Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2020 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder.
Af Alexander Senning †
Det er ikke så sjældent, at man møder kemistuderende, som føler ubehag ved substituentnavnene phenyl (C6H5–, systematisk navn benzenyl) og benzyl (C6H5CH2–, systematisk navn phenylmethyl), enten ved at de bliver ved med at forveksle de to navnes betydning, eller ved at de mangler en logisk sammenhæng mellem disse to navne og navnet for stamforbindelsen benzen (C6H6).
Benzen blev i 1825 isoleret og karakteriseret af Michael Faraday, foto 1, som bestanddel af bygassen, som blandt andet blev brugt til gadebelysning. Forbindelsen, med dengang endnu ukendt struktur, fik navnet phen (afledt af græsk phainein, at lyse) efter findestedet, en lyskilde, ganske som man gør det den dag i dag med nyopdagede naturstoffer. Dette navn stod derefter fadder til substituentnavnet phenyl. Sideløbende dannedes navnet phenol (C6H5OH), som i praktisk brug endnu ikke er blevet udkonkurreret af det systematiske navn benzenol [1]. Først et stykke tid senere fandt man frem til, at benzen kunne syntetiseres ved decarboxylering af benzoesyre, og valgte så først at kalde det for benzol og sluttelig at ændre endelsen ‘ol’ – som jo nu hovedsageligt benyttes til alkoholers systematiske navne (methanol osv.) – til ‘en’, som i forvejen blev brugt som endelse i navne på umættede carbonhydrider. Endelsen ‘ol’ i det nu forældede navn benzol var ikke en afledning af ordet alkohol, men kom af latin oleum, olie, og skulle vise, at det drejer sig om en relativt højtkogende væske. Da man ikke kendte benzens struktur, kunne den naturligvis heller ikke danne grundlag for stofnavnet. Efter samme koncept opstod stofnavnene toluol (C6H5CH3, nu toluen), afledt af tolubalsam, og xylol [C6H4(CH3)2, nu xylen], afledt af græsk xylon (træ).
Ved reduktion af benzoesyre (C6H5COOH) fik man alkoholen C6H5CH2OH, som man valgte at kalde benzylalkohol (det systematiske navn er i dag phenylmethanol). Dermed havde man også automatisk skabt substituentnavnet benzyl. Benzyl er altså ikke, heller ikke i moderne sprogbrug, som man umiddelbart kunne tro, en kortform af det systematiske substituentnavn benzenyl (jf. langformen methanyl og kortformen methyl for CH3–; den sidste bruges i praksis). Begge navne, phenyl og benzyl, forekommer så hyppigt og er så indgroede i kemikernes bevidsthed, at de tilsvarende systematiske navne stort set aldrig bruges.
Til omtalen af bygasbenzenet i kemiforelæsninger hørte et demonstrationsforsøg med indophenin-reaktionen, opfundet af Adolf von Baeyer, foto 2, en farvereaktion, som ansås for karakteristisk for benzen. Victor Meyer, foto 3, udførte i 1883 helt tilfældigt dette forsøg med en prøve af syntetisk benzen, og da farvereaktionen mod forventning udeblev, tolkede den kloge forelæser dette ‘uheld’ på den måde, at bygasbenzenet måtte indeholde et ledsagestof, der deltog i farvereaktionen, som derfor slet ikke havde noget med benzen at gøre. Dette ledsagestof blev efterfølgende identificeret som C4H4S, som i sine egenskaber, ikke mindst kogepunktet, lignede benzen meget og derfor fik navnet thiophen (græsk theion, svovl + phen, se ovenfor).
