Изучение физико-химических свойств веществ осуществляется на основе лабораторных испытаний. Однако, используя корреляционные графики, выражающие зависимость между топологическими индексами и свойствами веществ, без проведения лабораторных испытаний, изучение свойств веществ является направлением, обладающим широкими перспективами. 
Среди топологических индексов, применяемых в сфере изучения свойств химических соединений, можно указать Саркар [1], Раухаудхури [2], Рой [3,4] и др.
Выбор нужного индекса для подробного изучения отдельных свойств является важной задачей. Если при применении какого-либо свойства определенный индекс дает положительные результаты, применение другого индекса не дает возможность для получения точной информации. 
Необходимо отметить, что наряду со множеством положительных результатов используемых индексов, в исследованиях, проводимых в различных направлениях, возникают определенные трудности. Примером этому могут служить соединения с различными галогенами в идентичном состоянии одного вещества (C₄ H₉ F, C₄ H₉ Cl, C₄ H₉ Br, C₄ H₉ J). 
Так как атомы элементов в топологических индексах, вычисляемых на основе теории графа, указываются в одинаковых точках, значения, полученные от вычисления топологических индексов веществ с различными галогенами в идентичном состоянии, бывают равными и построение корреляций, выражающих «структура-свойство», становится невозможным. 
Проводимые мною исследования в данном направлении дали удачные результаты. Так, новые модификации, полученные прибавлением радиусов различных элементов к вычислению индексов, обеспечили полное решение проблемы. 
Информационное содержание графа относительно окрестности к-го порядка (IC_k), полного информационного содержания (TIC_k), структурное информационное содержание (SIC_k), информационное содержание связывания (BIC_k) и комплементарное информационное содержание (CIC_k) (к=0-2) могут быть рассчитаны следующим образом [5]:

  (1)
 (2)
 (3)
 (4)
 (5)

где n - число вершин графа, равное , n_i – количество вершин в подмножестве i, N - число ребер графа, R_i – радиус атома. 
Топологические индексы , , и  химических соединений CH₃ X, C₂H₅X, C₃H₇X, C₄H₉X (X>F, Cl, Br, J) даны в следующей таблице. 

Формула
CH3 F	0,0889	0,4443	2,233	0,0889	0,4443	2,233	0,0889	0,4443	2,233
CH3Cl	0,1051	0,52565	2,2168	0,1051	0,52565	2,2168	0,1051	0,52565	2,2168
CH3Br	0,1121	0,5605	2,2098	0,1121	0,5605	2,2098	0,1121	0,5605	2,2098
CH3J	0,1209	0,6046	2,201	0,1209	0,6046	2,201	0,1209	0,6046	2,201
C2H5F	0,085	0,6797	2,915	0,1042	0,8337	2,8958	0,1364	1,091	2,8636
C2H5Cl	0,0981	0,7847	2,9019	0,1173	0,9387	2,8827	0,1495	1,196	2,8505
C2H5Br	0,1037	0,8297	2,8963	0,123	0,9837	2,877	0,1551	1,241	2,8449
C2H5J	0,1108	0,8867	2,8892	0,1301	1,0407	2,8699	0,1622	1,298	2,83775
C3H7F	0,0815	0,8963	3,3779	0,1148	1,2624	3,3447	0,1673	1,84	3,2922
C3H7Cl	0,0925	1,0174	3,3669	0,1258	1,3835	3,33365	0,1783	1,961	3,28115
C3H7Br	0,0972	1,0693	3,3622	0,1305	1,4354	3,3289	0,183	2,013	3,2764
C3H7J	0,1032	1,135	3,3562	0,1365	1,50115	3,323	0,189	2,0787	3,2705
C4H9F	0,0789	1,1043	3,7285	0,1119	1,5663	3,6955	0,175	2,4504	3,6323
C4H9Cl	0,0884	1,2376	3,719	0,1214	1,6996	3,686	0,1845	2,5836	3,6228
C4H9Br	0,0925	1,2947	3,715	0,1255	1,7567	3,6819	0,1886	2,6408	3,6187
C4H9J	0,09765	1,3671	3,7097	0,13065	1,8291	3,6767	0,1938	2,7132	3,61355

Рассмотрим линейные корреляции, выражающие зависимость между плавлением, кипением соединений C₂H₅X, C₃H₇X, C₄H₉X (X>F, Cl, Br, J) с вычисленными индексами. 
Температуры плавления и кипения некоторых алкилгалогенидов представлены в таблице-2 [6].

