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Class XII
Chemistry
अध्याय 4: ऐल्कोहॉल, फीनॉल एवं ईथर

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WBB • कक्षा XII • Chemistry • अध्याय 4

अनुमानित समय: 45 Mins

प्रगति: अध्ययनरत

ऐल्कोहॉल, फीनॉल एवं ईथर

ऐल्कोहॉल, फीनॉल एवं ईथर ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक यौगिकों के सर्वाधिक महत्वपूर्ण एवं संश्लेषणात्मक रूप से बहुमुखी वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं। ऐल्कोहॉल में एक या अधिक हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह ऐलिफैटिक हाइड्रोकार्बन के sp3 संकरित संतृप्त कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं, जबकि फीनॉल में हाइड्रॉक्सिल समूह सीधे ऐरोमैटिक बेन्जीन वलय के sp2 संकरित कार्बन परमाणु से आबंधित होता है। दूसरी ओर, ईथर जल के डाइऐल्किल या डाइऐरिल व्युत्पन्न होते हैं, जिनमें एक द्विसंयोजी ऑक्सीजन परमाणु दो ऐल्किल अथवा ऐरिल समूहों (R-O-R या R-O-Ar) से जुड़ा होता है। ऑक्सीजन परमाणु पर उपस्थित दो असंभाजित इलेक्ट्रॉन युग्म (एकाकी युग्म) तथा O-H एवं C-O बंधों की ध्रुवीय प्रकृति इन यौगिकों को विशिष्ट भौतिक-रासायनिक लक्षण प्रदान करती है, जैसे प्रबल अंतराण्विक हाइड्रोजन आबंधन, उच्च क्वथनांक, जल में विलेयता तथा विशिष्ट अम्ल-क्षारक व्यवहार। इस अध्याय में व्यवस्थित IUPAC नामकरण, प्रयोगशाला एवं औद्योगिक निर्माण विधियाँ, फीनॉल की अनुनाद-आधारित असाधारण अम्लता, ल्यूकास एवं विक्टर मेयर विभेदक परीक्षण, विलियम्सन ईथर संश्लेषण, हैलोजन अम्लों (HI) द्वारा ईथर का विदलन तथा कोल्बे, राइमर-टीमैन एवं क्यूमीन प्रक्रम जैसी आधारभूत नाम अभिक्रियाओं का गहन अध्ययन प्रस्तुत किया गया है।

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यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

आधुनिक रासायनिक उद्योग, औषध विज्ञान एवं दैनिक जीवन में ऐल्कोहॉल, फीनॉल तथा ईथर की भूमिका सर्वोपरि है। एथेनॉल एक सार्वत्रिक विलायक, एंटीसेप्टिक तथा हरित जैव-ईंधन के रूप में प्रयुक्त होता है, जबकि मेथेनॉल फॉर्मेल्डिहाइड, बहुलकों एवं संश्लेषित गैसोलिन का प्राथमिक आधार है। फीनॉल का उपयोग दर्द निवारक व ज्वरनाशक औषधि ऐस्पिरिन (ऐसीटिल सैलिसिलिक अम्ल), रोगाणुरोधक डिटॉल (क्लोरोक्सीलेनॉल) तथा प्लास्टिक उद्योग के बैकलाइट रेजिन निर्माण में होता है। शल्य-चिकित्सा में डाइएथिल ईथर ने संवेदनाहारी (एनेस्थेटिक) के रूप में ऐतिहासिक क्रांति लाई थी। उच्च माध्यमिक एवं प्रतियोगी परीक्षाओं में फीनॉक्साइड आयन के अनुनादी स्थायित्व, 1°, 2° व 3° ऐल्कोहॉल की पहचान तथा ईथर के विदलन की क्रियाविधि से जुड़े प्रश्न अत्यंत उच्च अंकदायी होते हैं।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 Module 1: संरचनात्मक वर्गीकरण, IUPA...

2 Module 2: ऐल्कोहॉल एवं फीनॉल की विर...

3 Module 3: ऐल्कोहॉल के भौतिक व रासाय...

4 Module 4: फीनॉल की अम्लता, अनुनाद ए...

5 Module 5: ईथर — विलियम्सन संश्लेषण...

6 Module 6: व्यावसायिक ऐल्कोहॉल एवं उ...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

Module 1: संरचनात्मक वर्गीकरण, IUPAC नामकरण एवं कार्यात्मक समूहों की ज्यामिति

1. ऐल्कोहॉल, फीनॉल एवं ईथर का वर्गीकरण

ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक यौगिकों को उनके हाइड्रोकार्बन ढांचे तथा आबंधन की प्रकृति के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:

ऐल्कोहॉल (R–OH): हाइड्रॉक्सिल (–OH) समूह sp³ संकरित संतृप्त ऐलिफैटिक कार्बन से जुड़ा होता है।
- –OH समूहों की संख्या के आधार पर: मोनोहाइड्रिक (उदा. एथेनॉल), डाइहाइड्रिक अथवा ग्लाइकॉल (उदा. एथेन-1,2-डाइऑल / एथिलीन ग्लाइकॉल), ट्राइहाइड्रिक (उदा. प्रोपेन-1,2,3-ट्राइऑल / ग्लिसरॉल), तथा पॉलीहाइड्रिक (उदा. सॉर्बिटोल)।
- कार्बन परमाणु की प्रकृति के आधार पर: प्राथमिक (1°): –OH समूह प्राथमिक कार्बन से जुड़ा हो (उदा. CH₃CH₂OH); द्वितीयक (2°): –OH समूह द्वितीयक कार्बन से जुड़ा हो (उदा. (CH₃)₂CHOH); तृतीयक (3°): –OH समूह तृतीयक कार्बन से जुड़ा हो (उदा. (CH₃)₃COH)।
- ऐलिलिक एवं बेन्जिलिक ऐल्कोहॉल: द्विक-आबंध युक्त कार्बन के समीपवर्ती sp³ कार्बन से जुड़ा होने पर ऐलिलिक (CH₂=CH–CH₂OH) तथा बेन्जीन वलय से जुड़े sp³ कार्बन पर होने पर बेन्जिलिक ऐल्कोहॉल (C₆H₅CH₂OH) कहलाता है।
फीनॉल (Ar–OH): –OH समूह सीधे ऐरोमैटिक बेन्जीन वलय के sp² कार्बन से जुड़ा होता है। उदाहरण: फीनॉल (C₆H₅OH), क्रिसॉल (ऑर्थो, पैरा, मेटा-मेथिलफीनॉल), कैटेकॉल (बेन्जीन-1,2-डाइऑल), रिसॉसिनॉल (बेन्जीन-1,3-डाइऑल), तथा हाइड्रोक्विनोन अथवा क्विनोल (बेन्जीन-1,4-डाइऑल)।
ईथर (R–O–R′): द्विसंयोजी ऑक्सीजन से दो ऐल्किल या ऐरिल समूह जुड़े होते हैं। दोनों समूह समान होने पर सरल या सममित ईथर (उदा. डाइएथिल ईथर, C₂H₅–O–C₂H₅) तथा भिन्न होने पर मिश्रित या असममित ईथर (उदा. मेथिल प्रोपिल ईथर, ऐनिसोल C₆H₅–O–CH₃) कहलाते हैं।

