Haloalkanes And Haloarenes MCQ Quiz in বাংলা - Objective Question with Answer for Haloalkanes And Haloarenes - বিনামূল্যে ডাউনলোড করুন [PDF]

ধারণা:

নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া (SN₂ প্রক্রিয়া)

• SN₂ (Substitution Nucleophilic Bimolecular) প্রক্রিয়ায় একটি একক ধাপে নিউক্লিওফাইল সাবস্ট্রেট কার্বন পরমাণুতে লিভিং গ্রুপের বিপরীত দিক থেকে আক্রমণ করে, যার ফলে পিছনের দিক থেকে আক্রমণ ঘটে।
• এই প্রক্রিয়াটি কার্বন কেন্দ্রে কনফিগারেশনের বিপরীতকরণ (Walden inversion) সৃষ্টি করে।
• প্রাইমারি অ্যালকাইল হ্যালাইড দ্বারা SN2 বিক্রিয়া অনুকূল হয় এবং স্টেরিক বাধার কারণে টারশিয়ারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের জন্য কম অনুকূল।

ব্যাখ্যা:

• SN2 প্রক্রিয়া বৈশিষ্ট্য:
  • SN2 বিক্রিয়া এক-ধাপের প্রক্রিয়া যেখানে নিউক্লিওফাইল বিপরীত দিক থেকে আক্রমণ করে, যার ফলে কাইরাল কেন্দ্রে বিপরীতকরণ (inversion) ঘটে।
  • এই ক্রমের প্রতিটি প্রতিস্থাপনের জন্য, প্রতিস্থাপিত কার্বনে স্টেরিওকেমিস্ট্রির বিপরীতকরণের (inversion) প্রত্যাশা করা উচিত।
• যৌগ E এবং F:
  • E একটি SN2 প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে পাওয়া যায়, যেখানে একটি OH গ্রুপ প্রবর্তিত হয়, যার ফলে মূল কনফিগারেশনের বিপরীতকরণ ঘটে।
  • তারপর F আরেকটি SN2 প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে পাওয়া যায়, যেখানে একটি I গ্রুপ OH গ্রুপকে প্রতিস্থাপন করে, আবার বিপরীতকরণ ঘটে।
• ডাবল ইনভারশন:
  • যেহেতু দুটি SN2 বিক্রিয়া ক্রমান্বয়ে ঘটছে (প্রথমে OH প্রবর্তন, তারপর I দিয়ে প্রতিস্থাপন), তাই ডাবল ইনভারশন হবে, যার ফলে মূল যৌগের মতোই স্টেরিওকেমিস্ট্রি হবে।

• দুটি SN2 বিক্রিয়ার পরে যৌগ F-এ মূল স্টেরিওকেমিস্ট্রি বজায় থাকবে।
• বিকল্পগুলি মূল যৌগের তুলনায় বিপরীত কনফিগারেশনের সাথে যৌগ E এবং মূল কনফিগারেশনের সাথে যৌগ F দেখাতে হবে।

• E-এর OH গ্রুপের সাথে বিপরীত কনফিগারেশন আছে।
• F-এর I গ্রুপের সাথে মূল কনফিগারেশন আছে।

সুতরাং, সঠিক উত্তর হল বিকল্প 2।

ধারণা:

হ্যালাইডের শ্রেণীবিভাগ

• বেনজাইলিক হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু একটি কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে যা একটি বেনজিন বলয় এর সাথে সংযুক্ত।
• অ্যারিল হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু সরাসরি একটি আরোমেটিক বলয় (যেমন, বেঞ্জিন) এর সাথে সংযুক্ত।
• অ্যালিলাইক হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু একটি কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে যা একটি কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধন (C=C) এর সাথে সংলগ্ন।
• ভিনাইলিক হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু সরাসরি একটি কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধনের সাথে সংযুক্ত।

ব্যাখ্যা:

• বেনজাইলিক হ্যালাইড: গঠন: \(C₆H₅-CH₂-X\)
• অ্যারিল হ্যালাইড: গঠন: \(C₆H₅-X\)
• অ্যালিলাইক হ্যালাইড: গঠন: \(C=C-C-X\) (যেখানে X হল হ্যালোজেন)
• ভিনাইলিক হ্যালাইড: গঠন: \(C=C-X\)

প্রদত্ত যৌগটিকে অ্যালিলাইক হ্যালাইড হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় যদি হ্যালোজেন পরমাণু (Cl, Br, I, F) একটি দ্বিবন্ধন (C=C) এর পাশের কার্বনের সাথে যুক্ত থাকে।

