GSEB Class 12 Chemistry Solutions Chapter 13 Amines

Gujarat Board Textbook Solutions Class 12 Chemistry Chapter 13 Amines

GSEB Class 12 Chemistry Amines InText Questions and Answers

Question 1. Classify the following amines as primary, secondary or tertiary:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह चित्र विभिन्न अमीनों की संरचनाओं को दर्शाता है। पहली संरचना में, एक नेफ्थलीन वलय से एक -NH2 समूह जुड़ा है, जो एक प्राथमिक अमीन है। दूसरी संरचना में, एक नेफ्थलीन वलय से एक -N(CH3)2 समूह जुड़ा है, जो एक तृतीयक अमीन है।
(i) (Image showing a naphthalene ring with -NH2 group attached)
(ii) (Image showing a naphthalene ring with -N(CH3)2 group attached)
iii. (C2H5)2CHNH2
Answer:i. Primary (1°) ii. Tertiary (3°) iii. Primary (1°) iv. Secondary (2°).
In simple words: Amines are classified based on the number of alkyl or aryl groups attached to the nitrogen atom; one group indicates primary, two groups indicate secondary, and three groups indicate tertiary.

🎯 Exam Tip: Accurately identifying the degree of amine is crucial for predicting their chemical properties and reactivity in organic reactions.

 

Question 2.
(i) Write structures of different isomeric amines corresponding to the molecular formula, C4H11N.
(ii) Write IUPAC names of all the isomers.
(iii) What type of isomerism is exhibited by different pairs of amines?
Answer:
(i) and (ii)
a. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 \) - Butan-1-amine
b. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH(NH}_2)\text{CH}_3 \) - Butan-2-amine
c. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NHCH}_3 \) - N-methylpropan-1-amine
d. \( \text{CH}_3\text{CH(NHCH}_3)\text{CH}_3 \) - N-methylpropan-2-amine
e. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{NHCH}_2\text{CH}_3 \) - N-ethylethanamine
f. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{N(CH}_3)\text{CH}_3 \) - N,N-dimethylethanamine
(iii) (a) and (b) represent position isomers.
(c) and (d) illustrate chain isomers.
(c) and (e) are metamers.
In simple words: For a given molecular formula, different structural arrangements of carbon and nitrogen atoms lead to various isomers, which can exhibit position, chain, or metamerism depending on the placement of functional groups or differing alkyl parts around a polyvalent functional group.

🎯 Exam Tip: Understanding isomerism types for amines helps predict their physical and chemical properties and is a common concept tested in organic chemistry exams.

 

Question 3. How will you convert:
(ii) Benzene into N, N - dimethylaniline
(iii) Cl - (CH2)4 - Cl into hexan - 1, 6 - diamine?
Answer:
i. Benzene to Aniline:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): इस प्रक्रिया में, बेंजीन को सांद्र HNO3 और सांद्र H2SO4 के साथ नाइट्रो बेंजीन में नाइट्रेशन किया जाता है। फिर, नाइट्रो बेंजीन को Sn/HCl का उपयोग करके अपचयित करके एनिलिन में परिवर्तित किया जाता है। \[ \text{Benzene} \xrightarrow{\text{conc.HNO}_3, \text{conc.H}_2\text{SO}_4} \text{Nitrobenzene} \xrightarrow{\text{Sn/HCl}} \text{Aniline} \]
ii. Aniline obtained in the above reaction can be used to prepare N,N-dimethylaniline:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को पहले CH3I के साथ गर्म करने पर N-मिथाइलानिलिन बनता है, और फिर इसे दोबारा CH3I के साथ गर्म करने पर N,N-डाइमिथाइलानिलिन प्राप्त होता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{I}, \Delta} \text{N-methylaniline} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{I}, \Delta} \text{N,N-dimethylaniline} \]
iii. \( \text{Cl} - (\text{CH}_2)_4 - \text{Cl} + \text{KCN} \xrightarrow{} \text{CN} - (\text{CH}_2)_4 - \text{CN} \)
\( \implies \)
\( \text{CN} - (\text{CH}_2)_4 - \text{CN} \xrightarrow{\text{Reduction}} \text{NH}_2 - (\text{CH}_2)_6 - \text{NH}_2 \)
In simple words: These conversions involve multi-step organic reactions, typically starting with an aromatic or alkyl halide, followed by reactions like nitration, reduction, or nucleophilic substitution to achieve the desired amine or diamine product.

🎯 Exam Tip: Remember the reagents and conditions for each step, especially nitration, reduction, and alkylation, as they are fundamental in organic synthesis.

 

Question 4. Arrange the following in increasing order of their basic strength:
1. C2H5NH2, NH3, C6H5CH2NH2 and (C2H5)2NH
2. C2H5NH2, (C2H5)2NH, (C2H5)3N, C6H5NH2
3. CH3NH2, (CH3)2NH, (CH3)3N, C6H5NH2, C6H5CH2NH2.
Answer:
1. \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{NH}_3 < \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{NH}_2 < \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 < (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} \)
2. \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 < (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{N} < (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} \)
3. \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{NH}_2 < (\text{CH}_3)_3\text{N} < \text{CH}_3\text{NH}_2 < (\text{CH}_3)_2\text{NH} \).
In simple words: The basic strength of amines depends on the electron density on the nitrogen atom; alkyl groups increase it, while aryl groups decrease it due to resonance.

🎯 Exam Tip: Factors affecting basicity, such as inductive effects (+I/-I) and resonance, are key to correctly ordering amines by their strength. Aromatic amines are generally weaker bases than aliphatic amines.

 

Question 5. Complete the following acid-base reactions and name the products:
(i) CH3CH2CH2NH2 + HCl →
(ii) (C2H5)3N + HCl →
Answer:
i. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 + \text{HCl} \xrightarrow{} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_3^+\text{Cl}^- \) (Propyl ammonium chloride)
ii. \( (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{N} + \text{HCl} \xrightarrow{} (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{NH}^+\text{Cl}^- \) (Triethyl ammonium chloride)
In simple words: Amines, being basic, react with acids like HCl to form corresponding ammonium salts.

🎯 Exam Tip: Amines act as Lewis bases, readily accepting protons from acids to form stable salt products. This reaction is fundamental for understanding amine chemistry.

 

Question 6. Write reactions of the final alkylation product of aniline with an excess methyl iodide in the presence of sodium carbonate solution.
Answer:\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CH}_3\text{I} (\text{excess}) \xrightarrow{\text{Na}_2\text{CO}_{3(\text{aq})}} [\text{C}_6\text{H}_5(\text{CH}_3)_3\text{N}]_2\text{CO}_3 - \text{NaI} \]
In simple words: Aniline, upon extensive alkylation with excess methyl iodide in the presence of sodium carbonate, forms a quaternary ammonium salt, specifically a trimethylphenylammonium carbonate.

🎯 Exam Tip: Alkylation of amines with alkyl halides can lead to quaternary ammonium salts, especially with excess alkylating agent, and is an important method for synthesizing these compounds.

 

Question 7. Write chemical reaction of aniline with benzoyl chloride and write the name of the product obtained.
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन, एक प्राथमिक एमीन, बेंज़ॉयल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके N-फेनिल बेंज़ामाइड बनाता है, जो एक एमाइड है। इस अभिक्रिया के दौरान HCl का एक अणु मुक्त होता है। \[ \text{Aniline} + \text{Benzoyl chloride} \xrightarrow{} \text{N-phenyl benzamide} + \text{HCl} \]
In simple words: Aniline reacts with benzoyl chloride through acylation to form N-phenylbenzamide, an amide, with HCl as a byproduct.

🎯 Exam Tip: Acylation reactions, like the Schotten-Baumann reaction, are key for forming amides from amines and acid chlorides, and remembering the reagents is essential.

 

Question 8. Write structures of different isomers corresponding to the molecular formula, C3H9N. Write IUPAC names of the isomers which will liberate nitrogen gas on treatment with nitrous acid.
Answer:
a. \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 \) - Propan-1-amine
b. \( \text{CH}_3\text{CH(NH}_2)\text{CH}_3 \) - Propan-2-amine
c. \( \text{CH}_3\text{CH}_2 - \text{NH} - \text{CH}_3 \) - N-methylethanamine
d. \( \text{CH}_3 - \text{N(CH}_3) - \text{CH}_3 \) - N,N-dimethylmethanamine
(a) and (b) are primary amines and give N2 on treatment with nitrous acid.
In simple words: C3H9N has four isomers, including primary, secondary, and tertiary amines. Only primary amines (propan-1-amine and propan-2-amine) react with nitrous acid to release nitrogen gas.

🎯 Exam Tip: The reaction with nitrous acid is a crucial diagnostic test to differentiate primary, secondary, and tertiary amines, as only primary amines evolve nitrogen gas.

 

Question 9. Convert
(i) 3 - Methylaniline into 3 – nitrotoluene.
(ii) Aniline into 1, 3, 5 – tribromobenzene.
Answer:
i. 3-Methylaniline to 3-Nitrotoluene:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): 3-मेथिलैनिलिन को NaNO2/HCl (0-5°C) के साथ डाइएज़ोटाइज़ किया जाता है, जिससे डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनता है। फिर, इस डाइएज़ोनियम क्लोराइड को NaNO2/Cu और गर्म करके 3-नाइट्रोटोलुइन में परिवर्तित किया जाता है। \[ \text{3-Methylaniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{3-Methyldiazonium chloride} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{Cu}, \Delta} \text{3-Nitrotoluene} \]
ii. Aniline to 1,3,5-Tribromobenzene:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को ब्रोमीन जल (Br2/H2O) के साथ अभिक्रिया कराने पर 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन बनता है। फिर, इसे डाइएज़ोटाइज़ करके (NaNO2/HCl, 0-5°C) 2,4,6-ट्राइब्रोमोबेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड में बदला जाता है। अंत में, H3PO2/Cu+ के साथ अपचयन करने पर 1,3,5-ट्राइब्रोमोबेंजीन प्राप्त होता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{H}_2\text{O}} \text{2,4,6-Tribromoaniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{2,4,6-Tribromobenzene diazonium chloride} \xrightarrow{\text{H}_3\text{PO}_2/\text{Cu}^+} \text{1,3,5-Tribromobenzene} \]
In simple words: These conversions involve sequential reactions like diazotization, Sandmeyer reaction (for nitrotoluene), and bromination followed by reduction of the diazonium salt (for tribromobenzene).

