Determinación del Camino de Reacción (IRC) para una reacción de

Curso Taller de Química Computacional 2004
PRÁCTICO 9
Determinación del Camino de Reacción (IRC)
para una reacción de sustitución SN2
1) Estudio de la reacción de sustitución: F- + CH3Cl Æ Cl- + CH3F.
La superficie de energía potencial para este tipo de sustitución tiene por lo general una
forma del siguiente tipo:
Los productos y los reactivos son las puntas del camino de la curva de energía
potencial y el estado de transición conecta dos mínimos que corresponden a los
intermediarios complejo ion-molécula atraves de los cuales procede la reacción. Para
optimizar y caracterizar el estado de transición para la reacción y los dos
intermediarios ion-molécula es necesario que realice en orden los siguientes cálculos:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Optimización del TS.
Determinación de las frecuencias para el TS.
Determinación del IRC partiendo del TS encontrado.
Optimización de los dos mínimos intermediarios encontrados en el cálculo del
IRC.
Determinación de las frecuencias para los dos mínimos intermediarios.
Analice las opciones del archivo de entrada c:\g98w\curso\irc.gjf que ya está pronto
para realizar todos los cálculos arriba mencionados para el caso de la reacción de
sustitución nucleofìlica F- + CH3Cl Æ Cl- + CH3F. Cabe destacar que para la
determinación del camino de reacción se usa la keyword IRC=(RCFC, MaxPoints=10)
donde RCFC le dice al programa que lea las constantes de fuerza cartesianas del
archivo checkpoint y MaxPoints determina el número de pasos a recorrer sobre el
camino de reacción (10 pasos hacia los reactivos y 10 pasos hacia los productos).
Una vez terminado el cálculo verifique que las especies optimizadas y caracterizadas
son las de interés para el estudio de la reacción de sustitución y calcule las energías y
sus contribuciones en energía de punto cero (ZPE) para cada caso con el fin de
dibujar la curva de energía potencial específica del estudio. La información energética
para los reactivos y los productos es la siguiente:
Especie
ClFCH3Cl
CH3F
Energia total
-459.53966
-99.41859
-499.09416
-139.04423
ZPE
0.04065
0.04234