IRC o coordenada intrínseca de reacción

Otro concepto muy utilizado y útil para el estudio de la reactividad es el de ''camino de reacción'', que conecta dos mínimos pasando por una estructura de transición, así es muy interesante el relacionado con la coordenada de reacción interna $x$, y que se define por la siguiente condición:

• Cada punto $r$ del camino de mínima energía p es un punto mínimo de E(r) con respecto a todas las coordenadas internas ortogonales a la coordenada de reacción $x$.

En la práctica se busca el estado de transición y después de hacen dos mitades, bajando a los dos mínimos, usando coordenadas cartesianas sopesadas con la masa nuclear, aunque se pueden emplear otras coordenadas más usuales.

(Ver para el Gaussian las opciones TS, Saddle y QST http://www.gaussian.com/g_ur/k_opt.htm)

Un ejemplo es el estudio de la reacción $H-C-N \rightarrow C-N-H$

Consta de tres apartados, el primero será la búsqueda o caracterización de puntos críticos, lógicamente obtendremos los productos y reactivos, buscando las configuraciones nucleares de mínima energía, y posteriormente el estado de transición entre ambas estructuras.

Una vez caracterizados los puntos críticos de la SEP, y partiendo del estado de transición, se busca el camino de reacción, o valle de la SEP que nos une el producto con el reactivo a través del estado de transición.

Por último se puede llevar a cabo un estudio más amplio de la superficie de energía potencial, haciendo un barrido restringido respecto a dos coordenadas, que pueden ser la distancia $C-H$ y el ángulo $H-C-N$ (Note se que aun queda otra coordenada que optimizamos en cada punto, la distancia $C-N$, por lo que realmente estamos obteniendo una sección, la de mínima energía, de la hipersuperficie de energía potencial de este sistema.

Otras reacciones interesantes a estudiar pueden ser:

                      /         \
                     |     H     |         
                     |     |     |          
          O-H        |     O +   |         H-O
    +    /           |    / \    |            \    +
    C = C       ---> |   C = C   |  --->       C = C 
   /     \           |  /     \  |            /     \
  H       H          | H       H |           H       H
                      \         /

Y los desplazamientos tipo $S_{n^2}$, p.e: X={H, OH, NH$_2$}, R-Y = CH$_3$F.

$$X^- + R-Y \rightarrow X^- \cdots R-Y \rightarrow [X\cdots R \cdots Y ]^- \rightarrow X-R \cdots Y^- \rightarrow X-R + Y^-$$