Детектив с алканами

М.Ю. Корнилов

Во всех учебниках органической химии, где указано число изомеров С40Н82, для него приведено значение 62 491 178 805 831. А надо было бы указать 62 481 801 147 341. Источником ошибки стали американцы Генри Хенце и Чарльз Блэр, которые первыми предложили весьма трудоемкий, но правильный комбинаторный метод расчета чисел изомеров алканов («Journal of the American Chemical Society», 1931, 53 (8), 3077—3085). Но они не сумели правильно сложить 274 слагаемых калькуляторов еще не было, логарифмическая линейка не дает такой точности, у арифмометра «Феликс» не хватает разрядности.

Исходными для расчета чисел изомеров алканов служили числа изомеров алканолов, иными словами, алкильных групп. Для последних те же авторы нашли особую рекуррентную формулу. Чтобы по ней найти число изомеров алканола СnН2n+1ОН, надо знать числа изомеров всех предшествующих изомеров гомологического ряда (Сn-1Н2n-1ОН, Сn-2Н2n-3ОН,... СН3ОН). Для расчета чисел изомеров алканов СnН2n+2 достаточно знать числа изомеров алканолов СnН2n+1ОН, а не предшествующих алканов, как об этом ошибочно написано в некоторых учебниках органической химии (Е.А.Чичибабин, А.А.Петров, Х.В.Бальян и А.Т.Трощенко, В.Я.Чирва, С.М.Ярмолюк, Н.В.Толкачева и О.Е.Земляков), а также в некоторых источниках в Интернете.

Впоследствии все авторы известных классических учебников органической химии(например,А.Н.иН.А.Несмеяновы, Д.Крам и Дж.Хэммонд, Л. и М.Физеры, З.Гауптман, Ю.Грефе и Х.Ремане) брали числа изомеров алканов из статьи Хенце и Блэра или переписывали их друг у друга, не пытаясь проверить. Первыми, кто заметил ошибку, были автор данной статьи и его ученик Владимир Замковой. Расчет чисел изомеров алканов и алканолов до С100 был сделан в 1979 году на ЭВМ М-4030 по методу Д.Пойа, но половину статьи занимали 2100 цифр в двухстах многозначных числах. Поэтому классические химические журналы ее не брали, она пролежала два года в «Вестнике Киевского университета» и вышла в свет на украинском языке (хотя цифры были арабские). Еще через два года расчет повторила группа «Дюссельдорф — Загреб» европейских математиков (N.Trinajstič, Ž.Jeričevič, J.V.Knop, W.R.Mьller, K.Szymanski). Цифры сопоставил норвежский математик Свен Сывин, который заметил крохотное различие —в нашей статье в числе изомеров нонанонаконтана С99Н200 нашлась одна неправильная цифра, о чем он написал в 1994 году в своей (с еще четырьмя соавторами) монографии «Theory of Coronoid Hydrocarbons II», назвав числа изомеров алканов «украинскими числами».

Заметим, что таблицу чисел изомеров алканов из нашей статьи ранее воспроизвел в одном из своих учебных пособий, которое попало к Сывину, тверской физико-химик профессор Ю.Г.Папулов (с соавторами). Однако переписчик допустил дюжину опечаток в числах. Когда этот источник чисел изомеров алканов попал к Сывину, у него уже лежала упомянутая статья европейских математиков. Сывин послал нам запрос на оттиск статьи в «Вестнике». Автор рискнул вложить статью в конверт и отослал его в Норвегию. Как ни странно, письмо дошло, а спустя несколько лет от Сывина пришел пакет с упомянутой выше 300-страничной монографией. Трудно сказать, какие именно чувства вызвала у норвежца статья в «Вестнике», но можно предположить, что он был в шоке — два мало кому известных (1981 год) украинских химика опередили европейских корифеев в области дискретной математики. Конечно, европейские друзья по расчету чисел изомеров вскоре узнали об этом факте и могли бы пригласить украинских коллег на чашку кофе, но железный занавес и Берлинская стена.

Нынче любовь автора со студенческих лет (1950-е годы) к числам изомеров разгорелась с новой силой. Недавно вышло в свет, опять же на украинском языке, учебное пособие для магистров-химиков «Числа изомеров органических соединений», и ведутся практические занятия на эту тему.

Поиск в Google ошибочного числа изомеров 62 491 178 805 831 дал 652 ссылки, а правильное число (см. выше) — всего 530 ссылок. Эта заметка ставит своей целью донести до читателя корректную информацию о числах структурных изомеров алканов (см. таблицу) и об истории этих чисел.

pic_2012_11_61.jpg

Разные разности
Пингвины во сне
Все мы знаем, как важен сон. В этом смысле очень тяжело молодым мамам. Первый месяц-два, когда детеныша надо кормить каждые три часа, о ночном сне можно забыть. И это тяжело, женщины знают. А как животные с этим справляются? Например — птицы? Би...
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.