这是一个非常复杂的化学史遗留问题,想看结论请直接翻到最后。
与现在的化学学科不同,19世纪前早年的化学研究并不是以创造新物质为主,更主要的是发现自然界中存在的物质,并逐渐演变成为现在的天然产物化学。在研究这些自然界中的物质时,科学家们一直想把它们按各种性质分成更均一的组成部分,换言之,设法尽量对这些天然来源的物质按不同性质进行分离纯化。因此,很多化学术语都来源于纯化前物质的来源或性质,如碱金属-这东西是从无机碱里面分离得到的,卤族元素-这东西是从盐卤中分离得到的,生物碱-这东西是从生物里分离得到的,还带有能和酸反应的碱性。
在研究中,人们逐渐发现一些物质无论如何也不能通过当时所知的任何物理和化学方法进行进一步分离,这种物质就被西方人称为“基础物质”(element),翻译成中文就成了“单质”。后来,人们发现这些物质其中只含有同一种质子数相同的原子,因此在西方,元素和单质的名称相同,都是“element”。
显然,得到“不可分离的基础物质”会彻底改变物质的性质,比如原来是无色或白色固体的食盐在化学分离后得到的却是一种银白色金属样物质和一种黄绿色气体,而同为无色或白色固体的白糖化学分离后得到的却是一种黑色物质和各种气体或蒸汽。于是肯定有人会思考,如何分离才既能得到纯的物质,又能让物质保留原有的性质。显然,晶体是一种理想的选择:有规则的外形,有一定的熔点,大的如此,小的如此,溶化后再去除溶剂后亦如此,很难让人觉得这是一种不纯的物质。因此早期的化学家就觉得,只要一种东西能结晶,那么它结出的晶体就是纯的,那就认为这是纯净物,而其他不能结出均一的晶体的物质就是混合物。这种方法,到现在则逐渐演变成为重结晶提纯。
拿到了纯净的结晶物后当然是先要命个名,比如从蚂蚁中提取得到的酸那就叫蚁酸。早期化学分离合成水平低下,一次也就只能分离那么一两种纯物质,这倒也不是什么难事。
随着被发现物质的不断增多,化学领域的竞争也越来越激烈。到了19世纪中下叶,大部分的主要元素都已经被发现,研究“不可分离的基础物质”这条路也即将走到尽头。不过,随着科技的不断进步和第二次工业革命,对各种新材料的需求也上升到了一个前所未有的高度。各种悬赏促使化学家试着把各种各样的东西混在一起,看看是否有理想性能的物质产生,也催生了最早的合成化学。既然把几种物质混在一起“化合”反应,那么新生成的可结晶的纯物质就干脆称为“化合物”,这也是“化合物”一词的来历。
不断发展的合成化学和表征分离手段也催生了物质的命名方法进步。混乱的命名终于让一部分有机化学家受不了了,于是系统命名法就在这种条件下出现了。新发现的各种同分异构现象也使命名变得越来越复杂。更要命的是,简单的物质系统命名还不算困难,复杂的物质系统命名就很容易把人看晕了即使是经验丰富的有机化学家也很容易画错结构。比如像5-{2-Ethoxy-5-[(4-methylpiperazin-1-yl)sulfonyl]phenyl}-1-methyl-3-propyl-1H,6H,7H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-7-one这种化合物,就可以自行尝试在不借助软件和网络的条件下自行画一画,看看有几处画错。因此除了文献补充资料外,几乎没有任何人喜欢用这种方法来称呼结构复杂的纯物质。而且这种方法也不适合计算机处理,因此对复杂物质而言,更为合适的仍是CAS号,SMILES或InChI号,亦或是自己命的俗名。