高校化学、アルカンの異性体の数（へプタンＣ７Ｈ１６について）

化学の新研究（ｐ５００）にＣ７Ｈ１６の異性体を書く方法が書かれており、

炭素鎖が７連続→６連続→５連続→４連続と考えていく方針が載っていました。
５連続の解説（画像）について、
「２位の炭素にはＣ１個しか枝につけられない。このことからｘ位には（ｘ－１）個までのＣ原子しか枝につけられない」というのがよくわかりません。
①２位の炭素に２連続でくっつけたら｛Ｃ１－Ｃ２－Ｃ３－Ｃ４－Ｃ５－Ｃ６のＣ３につける｝のと一致するからというのはわかります。
しかし、このことからｘ位には（ｘ－１）個しかＣ原子は枝につけられないというのは４位には３個まで連続してＣをつけることができるということになっておかしいと思います。
（４位と２位は対称なので、場合の数的に同じ事情になるとおもうのですが。）
②２位の炭素には１個しかＣが枝につけられないとありながらも、Ｃ４連続の場合、
Ｃ１ーＣ２ーＣ３ーＣ４のＣ２の上下にＣを１つずつつけるのは可能です。
「」はどういう意味なのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 

  回答ありがとうございます。
  ２位の炭素にはＣ１個しか枝につけられない。このことからｘ位には（ｘ－１）個までのＣ原子しか枝につけられない
  ※Ｃ１個→Ｃ原子１個という意味です。
  下の表現で、Ｃ１Ｃ２Ｃ３と順位を表すように書いていたので、誤解を招いていました。
  画像の通り新研究に書かれています。

  
    補足日時：2016/05/21 20:17

• 主鎖（一番Ｃの個数の多い部分）を決定し、場合分けし、それに分枝をつけていくとき、その場合分けの前提に反するような分枝の付け方をしてはいけないということを「」は言っているという理解であっていますか？

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/05/21 23:26

No.5 回答者： SortaNerd 回答日時： 2016/05/21 22:36

確かにここだけを見ると説明不足ですが、「完全に意味が取れない」ということもありませんね。

主鎖の中央までの炭素についての話なのでしょう。
主鎖の中央を超えた場合についてどこか別に書いてあるのではありませんか?

「C(x-1)個「の枝」」という解釈についてはむらさめさんと同意見です。

あとは枝分かれのある側鎖についての扱いが不十分ですが、そこまで手作業で描かされることはまず無いので割愛したのでしょう。
たぶんそれが最初に起こるのはデカン(C10H22)の異性体2,4-ジメチル-3-(1-メチルエチル)ペンタンです。
図に示しましたが第3位の炭素にC3個からなる(枝分かれした)枝がついています。

No.4 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/05/21 21:40

「２位の炭素にはＣ１個しか枝につけられない。

このことからｘ位には（ｘ－１）個までのＣ原子しか枝につけられない」

もう少し追加すると、
「(主鎖をペンタンとした場合、)2位の炭素にはC1個の枝を付けることが出来ない(、但し枝は2個まで付けられる)。
(主鎖をペンタンとした場合は、)このことからｘ位には（ｘ－１）個(但し2位～4位は主鎖の他に最大2個)までのＣ原子しか(メチル基としては)枝につけられない」

x位以下の文章は、執筆者がアルカン？で一般化した表現にしたかった意図？が感じられますが(そこまで深く考えていないかも…)、見事に失敗して不要な誤解を招く表現になってしまったと思います。

No.3 回答者： doc_somday 回答日時： 2016/05/21 20:34

サイエンスは言語、私達の場合日本語、の上に建てられて居ます。

不幸な事にサイエンスのプロが日本語はダメという事はしばしば起こり、無駄な論戦が必要になりますが、立体化学は図を描けば抜けられるのでまだマシです。今回は「」内は「完全に意味が取れない」のですが、編集者がそれを指摘できる能力が無かったか、駆け出しだったので反論出来なかった、などの可能性があります。
一応私の方法を、お教えします。
Ａ)最も長い炭素鎖を「主鎖」と呼び、その他の炭素は出番が来るまで脇にどけます。炭素の表記は単純になる様に、ヘプタンＣ７ならノルマルヘプタン
１－２－３－４－５－６－７
としてしまいます。
Ｂ)主鎖から炭素を１つずつ外し「副鎖」に回します、今度は主鎖は(ノルマル)ヘキサンＣ６より長くはなれません。
ここで、副鎖に数字を充てると混乱が起きるので、アルファベットにしちゃいますが長さは同じにします。
つまりメチル基が主鎖に付く訳です。
１－２－３－４－５－６
これにメチル基を着けるとき、１と６に付けてはヘプタンに戻るので、無意味。さらにメチル基は一つしか付けられません。
１－２－３－４ー５ー６、　１－２－３ー４－５ー６
　　ａ　　　　　　　　　　　　　　ａ
５は２と同じ、４も３とおなじです。
Ｃ)主鎖から炭素二つを外します、すると主鎖は１－２－３ー４－５
つまりノルマルペンタンになります。
副鎖は面倒になります、メチル基(ａ)を二つ付けるか、エチル基(ｂ)を一つつけるかです。
最初にメチル基二つから行きましょう、相変わらず末端は無意味なので、２に二つつけるか２と３に付けるか２と４に付けるか、３に二つつけるか、
１－２－３－４－５、　１－２－３－４－５、１－２－３－４－５、　１－２－３－４－５、
　　a2　　　　　　　　　　a　a　　　　　　　　a　　　a　　　　　　　　a2
エチル基を付ける場合１、２、４、５は無意味なので、３に付けます、
１－２－３－４－５
　　　　ｂ
D)主鎖からこれ以上炭素を減らす事は出来ません。嬉しいです、ややこしくなるからです。
なおCの二番目には光学異性体がありますから注意してください。

No.2 回答者： GooUserラック 回答日時： 2016/05/21 19:50

この図、水素（Ｈ）が抜けているので判りにくいだけだと思います。

炭素（Ｃ）からは４本、水素からは１本、それぞれ手（便宜上）出ています。
たとえば（位置がずれそうなので「・」をスペースにします）
Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ
は
・・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・・
・・┃・┃・┃・┃・┃・┃・┃・・
Ｈ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｃ━Ｈ
・・┃・┃・┃・┃・┃・┃・┃・・
・・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・・
です。
見にくいですが判りますか？

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/05/21 19:46

文章表現が非常に悪い事から来るのだと思いました。

ヘプタンの異性体は9つあって下の方ですね
・ヘプタン
・2-メチルヘキサン
・3-メチルヘキサン
・2,2-ジメチルペンタン
・2,3-ジメチルペンタン
・2,4-ジメチルペンタン
・3,3-ジメチルペンタン
・3-エチルペンタン
・2-メチル3,3-ジメチルブタン
ですね最後の命名は自信がありません。

これから文章を読むと
「２位の炭素にはＣ１個しか枝につけられない。このことからｘ位には（ｘ－１）個までのＣ原子しか枝につけられない」
主鎖をペンタンとした場合、2位の炭素にはC1個の枝を付けることが出来ない、但し枝は2個まで付けられる。
枝の長さのことを言っていて、数の事は言っていないのだ、と考えました。
後半のx位～以下の文章は、文章にもっと条件が述べられていないといけないと考えます。
それにしても理解しにくい文章だと思います。