Aldehydes, Ketones and Carboxylic Acids: 19 MCQs with answers

Carbonyl group $(C=O)$

ત્રણેય સંયોજનોમાં **carbonyl group** $(C=O)$ હાજર હોય છે, તેથી તેમને carbonyl compounds કહેવાય છે. $(-OH)$ ફક્ત carboxylic acid માં વધારાના ભાગ તરીકે આવે છે, અને $(-COOH)$ એ આખો carboxyl group છે, ફક્ત carbonyl નહીં.

Ketone

**Ketone** માં carbonyl carbon સાથે બે carbon atoms જોડાયેલા હોય છે. Aldehyde માં ઓછામાં ઓછો એક hydrogen હોય છે, અને carboxylic acid માં hydroxyl group $(-OH)$ હોય છે.

$sp^2$ hybridised, $120°$ ખૂણો

Carbonyl carbon **$sp^2$ hybridised** છે અને તેના ત્રણ sigma bonds એક સમતલમાં **$120°$** ના ખૂણા પર આવેલા હોય છે. આ એક pi bond સાથે મળીને trigonal planar રચના બનાવે છે.

`-e` કાઢીને `-al` લગાવવો

Aldehyde ના IUPAC names alkane ના `-e` કાઢીને `-al` લગાવીને બનાવાય છે — જેમ કે methanal, ethanal, propanal. `-one` ketone માટે અને `-oic acid` carboxylic acid માટે વપરાય છે.

True

ઓક્સિજનની વધુ electronegativity ને કારણે carbonyl group **polar** બને છે — કાર્બન પર **partial positive charge** $(\delta+)$ અને ઓક્સિજન પર **partial negative charge** $(\delta-)$ આવે છે. આ ધ્રુવીયતા જ nucleophilic addition પ્રતિક્રિયાઓનું મૂળ છે.

Tertiary alcohol oxidation સામે resistant હોવાથી પ્રતિક્રિયા થશે નહીં

**Tertiary alcohols** oxidation સામે resistant હોય છે, કારણ કે oxidation માટે carbonyl carbon પર ઓછામાં ઓછો એક **$\alpha$-hydrogen** જોઈએ, જે tertiary alcohol માં હોતો નથી. તેથી $C=O$ બની શકતું નથી.

Rosenmund reduction

**Rosenmund reduction** માં acid chloride ને $H_2$ gas અને Pd-BaSO4 (barium sulfate થી poisoned palladium) વડે aldehyde માં ફેરવાય છે. Etard અને Gattermann-Koch benzaldehyde બનાવે છે, જ્યારે Friedel-Crafts acylation ketone આપે છે.

Benzaldehyde

આ **Gattermann-Koch reaction** છે, જેમાં benzene પર CO અને HCl ની અસર anhydrous $AlCl_3$ અને CuCl ની હાજરીમાં કરાવતાં **benzaldehyde** બને છે.

Stephen reduction — aldehyde

**Stephen reduction** માં nitrile ને $SnCl_2 + HCl$ વડે **aldehyde** માં ફેરવાય છે. Rosenmund reduction acid chloride માટે વપરાય છે, અને nitrile નું hydrolysis (H₂O/H⁺ કે H₂O/OH⁻) carboxylic acid આપે છે.

કાર્બન અને ઓક્સિજનના p-orbitals નું sideways overlap

Carbonyl group માં **pi bond** કાર્બનના p-orbital અને ઓક્સિજનના p-orbital વચ્ચેના **sideways overlap** થી બને છે. Head-on overlap થી sigma bonds બને છે, pi bond નહીં.

Acetylene + $H_2O$ ($H_2SO_4$, $HgSO_4$) → acetaldehyde

**Acetylene** માં $H_2SO_4$ અને $HgSO_4$ ની હાજરીમાં પાણી ઉમેરતાં **acetaldehyde** બને છે; બીજા alkynes માંથી ketone બને છે. Secondary alcohol થી ketone બને છે, અને primary alcohol + PCC થી aldehyde બને છે.

Secondary alcohol નું oxidation

**Secondary alcohol** નું oxidation થઈને **ketone** બને છે, carboxylic acid નહીં. Primary alcohol, aldehyde અને alkylbenzene ના oxidation થી carboxylic acid બને છે.

Friedel-Crafts acylation

**Friedel-Crafts acylation** માં benzene + acid chloride, anhydrous $AlCl_3$ ની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયા કરીને **ketone** બને છે. Stephen અને Rosenmund reduction aldehydes આપે છે, અને Gattermann-Koch benzaldehyde આપે છે.

True

Aldehyde માં carbonyl group હંમેશા carbon chain ના છેડે હોય છે, તેથી position number ની જરૂર પડતી નથી. Ketone માં carbonyl group વચ્ચે ક્યાંય પણ હોઈ શકે છે, તેથી તેની **position number** થી દર્શાવવી પડે છે.

સાચો — aldehydes માં steric hindrance ઓછું હોય છે

Aldehyde માં carbonyl carbon સાથે એક hydrogen હોય છે, જ્યારે ketone માં બે carbon groups હોય છે. આથી aldehydes માં **steric hindrance ઓછું** હોય છે અને તે nucleophilic addition પ્રતિક્રિયાઓમાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બને છે.

Carboxyl group માં resonance stabilisation થાય છે

Carboxylic acid માં $-OH$ group ની હાજરીને કારણે **resonance stabilisation** થાય છે, જેથી carbonyl carbon ની ધનતા ઘટે છે અને તે nucleophilic attack સામે ઓછો સંવેદનશીલ બને છે. **Remember:** જેટલું વધુ resonance stabilisation, તેટલું ઓછું reactivity.

Etard reaction

**Etard reaction** માં toluene ને **chromyl chloride** $(CrO_2Cl_2)$ વડે oxidise કરીને benzaldehyde બનાવાય છે. Gattermann-Koch માં benzene પર CO અને HCl વપરાય છે, અને Friedel-Crafts acylation ketone આપે છે.

Secondary alcohol નું oxidation

Secondary alcohol નું oxidation ketone બનાવે છે, જ્યારે aldehyde નું oxidation carboxylic acid બનાવે છે.

Chromyl chloride $(CrO_2Cl_2)$

Benzaldehyde બનાવવાની Etard reaction માં toluene ને chromyl chloride $(CrO_2Cl_2)$ વડે oxidise કરવામાં આવે છે.