2. IUPAC नामकरण एवं आबंध कोणों की ज्यामिति

यौगिक सूत्र	IUPAC नाम	सामान्य नाम	वर्ग
CH₃CH(OH)CH₃	प्रोपेन-2-ऑल	आइसोप्रोपिल ऐल्कोहॉल	2° ऐल्कोहॉल
(CH₃)₃C–OH	2-मेथिलप्रोपेन-2-ऑल	तृतीयक ब्यूटिल ऐल्कोहॉल	3° ऐल्कोहॉल
HO–CH₂–CH₂–OH	एथेन-1,2-डाइऑल	एथिलीन ग्लाइकॉल	डाइहाइड्रिक ऐल्कोहॉल
C₆H₅–O–CH₃	मेथॉक्सीबेन्जीन	ऐनिसोल	ऐरोमैटिक ईथर
2-NO₂–C₆H₄–OH	2-नाइट्रोफीनॉल	ऑर्थो-नाइट्रोफीनॉल	प्रतिस्थापित फीनॉल

आबंध कोण एवं आबंध लंबाई की तुलना (बोर्ड परीक्षा महत्वपूर्ण बिंदु):

मेथेनॉल में C–O–H आबंध कोण (108.9°): यह सामान्य चतुष्फलकीय कोण (109.5°) से थोड़ा कम होता है, क्योंकि ऑक्सीजन पर उपस्थित दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (Lone Pairs) का प्रतिकर्षण आबंधी युग्मों को भीतर की ओर दबा देता है। C–O आबंध लंबाई 142 pm होती है।
फीनॉल में C–O आबंध लंबाई (136 pm): फीनॉल में C–O आबंध मेथेनॉल की तुलना में छोटा (136 pm बनाम 142 pm) होता है। इसके दो कारण हैं: (1) ऑक्सीजन के एकाकी युग्म का बेन्जीन वलय के साथ अनुनाद होने से C–O आबंध में आंशिक द्वि-आबंध लक्षण आ जाता है, तथा (2) ऑक्सीजन से जुड़ा कार्बन sp² संकरित होता है, जिसमें अधिक s-लक्षण (33.3%) होने के कारण यह इलेक्ट्रॉन युग्म को अधिक दृढ़ता से आकर्षित करता है।
ईथर में C–O–C आबंध कोण (111.7°): ईथर में द्विसंयोजी ऑक्सीजन से जुड़े दो भारी ऐल्किल (मेथिल) समूहों के मध्य प्रबल त्रिविम प्रतिकर्षण (Steric Repulsion) होता है, जिसके कारण आबंध कोण चतुष्फलकीय कोण से भी बड़ा (111.7°) हो जाता है।

Module 2: ऐल्कोहॉल एवं फीनॉल की विरचन (निर्माण) विधियाँ

1. ऐल्कोहॉल निर्माण की प्रमुख विधियाँ

ऐल्कीन से:
- (क) अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन: तनु H₂SO₄ की उपस्थिति में जल का योग मार्कोनीकॉफ के नियम अनुसार कार्बधनायन मध्यवर्ती के माध्यम से होता है:
  CH₃–CH=CH₂ + H₂O ⇌ [CH₃–CH⁺–CH₃] ⟶ CH₃–CH(OH)–CH₃ (प्रोपेन-2-ऑल)
  सीमा: कार्बधनायन के पुनर्विस्थापन (पुनर्विन्यास) की संभावना रहती है।
- (ख) हाइड्रोबोरोनन-ऑक्सीकरण (Hydroboration-Oxidation): डाइबोरेन (B₂H₆ / THF) से अभिक्रिया के उपरांत क्षारीय H₂O₂ द्वारा ऑक्सीकरण। यह ऐंटी-मार्कोनीकॉफ नियम अनुसार प्राथमिक ऐल्कोहॉल देता है:
  6 CH₃–CH=CH₂ + B₂H₆ ⟶ 2 (CH₃CH₂CH₂)₃B ⟶ [H₂O₂ / OH⁻] ⟶ 6 CH₃CH₂CH₂OH (प्रोपेन-1-ऑल)
  विशेष लाभ: कोई कार्बधनायन पुनर्विन्यास नहीं होता तथा 100% शुद्ध 1° ऐल्कोहॉल प्राप्त होता है।
- (ग) ऑक्सीमरक्यूरेशन-विमरक्यूरेशन: Hg(OAc)₂ तथा NaBH₄ द्वारा अभिक्रिया; बिना पुनर्विन्यास के मार्कोनीकॉफ उत्पाद प्राप्त होता है।
कार्बोनिल यौगिकों के अपचयन से:
- ऐल्डिहाइड के अपचयन (H₂/Ni या NaBH₄) से 1° ऐल्कोहॉल तथा कीटोन के अपचयन से 2° ऐल्कोहॉल प्राप्त होता है:
  R–CHO + NaBH₄ ⟶ R–CH₂OH (1° ऐल्कोहॉल)
  R–CO–R′ + NaBH₄ ⟶ R–CH(OH)–R′ (2° ऐल्कोहॉल)
- कार्बोक्सिलिक अम्लों को LiAlH₄ द्वारा अपचयित कर 1° ऐल्कोहॉल बनाया जाता है।
ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक (RMgX) द्वारा संश्लेषण:
ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का कार्बोनिल यौगिकों पर नाभिकस्नेही योग एवं पश्चात् जलीय अम्ल द्वारा जल-अपघटन:
- फॉर्मेल्डिहाइड (HCHO) + RMgX ⟶ [H₃O⁺] ⟶ R–CH₂OH (प्राथमिक 1° ऐल्कोहॉल)
- अन्य ऐल्डिहाइड (R′CHO) + RMgX ⟶ [H₃O⁺] ⟶ R′–CH(R)–OH (द्वितीयक 2° ऐल्कोहॉल)
- कीटोन (R′–CO–R″) + RMgX ⟶ [H₃O⁺] ⟶ R′R″R–C–OH (तृतीयक 3° ऐल्कोहॉल)

2. फीनॉल के औद्योगिक एवं प्रयोगशाला विरचन

विधि / प्रारंभिक पदार्थ	अभिकर्मक एवं परिस्थितियाँ	उत्पाद एवं महत्व
1. क्यूमीन प्रक्रम (विश्वव्यापी मुख्य औद्योगिक विधि)	आइसोप्रोपिलबेन्जीन (क्यूमीन) का वायु द्वारा स्वतः ऑक्सीकरण होकर क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनना; पश्चात् तनु H₂SO₄ द्वारा जल-अपघटन।	फीनॉल (C₆H₅OH) + सह-उत्पाद ऐसीटोन (CH₃COCH₃) सममोलर मात्रा में। अत्यधिक आर्थिक लाभ वाली विधि।
2. डाऊ प्रक्रम (Dow Process) (क्लोरोबेन्जीन से)	क्लोरोबेन्जीन को 6-8% जलीय NaOH के साथ 623 K (350°C) ताप एवं 300 वायुमंडलीय दाब पर गर्म कर अम्लीकरण करना।	फीनॉल + NaCl। कठोर परिस्थितियाँ क्लोरोबेन्जीन की अनुनाद बाधा को समाप्त करती हैं।
3. डाइऐज़ोनियम लवण से (प्रयोगशाला विधि)	ऐनिलीन का NaNO₂ + HCl द्वारा 273-278 K (0-5°C) पर डाइऐज़ोटीकरण कर बेन्जीन डाइऐज़ोनियम क्लोराइड बनाना, पश्चात् गर्म जल से अभिक्रिया।	फीनॉल + N₂↑ + HCl। शुद्ध फीनॉल निर्माण की सर्वोत्तम प्रयोगशाला विधि।