সঠিক উত্তর হল অ্যালিলাইক হ্যালাইড

ধারণা:

S_N1 কৌশল এবং কার্বোক্যাটায়ন স্থায়িত্ব

• S_N1 কৌশল: S_N1 বিক্রিয়া দুটি ধাপে ঘটে:
  • ধাপ 1: লিভিং গ্রুপ (Cl⁻) চলে যাওয়ার মাধ্যমে কার্বোক্যাটায়ন তৈরি হয়।
  • ধাপ 2: কার্বোক্যাটায়নে নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ।
  হার-নির্ধারক ধাপটি হল কার্বোক্যাটায়ন তৈরি হওয়া, তাই কার্বোক্যাটায়নের স্থায়িত্ব বিক্রিয়ার হার নির্ধারণ করে।
• কার্বোক্যাটায়ন স্থায়িত্ব:
  • বেনজাইলিক এবং অ্যালিলিক কার্বোক্যাটায়ন অনুনাদ দ্বারা স্থিতিশীল হয়, যা তাদের S_N1 কৌশলে আরও প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে।
  • প্রাথমিক কার্বোক্যাটায়নগুলি অস্থির কারণ তাদের অনুনাদ বা হাইপারকনজুগেশন স্থিতিশীলতার অভাব রয়েছে।

ব্যাখ্যা:

• যৌগ A (বেনজাইলিক ক্লোরাইড, C₆H₅CH₂Cl):
• 
  • ক্লোরাইড আয়ন চলে যাওয়ার পরে, ফলস্বরূপ বেনজাইলিক কার্বোক্যাটায়ন অ্যারোমেটিক রিংয়ের সাথে অনুনাদ দ্বারা স্থিতিশীল হয়।
  • এই অনুনাদ ধনাত্মক চার্জকে রিংয়ের উপরে ডিলোকালাইজড হতে দেয়, যা এটিকে S_N1 কৌশলে অত্যন্ত স্থিতিশীল এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে।
• যৌগ B (ইথাইল ক্লোরাইড, CH₃CH₂Cl):
• 
  • ক্লোরাইড আয়ন চলে যাওয়ার ফলে একটি প্রাথমিক কার্বোক্যাটায়ন তৈরি হয়, যা অস্থির কারণ এতে অনুনাদ বা হাইপারকনজুগেশন স্থিতিশীলতার অভাব রয়েছে।
  • এটি S_N1 কৌশলে বিক্রিয়া করার জন্য সবচেয়ে ধীর করে তোলে।
• যৌগ C (অ্যালিলিক ক্লোরাইড, CH₂=CHCH₂Cl):
• 
  • লিভিং গ্রুপ চলে যাওয়ার পরে গঠিত অ্যালিলিক কার্বোক্যাটায়ন সংলগ্ন দ্বিবন্ধন সহ অনুনাদ দ্বারা স্থিতিশীল হয়।
  • এটি একটি প্রাথমিক কার্বোক্যাটায়নের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল কিন্তু একটি বেনজাইলিক কার্বোক্যাটায়নের চেয়ে কম স্থিতিশীল।

সিদ্ধান্ত:

সঠিক উত্তর হল বিকল্প 3: A > C > B

ধারণা:

প্রতিস্থাপন এবং অপসারণ বিক্রিয়া

• প্রদত্ত বিক্রিয়াগুলিতে, আমরা নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন (S_N2) এবং অপসারণ (E₂) বিক্রিয়া নিয়ে কাজ করছি। নিউক্লিওফাইল এবং বিক্রিয়ার অবস্থার (অ্যালকোহলযুক্ত বা জলীয় মাধ্যম) পছন্দ পণ্য নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

বিক্রিয়া:

• বিক্রিয়া 1: CH3CH2CH2Cl + I⁻ (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)
  • এটি একটি সাধারণ S_N2 বিক্রিয়া যেখানে আয়োডাইড আয়ন (I⁻) ক্লোরিন পরমাণু (Cl⁻) প্রতিস্থাপন করে। বিক্রিয়াটি একটি পোলার অ্যাপ্রোটিক দ্রাবকে একটি শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল (I⁻) দ্বারা প্রভাবিত হয়।
  • পণ্য: 1-আয়োডোপ্রোপেন (CH₃CH₂CH₂I)
  • বিক্রিয়া:
  • 
• বিক্রিয়া 2: (CH₃)₃C-Br + ইথানোলিক KCN (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)
  • ইথানোলিক পটাশিয়াম সায়ানাইড (KCN) একটি প্রতিস্থাপন (S_N1) বিক্রিয়ায় নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করতে পারে।
  • বিক্রিয়া:
  বিক্রিয়া 3: CH₃CHBrCH₃ + জলীয় KOH (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)
  • জলীয় KOH হাইড্রোক্সাইড আয়ন (OH⁻) সরবরাহ করে যা নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করে। এর ফলে একটি প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া হয় যেখানে Br⁻ কে OH⁻ দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়।
  • পণ্য: 2-প্রোপানল (CH₃CH(OH)CH₃)
  • বিক্রিয়া:
  বিক্রিয়া 4: CH₃CHBrCH₃ + অ্যালকোহলযুক্ত KOH (অপসারণ বিক্রিয়া)
  • অ্যালকোহলযুক্ত KOH E₂ অপসারণ প্রক্রিয়াকে সমর্থন করে। এটি 2-ব্রোমোপ্রোপেন থেকে HBr অপসারণের দিকে পরিচালিত করে, প্রোপিন (CH₃CH=CH₂) তৈরি করে।
  • পণ্য: প্রোপিন (CH₃CH=CH₂)
  • বিক্রিয়া:

উপসংহার:

• বিক্রিয়া 1: 1-আয়োডোপ্রোপেন
• বিক্রিয়া 2: টার্ট-বুটাইল সায়ানাইড
• বিক্রিয়া 3: 2-প্রোপানল
• বিক্রিয়া 4: প্রোপিন

সঠিক উত্তর হল বিকল্প 2।

ধারণা:

হাইড্রোলাইসিসে অ্যালকাইল হ্যালাইডের প্রতিক্রিয়াশীলতা

• অ্যালকাইল হ্যালাইডের হাইড্রোলাইসিস সাধারণত হ্যালাইডের গঠনের উপর নির্ভর করে S_N1 বা S_N2 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে।
• S_N1 প্রক্রিয়াটি কার্বোক্যাটায়ন অন্তর্বর্তীর স্থিতিশীলতার কারণে তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির দ্বারা সমর্থিত হয়, যখন প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলি সাধারণত S_N2 প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়।
• হাইড্রোলাইসিসের হার কার্বোক্যাটায়ন গঠনের সহজতা বা নিউক্লিওফিলিক আক্রমণের জন্য স্টেরিক বাধার অভাবের সাথে বৃদ্ধি পায়।

ব্যাখ্যা:

• যৌগ I (ব্রোমোবেনজিন): ব্রোমোবেনজিন একটি অ্যারিল হ্যালাইড। অ্যারিল হ্যালাইডে, হ্যালোজেন পরমাণু সরাসরি অ্যারোমেটিক রিংয়ের sp2 সংকরিত কার্বনের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই বন্ধনটির অনুরণনের কারণে আংশিক দ্বি-বন্ধন অক্ষর থাকে, যা এটিকে খুব শক্তিশালী এবং ভাঙা কঠিন করে তোলে। ফলস্বরূপ, অ্যারিল হ্যালাইডগুলি হাইড্রোলাইসিসের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, যা ব্রোমোবেনজিনকে এই তালিকায় সবচেয়ে কম প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে।
• যৌগ II (সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইড): সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইড একটি দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইড। দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডে, হাইড্রোলাইসিস SN1 বা SN2 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটতে পারে। তবে, কম স্থিতিশীল দ্বিতীয় কার্বোক্যাটায়ন এবং প্রাথমিক অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির তুলনায় আরও স্টেরিক বাধার কারণে এটি তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির চেয়ে কম প্রতিক্রিয়াশীল। সুতরাং, এর প্রতিক্রিয়াশীলতা মাঝারি।
• 
• যৌগ III (ব্রোমোসাইক্লোহেক্সিন): এটি একটি বেনজিলিক হ্যালাইড, যেখানে ব্রোমিন একটি দ্বি-বন্ধন (অ্যালিলিক অবস্থান) সংলগ্ন কার্বনের সাথে সংযুক্ত থাকে। অ্যালিলিক কার্বোক্যাটায়নগুলি দ্বি-বন্ধনের সাথে অনুরণন দ্বারা স্থিতিশীল হয়, যা হাইড্রোলাইসিসকে সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইডের চেয়ে দ্রুত করে তোলে। এর ফলে দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির তুলনায় উচ্চতর প্রতিক্রিয়াশীলতা ঘটে।
• 
• যৌগ IV (টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড): টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড একটি তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইড। তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলি S_N1 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে হাইড্রোলাইসিসে খুব দ্রুত বিক্রিয়া করে কারণ গঠিত তৃতীয় কার্বোক্যাটায়ন হাইপারকনজুগেশন এবং পার্শ্ববর্তী অ্যালকাইল গ্রুপ থেকে আবেশিত প্রভাবের কারণে অত্যন্ত স্থিতিশীল। অতএব, টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড এই তালিকায় সবচেয়ে প্রতিক্রিয়াশীল যৌগ।
• 