Таблица 2

Рис. 1 Корреляция зависимости температуры кипения с топологическим индексом  соединений C₂H₅F (I), C₂H₅Cl (II), C₂H₅Br (III), C₂H₅J (IV). 

Рис. 2 Корреляция выражающая зависимость температуры кипения с топологическим индексом  алкилгалогенидов C₃H₇F (I), C₃H₇Cl (II), C₃H₇Br(III), C₃H₇J (IV). 

Рис. 3 Корреляция зависимости температуры плавления с топологическим индексом  соединений C₃H₇F (I), C₃H₇Cl (II), C₃H₇Br (III), C₃H₇J (IV). 

Рис. 4 Корреляция зависимости температуры кипения с топологическим индексом  соединений C₄H₉F (I), C₄H₉Cl (II), C₄H₉Br (III), C₄H₉J (IV). 
Если применить вновь модифицированные топологические индексы к соединениям с одинаковыми галогенами различных алканов, то получим линейную корреляцию, выражающую связи «структура-свойство». 

Рис. 5 Корреляция, выражающая зависимость температуры кипения с топологическим индексом алкилгалогенидов CH₃Cl (I), C₂H₅Cl (II), C₃H₇Cl(III), C₄H₉Cl (IV). 

Наряду с температурами плавления и кипения, построение корреляций, выражающих зависимость между вновь модифицированными топологическими индексами, успешно применяется при изучении неизвестных физико-химических свойств веществ. 
Рассмотрим корреляцию, показывающую зависимость между плотностью веществ и топологическими индексами. 
Плотности некоторых алкийодидов () представлены в нижеследующей таблице.Таблица 3

Алкилйодид плотность	CH3J	C2H5J	C3H5J	C4H9J
плотность	2,279	1,993	1,747	1,617

Рис. 6 Корреляция зависимости плотностей () с топологическими индексами химических соединений CH₃J (I), C₂H₅J (II), C₃H₇J (III), C₄H₉J (IV). 

Возможно изучение неизвестных свойств веществ с помощью построенных корреляций без проведения лабораторных испытаний. Например, применив топологический индекс  соединения C₂H₅At к корреляции рис. 1, топологический индекс  соединения C₃H₇At к корреляции рис. 2, топологический индекс  соединения C₄H₉At к корреляции рис. 4, можно определить температуру кипения веществ. 
Применив топологический индекс  соединений C₅H₁₁Cl, C₆H₁₃Cl и др. к корреляции рис. 5 можно определить температуру кипения веществ. 
Вычислив математическим путем топологический индекс  веществ C₅H₁₁J, C₆H₁₃J и др. и применив в рисунку-6 можно найти плотности данных веществ (). 
Таким образом, изучение свойств веществ возможно при применении вновь модифицированных индексов, без использования лабораторных испытаний.

1. Sarkar R., Roy A.B., Sarkar P.K., Math. Biosci., 1978, v. 39, p. 299.
2. Raychaudhury C., Basak S.C., Ray S.K., Roy A.B., Ghosh J.J., Abstract: 19^th Annual Meeting, Society of Engineering Sciences Inc., University of Missouri-Rolla, 1982.
3. Roy A.B., Basak S.C., Harriss D.K., Magnuson V.R., In: Proc. of the Fourth Int. Conference on Mathematical Modelling.
4. Roy A.B., Raychaudhury C., Ray S.K., Basak S.C., Ghosh J.J., In: Proc. of the Fourth European Symposium on Chemical Structure-Biological Activity: Quantitative Approaches, 1982,  p. 75.
5. Р.Кинг Химические приложения топологии и теории графов, Москва «Мир» 1987, стр. 213.
6. А.Н.Несмеянов,  Н.А.Несмеянов. Начала органической химии. Москва 1974, стр. 73.

Все статьи автора «Аббасов Зияфет Сабир оглы»