🎯 Exam Tip: Diazotization and subsequent reactions (like Sandmeyer or reduction) are fundamental for synthesizing various aromatic compounds from amines, and the specific reagents used dictate the final product.

 

GSEB Class 12 Chemistry Amines InText Questions and Answers

Question 1. Write IUPAC names of the following compounds and classify them into primary, secondary and tertiary amines.
(i) (CH3)2CHNH2
(ii) CH3(CH2)2NH2
(iii) CH3NHCH(CH3)2
(iv) (CH3)3CNH2
(v) C6H5NHCH3
(vi) (CH3CH2)2NCH3
(vii) m - BrC6H4NH2
Answer:
(i) 1-methylethanamine (Primary)
(ii) Propan-1-amine (Primary)
(iii) N-methyl-2-methylethanamine (Secondary)
(iv) 2-methylpropan-2-amine (Primary)
(v) N-methylbenzamine or N-methylaniline (Secondary)
(vi) N-Ethyl-N-methylethanamine (Tertiary)
(vii) 3-Bromoaniline or 3-Bromobenzenamine (Primary)
In simple words: The classification of amines as primary, secondary, or tertiary is determined by the number of carbon atoms directly bonded to the nitrogen, while IUPAC nomenclature follows standard naming rules for organic compounds.

🎯 Exam Tip: Correctly identifying the primary, secondary, or tertiary nature of an amine, along with its IUPAC name, is essential for understanding its chemical behavior and reactions.

 

Question 2. Give one chemical test to distinguish between the following pairs of compounds.
(i) Methylamine and dimethylamine
(ii) Secondary and tertiary amines
(iii) Ethylamine and aniline
(iv) Aniline and benzylamine
(v) Aniline and N-methylaniline.
Answer:
(i) Methylamine and dimethylamine:
The carbylamine test can distinguish methylamine (primary amine) from dimethylamine (secondary amine).
Methylamine (primary amine) reacts with chloroform and alcoholic KOH to produce methyl isocyanide, a foul-smelling substance. \[ \text{CH}_3\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{} \text{CH}_3\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \] Dimethylamine (secondary amine) does not undergo the carbylamine reaction.
(ii) Secondary and tertiary amines:
Liebermann's nitrosoamine test is used. Secondary amines react with nitrous acid to form N-nitrosoamines, which give a characteristic oily yellow layer. Tertiary amines do not respond to this test in the same way.
In simple words: Amines are classified by the number of carbons bonded to nitrogen; primary amines have one, secondary two, and tertiary three. Secondary amines form N-nitrosoamines with nitrous acid, while tertiary amines do not.

🎯 Exam Tip: Understanding the structural differences between primary, secondary, and tertiary amines is crucial, as it dictates their reactivity in specific diagnostic tests like the carbylamine test and Liebermann's nitrosoamine test.

 

(iii) Ethylamine and aniline:
Aniline undergoes the azo dye test, while ethylamine does not.
Aniline reacts with NaNO2 and HCl to form benzenediazonium chloride, which then couples with alkaline \(\beta\)-naphthol to produce an orange-colored azo dye.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को NaNO2 और HCl (0-5°C) के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनाया जाता है। फिर, यह यौगिक क्षारीय \(\beta\)-नैफ्थॉल के साथ युग्मित होकर एक नारंगी रंग की एज़ो डाई बनाता है। एथिलैमीन यह परीक्षण नहीं देता। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2^+\text{Cl}^- \xrightarrow{\beta-\text{naphthol}, \text{dil.NaOH}} \text{Orange dye} \] Ethylamine reacts with nitrous acid to form ethanol, nitrogen gas, and water, and does not yield an azo dye. \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{N}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O} \]
(iv) Aniline and benzylamine:
Aniline answers the azo dye test, as described above, while benzylamine does not.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को NaNO2 और HCl (0-5°C) के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनाया जाता है, जो \(\beta\)-नैफ्थॉल के साथ एक नारंगी डाई बनाता है। इसके विपरीत, बेंजाइलैमीन NaNO2/HCl (0-5°C) के साथ अभिक्रिया करके बेंजाइल अल्कोहल, N2 और HCl उत्पन्न करता है और एज़ो डाई परीक्षण नहीं देता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2^+\text{Cl}^- \xrightarrow{\beta-\text{naphthol}, \text{dil.NaOH}} \text{Orange dye} \] \[ \text{Benzylamine} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{Benzyl alcohol} + \text{N}_2 + \text{HCl} \]
(v) Aniline and N-methylaniline:
Aniline (a primary amine) responds to the carbylamine reaction, while N-methylaniline (a secondary amine) does not. \[ \text{C}_6\text{H}_5 - \text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{} \text{C}_6\text{H}_5\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \] \[ \text{C}_6\text{H}_5 - \text{NH} - \text{CH}_3 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{} \text{No reaction} \]
In simple words: The azo dye test differentiates aromatic primary amines like aniline from aliphatic primary amines or other aromatic amines, while the carbylamine test distinguishes primary amines from secondary amines.

🎯 Exam Tip: Chemical tests are powerful tools for identifying functional groups. Remember key reagents and observable changes for each test, such as the colorful azo dye for aniline or the foul smell in the carbylamine test.

 

Question 3. Account for the following:
(i) pKb of aniline is more than that of methylamine.
(ii) Ethylamine is soluble in water whereas aniline is not.
(iii) Methylamine in water reacts with ferric chloride to precipitate hydrated ferric oxide.
(iv) Although amino group is o- and p-directing in aromatic electrophilic substitution reactions, aniline on nitration gives a substantial amount of m-nitroaniline.
(v) Aniline does not undergo Friedel-Crafts reaction.
(vi) Diazonium salts of aromatic amines are more stable than those of aliphatic amines.
Answer:
(i) In aniline, the nitrogen atom's lone pair of electrons undergoes delocalization into the benzene ring, which reduces its availability for protonation. This delocalization decreases the electron density on the nitrogen, making aniline a weaker base with a higher pKb value. In contrast, methylamine's methyl group has a +I inductive effect, increasing electron density on the nitrogen and making it a stronger base with a lower pKb.
(ii) Ethylamine can readily form hydrogen bonds with water molecules due to its polar nature and smaller non-polar alkyl chain, leading to its solubility in water. Aniline, however, possesses a larger, hydrophobic benzene ring, which significantly hinders hydrogen bond formation with water and dominates its solubility behavior, thus making it largely insoluble.
(iii) Methylamine, being a stronger base than water, accepts H+ ions from water, generating hydroxide (OH-) ions. These hydroxide ions then react with Fe3+ ions from ferric chloride (FeCl3) in water to form hydrated ferric oxide, which precipitates as a brown solid. \[ \text{CH}_3 - \text{NH}_2 + \text{HOH} \xrightarrow{} \text{CH}_3\text{NH}_3^+ + \text{OH}^- \] \[ \text{FeCl}_3 \implies \text{Fe}^{3+} + 3\text{Cl}^- \] \[ 2\text{Fe}^{3+} + 6\text{OH}^- \xrightarrow{} 2\text{Fe(OH)}_3 \text{ or } \text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot 3\text{H}_2\text{O} \text{ (Brown ppt.)} \]
(iv) During nitration with concentrated HNO3 and H2SO4, aniline becomes protonated to form anilinium ion (\(- \text{NH}_3^+\)). This anilinium ion is a strong m-directing and deactivating group, which causes a significant proportion of m-nitroaniline to be formed, alongside the expected ortho- and para-products.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन, सांद्र HNO3 और सांद्र H2SO4 के साथ नाइट्रेशन पर, प्रोटोनेट होकर एनिलिनियम आयन (\(- \text{NH}_3^+\)) बनाता है। यह आयन m-डायरेक्टिंग और डीएक्टिवेटिंग समूह होता है, जिससे नाइट्रेशन में m-नाइट्रोएनिलिन की महत्वपूर्ण मात्रा बनती है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{H}^+} \text{Anilinium ion} \xrightarrow{\text{NO}_2^+} \text{m-nitroaniline} \]
(v) Aniline, acting as a Lewis base, reacts with Lewis acids such as AlCl3 to form a salt. This reaction causes the nitrogen atom in aniline to acquire a positive charge, transforming the amino group into a strong deactivating group. Consequently, aniline becomes unreactive towards electrophilic substitution in Friedel-Crafts reactions.
(vi) Aromatic diazonium salts exhibit greater stability compared to their aliphatic counterparts. This enhanced stability is attributed to the extensive delocalization of the positive charge on the diazonium group across the benzene ring, which provides resonance stabilization. Aliphatic diazonium salts lack this resonance stabilization, making them less stable and prone to decomposition.
In simple words: Aniline's basicity is lower than methylamine's due to resonance. Its insolubility in water is because of the large hydrophobic benzene ring, and it yields m-nitroaniline on nitration because the anilinium ion is meta-directing. Aromatic diazonium salts are more stable than aliphatic ones due to resonance stabilization.

🎯 Exam Tip: Focus on the interplay of inductive effects, resonance, and steric hindrance when explaining amine basicity, solubility, and reactivity in electrophilic substitution reactions. Remember that protonation of the amino group significantly alters its directing influence.

 

Question 4. Arrange the following:
(i) In decreasing order of the pKb values: C2H5NH2, C6H5NHCH3, (C2H5)2NH and C6H5NH2
(ii) In increasing order of basic strength: C6H5NH2, C6H5N(CH3)2, (C2H5)2NH and CH3NH2
(iii) In increasing order of basic strength:
(a) p - nitroaniline and p – toluidine
(b) C6H5NH2, C6H5NHCH3, C6H5CH2NH2.
(iv) In decreasing order of basic strength in gas phase: C2H5NH2, (C2H5)2NH, (C2H5)3N and NH3
(v) In increasing order of boiling point: C2H5OH, (CH3)2NH, C2H5NH2
(vi) In increasing order of solubility in water: C6H5NH2, (C2H5)2NH, C2H5NH2
Answer:
(i) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{C}_6\text{H}_5\text{NHCH}_3 < \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 < (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} \)
(ii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{C}_6\text{H}_5\text{N(CH}_3)_2 < \text{CH}_3\text{NH}_2 < (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} \)
(iii) a. p-nitroaniline < aniline < p-toluidine
b. \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{C}_6\text{H}_5\text{NHCH}_3 < \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{NH}_2 \)
(iv) \( (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{N} > (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} > \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 > \text{NH}_3 \)
(v) \( (\text{CH}_3)_2\text{NH} < \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 < \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \)
(vi) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 < (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} < \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 \)
In simple words: The arrangement of compounds depends on their basic strength, boiling points, and solubility, which are influenced by factors like inductive effects, resonance, hydrogen bonding, and molecular size.