Module 3: ऐल्कोहॉल के भौतिक व रासायनिक गुण, विभेदक परीक्षण एवं ऑक्सीकरण

1. भौतिक गुण एवं हाइड्रोजन आबंधन

ऐल्कोहॉल में ध्रुवीय O–H बंध की उपस्थिति के कारण प्रबल अंतराण्विक हाइड्रोजन आबंधन पाया जाता है:

असामान्य उच्च क्वथनांक: समान अणुभार वाले ऐल्केन, हैलोऐल्केन एवं ईथर की तुलना में ऐल्कोहॉल के क्वथनांक बहुत उच्च होते हैं (उदा. एथेनॉल 78°C पर उबलता है, जबकि डाइमेथिल ईथर -24°C पर)।
समावयवी ऐल्कोहॉल का क्वथनांक क्रम: पार्श्व श्रृंखला (शाखा) बढ़ने पर संपर्क सतह घटती है, जिससे वान्डर वाल्स बल कमजोर पड़ते हैं: 1° ऐल्कोहॉल > 2° ऐल्कोहॉल > 3° ऐल्कोहॉल।
जल में विलेयता: निम्न ऐल्कोहॉल जल के अणुओं के साथ अंतराण्विक H-आबंध बनाकर सभी अनुपातों में मिश्रणीय होते हैं। ऐल्किल समूह का आकार बढ़ने पर जल-विरोधी (hydrophobic) प्रभाव बढ़ने से विलेयता घटती है।

2. ऐल्कोहॉल का अम्लीय व्यवहार एवं प्रेरणी प्रभाव (+I)

अम्लीय सामर्थ्य का क्रम एवं स्पष्टीकरण:

क्रम: जल (H₂O) > मेथेनॉल (CH₃OH) > 1° ऐल्कोहॉल > 2° ऐल्कोहॉल > 3° ऐल्कोहॉल

कारण: ऐल्किल समूह इलेक्ट्रॉन-प्रतिकर्षी (+I प्रभाव) होते हैं। 3° ऐल्कोहॉल में तीन ऐल्किल समूह ऑक्सीजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को अत्यधिक बढ़ा देते हैं, जिससे O–H बंध की ध्रुवणता कम हो जाती है तथा प्रोटॉन (H⁺) का त्याग कठिन हो जाता है। इसके अतिरिक्त, बनने वाला ऐल्कॉक्साइड आयन (RO⁻) +I प्रभाव के कारण अस्थायी हो जाता है। जल में कोई ऐल्किल समूह न होने से यह ऐल्कोहॉल से प्रबल अम्ल है।

3. 1°, 2° एवं 3° ऐल्कोहॉल में विभेदक परीक्षण

परीक्षण / अभिकर्मक	प्राथमिक (1°) ऐल्कोहॉल	द्वितीयक (2°) ऐल्कोहॉल	तृतीयक (3°) ऐल्कोहॉल
1. ल्यूकास परीक्षण (सांद्र HCl + निर्जल ZnCl₂)	कमरे के ताप पर कोई धुंधलापन नहीं आता; विलयन स्वच्छ रहता है। केवल गर्म करने पर धुंधलापन आता है।	कमरे के ताप पर लगभग 5 मिनट के भीतर धुंधलापन (क्लोराइड अवक्षेप) उत्पन्न होता है।	कमरे के ताप पर तुरंत / तत्क्षण भारी धुंधलापन उत्पन्न होता है (तीव्र SN1 क्रियाविधि)।
2. तप्त कॉपर पर अभिक्रिया (Cu / 573 K या 300°C)	विहाइड्रोजनीकरण द्वारा ऐल्डिहाइड बनता है: CH₃CH₂OH ⟶ CH₃CHO + H₂↑	विहाइड्रोजनीकरण द्वारा कीटोन बनता है: (CH₃)₂CHOH ⟶ (CH₃)₂C=O + H₂↑	विहाइड्रोजनीकरण नहीं होता; निर्जलीकरण द्वारा ऐल्कीन बनती है: (CH₃)₃COH ⟶ (CH₃)₂C=CH₂ + H₂O
3. विक्टर मेयर परीक्षण (R-B-W रंग परीक्षण)	क्षारीय माध्यम में रक्त जैसा लाल (Red) रंग उत्पन्न होता है।	क्षारीय माध्यम में नीला (Blue) रंग उत्पन्न होता है।	कोई अभिक्रिया नहीं होती; विलयन रंगहीन (White / Colorless) रहता है।

4. अम्ल-उत्प्रेरित निर्जलीकरण: ताप-नियंत्रित उत्पाद

443 K (170°C) पर — अंतःआण्विक निर्जलीकरण: आधिक्य सांद्र H₂SO₄ की उपस्थिति में एथेनॉल जल का एक अणु त्यागकर एथीन (एथिलीन) बनाता है:
CH₃CH₂OH ⟶ [सांद्र H₂SO₄, 443 K] ⟶ CH₂=CH₂ + H₂O
413 K (140°C) पर — अंतर-आण्विक निर्जलीकरण: आधिक्य एथेनॉल की उपस्थिति में SN2 क्रियाविधि द्वारा डाइएथिल ईथर बनता है:
2 CH₃CH₂OH ⟶ [सांद्र H₂SO₄, 413 K] ⟶ CH₃CH₂–O–CH₂CH₃ + H₂O

Module 4: फीनॉल की अम्लता, अनुनाद एवं प्रमुख नाम अभिक्रियाएँ

1. ऐल्कोहॉल की तुलना में फीनॉल की उच्च अम्लता

फीनॉल ऐलिफैटिक ऐल्कोहॉल की तुलना में लगभग दस लाख गुना अधिक अम्लीय होता है (फीनॉल का pKa ≈ 10, एथेनॉल का pKa ≈ 16)। फीनॉल नीले लिटमस को लाल करता है तथा NaOH में घुलकर सोडियम फीनॉक्साइड बनाता है:

फीनॉक्साइड आयन का अनुनादी स्थायित्व:

फीनॉल जब एक प्रोटॉन (H⁺) त्यागता है, तो फीनॉक्साइड आयन (C₆H₅O⁻) बनता है। ऑक्सीजन पर उपस्थित ऋणावेश बेन्जीन वलय की ऑर्थो एवं पैरा स्थितियों पर 4 अनुनादी संरचनाओं द्वारा विस्थानीकृत (Delocalized) हो जाता है। आवेश के इस फैलाव से फीनॉक्साइड आयन अत्यधिक स्थायी हो जाता है। इसके विपरीत, ऐल्कॉक्साइड आयन (RO⁻) में कोई अनुनाद नहीं होता और +I प्रभाव उसे अस्थायी बनाता है। अतः फीनॉल सरलता से H⁺ त्यागता है।

