निम्नलिखित में से कौन-सा कार्बधनायन सर्वाधिक स्थायी अपेक्षित है ?

Question

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Answer 1

अवधारणा:

कार्बोकेशन - कार्बोकेशन इलेक्ट्रॉन की कमी वाली प्रजाति होती है जिस पर धनात्मक आवेश होता है।

कार्बनीकरण की स्थिरता को प्रभावित करने वाले कई कारक होते हैं जो निम्न है -

कार्बोकेशन से सीधे जुड़े इलेक्ट्रॉन मुक्त करने वाले समूह की संख्या जितनी अधिक होती है, कार्बोकेशन की स्थिरता को बढ़ाती है और इसके विपरीत।
प्रतिस्थापक और कार्बोकेशन के मध्य की दूरी भी कार्बोकेशन की स्थिरता को निर्धारित करने में एक प्रमुख भूमिका निभाती है।
α हाइड्रोजन की संख्या जितनी अधिक होगी, कार्बोकेशन उतना ही अधिक स्थिर होगा।

व्याख्या:

दिए गए कार्बनीकरण में विकल्प 4 सबसे अधिक स्थिर होगा जैसे -

NO₂ एक इलेक्ट्रॉन-निकासी समूह है जो ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है।
इसके साथ ही, ऐरोमैटिक वलय में मेटा स्थिति में अधिक ऋणात्मक आवेशित होगा और यह इलेक्ट्रॉनरागी आक्रमणों के लिए सक्रिय हो जाता है।
इसलिए, एक ऐरोमैटिक वलय में मेटा स्थिति पर इलेक्ट्रॉनरागी -I समूह एक प्रतिस्थापन के रूप में आक्रमण करता है।
अतः, पैरा स्थिति पर उत्पन्न कार्बोकेशन सबसे स्थिर होगा।
साथ ही -NO₂ का प्रभाव दूरी बढ़ने के साथ घटता जाता है। विकल्प (4) में C-परमाणु पर अधिकतम दूरी पर धनावेश होता है, इसलिए उस तक पहुँचने वाला -I प्रभाव न्यूनतम और स्थिरता अधिकतम होती है।

कुल मिलाकर, विकल्प 4 में इलेक्ट्रॉनरागी 'Y' मेटा स्थिति पर आक्रमण करता है और कार्बोकेशन -NO₂ से अधिकतम दूरी पर है और अतः, यह सबसे स्थिर है।

F1 Madhuri Others 08.09.2022 D4 ऊपर दी गई शर्त को पूरा करता है।

∴ सही उत्तर विकल्प 4 है।