🎯 Exam Tip: Pay close attention to the requested order (increasing/decreasing) and the property being compared (pKb, basic strength, boiling point, solubility), applying relevant chemical principles for each case.

 

Question 5. How will you convert:
(i) Ethanoic acid into methanamine
(ii) Hexanenitrile into 1 – aminopentane
(iii) Methanol into ethanoic acid
(iv) Ethanamine into methanamine
(v) Ethanoic acid into propanoic acid
(vi) Methanamine into ethanamine
(vii) Nitromethane into dimethylamine
(viii) Propanoic acid into ethanoic acid
Answer:
(i) Ethanoic acid into methanamine: \[ \text{CH}_3\text{COOH} \xrightarrow{\text{SOCl}_2} \text{CH}_3\text{COCl} \xrightarrow{\text{NH}_3} \text{CH}_3\text{CONH}_2 \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{KOH}} \text{CH}_3\text{NH}_2 (\text{Methanamine}) \]
(ii) Hexanenitrile into 1-aminopentane: \[ \text{CH}_3(\text{CH}_2)_4\text{CN} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O/H}^+} \text{CH}_3(\text{CH}_2)_4\text{COOH} \xrightarrow{\text{SOCl}_2} \text{CH}_3(\text{CH}_2)_4\text{COCl} \xrightarrow{\text{NH}_3} \text{CH}_3(\text{CH}_2)_4\text{CONH}_2 \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{KOH}} \text{CH}_3(\text{CH}_2)_4\text{NH}_2 (\text{1-aminopentane}) \]
(iii) Methanol to ethanoic acid: \[ \text{CH}_3\text{OH} \xrightarrow{\text{PCl}_5} \text{CH}_3\text{Cl} \xrightarrow{\text{KCN}} \text{CH}_3\text{CN} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O/H}^+} \text{CH}_3\text{COOH} (\text{Ethanoic acid}) \]
(iv) Ethanamine to methanamine: \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{[\text{O}], \text{H}^+/\text{KMnO}_4} \text{CH}_3\text{COOH} \xrightarrow{\text{NH}_3} \text{CH}_3\text{COONH}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{CH}_3\text{CONH}_2 \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{KOH}} \text{CH}_3\text{NH}_2 (\text{Methanamine}) \]
(v) Ethanoic acid into propanoic acid: \[ \text{CH}_3\text{COOH} \xrightarrow{\text{LiAlH}_4} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\text{P/I}_2} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{I} \xrightarrow{\text{KCN}} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CN} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O/H}^+} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} (\text{Propanoic acid}) \]
(vi) Methanamine to ethanamine: \[ \text{CH}_3\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{CH}_3\text{OH} \xrightarrow{\text{P/I}_2} \text{CH}_3\text{I} \xrightarrow{\text{KCN}} \text{CH}_3\text{CN} \xrightarrow{\text{LiAlH}_4} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{NH}_2 (\text{Ethanamine}) \]
(vii) Nitromethane into dimethylamine: \[ \text{CH}_3\text{NO}_2 \xrightarrow{\text{Sn/HCl}} \text{CH}_3\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{CHCl}_3/\text{KOH}} \text{CH}_3\text{NC} \xrightarrow{\text{LiAlH}_4} \text{CH}_3\text{NHCH}_3 (\text{Dimethyl amine}) \]
(viii) Propanoic acid into ethanoic acid: \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} \xrightarrow{\text{NH}_3} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COONH}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CONH}_2 \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{KOH}} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\text{H}^+/\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} \text{CH}_3\text{COOH} (\text{Ethanoic acid}) \]
In simple words: These conversions involve multi-step organic synthesis pathways, utilizing various reagents and reaction types like reduction, hydrolysis, substitution, and oxidation to transform one functional group into another.

🎯 Exam Tip: Mastering common reagents and their specific functions (e.g., reducing agents, oxidizing agents, nucleophiles) is critical for devising and executing synthesis pathways between different organic compounds.

 

Question 6. Describe a method for the identification of primary, secondary and tertiary amines. Also write chemical equations of the reactions involved.
Answer:
The Hinsberg reagent, benzene sulphonyl chloride (\(\text{C}_6\text{H}_5\text{SO}_2\text{Cl}\)), is used to distinguish primary, secondary, and tertiary amines by their differing reactions.
(i) Primary amine: A primary amine reacts with the Hinsberg reagent to form an N-alkyl benzene sulphonamide, which is solid and soluble in alkali solution (KOH). \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{C}_6\text{H}_5\text{SO}_2\text{Cl} \xrightarrow{-\text{HCl}} \text{C}_2\text{H}_5 - \text{NH} - \text{SO}_2 - \text{C}_6\text{H}_5 \xrightarrow{\text{KOH}} \text{C}_2\text{H}_5 - \text{N}^-\text{K}^+ - \text{SO}_2 - \text{C}_6\text{H}_5 (\text{Soluble}) \]
(ii) Secondary amine: A secondary amine reacts with the Hinsberg reagent to yield an N,N-dialkyl benzene sulphonamide, which is a solid but remains insoluble in alkali solution. \[ (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} + \text{C}_6\text{H}_5\text{SO}_2\text{Cl} \xrightarrow{-\text{HCl}} (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{N} - \text{SO}_2 - \text{C}_6\text{H}_5 (\text{Solid, insoluble in KOH}) \xrightarrow{\text{KOH}} \text{No reaction} \]
(iii) Tertiary amine: A tertiary amine does not react with the Hinsberg reagent due to the absence of an acidic hydrogen on the nitrogen atom. \[ (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{N} + \text{C}_6\text{H}_5\text{SO}_2\text{Cl} \xrightarrow{} \text{No reaction} \] This reaction serves not only to differentiate the three types of amines but also to separate them from a mixture.
In simple words: The Hinsberg test uses benzene sulphonyl chloride to distinguish primary, secondary, and tertiary amines: primary amines form an alkali-soluble sulfonamide, secondary amines form an alkali-insoluble sulfonamide, and tertiary amines do not react.

🎯 Exam Tip: The Hinsberg test is a fundamental qualitative test in organic chemistry. Remember the distinct outcomes for each amine type (primary, secondary, tertiary) and the structures of the products, especially their solubility in base.

 

Question 7. Write short notes on the following:
(i) Carbylamine reaction
(ii) Diazotisation
(iii) Hoffmann's bromamide reaction
(iv) Coupling reaction
(v) Ammonolysis
(vi) Acetylation
(vii) Gabriel phthalimide synthesis.
Answer:
(i) Carbylamine reaction:
This reaction is characteristic of aliphatic and aromatic primary amines. When warmed with chloroform (\(\text{CHCl}_3\)) and alcoholic potassium hydroxide (KOH), they produce isocyanides (or carbylamines), which are highly foul-smelling compounds. \[ \text{CH}_3\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{} \text{CH}_3\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \]
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन, एक प्राथमिक एमीन, क्लोरोफॉर्म और KOH के साथ गर्म करने पर फेनिल आइसोसाइनाइड (एक दुर्गंधयुक्त यौगिक) बनाता है। \[ \text{Aniline} + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{} \text{Phenyl isocyanide} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \] Phenol does not answer this test.
(ii) Diazotisation:
Diazotisation is the process of converting primary aromatic amines into diazonium salts. This is achieved by treating an ice-cold solution of the amine in hydrochloric acid with sodium nitrite (\(\text{NaNO}_2\)) at a temperature range of 0-5°C.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को NaNO2 और HCl (0-5°C) के साथ डाइएज़ोटाइज़ किया जाता है, जिससे बेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{Benzene diazonium chloride} \]
(iii) Hoffmann's bromamide reaction:
This reaction involves treating an acid amide with bromine (\(\text{Br}_2\)) and an alkali (KOH) at about 343 K. It results in the formation of a primary amine containing one carbon atom less than the starting amide. This reaction is useful for stepping down a homologous series. \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{CONH}_2 + \text{Br}_2 + 4\text{KOH} \xrightarrow{} \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 + 2\text{KBr} + 2\text{H}_2\text{O} \]
(iv) Coupling reaction:
Diazonium salts readily undergo coupling reactions with electron-rich compounds, such as phenols and amines, to form colored azo compounds.
(a) Phenol coupling: An ice-cold solution of benzene diazonium chloride couples with an ice-cold solution of phenol in a slightly alkaline medium to form p-hydroxyazobenzene (an orange dye).
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड को फिनोल के साथ क्षारीय माध्यम में युग्मित करने पर p-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेंजीन नामक एक नारंगी डाई बनती है। \[ \text{Benzene diazonium chloride} + \text{Phenol} \xrightarrow{-\text{HCl}} \text{p-Hydroxyazobenzene (orange dye)} \]
(b) Aniline coupling: Coupling between ice-cold solutions of benzene diazonium chloride and aniline in a slightly acidic medium yields p-aminoazobenzene (a yellow dye).
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड को एनिलिन के साथ अम्लीय माध्यम में युग्मित करने पर p-एमीनोएज़ोबेंजीन नामक एक पीली डाई बनती है। \[ \text{Benzene diazonium chloride} + \text{Aniline} \xrightarrow{-\text{HCl}} \text{p-Aminoazobenzene (yellow dye)} \]
(v) Ammonolysis (from alkyl halides):
When an ethanolic solution of ammonia is heated with an alkyl halide in a sealed tube under pressure, a mixture of primary, secondary, and tertiary amines, along with a quaternary ammonium salt, is formed. This reaction is an example of nucleophilic substitution where ammonia acts as a nucleophile. \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{I} + \text{NH}_3 \xrightarrow{} \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HI} \] \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{I} + \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 \xrightarrow{} (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} + \text{HI} \] \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{I} + (\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{NH} \xrightarrow{} (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{N} + \text{HI} \] \[ \text{C}_2\text{H}_5\text{I} + (\text{C}_2\text{H}_5)_3\text{N} \xrightarrow{} [(\text{C}_2\text{H}_5)_4\text{N}]^+\text{I}^- (\text{Tetraethyl ammonium iodide}) \] Alkyl iodides are typically used in laboratories due to their ease of handling, while alkyl bromides are preferred on a larger scale because they are cheaper. The reactivity order is \( \text{RI} > \text{RBr} > \text{RCl} \).
(vi) Acetylation:
Amines can be acetylated using acetyl chloride or acetic anhydride to form their respective acetyl derivatives. During acetylation, the hydrogen atom(s) attached to the nitrogen atom are replaced by an acetyl group. Primary amines can yield diacetyl derivatives, while secondary amines produce monoacetyl derivatives. Tertiary amines do not undergo acetylation as they lack replaceable hydrogen atoms on the nitrogen.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): मिथाइलैमीन (प्राथमिक एमीन) एसिटाइल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके मोनोएसिटाइल डेरिवेटिव बनाता है। डाइमिथाइलैमीन (द्वितीयक एमीन) भी एसिटाइल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके मोनोएसिटाइल डेरिवेटिव बनाता है। \[ \text{CH}_3\text{NH}_2 + \text{CH}_3\text{COCl} \xrightarrow{-\text{HCl}} \text{CH}_3\text{NH} - \text{CO} - \text{CH}_3 (\text{Monoacetyl derivative}) \] \[ \text{CH}_3\text{NH}_2 + (\text{CH}_3\text{CO})_2\text{O} \xrightarrow{} \text{CH}_3 - \text{N} - (\text{COCH}_3)_2 (\text{Diacetyl derivative}) \] \[ (\text{CH}_3)_2\text{NH} + \text{CH}_3\text{COCl} \xrightarrow{-\text{HCl}} (\text{CH}_3)_2\text{N} - \text{CO} - \text{CH}_3 \] Acylation of aromatic amines using benzoyl chloride in the presence of a base (benzoylation) is known as the Schotten-Baumann reaction.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंजीन, एसिटाइल क्लोराइड और जलीय NaOH के साथ अभिक्रिया करके एसिटेनिलिड बनाता है, जिसमें एक एसिटाइल समूह बेंजीन वलय से जुड़ा होता है। \[ \text{Aniline} + \text{C}_6\text{H}_5\text{COCl} \xrightarrow{\text{aq.NaOH}} \text{N-Phenylbenzamide} + \text{HCl} \]
(vii) Gabriel phthalimide synthesis:
This method is used for preparing primary amines. Phthalimide is treated with alcoholic KOH to form potassium phthalimide. Potassium phthalimide then reacts with an alkyl halide in a nucleophilic substitution reaction to form N-alkyl phthalimide, which upon hydrolysis yields a primary amine.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): थैलिमाइड, KOH के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम थैलिमाइड बनाता है। यह फिर एक अल्काइल ब्रोमाइड (\(\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}\)) के साथ अभिक्रिया करके N-एथिल थैलिमाइड बनाता है, जिसकी जल-अपघटन पर थैलिक अम्ल और एथिलैमीन प्राप्त होता है। \[ \text{Phthalimide} \xrightarrow{\text{KOH}} \text{Potassium phthalimide} \xrightarrow{\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}} \text{N-ethyl phthalimide} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Phthalic acid} + \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 \]
In simple words: These are named organic reactions and syntheses: Carbylamine forms foul-smelling isocyanides from primary amines; Diazotisation converts primary aromatic amines to diazonium salts; Hoffmann's bromamide degrades amides to primary amines; Coupling creates azo dyes; Ammonolysis produces amines from alkyl halides; Acetylation forms amides from amines; and Gabriel synthesis specifically yields primary amines.