2. प्रतिस्थापियों का अम्लता पर प्रभाव

इलेक्ट्रॉन-आकर्षी समूह (EWG: –NO₂, –CN, हैलोजन): ये –M एवं –I प्रभाव द्वारा फीनॉक्साइड आयन के ऋणावेश को आकर्षित कर स्थायी बनाते हैं, जिससे अम्लीय सामर्थ्य बढ़ता है:
पिक्रिक अम्ल (2,4,6-ट्राइनाइट्रोफीनॉल, pKa = 0.38) > p-नाइट्रोफीनॉल (7.15) > o-नाइट्रोफीनॉल (7.23) > m-नाइट्रोफीनॉल (8.3) > फीनॉल (10.0)
विशेष: पिक्रिक अम्ल इतना प्रबल अम्ल है कि यह NaHCO₃ से भी CO₂ गैस मुक्त कर देता है।
इलेक्ट्रॉन-प्रतिकर्षी समूह (EDG: –CH₃, –OCH₃): ये +I एवं अतिसंयुग्मन द्वारा वलय पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाकर फीनॉक्साइड को अस्थायी बनाते हैं, जिससे अम्लता घटती है:
फीनॉल (10.0) > m-क्रिसॉल (10.1) > p-क्रिसॉल (10.2) > o-क्रिसॉल (10.3)

3. फीनॉल की प्रमुख नाम अभिक्रियाएँ

अभिक्रिया का नाम	अभिकर्मक एवं परिस्थितियाँ	मुख्य उत्पाद एवं क्रियाविधि
कोल्बे अभिक्रिया (Kolbe Reaction)	सोडियम फीनॉक्साइड को CO₂ के साथ 400 K एवं 4–7 वायुमंडलीय दाब पर गर्म कर अम्लीकरण।	सैलिसिलिक अम्ल (2-हाइड्रॉक्सीबेन्जोइक अम्ल)। ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड द्वारा ऐसीटिलन कराने पर ऐस्पिरिन बनती है।
राइमर-टीमैन अभिक्रिया	फीनॉल को CHCl₃ तथा जलीय NaOH के साथ 340 K पर गर्म कर अम्लीकरण।	सैलिसिलऐल्डिहाइड। सक्रिय इलेक्ट्रॉनस्नेही उदासीन डाइक्लोरोकार्बीन (:CCl₂) होता है। CCl₄ लेने पर सैलिसिलिक अम्ल बनता है।
ब्रोमीनीकरण (विलायक का प्रभाव)	(1) अध्रुवीय CS₂ में Br₂ (273 K)। (2) जलीय ब्रोमीन जल (Br₂ / H₂O)।	(1) p-ब्रोमोफीनॉल (एकल-प्रतिस्थापन)। (2) 2,4,6-ट्राइब्रोमोफीनॉल (सफेद अवक्षेप) — फीनॉल की पहचान।
नाइट्रीकरण एवं भाप आसवन	(1) तनु HNO₃ (298 K)। (2) सांद्र HNO₃ + सांद्र H₂SO₄।	(1) o-नाइट्रोफीनॉल (अंतःआण्विक H-आबंध के कारण भाप वाष्पशील) एवं p-नाइट्रोफीनॉल। (2) पिक्रिक अम्ल।
जिंक चूर्ण द्वारा अपचयन	फीनॉल की वाष्प को तप्त जिंक चूर्ण पर प्रवाहित करना।	बेन्जीन (C₆H₆) + ZnO। सीधे बेन्जीन में बदलने की विधि।

Module 5: ईथर — विलियम्सन संश्लेषण एवं सांद्र HI द्वारा आबंध विदलन

1. विलियम्सन ईथर संश्लेषण एवं क्रियाधार की सीमाएँ

ऐल्किल हैलाइड की सोडियम ऐल्कॉक्साइड या सोडियम फीनॉक्साइड से अभिक्रिया द्वारा ईथर का निर्माण होता है:
R–X + R′–O⁻Na⁺ ⟶ R–O–R′ + NaX

परीक्षक का मुख्य जाल (Examiner Trap):

ऐल्किल हैलाइड अनिवार्य रूप से प्राथमिक (1°) होना चाहिए: यह अभिक्रिया SN2 क्रियाविधि द्वारा संपन्न होती है। ऐल्कॉक्साइड आयन एक प्रबल नाभिकस्नेही होने के साथ-साथ प्रबल ब्रान्स्टेड क्षारक भी होता है।
3° ऐल्किल हैलाइड लेने पर प्रतिस्थापन नहीं होता: अत्यधिक त्रिविम बाधा के कारण नाभिकस्नेही आक्रमण रुक जाता है और 100% विलोपन (E2) होकर ऐल्कीन बनती है:
(CH₃)₃C–Br + CH₃O⁻Na⁺ ⟶ (CH₃)₂C=CH₂ (2-मेथिलप्रोपीन) + CH₃OH + NaBr
तृतीयक ब्यूटिल मेथिल ईथर बनाने का सही तरीका: सोडियम तृतीयक ब्यूटॉक्साइड की अभिक्रिया मेथिल आयोडाइड से करानी चाहिए:
(CH₃)₃C–O⁻Na⁺ + CH₃–I ⟶ (CH₃)₃C–O–CH₃ + NaI [सफल संश्लेषण]

2. सांद्र हाइड्रोआयोडिक अम्ल (HI) द्वारा C–O आबंध विदलन

ईथर का प्रकार	1 तुल्यांक ठंडे HI से अभिक्रिया	क्रियाविधि एवं नियम
1° या 2° ऐल्किल समूह (उदा. CH₃–O–CH₂CH₃)	`CH₃I (छोटा ऐल्किल आयोडाइड) + CH₃CH₂OH (बड़ा ऐल्कोहॉल)`	SN2 क्रियाविधि: आयोडाइड आयन (I⁻) कम त्रिविम बाधा वाले छोटे कार्बन पर आक्रमण करता है।
एक समूह 3° होने पर (उदा. (CH₃)₃C–O–CH₃)	`(CH₃)₃C–I (3° ऐल्किल आयोडाइड) + CH₃OH (मेथेनॉल)`	SN1 क्रियाविधि: अत्यधिक स्थायी 3° कार्बधनायन बनने के कारण 3° C–O आबंध टूटता है।
ऐल्किल ऐरिल ईथर (ऐनिसोल: C₆H₅–O–CH₃)	`C₆H₅OH (फीनॉल) + CH₃I (मेथिल आयोडाइड)`	आंशिक द्वि-आबंध लक्षण: ऐरोमैटिक C–O बंध अनुनाद के कारण नहीं टूटता; मेथिल पर SN2 आक्रमण होता है।
आधिक्य HI एवं गर्म करना	`R–I + R′–I + H₂O`	मध्यवर्ती ऐल्कोहॉल भी अतिरिक्त HI से अभिक्रिया कर ऐल्किल आयोडाइड में बदल जाता है।

Module 6: व्यावसायिक ऐल्कोहॉल एवं उच्च माध्यमिक के महत्वपूर्ण रूपांतरण

1. मेथेनॉल एवं एथेनॉल का व्यावसायिक उत्पादन

मेथेनॉल (CH₃OH, काष्ठ स्पिरिट): उत्प्रेरक ZnO-Cr₂O₃ की उपस्थिति में वाटर गैस (CO + H₂) के अपचयन द्वारा बनाया जाता है:
CO + 2 H₂ ⟶ [ZnO–Cr₂O₃, 200–300 atm, 573–673 K] ⟶ CH₃OH
विषाक्तता: मेथेनॉल अत्यंत विषैला होता है। 10 mL पीने से स्थायी अंधापन तथा 30 mL से मृत्यु हो जाती है। यकृत में ऐल्कोहॉल डिहाइड्रोजिनेज इसे फॉर्मिक अम्ल में बदल देता है जो प्रोटोप्लाज्म को जमा देता है।
एथेनॉल (CH₃CH₂OH, अन्न ऐल्कोहॉल): शीरे (सुक्रोज) का यीस्ट के इन्वर्टेज तथा जाइमेज एंजाइमों द्वारा किण्वन:
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O ⟶ [इन्वर्टेज] ⟶ C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ ⟶ [जाइमेज] ⟶ 2 CH₃CH₂OH + 2 CO₂↑
परिशोधित स्पिरिट: 95.6% एथेनॉल + 4.4% जल का स्थिरक्वाथी मिश्रण। विकृतिकृत ऐल्कोहॉल (मेथिलेटेड स्पिरिट): पीने के अयोग्य बनाने हेतु 5% मेथेनॉल, पिरिडीन व कॉपर सल्फेट मिलाया जाता है।

