है, तो हम पहली अभिक्रिया का विश्लेषण कर सकते हैं:
\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} \quad (\text{एथिल क्लोराइड}) \xrightarrow{X} \text{C}_2\text{H}_5\text{NC} \quad (\text{एथिल आइसोसाइनाइड}) \]
यह एक नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसमें Cl परमाणु को एक NC समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। नाभिकस्नेही अभिकर्मक X से आता है। संभावित अभिकर्मक KCN और AgCN हैं।
• KCN: यह मुख्य रूप से आयनिक (K\(^+\)CN\(^-\)) है। साइनाइड आयन (CN\(^-\)) एक उभयदंती नाभिकस्नेही है। आक्रमण मुख्य रूप से कार्बन परमाणु के माध्यम से होता है क्योंकि परिणामी C-C बंध C-N बंध की तुलना में अधिक स्थिर होता है। इससे मुख्य उत्पाद के रूप में एक नाइट्राइल (साइनाइड) का निर्माण होता है।
\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + \text{KCN} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{CN} \quad (\text{प्रोपेननाइट्राइल}) \]
• AgCN: यह मुख्य रूप से सहसंयोजी (Ag-C≡N) है। कार्बन परमाणु आक्रमण के लिए स्वतंत्र नहीं है। नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म होता है और यह नाभिकस्नेही स्थल के रूप में कार्य करता है। आक्रमण नाइट्रोजन के माध्यम से होता है, जिससे मुख्य उत्पाद के रूप में एक आइसोसाइनाइड का निर्माण होता है।
\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + \text{AgCN} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{NC} \quad (\text{एथिल आइसोसाइनाइड}) \]
चूंकि उत्पाद Z एथिल आइसोसाइनाइड (C\(_2\)H\(_5\)NC) है, इसलिए अभिकर्मक X AgCN होना चाहिए।
चरण 4: अंतिम उत्तर:
हमने X = AgCN और Z = C\(_2\)H\(_5\)NC की पहचान की है। यह विकल्प (D) से मेल खाता है।