🎯 Exam Tip: For each named reaction, remember the starting materials, key reagents, reaction conditions, and the structure of the main product. Pay attention to the specific types of amines each reaction distinguishes or synthesizes.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:
(i) Nitrobenzene to benzoic acid
(ii) Benzene to m-bromophenol
(iii) Benzoic acid to aniline
(iv) Aniline to 2,4,6-tribromofluorobenzene
(v) Benzyl chloride to 2-phenylethanamine
(vi) Chlorobenzene to p-chloroaniline
(vii) Aniline to p-bromoaniline
(viii) Benzamide to toluene
(ix) Aniline to benzyl alcohol.
Answer:
(i) Nitrobenzene to benzoic acid:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): नाइट्रोबेंजीन को पहले Fe/HCl के साथ अपचयित करके एनिलिन में बदला जाता है, फिर NaNO2/HCl (0-5°C) के साथ डाइएज़ोटाइज़ करके डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनता है। CuCN/KCN के साथ यह बेंज़ोनाइट्राइल में बदलता है, जिसे अंत में H2O/H+ से जल-अपघटित करके बेंज़ोइक अम्ल प्राप्त होता है। \[ \text{Nitrobenzene} \xrightarrow{\text{(i) Fe/HCl (ii) NaOH}} \text{Aniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{Benzenediazonium chloride} \xrightarrow{\text{CuCN/KCN}} \text{Benzonitrile} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O/H}^+} \text{Benzoic acid} \]
(ii) Benzene to m-bromophenol:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंजीन को सांद्र HNO3 और H2SO4 के साथ नाइट्रेशन करके नाइट्रोबेंजीन में बदला जाता है। फिर, FeBr3 की उपस्थिति में Br2 के साथ ब्रोमिनेशन करने पर m-ब्रोमोनाइट्रोबेंजीन बनता है। इसे Sn/HCl से अपचयित करके m-ब्रोमोएनिलिन प्राप्त होता है। NaNO2/HCl (0-5°C) के साथ डाइएज़ोटाइज़ करके डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनता है, जिसे गर्म तनु H2SO4 के साथ जल-अपघटित करने पर m-ब्रोमोफिनोल प्राप्त होता है। \[ \text{Benzene} \xrightarrow{\text{conc.HNO}_3, \text{conc.H}_2\text{SO}_4} \text{Nitrobenzene} \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{FeBr}_3} \text{m-Bromonitrobenzene} \xrightarrow{\text{Sn/HCl}} \text{m-Bromoaniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{m-Bromobenzenediazonium chloride} \xrightarrow{\text{Boiling dil.H}_2\text{SO}_4} \text{m-Bromophenol} \]
(iii) Benzoic acid to aniline:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंज़ोइक अम्ल को SOCl2 के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ॉयल क्लोराइड में बदला जाता है। इसे NH3 के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ामाइड बनाते हैं, जिसे अंत में Br2/KOH (हॉफमैन ब्रोमामाइड डिग्रेडेशन) से एनिलिन प्राप्त होता है। \[ \text{Benzoic acid} \xrightarrow{\text{SOCl}_2} \text{Benzoyl chloride} \xrightarrow{\text{NH}_3} \text{Benzamide} \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{KOH}} \text{Aniline} \]
(iv) Aniline to 2,4,6-tribromofluorobenzene:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को Br2/H2O के साथ अभिक्रिया करके 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन में बदला जाता है। फिर, NaNO2/HBF4 (0-5°C) के साथ डाइएज़ोटाइज़ करके 2,4,6-ट्राइब्रोमोबेंजीन डाइएज़ोनियम फ्लोरोबोरेट बनता है, जिसे गर्म करने पर 2,4,6-ट्राइब्रोमोफ्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{H}_2\text{O}} \text{2,4,6-Tribromoaniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HBF}_4, 0-5^\circ\text{C}} \text{2,4,6-Tribromobenzenediazonium tetrafluoroborate} \xrightarrow{\Delta} \text{2,4,6-Tribromofluorobenzene} \]
(v) Benzyl chloride to 2-phenylethanamine:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंजाइल क्लोराइड को KCN के साथ अभिक्रिया करके फेनिलएसिटोनाइट्राइल में बदला जाता है। फिर, इसे LiAlH4 से अपचयित करके 2-फेनिलएथेनमीन प्राप्त होता है। \[ \text{Benzyl chloride} \xrightarrow{\text{KCN}} \text{Phenylacetonitrile} \xrightarrow{\text{LiAlH}_4} \text{2-Phenylethanamine} \]
(vi) Chlorobenzene to p-chloroaniline:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): क्लोरोबेंजीन को सांद्र HNO3 और H2SO4 के साथ नाइट्रेशन करके p-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन में बदला जाता है। फिर, इसे Sn/HCl से अपचयित करके p-क्लोरोएनिलिन प्राप्त होता है। \[ \text{Chlorobenzene} \xrightarrow{\text{conc.HNO}_3, \text{conc.H}_2\text{SO}_4} \text{p-Nitrochlorobenzene} \xrightarrow{\text{Sn/HCl}} \text{p-Chloroaniline} \]
(vii) Aniline to p-bromoaniline:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ एसिटाइलेशन करके एसिटेनिलिड में बदला जाता है, जो एक मोनोब्रोमिनेशन के लिए o- और p-निर्देशित समूह है। फिर, इसे Br2 के साथ अभिक्रिया करके p-ब्रोमोएसिटेनिलिड बनाते हैं, जिसकी जल-अपघटन पर p-ब्रोमोएनिलिन प्राप्त होता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{(\text{CH}_3\text{CO})_2\text{O}} \text{Acetanilide} \xrightarrow{\text{Br}_2} \text{p-Bromoacetanilide} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O/H}^+} \text{p-Bromoaniline} \]
(viii) Benzamide to toluene:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): बेंज़ामाइड को HNO2 के साथ अभिक्रिया करके बेंज़ोइक अम्ल में बदला जाता है, जिसे सोडालाइम (\(\text{NaOH} + \text{CaO}\)) के साथ डीकार्बोक्सिलेशन करने पर बेंजीन मिलता है। बेंजीन को CH3Cl और निर्जल AlCl3 के साथ फ्रिडेल-क्राफ्ट्स अल्काइलेशन करके टोलुइन प्राप्त होता है। \[ \text{Benzamide} \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{Benzoic acid} \xrightarrow{\text{Sodalime}, -\text{Na}_2\text{CO}_3} \text{Benzene} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{Cl}, \text{anhyd.AlCl}_3} \text{Toluene} \]
(ix) Aniline to benzyl alcohol:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन को NaNO2/HCl (0-5°C) के साथ डाइएज़ोटाइज़ करके बेंजीन डाइएज़ोनियम क्लोराइड बनाता है। इसे H3PO2/Cu+ के साथ अपचयित करके बेंजीन मिलता है। बेंजीन को CH3Cl और निर्जल AlCl3 के साथ फ्रिडेल-क्राफ्ट्स अल्काइलेशन करके टोलुइन प्राप्त होता है। टोलुइन को Cl2 और UV प्रकाश के साथ अभिक्रिया करके बेंजाइल क्लोराइड में बदला जाता है, जिसे अंत में जलीय KOH के साथ जल-अपघटित करके बेंजाइल अल्कोहल प्राप्त होता है। \[ \text{Aniline} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}, 0-5^\circ\text{C}} \text{Benzenediazonium chloride} \xrightarrow{\text{H}_3\text{PO}_2/\text{Cu}^+} \text{Benzene} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{Cl}, \text{anhyd.AlCl}_3} \text{Toluene} \xrightarrow{\text{Cl}_2, \text{UV light}} \text{Benzyl chloride} \xrightarrow{\text{KOH(aq)}} \text{Benzyl alcohol} \]
In simple words: These are multi-step synthesis problems requiring a clear understanding of functional group interconversions and reaction conditions to transform a given starting material into the target compound.

