С,
>13С,
>1H,
>2Н (D, дейтерий),
>19F,
>35Cl,
>37Cl,
>79Br,
>81Br,
>127I и радиоактивные
>3Н (T, тритий, период полураспада 12,3 года) и
>14С (период полураспада 5730 лет). Подставляя в приведенную формулу
n = 9,
k = 4 и умно-жая полученное значение на 3 (три изотопа углерода), получим 3 · 12!/4!8! = 1350. И еще к ним надо добавить 126 · 3 = 378 оптических изомеров (126 – это число сочетаний из 9 элементов по 4 без повторений, которое дается формулой
n!/
k!(
n –
k)!). Если же не брать в расчет радиоактивные соединения, то разных галогенметанов будет поменьше: при
n = 7 и
k = 4 получим 2 · 11!/4!7! = = 660 и еще 2 · 7!/4!3! = 70 стереоизомеров.
Сколько же из них уже синтезировано? В справочнике «Свойства органических соединений» (Л.: Химия, 1984), содержащем основные сведения о нескольких тысячах веществ, приводятся данные только о 47 соединениях. Это сам метан, а также CH>3Br, CHBrI>2, CHBrF>2, CHBrCl>2, CH>2BrI, CBrF>3, CBrCl>3, CH>2BrF, CHBrClF, CH>2BrCl, CH>2Br>2, CBr>2F>2, CBr>2Cl>2, CHBr>2I, CHBr>2F, CHBr>2Cl, CH>2I>2, CHFI>2, CHClI>2, CH>2F>2, CCl>2F>2, CHClF>2, CH>2Cl>2, CH>3I, CHF>2I, CHCl>2I, CCl>3I, CH>2FI, CH>2ClI, CBr>4, CI>4, CF>4, CCl>4, CHBr>3, CBr>3F, CBr>3Cl, CHI>3, CHF3, CClF>3, CHCl>3, CDCl>3, CH>3F, CHCl>2F, CCl>3F, CH>2ClF, CH>3Cl.
Отметим, что в этом справочнике, в соответствии с правилами номенклатуры, все вещества приведены в алфавитном порядке названий на русском языке, тогда как сами формулы расположены в алфавитном порядке латинских букв (кроме водорода); дейтерохлороформ CDCl>3 помещен в справочнике, так как это распространенный растворитель в спектроскопии протонного магнитного резонанса. Кстати, в англоязычном справочнике порядок расположения названий, в соответствии с теми же правилами, может быть несколько иным. Например, в русском языке буква «ф» в алфавите стоит перед «х», поэтому вещество CH>2ClF называется фторхлорметаном. В латинском же алфавите буква «с» предшествует букве «f», поэтому то же вещество, фторхлорметан, по-английски называется chloroflouromethane.
Итак, из основного списка 70 галогенпроизводных (включая и сам метан) в указанном справочнике есть данные лишь о 46. Интересно, что синтезированный в 1893 г. бельгийским химиком Фредериком Свартсом бромфторхлорметан CHBrClF попал также в книгу «Мировые рекорды в химии» как самая маленькая хиральная молекула, в которой у атома углерода находятся четыре разных заместителя. Правда, полученное Свартсом соединение было оптически неактивным, так как представляло собой рацемическую смесь «правых» и «левых» молекул. Эту смесь сумели разделить методом газовой хроматографии только в 1996 г.