2. उच्च माध्यमिक परीक्षा के प्रमुख बहु-चरणीय रूपांतरण

रूपांतरण लक्ष्य	क्रमिक अभिकर्मक एवं अभिक्रिया पथ
1. फीनॉल ⟶ ऐस्पिरिन	फीनॉल ⟶ [NaOH] ⟶ C₆H₅ONa ⟶ [CO₂, 400 K, 5 atm / H⁺ (कोल्बे)] ⟶ सैलिसिलिक अम्ल ⟶ [(CH₃CO)₂O / सांद्र H₂SO₄] ⟶ ऐसीटिल सैलिसिलिक अम्ल (ऐस्पिरिन)।
2. 1-प्रोपेनॉल ⟶ 2-प्रोपेनॉल	CH₃CH₂CH₂OH ⟶ [सांद्र H₂SO₄, 443 K (निर्जलीकरण)] ⟶ CH₃CH=CH₂ ⟶ [तनु H₂SO₄ (मार्कोनीकॉफ)] ⟶ CH₃CH(OH)CH₃ (प्रोपेन-2-ऑल)।
3. 2-प्रोपेनॉल ⟶ 1-प्रोपेनॉल	CH₃CH(OH)CH₃ ⟶ [सांद्र H₂SO₄, 443 K] ⟶ CH₃CH=CH₂ ⟶ [(1) B₂H₆, (2) H₂O₂/OH⁻ (हाइड्रोबोरोनन)] ⟶ CH₃CH₂CH₂OH।
4. फीनॉल ⟶ पिक्रिक अम्ल	फीनॉल ⟶ [सांद्र H₂SO₄ (सल्फोनेशन)] ⟶ [सांद्र HNO₃, ताप] ⟶ 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफीनॉल (पिक्रिक अम्ल)।
5. फीनॉल ⟶ फीनॉल्फथैलिन	2 C₆H₅OH + थैलिक ऐनहाइड्राइड ⟶ [सांद्र H₂SO₄, गर्म] ⟶ फीनॉल्फथैलिन (सूचक) + H₂O।

महत्वपूर्ण रासायनिक सूत्र, अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

ल्यूकास परीक्षण द्वारा ऐल्कोहॉल की पहचान

R-OH + सांद्र HCl ⟶ [निर्जल ZnCl₂] ⟶ R-Cl↓ (धुंधलापन) + H₂O

विलियम्सन ईथर संश्लेषण

R-X (1° ऐल्किल हैलाइड) + R′-O⁻Na⁺ ⟶ R-O-R′ + NaX

सांद्र HI द्वारा ईथर का विदलन

R-O-R′ + HI (1 तुल्यांक) ⟶ R-I + R′-OH [SN2: छोटा ऐल्किल आयोडाइड; 3° होने पर SN1]

कोल्बे अभिक्रिया द्वारा सैलिसिलिक अम्ल निर्माण

C₆H₅O⁻Na⁺ + CO₂ ⟶ [400 K, 4–7 atm] ⟶ 2-HO-C₆H₄-COONa ⟶ [H⁺] ⟶ 2-HO-C₆H₄-COOH

राइमर-टीमैन फॉर्मिलीकरण अभिक्रिया

C₆H₅OH + CHCl₃ + 3 NaOH ⟶ [340 K] ⟶ 2-HO-C₆H₄-CHO (सैलिसिलऐल्डिहाइड) + 3 NaCl + 2 H₂O

क्यूमीन प्रक्रम द्वारा फीनॉल का निर्माण

C₆H₅-CH(CH₃)₂ + O₂ ⟶ C₆H₅-C(CH₃)₂-OOH ⟶ [H⁺ / H₂O] ⟶ C₆H₅OH + CH₃COCH₃

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1

एथेनॉल एवं फीनॉल दोनों में हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह उपस्थित होने के बावजूद फीनॉल एथेनॉल से अत्यधिक अम्लीय क्यों होता है? रासायनिक कारण स्पष्ट कीजिए।

विस्तृत समाधान / उत्तर:

अंक विभाजन एवं मुख्य बिंदु:

1. फीनॉक्साइड आयन का अनुनादी स्थायित्व [1 अंक]: फीनॉल जब प्रोटॉन (H⁺) का त्याग करता है, तो बनने वाला फीनॉक्साइड आयन (C₆H₅O⁻) अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थायी हो जाता है। ऑक्सीजन पर उपस्थित ऋणावेश बेन्जीन वलय की ऑर्थो एवं पैरा स्थितियों पर 4 अनुनादी संरचनाओं द्वारा विस्थानीकृत हो जाता है:
C₆H₅O⁻ ⟷ (o-)C₆H₅⁻=O ⟷ (p-)C₆H₅⁻=O ⟷ (o-)C₆H₅⁻=O
आवेश के इस फैलाव से आयन की ऊर्जा घटती है और स्थायित्व बढ़ता है।
2. एथॉक्साइड आयन का अस्थायित्व (+I प्रभाव) [1 अंक]: इसके विपरीत, एथेनॉल के आयनन से बना एथॉक्साइड आयन (CH₃CH₂O⁻) अनुनाद प्रदर्शित नहीं करता। ऋणावेश केवल एक ऑक्सीजन पर केंद्रित रहता है। साथ ही एथिल समूह का इलेक्ट्रॉन-प्रतिकर्षी +I प्रेरणी प्रभाव ऑक्सीजन पर ऋणावेश को और अधिक बढ़ाकर आयन को अत्यधिक अस्थायी बना देता है:
CH₃CH₂ ⟶ O⁻ (+I प्रभाव द्वारा अस्थायी)

अंतिम निष्कर्ष: फीनॉक्साइड आयन अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थायी होने तथा एथॉक्साइड आयन के अस्थायी होने के कारण फीनॉल (pKa ≈ 10) एथेनॉल (pKa ≈ 16) से लगभग 10⁶ गुना प्रबल अम्ल है।

उदाहरण 2

(क) तृतीयक ब्यूटिल ब्रोमाइड की अभिक्रिया सोडियम मेथॉक्साइड से कराने पर ईथर के स्थान पर 2-मेथिलप्रोपीन प्राप्त होती है। समीकरण सहित कारण स्पष्ट कीजिए। [2 अंक]
(ख) तृतीयक ब्यूटिल मेथिल ईथर बनाने के लिए उपयुक्त अभिकर्मक एवं समीकरण लिखिए। [1 अंक]

विस्तृत समाधान / उत्तर:

(क) विलोपन अभिक्रिया का कारण [2 अंक]:

विलियम्सन ईथर संश्लेषण एक SN2 नाभिकस्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। सोडियम मेथॉक्साइड (CH₃O⁻Na⁺) नाभिकस्नेही होने के साथ-साथ एक प्रबल ब्रान्स्टेड क्षारक भी है।
तृतीयक ब्यूटिल ब्रोमाइड एक तृतीयक (3°) ऐल्किल हैलाइड है, जिसके केंद्रीय कार्बन के चारों ओर भारी त्रिविम बाधा (Steric Hindrance) होती है। अतः मेथॉक्साइड आयन पीछे से SN2 आक्रमण नहीं कर पाता।
इसके स्थान पर क्षारक मेथॉक्साइड आयन एक β-हाइड्रोजन का निष्कासन कर देता है, जिससे प्रतिस्थापन के स्थान पर 100% द्वि-अणुक विलोपन (E2) होकर ऐल्कीन बनती है:
(CH₃)₃C–Br + CH₃O⁻Na⁺ ⟶ (CH₃)₂C=CH₂ (2-मेथिलप्रोपीन) + CH₃OH + NaBr

(ख) सही अभिकर्मक एवं समीकरण [1 अंक]:

ईथर निर्माण हेतु ऐल्किल हैलाइड प्राथमिक (या मेथिल) तथा ऐल्कॉक्साइड तृतीयक होना चाहिए:
अभिकर्मक: सोडियम तृतीयक ब्यूटॉक्साइड + मेथिल आयोडाइड
(CH₃)₃C–O⁻Na⁺ + CH₃–I ⟶ (CH₃)₃C–O–CH₃ (तृतीयक ब्यूटिल मेथिल ईथर) + NaI

उदाहरण 3

1 तुल्यांक सांद्र HI के साथ गर्म करने पर निम्नलिखित यौगिक क्या मुख्य उत्पाद देंगे? क्रियाविधि सहित समझाइए:
(क) ऐनिसोल (मेथॉक्सीबेन्जीन) [1.5 अंक]
(ख) तृतीयक ब्यूटिल मेथिल ईथर [1.5 अंक]

विस्तृत समाधान / उत्तर:

(क) ऐनिसोल (C₆H₅–O–CH₃) का विदलन [1.5 अंक]:

चरण 1: HI द्वारा ऐनिसोल की ऑक्सीजन प्रोटॉनीकृत होकर मेथिलफेनिल ऑक्सोनियम आयन बनाती है: C₆H₅–O⁺(H)–CH₃।
चरण 2: ऐनिसोल में ऐरोमैटिक C(sp²)–O बंध में बेन्जीन वलय के साथ अनुनाद के कारण आंशिक द्वि-आबंध लक्षण होता है, जिससे यह बंध अत्यंत दृढ़ रहता है और नहीं टूटता। जबकि मेथिल का C(sp³)–O बंध एकल बंध है।
परिणाम: आयोडाइड आयन (I⁻) SN2 मार्ग द्वारा कम बाधाग्रस्त मेथिल कार्बन पर आक्रमण करता है:
C₆H₅–O–CH₃ + HI ⟶ C₆H₅OH (फीनॉल) + CH₃I (मेथिल आयोडाइड)

(ख) तृतीयक ब्यूटिल मेथिल ईथर का विदलन [1.5 अंक]:

चरण 1: ईथर ऑक्सीजन प्रोटॉनीकृत होती है: (CH₃)₃C–O⁺(H)–CH₃।
चरण 2: यह अभिक्रिया SN1 क्रियाविधि द्वारा होती है, क्योंकि तृतीयक C–O बंध टूटने से अत्यधिक स्थायी 3° कार्बधनायन [(CH₃)₃C⁺] बनता है।
परिणाम: उदासीन मेथेनॉल अलग होता है तथा 3° कार्बधनायन I⁻ से जुड़कर तृतीयक ब्यूटिल आयोडाइड बनाता है:
(CH₃)₃C–O–CH₃ + HI ⟶ (CH₃)₃C–I (तृतीयक ब्यूटिल आयोडाइड) + CH₃OH (मेथेनॉल)

उदाहरण 4

(क) ल्यूकास परीक्षण का सिद्धांत, अभिकर्मक एवं इसके द्वारा 1°, 2° व 3° ऐल्कोहॉल की पहचान के प्रेक्षण विस्तार से लिखिए। [3 अंक]
(ख) तृतीयक ब्यूटिल ऐल्कोहॉल की वाष्प को 573 K ताप पर तप्त तांबे के ऊपर प्रवाहित करने पर क्या होगा? समीकरण दीजिए। [1 अंक]

विस्तृत समाधान / उत्तर:

(क) ल्यूकास परीक्षण का सिद्धांत एवं प्रेक्षण [3 अंक]:

अभिकर्मक: सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (conc. HCl) एवं निर्जल जिंक क्लोराइड (anh. ZnCl₂) का सममोलर मिश्रण ल्यूकास अभिकर्मक कहलाता है।
सिद्धांत: ऐल्कोहॉल ल्यूकास अभिकर्मक से क्रिया कर अविलेय ऐल्किल क्लोराइड बनाते हैं, जिससे विलयन में धुंधलापन (turbidity) आ जाता है:
R–OH + HCl ⟶ [निर्जल ZnCl₂] ⟶ R–Cl↓ (धुंधलापन) + H₂O
अभिक्रिया कार्बधनायन (SN1) के माध्यम से होती है, अतः सक्रियता का क्रम कार्बधनायन के स्थायित्व अनुसार होता है: 3° > 2° > 1°।
प्रेक्षण:
- 3° ऐल्कोहॉल: अत्यधिक स्थायी 3° कार्बधनायन तुरंत बनने के कारण कमरे के ताप पर तत्काल / तुरंत भारी धुंधलापन उत्पन्न होता है।
- 2° ऐल्कोहॉल: कमरे के ताप पर लगभग 5 मिनट के भीतर धीरे-धीरे धुंधलापन उत्पन्न होता है।
- 1° ऐल्कोहॉल: 1° कार्बधनायन अत्यधिक अस्थायी होने से कमरे के ताप पर विलयन पूर्णतः स्वच्छ रहता है; केवल गर्म करने पर धुंधलापन आता है।

(ख) 573 K ताप पर Cu पर तृतीयक ब्यूटिल ऐल्कोहॉल [1 अंक]:

1° एवं 2° ऐल्कोहॉल विहाइड्रोजनीकरण द्वारा क्रमशः ऐल्डिहाइड व कीटोन बनाते हैं। परंतु 3° ऐल्कोहॉल में कोई α-हाइड्रोजन नहीं होता, अतः इसका विहाइड्रोजनीकरण संभव नहीं है।
इसके स्थान पर तप्त Cu (573 K) पर इसका निर्जलीकरण (Dehydration) होकर ऐल्कीन बनती है:
(CH₃)₃C–OH ⟶ [Cu, 573 K] ⟶ (CH₃)₂C=CH₂ (2-मेथिलप्रोपीन) + H₂O

उदाहरण 5

(क) समीकरण एवं परिस्थितियों सहित लिखिए: (1) कोल्बे अभिक्रिया, (2) राइमर-टीमैन अभिक्रिया। [2.5 अंक]
(ख) ऑर्थो-नाइट्रोफीनॉल भाप वाष्पशील है, जबकि पैरा-नाइट्रोफीनॉल नहीं। कारण स्पष्ट कीजिए। [1.5 अंक]

विस्तृत समाधान / उत्तर:

(क) नाम अभिक्रियाएँ [2.5 अंक]:

(1) कोल्बे अभिक्रिया [1.25 अंक]: सोडियम फीनॉक्साइड को कार्बन डाइऑक्साइड गैस के साथ 400 K ताप एवं 4-7 वायुमंडलीय दाब पर गर्म कर अम्लीकरण करने पर सैलिसिलिक अम्ल बनता है:
C₆H₅ONa + CO₂ ⟶ [400 K, 5 atm] ⟶ 2-HO–C₆H₄–COONa ⟶ [H⁺] ⟶ 2-HO–C₆H₄–COOH (सैलिसिलिक अम्ल)
(2) राइमर-टीमैन अभिक्रिया [1.25 अंक]: फीनॉल को क्लोरोफॉर्म तथा जलीय NaOH के साथ 340 K पर गर्म कर अम्लीकरण करने पर सैलिसिलऐल्डिहाइड बनता है (सक्रिय इलेक्ट्रॉनस्नेही उदासीन डाइक्लोरोकार्बीन :CCl₂ है):
C₆H₅OH + CHCl₃ + 3 NaOH ⟶ [340 K] ⟶ 2-HO–C₆H₄–CHO (सैलिसिलऐल्डिहाइड) + 3 NaCl + 2 H₂O

(ख) ऑर्थो एवं पैरा नाइट्रोफीनॉल की भाप वाष्पशीलता [1.5 अंक]:

ऑर्थो-नाइट्रोफीनॉल: इसमें –OH एवं –NO₂ समूह परस्पर समीप होने के कारण उसी अणु के भीतर अंतःआण्विक हाइड्रोजन आबंधन (चीलेशन) हो जाता है। इससे अणु एकाकी रहता है और पास वाले अणुओं से नहीं जुड़ पाता। अतः क्वथनांक कम होता है और यह भाप वाष्पशील (Steam-Volatile) होता है।
पैरा-नाइट्रोफीनॉल: इसमें समूह दूर होने से अंतःआण्विक बंध संभव नहीं होता। यह समीपवर्ती अणुओं के साथ प्रबल अंतर-आण्विक हाइड्रोजन आबंधन बनाता है, जिससे अणुओं का संगुणन हो जाता है। अतः क्वथनांक बढ़ जाता है और यह भाप वाष्पशील नहीं होता।

उदाहरण 6

(क) अणुसूत्र C₇H₈O युक्त एक ऐरोमैटिक यौगिक (A) जल एवं NaHCO₃ में अविलेय है, परंतु जलीय NaOH में घुल जाता है। ब्रोमीन जल के साथ यह तुरंत एक सफेद अवक्षेप (B) देता है जिसका अणुसूत्र C₇H₅OBr₃ है। यौगिक (A) एवं (B) की पहचान कीजिए तथा अभिक्रिया लिखिए। [2 अंक]
(ख) निम्नलिखित को कैसे परिवर्तित करेंगे?
(1) फीनॉल से ऐस्पिरिन [1.5 अंक]
(2) क्यूमीन से फीनॉल एवं ऐसीटोन [1.5 अंक]

विस्तृत समाधान / उत्तर:

(क) यौगिक (A) एवं (B) की पहचान [2 अंक]:

यौगिक (A) का निर्धारण:
- C₇H₈O सूत्र बेन्जीन वलय की उपस्थिति दर्शाता है।
- NaHCO₃ में अविलेय होने से यह कार्बोक्सिलिक अम्ल नहीं है; NaOH में घुलने से यह एक फीनॉलिक यौगिक (क्रिसॉल / मेथिलफीनॉल) है।
- ब्रोमीन जल से ट्राइब्रोमो व्युत्पन्न (C₇H₅OBr₃) बनाता है, अर्थात् –OH के सापेक्ष दोनों ऑर्थो एवं एक पैरा स्थिति रिक्त है।
- अतः यौगिक (A) m-क्रिसॉल (3-मेथिलफीनॉल) है।
यौगिक (B) का निर्धारण:
- m-क्रिसॉल के 2, 4 एवं 6 स्थान पर ब्रोमीन प्रतिस्थापित होकर 2,4,6-ट्राइब्रोमो-3-मेथिलफीनॉल (B) का सफेद अवक्षेप बनता है:
  3-CH₃–C₆H₄–OH + 3 Br₂ ⟶ 2,4,6-Br₃-3-CH₃–C₆H₂–OH↓ (सफेद अवक्षेप) + 3 HBr
उत्तर: यौगिक (A) = m-क्रिसॉल; यौगिक (B) = 2,4,6-ट्राइब्रोमो-m-क्रिसॉल।

(ख) रासायनिक रूपांतरण [3 अंक]:

(1) फीनॉल से ऐस्पिरिन [1.5 अंक]:
1. फीनॉल को NaOH द्वारा सोडियम फीनॉक्साइड में बदलकर CO₂ (400 K, 5 atm) से अभिक्रिया कराकर अम्लीकरण करने पर सैलिसिलिक अम्ल बनता है (कोल्बे अभिक्रिया):
  C₆H₅OH ⟶ [NaOH] ⟶ C₆H₅ONa ⟶ [CO₂, 400 K, 5 atm / H⁺] ⟶ 2-HO–C₆H₄–COOH
2. सैलिसिलिक अम्ल का सांद्र H₂SO₄ की उपस्थिति में ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड द्वारा ऐसीटिलन कराने पर ऐस्पिरिन प्राप्त होती है:
  2-HO–C₆H₄–COOH + (CH₃CO)₂O ⟶ [H⁺] ⟶ 2-(CH₃COO)–C₆H₄–COOH (ऐस्पिरिन) + CH₃COOH
(2) क्यूमीन से फीनॉल एवं ऐसीटोन [1.5 अंक]:
1. क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेन्जीन) का वायु की ऑक्सीजन द्वारा 368-408 K पर ऑक्सीकरण कराकर क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनाया जाता है:
  C₆H₅–CH(CH₃)₂ + O₂ ⟶ C₆H₅–C(CH₃)₂–OOH (क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड)
2. तनु H₂SO₄ के साथ गर्म करने पर यह अपघटित होकर फीनॉल तथा ऐसीटोन देता है:
  C₆H₅–C(CH₃)₂–OOH ⟶ [तनु H₂SO₄, ताप] ⟶ C₆H₅OH (फीनॉल) + CH₃COCH₃ (ऐसीटोन)

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

सदैव प्राथमिक/मेथिल हैलाइड (CH₃I) तथा तृतीयक ऐल्कॉक्साइड ((CH₃)₃C–O⁻Na⁺) का प्रयोग करें।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

ऐनिसोल में सदैव फीनॉल (C₆H₅OH) तथा मेथिल आयोडाइड (CH₃I) प्राप्त होता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

1° ऐल्कोहॉल कमरे के ताप पर स्वच्छ रहता है, परंतु गर्म करने पर ऐल्किल क्लोराइड बनकर धुंधलापन अवश्य देता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

फीनॉल कार्बोनिक अम्ल (H₂CO₃) से दुर्बल अम्ल है। यह NaOH में घुलता है, परंतु NaHCO₃ से CO₂ मुक्त नहीं करता (केवल पिक्रिक अम्ल अपवाद है)।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

तप्त Cu (573 K) पर 3° ऐल्कोहॉल निर्जलित होकर ऐल्कीन बनाता है: (CH₃)₃COH ⟶ (CH₃)₂C=CH₂ + H₂O।