🎯 Exam Tip: Practice step-by-step conversions, identify key reactions like nitration, reduction, diazotization, hydrolysis, and Friedel-Crafts alkylation, and remember common reagents for each step.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:

(iv) Aniline to 2,4,6-tribromofluorobenzene:
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह रूपांतरण चार चरणों में पूरा होता है। पहले चरण में, एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) को ब्रोमीन जल (Br2/H2O) के साथ अभिकृत करके 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन बनाया जाता है। दूसरे चरण में, 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन को NaNO2/HCl (0-5°C पर) के साथ डाइएजोटीकरण द्वारा 2,4,6-ट्राइब्रोमोबेंजीन डाइजोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट (N2BF4 के साथ बेंजीन वलय जिसमें 2,4,6 पोजीशन पर Br लगे हों) में परिवर्तित किया जाता है। अंत में, इसे गर्म करने पर फ्लोरीन परमाणु जुड़ जाता है, जिससे 2,4,6-ट्राइब्रोमोफ्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।
In simple words: Aniline is first brominated to 2,4,6-tribromoaniline, which then undergoes diazotization. The resulting diazonium salt is converted to 2,4,6-tribromofluorobenzene by reaction with HBF4 followed by heating.

🎯 Exam Tip: Remember the strong activating effect of the -NH2 group in aniline, leading to tribromination in aqueous bromine. Sandmeyer-like reactions are crucial for introducing halides other than iodine.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:

(v) Benzyl chloride to 2-phenylethanamine:
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): इस रूपांतरण में दो मुख्य चरण शामिल हैं। पहले चरण में, बेंज़िल क्लोराइड (बेंजीन वलय से जुड़ा CH2Cl) को पोटेशियम साइनाइड (KCN) के साथ अभिकृत किया जाता है, जिससे साइनाइड समूह क्लोराइड को प्रतिस्थापित करता है और बेंज़िल साइनाइड (CH2-CN के साथ बेंजीन वलय) बनता है। दूसरे चरण में, बेंज़िल साइनाइड का लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड (LiAlH4) का उपयोग करके अपचयन किया जाता है, जिससे साइनाइड समूह एमीन समूह में परिवर्तित हो जाता है, और अंततः 2-फेनिलएथेनमीन (CH2CH2NH2 के साथ बेंजीन वलय) प्राप्त होता है।
In simple words: Benzyl chloride reacts with KCN to form benzyl cyanide, which is then reduced by LiAlH4 to yield 2-phenylethanamine.

🎯 Exam Tip: This is a chain elongation reaction where a carbon atom is added to the chain via cyanide, followed by reduction to an amine. Remember the role of KCN for increasing carbon chain length and LiAlH4 for reducing nitriles to amines.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:

(vi) Chlorobenzene to p-chloroaniline:
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): इस रूपांतरण को दो चरणों में किया जाता है। पहले चरण में, क्लोरोबेंजीन (क्लोरीन परमाणु के साथ बेंजीन वलय) का सांद्र HNO3 और सांद्र H2SO4 के साथ नाइट्रीकरण किया जाता है, जिससे पैरा-नाइट्रोक्लोरोबेंजीन (क्लोरीन और पैरा-पोज़िशन में NO2 समूह के साथ बेंजीन वलय) प्राप्त होता है। दूसरे चरण में, इस नाइट्रो यौगिक का Sn/HCl के साथ अपचयन किया जाता है, जिससे नाइट्रो समूह एमीन समूह में परिवर्तित हो जाता है, और p-क्लोरोएनिलिन (क्लोरीन और पैरा-पोज़िशन में NH2 समूह के साथ बेंजीन वलय) बनता है।
In simple words: Chlorobenzene is nitrated to p-nitrochlorobenzene, and then the nitro group is reduced using Sn/HCl to form p-chloroaniline.

🎯 Exam Tip: Remember that chlorine is an ortho-para directing but deactivating group. Electrophilic substitution will occur at the para-position primarily. Reduction of nitro groups to amino groups is a standard conversion.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:

(vii) Aniline to p-bromoaniline:
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): इस रूपांतरण में दो चरण शामिल हैं ताकि केवल पैरा-ब्रोमोएनिलिन प्राप्त किया जा सके। पहले चरण में, एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) को एसिटिक एनहाइड्राइड ((CH3CO)2O) के साथ अभिकृत करके एसिटानिलिड (NHCOCH3 के साथ बेंजीन वलय) बनाया जाता है। एसिटिलेशन NH2 समूह की सक्रियण शक्ति को कम करता है। दूसरे चरण में, एसिटानिलिड का Br2 के साथ ब्रोमीनीकरण किया जाता है, जिससे पैरा-ब्रोमोएसिटानिलिड (NHCOCH3 और पैरा-पोज़िशन में Br के साथ बेंजीन वलय) प्राप्त होता है। अंत में, अम्लीय हाइड्रोलिसिस (H2O/H+) एसिटाइल समूह को हटा देता है, जिससे p-ब्रोमोएनिलिन (NH2 और पैरा-पोज़िशन में Br के साथ बेंजीन वलय) बनता है।
In simple words: Aniline is acetylated to form acetanilide, which is then monobrominated at the para-position. Subsequent hydrolysis removes the acetyl group, yielding p-bromoaniline.

🎯 Exam Tip: Acetylation of aniline is crucial for controlling the electrophilic substitution, preventing polysubstitution due to the high reactivity of the -NH2 group. This is a protecting group strategy.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:

(viii) Benzamide to toluene:
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): यह रूपांतरण तीन चरणों में किया जाता है। पहले चरण में, बेंज़ामाइड (CONH2 के साथ बेंजीन वलय) का हॉफमैन ब्रोमामाइड अपघटन अभिक्रिया (Br2/KOH) द्वारा अपचयन किया जाता है, जिससे एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) बनता है, जिसमें एक कार्बन परमाणु कम होता है। दूसरे चरण में, एनिलिन का NaNO2/HCl (0-5°C पर) के साथ डाइएजोटीकरण किया जाता है, जिससे बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड (N2Cl के साथ बेंजीन वलय) बनता है। तीसरे चरण में, बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड को H3PO2/H2O और Cu+ की उपस्थिति में अपचयित किया जाता है, जिससे बेंजीन (C6H6) प्राप्त होता है। अंत में, बेंजीन का CH3Cl और निर्जल AlCl3 की उपस्थिति में फ्राइडल-क्राफ्ट्स अल्काइलेशन किया जाता है, जिससे टोल्यूनि (CH3 के साथ बेंजीन वलय) बनता है।
In simple words: Benzamide undergoes Hofmann bromamide degradation to form aniline. Aniline is then converted to benzene via diazotization and reduction, followed by Friedel-Crafts alkylation with methyl chloride to give toluene.

🎯 Exam Tip: Hofmann bromamide degradation is a useful reaction for stepping down a carbon chain. The conversion of diazonium salts to benzene (replacement by -H) is achieved using H3PO2 or ethanol. Friedel-Crafts alkylation is key for introducing alkyl groups onto a benzene ring.

 

Question 8. Accomplish the following conversions:

(ix) Aniline to benzyl alcohol:
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): इस रूपांतरण के लिए कई चरण आवश्यक हैं। पहले चरण में, एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) को NaNO2/HCl (0-5°C पर) के साथ डाइएजोटीकरण द्वारा बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड (N2Cl के साथ बेंजीन वलय) में परिवर्तित किया जाता है। दूसरे चरण में, बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड का CuCN/KCN के साथ उपचार करके बेंज़ोनिट्राइल (CN के साथ बेंजीन वलय) बनाया जाता है। तीसरे चरण में, बेंज़ोनिट्राइल का अम्लीय हाइड्रोलिसिस (H2O/H+) करके बेंज़ोइक एसिड (COOH के साथ बेंजीन वलय) प्राप्त होता है। चौथे चरण में, बेंज़ोइक एसिड को LiAlH4 से अपचयित करके बेंज़िल अल्कोहल (CH2OH के साथ बेंजीन वलय) प्राप्त होता है।
In simple words: Aniline is converted to benzene diazonium chloride, then to benzonitrile, followed by hydrolysis to benzoic acid. Finally, benzoic acid is reduced to benzyl alcohol.

🎯 Exam Tip: This conversion involves multiple steps, including diazotization, Sandmeyer reaction, hydrolysis, and reduction. Each step is critical and needs to be performed in the correct sequence.

 

Question 9. Give the structures of A,B and C in the following reactions.

Answer:
(i) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{I} \xrightarrow{\text{NaCN}} \text{A} \xrightarrow{\text{OH}^- \text{ Partial hydrolysis}} \text{B} \xrightarrow{\text{NaOH}+\text{Br}_2} \text{C} \)
(A) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CN} \) (Propanenitrile)
(B) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CONH}_2 \) (Propanamide)
(C) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{NH}_2 \) (Ethanamine)

(ii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} \xrightarrow{\text{CuCN}} \text{A} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}/\text{H}^+} \text{B} \xrightarrow{\text{NH}_3, \Delta} \text{C} \)
(A) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{CN} \) (Cyanobenzene)
(B) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} \) (Benzoic acid)
(C) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{CONH}_2 \) (Benzamide)

(iii) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br} \xrightarrow{\text{KCN}} \text{A} \xrightarrow{\text{LiAlH}_4} \text{B} \xrightarrow{\text{HNO}_2, 0^\circ\text{C}} \text{C} \)
(A) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CN} \) (Propanenitrile)
(B) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 \) (Propan-1-amine)
(C) \( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} \) (Propan-1-ol)

(iv) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 \xrightarrow{\text{Fe/HCl}} \text{A} \xrightarrow{\text{NaNO}_2+\text{HCl}, 273\text{ K}} \text{B} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}/\text{H}^+, \Delta} \text{C} \)
(A) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 \) (Aniline)
(B) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} \) (Benzenediazonium chloride)
(C) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{OH} \) (Phenol)

(v) \( \text{CH}_3\text{COOH} \xrightarrow{\text{NH}_3, \Delta} \text{A} \xrightarrow{\text{NaOBr}} \text{B} \xrightarrow{\text{NaNO}_2/\text{HCl}} \text{C} \)
(A) \( \text{CH}_3\text{CONH}_2 \) (Ethanamide)
(B) \( \text{CH}_3\text{NH}_2 \) (Methanamine)
(C) \( \text{CH}_3\text{OH} \) (Methanol)

(vi) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 \xrightarrow{\text{Fe/HCl}} \text{A} \xrightarrow{\text{HNO}_2, 273\text{ K}} \text{B} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{OH}} \text{C} \)
(A) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 \) (Aniline)
(B) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} \) (Benzenediazonium chloride)
(C) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N=N-OH} \) (p-hydroxyazobenzene)
In simple words: The reactions involve various conversions of organic compounds. Each step represents a specific chemical transformation, such as nitrile formation, hydrolysis, reduction, diazotization, or alkylation, leading to the formation of intermediates A, B, and the final product C.

