Esboce o mecanismo de dessulfonação do ácido benzenossulfônico.

Passo 1

O enunciado pede o mecanismo de dessulfonação do ácido benzenossulfônico, ou seja, a remoção do grupo –S O_{3}H do anel aromático para regenerar o benzeno. O conteúdo é reação reversa de sulfonação (substituição nucleofílica aromática ipso), e vamos precisar das etapas de protonação do grupo sulfonil, saída do trióxido de enxofre e restauração da aromaticidade.

Passo 2

Protonação do grupo sulfônico. Em meio fortemente ácido, um próton ataca um dos oxigênios do grupo –S O_{3}H, gerando um ótimo grupo de saída:
\schemestart \chemfig{C_6H_5SO_3H} + H^{+} \arrow{->} \chemfig{C_6H_5S(=O)_2(OH)OH^{+}} \schemestop
Aqui o grupo -SO_3H vira -SO_3H_2^+, facilitando a próxima clivagem.

Passo 3

Clivagem heterolítica da ligação C–S. O grupo –S O_{3} H_{2}⁺ sai como trióxido de enxofre SO_3, deixando um carbocátion aromático (íon benzenio) como intermediário:
\schemestart \chemfig{C_6H_5S(=O)_2(OH)OH^{+}} \arrow{->[\(C–S\) quebra]} \chemfig{*6(------)}^{+} + SO_3 \schemestop
No intermediário a carga positiva se delocaliza pelo anel, mantendo a estrutura de σ-complexo.

Passo 4

Desprotonação e restauração da aromaticidade. Uma base do meio (por exemplo H_2O ou \mathrm{HSO_4^-}) remove um próton do carbono onde a carga estava localizada, formando novamente o sistema aromático do benzeno:
\schemestart \chemfig{*6(------)}^{+} + B^{-} \arrow{->} \chemfig{C_6H_6} + HB \schemestop

Passo 5

Formação do ácido sulfúrico. O SO_3 liberado reage com água para dar H_2SO_4, fechando o balanço:
SO_3 + H_2O \;\rightarrow\; H_2SO_4

Resposta

O mecanismo de dessulfonação do ácido benzenossulfônico C_6H_5SO_3H em meio aquoso fortemente ácido envolve:
(1) protonação do oxigênio do grupo sulfônico formando -SO_3H_2^+,
(2) clivagem heterolítica C–S com saída de SO_3 e formação de íon benzenio,
(3) desprotonação do carbocátion para regenerar o benzeno C_6H_6,
(4) e hidratação de SO_3 a H_2SO_4.

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