রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

(4)
(a) বিক্রিয়ার নাম: ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যালকাইলিকরণ (Friedel-Crafts alkylation), যা একটি ইলেক্ট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া।

বিক্রিয়া: অনার্দ্র $\mathrm{AlCl_3}$ প্রভাবকের উপস্থিতিতে বেনজিন ও অ্যালকাইল হ্যালাইডের বিক্রিয়ায় অ্যালকাইল বেনজিন তৈরি হয়:
$\mathrm{C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{\text{অনার্দ্র } AlCl_3} C_6H_5CH_3 + HCl}$

বিক্রিয়া কৌশল:
১. ইলেক্ট্রোফাইল গঠন: $\mathrm{CH_3Cl + AlCl_3 \rightarrow CH_3^+ + AlCl_4^-}$
২. আক্রমণ: বেনজিনের $\pi$ ইলেকট্রন $\mathrm{CH_3^+}$ কে আক্রমণ করে আরেনিয়াম আয়ন (σ-কমপ্লেক্স) গঠন করে, যেখানে $\mathrm{C_6H_5}$ এ একটি $\mathrm{sp^3}$ কার্বনে $\mathrm{H}$ ও $\mathrm{CH_3}$ থাকে।
৩. প্রোটন অপসারণ: $\mathrm{AlCl_4^-}$ আরেনিয়াম আয়ন থেকে $\mathrm{H^+}$ কে সরিয়ে নেয়, ফলে অ্যারোমেটিক সিস্টেম ফিরে আসে:
$\mathrm{C_6H_6CH_3^+ + AlCl_4^- \rightarrow C_6H_5CH_3 + HCl + AlCl_3}$
$\mathrm{AlCl_3}$ পুনরুদ্ধার হয়।

(b) 1-বিউটানলের অপসারণ (ডিহাইড্রেশন) বিক্রিয়া: গাঢ় $\mathrm{H_2SO_4}$ সহ ১৭০°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে পানি অপসারিত হয়ে অ্যালকিন তৈরি হয়:
$\mathrm{CH_3CH_2CH_2CH_2OH \xrightarrow{\text{গাঢ় } H_2SO_4,\ 170^\circ C} CH_3CH_2CH=CH_2 + H_2O}$
(উৎপন্ন যৌগ 1-বিউটিন; কার্বোক্যাটায়ন পুনর্বিন্যাসে কিছু 2-বিউটিনও হতে পারে।)