चित्रात्मक व्याख्या एवं मॉडल

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1

फीनॉक्साइड आयन के अनुनादी स्थायित्व के कारण फीनॉल ऐलिफैटिक ऐल्कोहॉल से लगभग दस लाख गुना अधिक अम्लीय होता है।

मुख्य बिंदु 2

ऑर्थो व पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षी –NO₂ समूह फीनॉक्साइड के ऋणावेश को विस्थानीकृत कर अम्लता अत्यधिक बढ़ाते हैं (पिक्रिक अम्ल pKa = 0.38)।

मुख्य बिंदु 3

ल्यूकास अभिकर्मक (सांद्र HCl + निर्जल ZnCl₂) द्वारा विभेद: 3° तत्काल धुंधलापन, 2° लगभग 5 मिनट में, तथा 1° केवल गर्म करने पर धुंधलापन देता है।

मुख्य बिंदु 4

विलियम्सन ईथर संश्लेषण में ऐल्किल हैलाइड प्राथमिक होना अनिवार्य है; 3° हैलाइड लेने पर E2 विलोपन द्वारा ऐल्कीन बनती है।

मुख्य बिंदु 5

ठंडे HI (1 तुल्यांक) द्वारा 1°/2° ईथर में छोटे ऐल्किल पर SN2 आक्रमण होता है; 3° समूह होने पर SN1 द्वारा 3° ऐल्किल आयोडाइड बनता है।

मुख्य बिंदु 6

ऐनिसोल को HI के साथ गर्म करने पर फीनॉल तथा मेथिल आयोडाइड बनते हैं, क्योंकि ऐरोमैटिक C–O बंध में अनुनादी द्वि-आबंध लक्षण होता है।

मुख्य बिंदु 7

कोल्बे अभिक्रिया में सोडियम फीनॉक्साइड को CO₂ (400 K, 5 atm) से गर्म कर सैलिसिलिक अम्ल व तत्पश्चात् ऐस्पिरिन बनाई जाती है।

मुख्य बिंदु 8

राइमर-टीमैन अभिक्रिया में फीनॉल, क्लोरोफॉर्म व क्षार की अभिक्रिया से उदासीन डाइक्लोरोकार्बीन (:CCl₂) द्वारा सैलिसिलऐल्डिहाइड बनता है।

मुख्य बिंदु 9

क्यूमीन प्रक्रम फीनॉल निर्माण का मुख्य औद्योगिक मार्ग है, जिसमें मूल्यवान ऐसीटोन सममोलर सह-उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

मुख्य बिंदु 10

ऑर्थो-नाइट्रोफीनॉल में अंतःआण्विक H-आबंधन के कारण यह भाप वाष्पशील है, जबकि पैरा-नाइट्रोफीनॉल में अंतर-आण्विक H-आबंधन होने से यह वाष्पशील नहीं है।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

बढ़ते अम्लीय सामर्थ्य के क्रम में व्यवस्थित कीजिए: फीनॉल, p-नाइट्रोफीनॉल, p-क्रिसॉल, एथेनॉल एवं 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफीनॉल।

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: एथेनॉल < p-क्रिसॉल < फीनॉल < p-नाइट्रोफीनॉल < 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफीनॉल (पिक्रिक अम्ल)। एथेनॉल में अनुनाद नहीं होता; p-क्रिसॉल में इलेक्ट्रॉन-प्रतिकर्षी –CH₃ है; p-नाइट्रोफीनॉल में –NO₂ आवेश कम करता है; पिक्रिक अम्ल में तीन –NO₂ समूह इसे अत्यंत प्रबल अम्ल बनाते हैं।
ऋणायन के अनुनादी स्थायित्व तथा प्रतिस्थापियों के प्रेरणी/मेसोमेरिक प्रभावों पर विचार कीजिए।

2-मेथिलप्रोपीन पर (1) अम्ल-उत्प्रेरित जलयोजन तथा (2) हाइड्रोबोरोनन-ऑक्सीकरण कराने पर क्या उत्पाद प्राप्त होंगे?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: (1) अम्ल जलयोजन में मार्कोनीकॉफ नियम से स्थायी 3° कार्बधनायन द्वारा 2-मेथिलप्रोपेन-2-ऑल (तृतीयक ब्यूटिल ऐल्कोहॉल) बनता है। (2) हाइड्रोबोरोनन-ऑक्सीकरण में ऐंटी-मार्कोनीकॉफ विधि से 2-मेथिलप्रोपेन-1-ऑल (आइसोब्यूटिल ऐल्कोहॉल) बनता है।
एक में मार्कोनीकॉफ नियम व कार्बधनायन बनता है, दूसरे में ऐंटी-मार्कोनीकॉफ सिन-योग होता है।

ऑर्थो-नाइट्रोफीनॉल का क्वथनांक पैरा-नाइट्रोफीनॉल से कम क्यों होता है तथा यह भाप वाष्पशील क्यों है?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: ऑर्थो-नाइट्रोफीनॉल में उसी अणु के भीतर अंतःआण्विक H-आबंधन (चीलेशन) होने से अणु एकाकी रहता है। पैरा-नाइट्रोफीनॉल में समीपवर्ती अणुओं के साथ प्रबल अंतर-आण्विक H-आबंधन होने से संगुणन होता है और क्वथनांक बढ़ जाता है। अतः ऑर्थो समावयवी भाप वाष्पशील होता है।
अंतःआण्विक बनाम अंतर-आण्विक हाइड्रोजन आबंधन के प्रभाव की तुलना कीजिए।

डाइएथिल ईथर को आधिक्य सांद्र HI के साथ गर्म करने पर क्या होता है?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: दोनों C–O बंध टूट जाते हैं तथा बना हुआ एथेनॉल भी अतिरिक्त HI द्वारा ऐल्किल आयोडाइड में बदल जाता है। कुल अभिक्रिया: CH₃CH₂–O–CH₂CH₃ + 2 HI ⟶ 2 CH₃CH₂I + H₂O।
प्रारंभिक विदलन के उपरांत बने एथेनॉल पर अतिरिक्त HI की अभिक्रिया पर विचार कीजिए।

एक सरल रासायनिक परीक्षण द्वारा एथेनॉल एवं मेथेनॉल में किस प्रकार विभेद करेंगे?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: आयोडोफॉर्म परीक्षण: यौगिक में I₂ तथा NaOH मिलाकर गर्म करने पर एथेनॉल CH₃CH(OH)– समूह की उपस्थिति के कारण चमकीला पीला आयोडोफॉर्म (CHI₃) का अवक्षेप देता है। मेथेनॉल में यह समूह न होने से कोई पीला अवक्षेप नहीं बनता।
हैलोफॉर्म (आयोडोफॉर्म) परीक्षण की उपस्थिति पर ध्यान दीजिए।

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Module 2: ऐल्कोहॉल एवं फीनॉल की विरचन (निर्माण) विधियाँ

Module 3: ऐल्कोहॉल के भौतिक व रासायनिक गुण, विभेदक परीक्षण एवं ऑक्सीकरण

Module 4: फीनॉल की अम्लता, अनुनाद एवं प्रमुख नाम अभिक्रियाएँ

Module 5: ईथर — विलियम्सन संश्लेषण एवं सांद्र HI द्वारा आबंध विदलन

Module 6: व्यावसायिक ऐल्कोहॉल एवं उच्च माध्यमिक के महत्वपूर्ण रूपांतरण

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