সিদ্ধান্ত:

• হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াশীলতার সঠিক ক্রমবর্ধমান ক্রম হল:
  I (ব্রোমোবেনজিন) < II (সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইড) < III (ব্রোমোসাইক্লোহেক্সিন) < IV (টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড)

ধারণা:

হ্যালাইডের শ্রেণীবিভাগ

• বেনজাইলিক হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু একটি কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে যা একটি বেনজিন বলয় এর সাথে সংযুক্ত।
• অ্যারিল হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু সরাসরি একটি আরোমেটিক বলয় (যেমন, বেঞ্জিন) এর সাথে সংযুক্ত।
• অ্যালিলাইক হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু একটি কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে যা একটি কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধন (C=C) এর সাথে সংলগ্ন।
• ভিনাইলিক হ্যালাইড: একটি হ্যালাইড যেখানে হ্যালোজেন পরমাণু সরাসরি একটি কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধনের সাথে সংযুক্ত।

ব্যাখ্যা:

• বেনজাইলিক হ্যালাইড: গঠন: \(C₆H₅-CH₂-X\)
• অ্যারিল হ্যালাইড: গঠন: \(C₆H₅-X\)
• অ্যালিলাইক হ্যালাইড: গঠন: \(C=C-C-X\) (যেখানে X হল হ্যালোজেন)
• ভিনাইলিক হ্যালাইড: গঠন: \(C=C-X\)

প্রদত্ত যৌগটিকে অ্যালিলাইক হ্যালাইড হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় যদি হ্যালোজেন পরমাণু (Cl, Br, I, F) একটি দ্বিবন্ধন (C=C) এর পাশের কার্বনের সাথে যুক্ত থাকে।

সঠিক উত্তর হল অ্যালিলাইক হ্যালাইড

ধারণা:

• জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময়, সমযোজী বন্ধন ভেঙে যায় এবং তৈরি হয়।
• এটি কার্বোনিয়াম, কার্বানায়ন, মুক্ত মূলক, কার্বিন ইত্যাদি বিভিন্ন বিক্রিয়া মধ্যবর্তী তৈরি করে।
• কার্বানায়ন: কার্বানায়নে, একটি কার্বন কেন্দ্র সাধারণত তিনটি গ্রুপের সাথে যুক্ত থাকে এবং একটি ঋণাত্মক চার্জ বহন করে।
• কার্বোনিয়াম আয়ন: কার্বোনিয়াম আয়নে, একটি কার্বন কেন্দ্র সাধারণত পাঁচটি গ্রুপের সাথে যুক্ত থাকে এবং একটি ধনাত্মক চার্জ বহন করে।
• মুক্ত মূলক: এগুলি প্রশমিত প্রজাতির যাদের একক  ইলেকট্রন থাকে এবং অত্যন্ত বিক্রিয়াশীল।
• সমযোজী বন্ধন ভেঙে যেতে পারে বিভাজনের দুটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে:
  • হোমোলাইসিস
  • হেটেরোলাইসিস

​ব্যাখ্যা:

​​হোমোলাইসিস এবং হেটেরোলাইসিস:

• তাই যখন কার্বন - ক্লোরিন বন্ধন হেটেরোলাইটিক্যালি ভেঙে যায়, একটি ধনাত্মক আয়ন এবং একটি ঋণাত্মক আয়ন তৈরি হয়।
• একটি উদাহরণ নীচে দেখানো হয়েছে:

 Additional Information

• হোমোলাইসিসের একটি উদাহরণ নীচে দেখানো হয়েছে:

ধারণা:

উর্টজ বিক্রিয়া -

• এই বিক্রিয়ায়, শুষ্ক ইথারের উপস্থিতিতে সোডিয়াম ধাতু দুটি অ্যালকাইল হ্যালাইডের সাথে বিক্রিয়া করে।
• দুটি অ্যালকাইল গ্রুপের সংযোজনের মাধ্যমে উচ্চতর অ্যালকেন একটি পণ্য হিসেবে পাওয়া যায় সোডিয়াম এবং হ্যালোজেনের যৌগের সাথে।
• অ্যালকেন গঠনের জন্য এটি একটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া।
• বিক্রিয়া : RX + 2Na + RX → R-R + 2NaX।
• যদি বিক্রিয়া মাধ্যমে কেবলমাত্র একটি হ্যালোঅ্যালকেন উপস্থিত থাকে, তাহলে উর্টজ বিক্রিয়া সমান সংখ্যক কার্বন পরমাণুযুক্ত একটি পণ্য দেয়।