🎯 Exam Tip: Pay close attention to reagents and reaction conditions, as they dictate the type of transformation. Recognizing common reaction sequences like Hofmann bromamide degradation, Sandmeyer reaction, and reduction of nitriles is vital.

 

Question 10. An aromatic compound 'A' on treatment with aqueous ammonia and heating forms compound 'B' which on heating with Br₂ and KOH forms a compound 'C' of molecular formula C₆H₇N. Write structures and IUPAC names of compounds A, B and C.

Answer:
Given that compound 'C' has the molecular formula \( \text{C}_6\text{H}_7\text{N} \), and it is formed from 'B' by treatment with \( \text{Br}_2 \) and \( \text{KOH} \), 'B' must be an amide and 'C' must be an amine. The only amine with this formula that contains a benzene ring is aniline, \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 \).
Therefore, C is Aniline (\( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 \)).
Since 'C' (aniline) is formed from 'B' (an amide) using \( \text{Br}_2 \) and \( \text{KOH} \), 'B' must be benzamide, as this is the Hofmann bromamide degradation reaction. Benzamide has one more carbon than aniline.
Therefore, B is Benzamide (\( \text{C}_6\text{H}_5\text{CONH}_2 \)).
Compound 'A' on treatment with aqueous ammonia and heating forms benzamide ('B'). This implies that 'A' is benzoic acid, as carboxylic acids react with ammonia to form ammonium salts, which on heating yield amides.
Therefore, A is Benzoic acid (\( \text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} \)).
\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} \xrightarrow{\text{NH}_3(\text{aq}), \text{ heat}} \text{C}_6\text{H}_5\text{CONH}_2 \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{KOH}} \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 \]
(A) Benzoic acid \( \implies \) (B) Benzamide \( \implies \) (C) Aniline
In simple words: The problem describes a sequence of reactions that helps identify three compounds. Benzoic acid reacts with ammonia to form benzamide. Benzamide then undergoes Hofmann bromamide degradation to yield aniline.

🎯 Exam Tip: Recognizing the Hofmann bromamide degradation (amide to amine with one less carbon) is key. Also, recall that heating carboxylic acids with ammonia yields amides.

 

Question 11. Complete the following reactions:

(i) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHI}_3 + \text{alc.KOH} \rightarrow \)
(ii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} + \text{H}_3\text{PO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \)
(iii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4(\text{conc}) \rightarrow \)
(iv) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \)
(v) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{Br}_2(\text{aq}) \rightarrow \)
(vi) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + (\text{CH}_3\text{CO})_2\text{O} \rightarrow \)
(vii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} \xrightarrow{\text{(i) HBF}_4, \text{ (ii) NaNO}_2/\text{Cu}, \Delta} \)
Answer:
(i) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH (alc)} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \) (Carbylamine reaction)
(Phenyl isocyanide)
(ii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} + \text{H}_3\text{PO}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Cu}^+} \text{C}_6\text{H}_6 + \text{N}_2 + \text{H}_3\text{PO}_3 + \text{HCl} \)
(Benzene)
(iii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4(\text{conc}) \xrightarrow{453-473\text{K}} \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_3^+\text{HSO}_4^- \implies \text{Sulphanilic acid} \) (Internal salt formation)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) सांद्र H2SO4 के साथ 453-473K पर अभिक्रिया करके सल्फैनिलिक अम्ल (NH2 के पैरा-पोज़िशन में SO3H के साथ बेंजीन वलय) बनाता है, जो एक ज़्विटर आयन के रूप में मौजूद हो सकता है।
(iv) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6 + \text{CH}_3\text{CHO} + \text{N}_2 + \text{HCl} \)
(Benzene)
(v) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + 3\text{Br}_2(\text{aq}) \rightarrow 2,4,6\text{-Tribromoaniline} + 3\text{HBr} \)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) ब्रोमीन जल (Br2(aq)) के साथ अभिक्रिया करके 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन (NH2 और 2,4,6-पोज़िशन में तीन Br के साथ बेंजीन वलय) का श्वेत अवक्षेप बनाता है।
(vi) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + (\text{CH}_3\text{CO})_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NHCOCH}_3 \)
(Acetanilide)
(vii) \( \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2\text{Cl} \xrightarrow{\text{(i) HBF}_4} \text{C}_6\text{H}_5\text{N}_2^+\text{BF}_4^- \xrightarrow{\text{(ii) NaNO}_2/\text{Cu}, \Delta} \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 \)
(Nitrobenzene)
In simple words: These reactions demonstrate various chemical transformations of aniline and its diazonium salt, including carbylamine reaction, reduction to benzene, sulfonation, and conversions to halo- and nitro-derivatives.

🎯 Exam Tip: Be familiar with named reactions like Carbylamine reaction and the Sandmeyer/Gattermann-type reactions for diazonium salts. The reactivity of the amino group and its derivatives is key for understanding these conversions.

 

Question 12. Why cannot aromatic primary amines be prepared by Gabriel phthalimide synthesis?

Answer:
गैब्रियल थैलिमाइड संश्लेषण में थैलिमाइड आयन द्वारा कार्बनिक हैलोजन यौगिक पर नाभिकरागी हमला शामिल होता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): थैलिमाइड आयन (N- पर नकारात्मक चार्ज वाला एक चक्रीय इमाइड) एक अल्काइल हैलाइड (R-X) पर नाभिकरागी हमला करता है, जिससे N-अल्काइल थैलिमाइड बनता है। यह अभिक्रिया अल्काइल हैलाइड पर नाभिकरागी प्रतिस्थापन (SN2) क्रियाविधि के माध्यम से होती है।
चूंकि एरिल हैलाइड्स आसानी से नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं नहीं करते हैं, इसलिए इस विधि द्वारा सुगंधित प्राथमिक एमाइन तैयार नहीं किए जा सकते हैं।
In simple words: Gabriel phthalimide synthesis requires SN2 reaction of phthalimide anion with an alkyl halide. Aromatic halides (aryl halides) do not undergo SN2 reactions easily, making this method unsuitable for preparing aromatic primary amines.

🎯 Exam Tip: Understand the mechanism of Gabriel phthalimide synthesis, specifically the SN2 reaction. Remember that aryl halides are unreactive towards SN2 due to the partial double bond character of the C-X bond and repulsion from the pi electron cloud.

 

Question 13. Write the reactions of (i) aromatic and (ii) aliphatic primary amines with nitrous acid.

Answer:
(i) सुगंधित प्राथमिक एमाइन (जैसे एनिलिन) नाइट्रस एसिड (HNO2) के साथ 273-278 K पर डाइजोनियम नमक बनाने के लिए अभिक्रिया करते हैं।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) नाइट्रस एसिड (NaNO2/HCl) के साथ 273-278K पर डाइएजोटीकरण अभिक्रिया करता है, जिससे बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड (N2Cl के साथ बेंजीन वलय) बनता है।

(ii) एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन नाइट्रस एसिड के साथ 1° अल्कोहल देते हैं।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एथिल एमाइन (CH3CH2NH2) नाइट्रस एसिड (HNO2) के साथ अभिक्रिया करके एथेनॉल (CH3CH2OH) और नाइट्रोजन गैस (N2) उत्पन्न करता है।
In simple words: Aromatic primary amines react with nitrous acid to form stable diazonium salts at low temperatures, while aliphatic primary amines react to form unstable diazonium salts that decompose to alcohols and nitrogen gas.

🎯 Exam Tip: The stability of aromatic diazonium salts versus the instability of aliphatic diazonium salts is a key distinguishing feature. This difference is exploited in various organic syntheses and tests.

 

Question 14. Give plausible explanation for each of the following:

(i) Why are amines less acidic than alcohols of comparable molecular masses?
(ii) Why do primary amines have higher boiling point than tertiary amines?
(iii) Why are aliphatic amines stronger bases than aromatic amines?
Answer:
(i) ऑक्सीजन नाइट्रोजन की तुलना में अधिक विद्युतीय है। इसलिए, ऐल्कॉक्साइड आयन (R-O⁻) एमाइड आयन (R-NH⁻) की तुलना में अधिक स्थिर होता है। जब एक प्रोटॉन हटा दिया जाता है, तो अल्कोहल संबंधित ऐल्कॉक्साइड आयन बनाने के लिए अधिक आसानी से विघटित हो जाते हैं, जबकि एमाइन आसानी से एमाइड आयन नहीं बनाते।
\( \text{R-OH} \rightarrow \text{R-O}^- + \text{H}^+ \)
\( \text{R-NH}_2 \rightarrow \text{R-NH}^- + \text{H}^+ \)
इस प्रकार, अल्कोहल एमाइन की तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं, जिसका अर्थ है कि एमाइन कम अम्लीय होते हैं।

(ii) प्राथमिक एमाइन में नाइट्रोजन परमाणु पर दो हाइड्रोजन परमाणु उपस्थित होने के कारण, वे मजबूत अंतरा-आणविक हाइड्रोजन बंधन बना सकते हैं। जबकि तृतीयक एमाइन में नाइट्रोजन परमाणु पर कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है और वे हाइड्रोजन बंधन नहीं बनाते हैं। हाइड्रोजन बंधन की उपस्थिति के कारण, प्राथमिक एमाइन का क्वथनांक तृतीयक एमाइन की तुलना में अधिक होता है।

(iii) सुगंधित एमाइन में अनुनाद के कारण, नाइट्रोजन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय पर अवस्थित हो जाते हैं और प्रोटोनेशन के लिए कम उपलब्ध होते हैं। लेकिन अल्काइल एमाइन में नाइट्रोजन पर अल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-मुक्त करने वाला (+I प्रभाव) रखते हैं, जो नाइट्रोजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है। इस प्रकार, एलिफैटिक एमाइन सुगंधित एमाइन की तुलना में अधिक मजबूत क्षार होते हैं।
In simple words: (i) Amines are less acidic than alcohols because oxygen is more electronegative than nitrogen, making alkoxide ions more stable than amide ions. (ii) Primary amines have higher boiling points than tertiary amines due to the presence of two hydrogen atoms on nitrogen, enabling stronger intermolecular hydrogen bonding. (iii) Aliphatic amines are stronger bases than aromatic amines because alkyl groups have an electron-releasing effect (+I effect), increasing electron density on nitrogen, while in aromatic amines, the lone pair on nitrogen is delocalized over the benzene ring due to resonance, making it less available for protonation.