Fædrene til den systematiske nomenklatur søgte at skabe orden i navnene for de efterhånden rigtig mange aromatiske heterocykler, man i tidens løb havde fundet, og som havde fået hver sit trivialnavn, som intet sagde om strukturen. Man vedtog den regel, at ringstørrelsen skulle vises med endelsen ‘ol’ for femringe, ‘in’ (i nogle tilfælde ‘inin’) for seksringe, ‘epin’ for syvringe osv. Først i navnet skulle så de tilstedeværende heteroatomer nævnes i systematisk rækkefølge (efter faldende gruppenummer). For femringenes vedkommende førte dette så til navne som azol, 1,3-diazol, 1,2-oxazol, thiol, 1,3-thiazol osv. [2]. Navnet ‘azol’ har dog aldrig vundet indpas i den kemiske hverdag; i praksis [5] bruger man for C4H5N stadigvæk udelukkende det oprindelige trivialnavn pyrrol. Heller ikke navnet oxol har kemikerne fået smag for; C4H4O hedder stadigvæk furan, selv om man her egentlig er i konflikt med den systematiske nomenklaturs brug af endelsen ‘an’ for mættede stamhydrider (som methan, sulfan osv.). Suffikset ‘thiol’ bruges i forvejen til sulfanderivater som for eksempel benzenthiol (C6H5SH), og dermed var dette ellers så systematiske navn udelukket som erstatning for det principielt uglesete navn thiophen.
Facit: thiophen hedder stadigvæk thiophen og kun thiophen. Hydroxyforbindelser af thiophen hedder følgelig thiophen-2-ol, thiophen-2,3-diol osv. og kunne samlet kaldes thiophenoler. Af samme grund er det hensigtsmæssigt, at C6H5SH netop hedder benzenthiol og ikke ‘thiophenol’.
Heller ikke diazol-navnene fik rigtig luft under vingerne. Også her er de traditionelle navne pyrazol (C3H4N2, 1,2-diazol) og imidazol (C3H4N2, 1,3-diazol) i praksis enerådende.
Af thiophen kan man aflede to isomere substituenter C4H3S– med de systematiske navne thiophen-2-yl og thiophen-3-yl og de tilladte kortformer hhv. 2-thienyl og 3-thienyl. I den gamle litteratur havde man, i analogi med navnet phenyl, valgt thenyl som navn, henholdsvis a-thenyl og b-thenyl (i et nu forladt system, hvor heteroatomet ikke fik nogen betegnelse, men de næste carbonatomer i ringen fik græske bogstaver). [TD: Siden dengang er 2-thenyl og 3-thenyl, nu med numeriske lokanter, gledet over til at betegne substituentgrupperne hhv. thiophen-2-ylmethyl og thiophen-3-ylmethyl; IUPAC tillader stadig (desværre, fristes man til at sige) disse lidt forvirrende navne, men de nævnte helsystematiske former er dog de foretrukne].
Til læsere, som interesserer sig for de kemiske navnes etymologi, kan to specialiserede opslagsværker [6,7] anbefales.
† Alexander Senning var medlem af Kemisk Forenings Nomenklaturudvalg. Han døde i april 2020. Artiklen er færdigredigeret af Ture Damhus (TD), formand for udvalget.
E-mail:
Ture Damhus: turedamhus@outlook.dk
Kommentarer og litteratur
1. TD: heller ikke i IUPAC-nomenklaturen, hvor phenol foretrækkes.
2. TD: der er tale om den såkaldte Hantzsch-Widman-nomenklatur, som man kan læse mere om i [3] og [4].
3. T. Damhus: Grundstofnavnene i arbejde for kemien. III. Dansk Kemi 110 # 6 (2019) 32-35.
4. Kort vejledning i organisk-kemisk nomenklatur (IUPAC, oversat til dansk), se link på webstedet Dansk Kemisk Nomenklatur (http://kemisknomenklatur.dk/).
5. TD: og i IUPAC-nomenklaturen, hvor pyrrol foretrækkes.
6. A. Senning: Elsevier’s Dictionary of Chemoetymology [Elsevier 2007; ISBN 0-444-52239-5].
7. A. Senning: The Etymology of Chemical Names – Tradition and Convenience vs. Rationality in Chemical Nomenclature [De Gruyter 2019; ISBN 978-3-11-061106-9].
