Развитие теории химического строения, начиная со времен А.М. Бутлерова до наших дней, позволило предсказать существование изомеров, исследовать их сложность и найти пути их синтеза. В данной работе предлагается формализованный подход к построению графовых моделей изомеров при использовании векторов топологии, являющихся математическими ограничениями на степени вершин. В качестве математического инструментария предлагается метод замещений.