🎯 Exam Tip: For acidity and basicity, consider the stability of the conjugate base/acid and inductive/resonance effects. For boiling points, intermolecular forces, especially hydrogen bonding, are critical.

 

GSEB Class 12 Chemistry Amines Additional Important Questions and Answers

 

Question 1. Give their names also.

Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): चित्र में पांच एमाइन संरचनाएं दिखाई गई हैं।
1. एक बेंजीन वलय जिससे CH2NH2 समूह जुड़ा है, इसे बेंज़िलएमीन कहते हैं।
2. एक बेंजीन वलय जिससे NHCH3 समूह जुड़ा है, इसे N-मेथिलएनिलिन कहते हैं।
3. एक बेंजीन वलय जिससे NH2 समूह और एक CH3 समूह ऑर्थो-पोज़िशन पर जुड़े हैं, इसे ओ-एमिनोटोल्यूनि या ऑर्थो-टोल्यूडिन कहते हैं।
4. एक बेंजीन वलय जिससे NH2 समूह और एक CH3 समूह मेटा-पोज़िशन पर जुड़े हैं, इसे एम-एमिनोटोल्यूनि या मेटा-टोल्यूडिन कहते हैं।
5. एक बेंजीन वलय जिससे NH2 समूह और एक CH3 समूह पैरा-पोज़िशन पर जुड़े हैं, इसे पी-एमिनोटोल्यूनि या पैरा-टोल्यूडिन कहते हैं।

Structures and names:

Structure	Name
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक बेंजीन वलय जिससे CH2NH2 समूह जुड़ा है।	Benzylamine
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक बेंजीन वलय जिससे NHCH3 समूह जुड़ा है।	N-methyl aniline
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक बेंजीन वलय जिससे NH2 समूह और एक CH3 समूह ऑर्थो-पोज़िशन पर जुड़े हैं।	o - amino toluene
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक बेंजीन वलय जिससे NH2 समूह और एक CH3 समूह मेटा-पोज़िशन पर जुड़े हैं।	m - amino toluene
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एक बेंजीन वलय जिससे NH2 समूह और एक CH3 समूह पैरा-पोज़िशन पर जुड़े हैं।	p - amino toluene

In simple words: This question asks for the IUPAC names of various aromatic amines shown structurally, including benzylamine, N-methylaniline, and different isomers of aminotoluene (toluidines).

🎯 Exam Tip: Practice identifying the parent aromatic ring and substituent positions. Remember common names like aniline and toluidine, and how N-substitution affects naming.

 

Question 2. You are provided with an amine. Mention two chemical tests to check whether it is aniline or not.

Answer:
एनिलिन की पहचान के लिए दो रासायनिक परीक्षण इस प्रकार हैं:
(i) **कार्बिलएमीन अभिक्रिया:** एलिफैटिक और सुगंधित प्राथमिक एमाइन जब क्लोरोफॉर्म और अल्कोहोलिक KOH विलयन के साथ गर्म किए जाते हैं, तो दुर्गंधयुक्त आइसोसाइनाइड्स या कार्बिलएमीन उत्पन्न करते हैं। एनिलिन एक प्राथमिक एमाइन है, इसलिए यह यह परीक्षण देता है।
\( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) क्लोरोफॉर्म (CHCl3) और अल्कोहलिक KOH के साथ गर्म करने पर फिनाइल आइसोसाइनाइड (NC के साथ बेंजीन वलय) की दुर्गंध उत्पन्न करता है।

(ii) **ब्रोमीन जल परीक्षण:** जब एनिलिन को ब्रोमीन जल के साथ उपचारित किया जाता है, तो यह 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन का एक सफेद अवक्षेप देता है।
\( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + 3\text{Br}_2(\text{aq}) \rightarrow 2,4,6\text{-Tribromoaniline} \downarrow + 3\text{HBr} \)
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) ब्रोमीन जल (Br2(aq)) के साथ अभिक्रिया करके 2,4,6-ट्राइब्रोमोएनिलिन (NH2 और 2,4,6-पोज़िशन पर तीन Br के साथ बेंजीन वलय) का सफेद अवक्षेप बनाता है।
In simple words: Aniline can be identified by the Carbylamine test, producing a foul-smelling isocyanide, or by the Bromine water test, which yields a white precipitate of 2,4,6-tribromoaniline.

🎯 Exam Tip: The Carbylamine test is specific for primary amines. The rapid formation of a white precipitate with bromine water is characteristic of highly activated aromatic rings like aniline.

 

Question 3. Aniline is insoluble in water but soluble in HCl. Explain.

Answer:
एनिलिन की क्षारीय प्रकृति के कारण, यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) जैसे प्रबल अम्लों के साथ घुलनशील लवण बनाता है, जबकि जल के साथ ऐसा कोई लवण नहीं बनता है।
\( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HCl} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_3^+\text{Cl}^- \) (Anilinium chloride)
इस प्रकार, एनिलिन जल में अघुलनशील होता है लेकिन HCl में घुलनशील होता है।
In simple words: Aniline, being a base, reacts with strong acids like HCl to form water-soluble anilinium chloride salts. It does not form similar soluble salts with water, hence its insolubility in water.

🎯 Exam Tip: Remember that basic organic compounds react with acids to form their corresponding salts, which are typically ionic and water-soluble. This principle is used for separation and purification of amines.

 

Question 4. How will you distinguish an aliphatic primary amine from an aromatic primary amine?

Answer:
एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन और सुगंधित प्राथमिक एमाइन के बीच अंतर करने के लिए नाइट्रस एसिड (HNO2) परीक्षण का उपयोग किया जा सकता है।
**एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन:** नाइट्रस एसिड के साथ अभिक्रिया करके अल्कोहल बनाते हैं और नाइट्रोजन गैस (N2) छोड़ते हैं। यह अभिक्रिया कमरे के तापमान पर होती है।
\( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HONO} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{N}_2 + \text{H}_2\text{O} \)
(एथिलएमीन) (एथेनॉल)
**सुगंधित प्राथमिक एमाइन:** नाइट्रस एसिड के साथ अभिक्रिया करके अरेने डाइजोनियम लवण बनाते हैं। यह अभिक्रिया 0-5°C पर होती है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) नाइट्रस एसिड (NaNO2/HCl) के साथ 0-5°C पर अभिक्रिया करके बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड (N2Cl के साथ बेंजीन वलय) बनाता है।
5°C से ऊपर, बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड अपघटित होकर फिनोल देता है। एलिफैटिक डाइजोनियम लवण 5°C से भी नीचे अस्थिर होते हैं।
In simple words: Aliphatic primary amines react with nitrous acid to produce alcohol and nitrogen gas, while aromatic primary amines form stable diazonium salts at 0-5°C. The evolution of nitrogen gas and the difference in product stability can distinguish them.

🎯 Exam Tip: The diazo reaction (with nitrous acid) is a crucial test. Remember the temperature sensitivity and the stability difference between aliphatic and aromatic diazonium salts.

 

Question 4. Give plausible explanation for each of the following:

(i) Boiling point of alkyl cyanides is higher than alkyl halides of nearly the same molecular mass. Why?
(ii) B.P. and M.P. of isocyanides are less than isomeric cyanide compounds. Why?
Answer:
(i) साइनाइड समूह (\( \text{-C}\equiv\text{N} \)) अत्यधिक ध्रुवीय होता है। इसलिए, अल्काइल साइनाइड्स में उच्च द्विध्रुवीय आघूर्ण होता है, जिसके कारण उनमें अंतरा-आणविक बल अधिक मजबूत होते हैं। इसके परिणामस्वरूप, अल्काइल साइनाइड्स का क्वथनांक लगभग समान आणविक द्रव्यमान वाले अल्काइल हैलाइड्स की तुलना में अधिक होता है। अल्काइल हैलाइड्स कम ध्रुवीय होते हैं और कमजोर अंतरा-आणविक बलों का अनुभव करते हैं।

(ii) आइसोसाइनाइड यौगिक अपने समावयवी साइनाइड यौगिकों की तुलना में कम ध्रुवीय होते हैं। साइनाइड में C-N ट्रिपल बॉन्ड होता है, जो अधिक ध्रुवीय होता है, जबकि आइसोसाइनाइड में C-N डबल बॉन्ड और एक डेटिव बॉन्ड होता है, जिससे समग्र ध्रुवीयता कम होती है। इसलिए, आइसोसाइनाइड्स में कमजोर अंतरा-आणविक आकर्षण बल होते हैं। परिणामस्वरूप, आइसोसाइनाइड्स के क्वथनांक और गलनांक समावयवी साइनाइड्स की तुलना में कम होते हैं।
In simple words: (i) Alkyl cyanides have higher boiling points than comparable alkyl halides because the cyanide group is highly polar, leading to stronger dipole-dipole interactions. (ii) Isocyanides have lower boiling and melting points than isomeric cyanides because they are less polar, resulting in weaker intermolecular forces.

🎯 Exam Tip: Polarity and the strength of intermolecular forces (dipole-dipole interactions, hydrogen bonding, London dispersion forces) are crucial factors in determining boiling and melting points. Compare the molecular structures and electronegativity differences.

 

Question 6. Identify the products obtained in the following reactions.