ব্যাখ্যা:

প্রদত্ত বিক্রিয়া দুটি ধাপে সম্পূর্ণ হবে -

1. মুক্ত মূলক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া
2. উর্টজ বিক্রিয়া

⇒ বিক্রিয়ার প্রথম ধাপে প্রদত্ত হাইড্রোকার্বনে Br এর মুক্ত মূলক প্রতিস্থাপন ঘটে।

• প্রদত্ত হাইড্রোকার্বন মিথেন হতে পারে কারণ চূড়ান্ত পণ্যে চারটির কম কার্বন পরমাণু আছে, যা কেবলমাত্র এক কার্বনযুক্ত অ্যালকাইল হ্যালাইড থাকলে সম্ভব।
• আলোর উপস্থিতিতে Br2 এর সাথে মিথেন বিক্রিয়া করে মিথাইল ব্রোমাইড তৈরি করে।

​⇒ দ্বিতীয় বিক্রিয়ায়, উর্টজ বিক্রিয়া সংশ্লিষ্ট অ্যালকেন তৈরি করে।

সামগ্রিক রাসায়নিক বিক্রিয়া হল -

∴ প্রদত্ত বিক্রিয়ায় 'A' হল মিথেন।

অতএব, সঠিক উত্তর হল (3)

ধারণা:

হাইড্রোলাইসিসে অ্যালকাইল হ্যালাইডের প্রতিক্রিয়াশীলতা

• অ্যালকাইল হ্যালাইডের হাইড্রোলাইসিস সাধারণত হ্যালাইডের গঠনের উপর নির্ভর করে S_N1 বা S_N2 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে।
• S_N1 প্রক্রিয়াটি কার্বোক্যাটায়ন অন্তর্বর্তীর স্থিতিশীলতার কারণে তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির দ্বারা সমর্থিত হয়, যখন প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলি সাধারণত S_N2 প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়।
• হাইড্রোলাইসিসের হার কার্বোক্যাটায়ন গঠনের সহজতা বা নিউক্লিওফিলিক আক্রমণের জন্য স্টেরিক বাধার অভাবের সাথে বৃদ্ধি পায়।

ব্যাখ্যা:

• যৌগ I (ব্রোমোবেনজিন): ব্রোমোবেনজিন একটি অ্যারিল হ্যালাইড। অ্যারিল হ্যালাইডে, হ্যালোজেন পরমাণু সরাসরি অ্যারোমেটিক রিংয়ের sp2 সংকরিত কার্বনের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই বন্ধনটির অনুরণনের কারণে আংশিক দ্বি-বন্ধন অক্ষর থাকে, যা এটিকে খুব শক্তিশালী এবং ভাঙা কঠিন করে তোলে। ফলস্বরূপ, অ্যারিল হ্যালাইডগুলি হাইড্রোলাইসিসের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, যা ব্রোমোবেনজিনকে এই তালিকায় সবচেয়ে কম প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে।
• যৌগ II (সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইড): সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইড একটি দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইড। দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডে, হাইড্রোলাইসিস SN1 বা SN2 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটতে পারে। তবে, কম স্থিতিশীল দ্বিতীয় কার্বোক্যাটায়ন এবং প্রাথমিক অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির তুলনায় আরও স্টেরিক বাধার কারণে এটি তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির চেয়ে কম প্রতিক্রিয়াশীল। সুতরাং, এর প্রতিক্রিয়াশীলতা মাঝারি।
• 
• যৌগ III (ব্রোমোসাইক্লোহেক্সিন): এটি একটি বেনজিলিক হ্যালাইড, যেখানে ব্রোমিন একটি দ্বি-বন্ধন (অ্যালিলিক অবস্থান) সংলগ্ন কার্বনের সাথে সংযুক্ত থাকে। অ্যালিলিক কার্বোক্যাটায়নগুলি দ্বি-বন্ধনের সাথে অনুরণন দ্বারা স্থিতিশীল হয়, যা হাইড্রোলাইসিসকে সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইডের চেয়ে দ্রুত করে তোলে। এর ফলে দ্বিতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলির তুলনায় উচ্চতর প্রতিক্রিয়াশীলতা ঘটে।
• 
• যৌগ IV (টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড): টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড একটি তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইড। তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলি S_N1 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে হাইড্রোলাইসিসে খুব দ্রুত বিক্রিয়া করে কারণ গঠিত তৃতীয় কার্বোক্যাটায়ন হাইপারকনজুগেশন এবং পার্শ্ববর্তী অ্যালকাইল গ্রুপ থেকে আবেশিত প্রভাবের কারণে অত্যন্ত স্থিতিশীল। অতএব, টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড এই তালিকায় সবচেয়ে প্রতিক্রিয়াশীল যৌগ।
• 

সিদ্ধান্ত:

• হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াশীলতার সঠিক ক্রমবর্ধমান ক্রম হল:
  I (ব্রোমোবেনজিন) < II (সাইক্লোহেক্সিল ব্রোমাইড) < III (ব্রোমোসাইক্লোহেক্সিন) < IV (টার্ট-বিউটিল ব্রোমাইড)

ধারণা:

প্রতিস্থাপন এবং অপসারণ বিক্রিয়া

• প্রদত্ত বিক্রিয়াগুলিতে, আমরা নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন (S_N2) এবং অপসারণ (E₂) বিক্রিয়া নিয়ে কাজ করছি। নিউক্লিওফাইল এবং বিক্রিয়ার অবস্থার (অ্যালকোহলযুক্ত বা জলীয় মাধ্যম) পছন্দ পণ্য নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

বিক্রিয়া:

• বিক্রিয়া 1: CH3CH2CH2Cl + I⁻ (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)
  • এটি একটি সাধারণ S_N2 বিক্রিয়া যেখানে আয়োডাইড আয়ন (I⁻) ক্লোরিন পরমাণু (Cl⁻) প্রতিস্থাপন করে। বিক্রিয়াটি একটি পোলার অ্যাপ্রোটিক দ্রাবকে একটি শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল (I⁻) দ্বারা প্রভাবিত হয়।
  • পণ্য: 1-আয়োডোপ্রোপেন (CH₃CH₂CH₂I)
  • বিক্রিয়া:
  • 
• বিক্রিয়া 2: (CH₃)₃C-Br + ইথানোলিক KCN (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)
  • ইথানোলিক পটাশিয়াম সায়ানাইড (KCN) একটি প্রতিস্থাপন (S_N1) বিক্রিয়ায় নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করতে পারে।
  • বিক্রিয়া:
  বিক্রিয়া 3: CH₃CHBrCH₃ + জলীয় KOH (প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া)
  • জলীয় KOH হাইড্রোক্সাইড আয়ন (OH⁻) সরবরাহ করে যা নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করে। এর ফলে একটি প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া হয় যেখানে Br⁻ কে OH⁻ দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়।
  • পণ্য: 2-প্রোপানল (CH₃CH(OH)CH₃)
  • বিক্রিয়া:
  বিক্রিয়া 4: CH₃CHBrCH₃ + অ্যালকোহলযুক্ত KOH (অপসারণ বিক্রিয়া)
  • অ্যালকোহলযুক্ত KOH E₂ অপসারণ প্রক্রিয়াকে সমর্থন করে। এটি 2-ব্রোমোপ্রোপেন থেকে HBr অপসারণের দিকে পরিচালিত করে, প্রোপিন (CH₃CH=CH₂) তৈরি করে।
  • পণ্য: প্রোপিন (CH₃CH=CH₂)
  • বিক্রিয়া:

উপসংহার:

• বিক্রিয়া 1: 1-আয়োডোপ্রোপেন
• বিক্রিয়া 2: টার্ট-বুটাইল সায়ানাইড
• বিক্রিয়া 3: 2-প্রোপানল
• বিক্রিয়া 4: প্রোপিন

সঠিক উত্তর হল বিকল্প 2।

ধারণা:

S_N2 নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়া

• S_N2 বিক্রিয়ায় এক-ধাপের প্রক্রিয়া জড়িত যেখানে নিউক্লিওফাইল কার্বন পরমাণুকে আক্রমণ করে, একযোগে বাকি গ্রুপকে স্থানচ্যুত করে।
• এই প্রক্রিয়া প্রাথমিক অ্যালকাইল হ্যালাইড এবং কম বাধাপ্রাপ্ত অ্যালকাইল গ্রুপ দ্বারা অনুকূল হয়, যেখানে নিউক্লিওফাইল দ্বারা পেছনের আক্রমণকে স্টেরিক্যালি বাধা দেওয়া হয় না।
• S_N2 বিক্রিয়ার হার নিউক্লিওফাইল এবং সাবস্ট্রেট উভয়ের উপর নির্ভর করে, যা একটি বাইমলিকুলার বিক্রিয়ার হারের দিকে পরিচালিত করে।

ব্যাখ্যা:

• CH₃Br হল একটি প্রাথমিক অ্যালকাইল হ্যালাইড যার কোনো স্টেরিক বাধা নেই, যা নিউক্লিওফাইল দ্বারা সহজ পেছনের আক্রমণের কারণে S_N2 বিক্রিয়ার জন্য এটিকে অত্যন্ত অনুকূল করে তোলে।
• C₆H₅CH₂Br (বেনজাইল ব্রোমাইড) ও একটি প্রাথমিক অ্যালকাইল হ্যালাইড, কিন্তু প্রক্রিয়া চলাকালীন গঠিত বেনজাইল ক্যাটায়নের স্থিতিশীলতার কারণে এটি S_N1 বিক্রিয়া করে।
• (CH₃)₂CHBr হল একটি সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইড, এবং যদিও এটি S_N2 করতে পারে, স্টেরিক বাধার কারণে এটি CH₃Br এর তুলনায় কম অনুকূল।
• (CH₃)₃CBr হল একটি তৃতীয় অ্যালকাইল হ্যালাইড, যা উচ্চ স্টেরিক বাধার কারণে S_N1 প্রক্রিয়া করে, যা S_N2-তে পেছনের আক্রমণকে কঠিন করে তোলে।

বিক্রিয়া:

• CH₃Br (মিথাইল ব্রোমাইড) এর জন্য, জল দ্বারা নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন S_N2 প্রক্রিয়া অনুসরণ করে:
  \(CH_3Br + H_2O → CH_3OH + HBr\)
  জলের হাইড্রোক্সাইড আয়ন লিভিং Br পরমাণুর বিপরীত দিক থেকে কার্বনকে আক্রমণ করে মিথানল এবং হাইড্রোজেন ব্রোমাইড তৈরি করে।
• 
• (CH₃)₃CBr (টার্ট-বিউটাইল ব্রোমাইড) এর জন্য, S_N1 প্রক্রিয়া ঘটে:
  \((CH_3)_3CBr → (CH_3)_3C^+ + Br^- (ধীর ধাপ)\)
\((CH_3)_3C^+ + H_2O → (CH_3)_3COH + H^+\)
  বিক্রিয়াটি একটি স্থিতিশীল কার্বোকেশন গঠনের মাধ্যমে এগিয়ে যায়, তারপরে জল দ্বারা নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ হয়, যা টার্ট-বিউটানলের দিকে পরিচালিত করে।
• C₆H₅CH₂Br (বেনজাইল ব্রোমাইড) এর জন্য, SN1 প্রক্রিয়াটি এগিয়ে যায়:
  \(C_6H_5CH_2Br → C_6H_5CH_2^+ + Br^-\)
\(C_6H_5CH_2^+ + H_2O → C_6H_5CH_2OH + H^+\)
  এখানে, বেনজাইল ক্যাটায়ন গঠিত হয় এবং জল দ্বারা আক্রান্ত হয়, যার ফলে বেনজাইল অ্যালকোহল হয়।

উপসংহার:

• CH₃Br যৌগটি তার ন্যূনতম স্টেরিক বাধা এবং প্রাথমিক অ্যালকাইল কাঠামোর কারণে S_N2 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জলের সাথে নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া করে।

সঠিক উত্তরটি হল H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CHBr - CH3

ধারণা:-

অ্যালকাইনের সাথে HBr যোগ  Markovnikov's  নিয়ম অনুসরণ করে, যেখানে হাইড্রোজেন পরমাণু কম হাইড্রোজেন পরমাণুযুক্ত কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয় এবং ব্রোমিন পরমাণু বেশি হাইড্রোজেন পরমাণুযুক্ত কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়। এটি ফলে উৎপন্ন কার্বোক্যাটায়ন মধ্যবর্তী পদার্থের স্থায়িত্বের কারণে।

ব্যাখ্যা:-

প্রতিক্রিয়া:
H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CH₂ = CH2 + HBr → H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CHBr - CH3

1. HBr যোগ :
- এই প্রতিক্রিয়ায়, হাইড্রোজেন ব্রোমাইড HBr অ্যালকাইনের ট্রিপল বন্ড জুড়ে যোগ করে, যার ফলে একটি ব্রোমোঅ্যালকিন তৈরি হয়।

2. রিজিওসেলেক্টিভিটি :
- অ্যালকাইনের সাথে HBr যোগ মার্কোভনিকভের নিয়ম অনুসরণ করে, যেখানে হাইড্রোজেন পরমাণু কম হাইড্রোজেন পরমাণুযুক্ত কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয় এবং ব্রোমিন পরমাণু বেশি হাইড্রোজেন পরমাণুযুক্ত কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়। এটি ফলে উৎপন্ন কার্বোক্যাটায়ন মধ্যবর্তী পদার্থের স্থায়িত্বের কারণে।