(i) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{H}_2 \rightarrow \)
(ii) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \)
(iii) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HNO}_2 \rightarrow \)
(iv) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HCl} \rightarrow \)
Answer:
(i) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{H}_2 \rightarrow \text{No reaction} \) (Amines are already reduced; they do not react with hydrogen gas in this manner.)
(ii) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \)
(Ethyl isocyanide - foul smelling product)
(iii) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HNO}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{N}_2 + \text{H}_2\text{O} \)
(Ethanol and nitrogen gas)
(iv) \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HCl} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_3^+\text{Cl}^- \)
(Ethylammonium chloride)
In simple words: The reactions show ethylamine participating in various characteristic reactions: a carbylamine reaction to form an isocyanide, reaction with nitrous acid to form an alcohol and nitrogen gas, and an acid-base reaction with HCl to form an ammonium salt. It does not react with hydrogen gas as it is already an amine.

🎯 Exam Tip: Understand the types of reactions amines undergo: Carbylamine (primary amines), reaction with nitrous acid (distinguishes 1°, 2°, 3° amines), and acid-base reactions (amines are basic). Know the characteristic products for each.

 

Question 7. Suggest a method to distinguish the following pairs.

(i) Methyl amine and dimethylamine
(ii) Aniline and phenol
(iii) Aniline and N-methyl aniline
(iv) Methylamine and dimethylamine
Answer:
(i) **नाइट्रस एसिड (HNO2) के साथ अभिक्रिया:**
**मेथिल एमाइन (प्राथमिक एमाइन):** नाइट्रस एसिड के साथ अभिक्रिया करके अल्कोहल (मेथेनॉल) बनाता है और नाइट्रोजन गैस (N2) छोड़ता है।
\( \text{CH}_3\text{NH}_2 + \text{HNO}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{OH} + \text{N}_2 + \text{H}_2\text{O} \)
**डाइमेथिलएमीन (द्वितीयक एमाइन):** नाइट्रस एसिड के साथ अभिक्रिया करके N-नाइट्रोसोडाइमेथिलएमीन, एक पीला तैलीय यौगिक बनाता है, और कोई नाइट्रोजन गैस नहीं छोड़ता।
\( (\text{CH}_3)_2\text{NH} + \text{HNO}_2 \rightarrow (\text{CH}_3)_2\text{N-NO} + \text{H}_2\text{O} \)

(ii) **नाइट्रस एसिड और डाइएजोटीकरण परीक्षण:**
**एनिलिन (प्राथमिक सुगंधित एमाइन):** 0-5°C पर नाइट्रस एसिड के साथ डाइएजोटीकरण से बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड बनता है, जो बीटा-नैफ्थोल के साथ युग्मित होकर नारंगी रंग की डाई देता है।
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय) NaNO2/HCl के साथ 0-5°C पर अभिक्रिया करके बेंजीन डाइजोनियम क्लोराइड (N2Cl के साथ बेंजीन वलय) बनाता है। यह डाइजोनियम नमक बीटा-नैफ्थोल के साथ अभिक्रिया करके नारंगी रंग की एजो डाई देता है।
**फिनोल:** इस परीक्षण में प्रतिक्रिया नहीं करता है। फिनोल भी डाइएजोटीकरण नहीं देता है।

(iii) **कार्बिलएमीन परीक्षण:**
**एनिलिन (प्राथमिक एमाइन):** क्लोरोफॉर्म और अल्कोहलिक KOH के साथ गर्म करने पर दुर्गंधयुक्त फिनाइल आइसोसाइनाइड बनाता है (कार्बिलएमीन अभिक्रिया)।
\( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \)
**N-मेथिलएनिलिन (द्वितीयक एमाइन):** कार्बिलएमीन परीक्षण नहीं देता है क्योंकि यह एक द्वितीयक एमाइन है।

(iv) **कार्बिलएमीन परीक्षण:**
**मेथिल एमाइन (प्राथमिक एमाइन):** क्लोरोफॉर्म और KOH के साथ उपचारित करने पर दुर्गंधयुक्त मेथिल आइसोसाइनाइड (कार्बिलएमीन परीक्षण) बनाता है।
\( \text{CH}_3\text{NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O} \)
**डाइमेथिलएमीन (द्वितीयक एमाइन):** कार्बिलएमीन परीक्षण नहीं देता है।
In simple words: (i) Methylamine (1°) reacts with nitrous acid to give alcohol and N2 gas, while dimethylamine (2°) gives a yellow oily nitrosoamine. (ii) Aniline gives a positive dye test (coupling with β-naphthol) upon diazotization, whereas phenol does not. (iii) Aniline (1° aromatic) gives the Carbylamine test, while N-methylaniline (2° aromatic) does not. (iv) Methylamine (1°) gives the Carbylamine test, producing a foul-smelling isocyanide, while dimethylamine (2°) does not.

🎯 Exam Tip: The Carbylamine test and the nitrous acid test are fundamental for distinguishing primary, secondary, and tertiary amines. For aromatic amines, the azo dye test is also very important.

 

Question 8. Arrange the following in the decreasing order of basic character. Justify your answer.

Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): चार एमाइन संरचनाएं दिखाई गई हैं: एनिलिन (NH2 के साथ बेंजीन वलय), मेथिलएनिलिन (NH2 और CH3 के साथ बेंजीन वलय), एथिलएनिलिन (NH2 और C2H5 के साथ बेंजीन वलय), और नाइट्रोएनिलिन (NH2 और NO2 के साथ बेंजीन वलय)।

क्षारीय प्रकृति का घटता क्रम इस प्रकार है:

\( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 > \text{CH}_3\text{NH}_2 > \text{NH}_3 > \text{NO}_2 \) (The question's image shows substituted anilines, not these general amines, the answer text appears to use general amines as example)

**वास्तविक दिए गए यौगिकों के लिए (चित्र के अनुसार):**
N-एथिल एनिलिन (NH2 पर C2H5 प्रतिस्थापन) > N-मेथिल एनिलिन (NH2 पर CH3 प्रतिस्थापन) > एनिलिन (NH2) > p-नाइट्रोएनिलिन (NH2 और पैरा-पोज़िशन में NO2)

**स्पष्टीकरण:** इलेक्ट्रॉन-मुक्त करने वाले समूह (जैसे अल्काइल समूह - \( \text{CH}_3 \), \( \text{C}_2\text{H}_5 \)) नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं, जिससे उसकी प्रोटोनेशन की प्रवृत्ति बढ़ती है और क्षारीय प्रकृति में वृद्धि होती है।
इलेक्ट्रॉन-निकासी करने वाले समूह (जैसे नाइट्रो समूह - \( \text{NO}_2 \)) नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करते हैं (मुख्यतः अनुनाद प्रभाव के कारण), जिससे उसकी प्रोटोनेशन की प्रवृत्ति घटती है और क्षारीय प्रकृति कम होती है।
एथिल समूह मेथिल समूह की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन-मुक्त करने वाला होता है, इसलिए \( \text{C}_2\text{H}_5\text{NH}_2 \) \( \text{CH}_3\text{NH}_2 \) से अधिक क्षारीय है (हालांकि दिए गए चित्र में ये एनिलिन डेरिवेटिव हैं)।
एनिलिन में, \( \text{NH}_2 \) समूह का एकाकी युग्म बेंजीन वलय के साथ अनुनाद में होता है, जिससे यह कम क्षारीय होता है।
p-नाइट्रोएनिलिन में, \( \text{NO}_2 \) समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-निकासी करने वाला समूह है जो \( \text{NH}_2 \) समूह से इलेक्ट्रॉन घनत्व को और कम करता है, जिससे यह एनिलिन की तुलना में भी बहुत कम क्षारीय हो जाता है।

**दिए गए चित्र में दिखाए गए यौगिकों के लिए घटता क्रम (सही):**
\( \text{C}_6\text{H}_4(\text{C}_2\text{H}_5)\text{NH}_2 \) (p-एथिलएनिलिन) > \( \text{C}_6\text{H}_4(\text{CH}_3)\text{NH}_2 \) (p-मेथिलएनिलिन) > \( \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 \) (एनिलिन) > \( \text{C}_6\text{H}_4(\text{NO}_2)\text{NH}_2 \) (p-नाइट्रोएनिलिन)

In simple words: The basic character of amines is determined by the electron density on the nitrogen atom. Electron-releasing groups increase basicity, while electron-withdrawing groups decrease it. Alkyl groups are electron-releasing, enhancing basicity, whereas the nitro group is electron-withdrawing, reducing basicity. Aniline's basicity is lower than aliphatic amines due to resonance.

🎯 Exam Tip: Understand inductive and resonance effects thoroughly. Electron-donating groups stabilize the conjugate acid, increasing basicity, while electron-withdrawing groups destabilize it, decreasing basicity.

 

Question 9. Identify A, B and C in the following reaction.

\( \text{A} \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{NaOH}} \text{B} \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{CH}_3\text{COOH}/\text{H}^+ \rightarrow \text{CH}_3\text{COOCH}_3 \)
Answer:
\( \text{CH}_3\text{CONH}_2 \xrightarrow{\text{Br}_2/\text{NaOH}} \text{CH}_3\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{CH}_3\text{OH} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{COOH}/\text{H}^+} \text{CH}_3\text{COOCH}_3 \)
(A) Ethanamide \( \implies \) (B) Methanamine \( \implies \) (C) Methanol \( \implies \) Methyl acetate
In simple words: Compound A (ethanamide) undergoes Hofmann bromamide degradation to form B (methanamine). Methanamine reacts with nitrous acid to produce C (methanol). Methanol then reacts with acetic acid to form methyl acetate.

🎯 Exam Tip: This question tests the understanding of Hofmann bromamide degradation, reaction of primary amines with nitrous acid, and esterification. Recognize the carbon chain reduction in Hofmann degradation.

 

Question 10. Identify A, B and C.

\( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Cl} \xrightarrow{\text{KCN (alc)}} \text{A} \xrightarrow{4[\text{H}]} \text{B} \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{C} \)
Answer:
\( \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Cl} \xrightarrow{\text{KCN}} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CN} \xrightarrow{4[\text{H}]} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 \xrightarrow{\text{HNO}_2} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} \)
(A) Propanenitrile \( \implies \) (B) Propan-1-amine \( \implies \) (C) Propan-1-ol
In simple words: Ethyl chloride reacts with KCN to form A (propanenitrile). Propanenitrile is reduced to B (propan-1-amine). Propan-1-amine then reacts with nitrous acid to produce C (propan-1-ol).

🎯 Exam Tip: This sequence demonstrates chain elongation via nitrile formation, reduction of nitrile to amine, and the characteristic reaction of primary aliphatic amines with nitrous acid to yield alcohols.