প্রদত্ত বিকল্পগুলি:

1. \(\text{H}_3\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{C}(\text{HBr})-\text{CH}_3 \)
- এই বিকল্পটি HBr যোগের পরে গঠিত পণ্যকে উপস্থাপন করে। হাইড্রোজেন পরমাণু অ্যালকাইনের টার্মিনাল কার্বনের সাথে যুক্ত হয় এবং ব্রোমিন পরমাণু অভ্যন্তরীণ কার্বনের সাথে যুক্ত হয়, মার্কোভনিকভের নিয়ম অনুসরণ করে। অতএব, এই বিকল্পটি প্রতিক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

2.\( \text{H}_3\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{Br})-\text{CH}_3\):
- এই বিকল্পটি HBr যোগের পরে গঠিত সঠিক পণ্যকে উপস্থাপন করে। হাইড্রোজেন পরমাণু অ্যালকাইনের টার্মিনাল কার্বনের সাথে যুক্ত হয় এবং ব্রোমিন পরমাণু অভ্যন্তরীণ কার্বনের সাথে যুক্ত হয়, মার্কোভনিকভের নিয়ম অনুসরণ করে। অতএব, এই বিকল্পটি প্রতিক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

উপসংহার:-

সুতরাং, সঠিক উত্তরটি হল বিকল্প 2, কারণ এটি মার্কোভনিকভের নিয়ম অনুসরণ করে অ্যালকাইনের সাথে HBr যোগের পরে গঠিত পণ্যকে উপস্থাপন করে।

ধারণা:

নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া (SN₂ প্রক্রিয়া)

• SN₂ (Substitution Nucleophilic Bimolecular) প্রক্রিয়ায় একটি একক ধাপে নিউক্লিওফাইল সাবস্ট্রেট কার্বন পরমাণুতে লিভিং গ্রুপের বিপরীত দিক থেকে আক্রমণ করে, যার ফলে পিছনের দিক থেকে আক্রমণ ঘটে।
• এই প্রক্রিয়াটি কার্বন কেন্দ্রে কনফিগারেশনের বিপরীতকরণ (Walden inversion) সৃষ্টি করে।
• প্রাইমারি অ্যালকাইল হ্যালাইড দ্বারা SN2 বিক্রিয়া অনুকূল হয় এবং স্টেরিক বাধার কারণে টারশিয়ারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের জন্য কম অনুকূল।

ব্যাখ্যা:

• SN2 প্রক্রিয়া বৈশিষ্ট্য:
  • SN2 বিক্রিয়া এক-ধাপের প্রক্রিয়া যেখানে নিউক্লিওফাইল বিপরীত দিক থেকে আক্রমণ করে, যার ফলে কাইরাল কেন্দ্রে বিপরীতকরণ (inversion) ঘটে।
  • এই ক্রমের প্রতিটি প্রতিস্থাপনের জন্য, প্রতিস্থাপিত কার্বনে স্টেরিওকেমিস্ট্রির বিপরীতকরণের (inversion) প্রত্যাশা করা উচিত।
• যৌগ E এবং F:
  • E একটি SN2 প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে পাওয়া যায়, যেখানে একটি OH গ্রুপ প্রবর্তিত হয়, যার ফলে মূল কনফিগারেশনের বিপরীতকরণ ঘটে।
  • তারপর F আরেকটি SN2 প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে পাওয়া যায়, যেখানে একটি I গ্রুপ OH গ্রুপকে প্রতিস্থাপন করে, আবার বিপরীতকরণ ঘটে।
• ডাবল ইনভারশন:
  • যেহেতু দুটি SN2 বিক্রিয়া ক্রমান্বয়ে ঘটছে (প্রথমে OH প্রবর্তন, তারপর I দিয়ে প্রতিস্থাপন), তাই ডাবল ইনভারশন হবে, যার ফলে মূল যৌগের মতোই স্টেরিওকেমিস্ট্রি হবে।

• দুটি SN2 বিক্রিয়ার পরে যৌগ F-এ মূল স্টেরিওকেমিস্ট্রি বজায় থাকবে।
• বিকল্পগুলি মূল যৌগের তুলনায় বিপরীত কনফিগারেশনের সাথে যৌগ E এবং মূল কনফিগারেশনের সাথে যৌগ F দেখাতে হবে।

• E-এর OH গ্রুপের সাথে বিপরীত কনফিগারেশন আছে।
• F-এর I গ্রুপের সাথে মূল কনফিগারেশন আছে।

সুতরাং, সঠিক উত্তর হল বিকল্প 2।