تاریخچه نام گذاری و نام های دیگر متانول

مقدمه

متانول ساده‌ترین نوع الکل است با فرمول شیمیایی CH3OH و یک مایع سبک ، فرار و بسیار آتش ‌گیر می ‌باشد. در طول تاریخ متانول به دلیل روش ‌های اکتشاف و تولیدش با نام های مختلفی شناخته شده اند. این ماده در ابتدا از چوب به ‌دست می ‌آمد و همین امر باعث شد که نام ‌های اولیه آن منعکس‌ کننده منشأ چوبی آن باشند. در طی قرن ‌ها شیمی ‌دانان و صنایع از اصطلاحاتی مانند الکل چوب ، متیل الکل ، روح چوب و نام‌ های دیگر برای اشاره به متانول استفاده کرده ‌اند. تاریخچه نام‌ گذاری متانول با توسعه علم شیمی آلی در هم آمیخته است ، از نخستین جداسازی آن در قرن هفدهم تا پذیرش نام امروزی آن.

جداسازی اولیه و کشف متانول

مدت‌ ها پیش از آن ‌که متانول نام‌گذاری شود ، این ماده در فرایندهای شیمیایی کهن حضور داشت. مصریان باستان در فرآیند مومیایی کردن اجساد به طور ناخواسته متانول را به عنوان محصول جانبی تجزیه حرارتی چوب تولید می ‌کردند. آن ‌ها ترکیبی از مواد را به کار می ‌بردند که متانول حاصل از حرارت دادن چوب نیز در میان آن‌ ها بود ، هرچند که در آن زمان این جزء را به صورت ماده ‌ای جداگانه نام ‌گذاری نکرده بودند. خرید متانول زاگرس مخزن IBC در عصر حاضر شاید به آسانی یک تماس تلفنی یا سفارش اینترنتی باشد ، اما در گذشته به‌دست‌ آوردن این ماده به پیچیدگی فراوانی نیاز داشت. نخستین جداسازی متانول خالص در سال ۱۶۶۱ انجام شد. زمانی که شیمیدان ایرلندی رابرت بویل با تقطیر چوب جعبه (چوب درخت جعبه) این مایع متمایز را به ‌دست آورد. بویل این ماده جدید را روح جعبه (Spirit of Box) نامید که اشاره به منشأ آن از چوب جعبه داشت. این نام در واقع به معنای الکل تقطیر ‌شده از چوب جعبه بود. کشف بویل نشان داد که متانول یک ماده شیمیایی مستقل است ، اگرچه در آن زمان ترکیب و ماهیت آن هنوز به خوبی درک نشده بود.

اولین نام : روح پیروکسیلیک

پس از کار اولیه بویل ، الکل حاصل از چوب حرارت ‌دیده با نام توصیفی روح پیروکسیلیک شناخته شد. این اصطلاح از ترکیب پیشوند یونانی پیرو- به معنای آتش و زیلو به معنای چوب ساخته شده و در مجموع به معنی روح (الکل) چوبی حاصل از آتش است. در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم مرسوم بود که به الکل‌ ها عنوان روح (اسپریت) بدهند ، بنابراین متانول در آن دوران عملاً به عنوان روح حاصل از چوب نامیده می ‌شد. روح پیروکسیلیک نامی بود که شیمیدانان و کیمیاگران برای این ماده به کار می ‌بردند و روش تهیه آن (حرارت دادن و تقطیر چوب) را برجسته می ‌کرد. با پیشرفت دانش شیمی و ابداع واژگان دقیق ‌تر این عبارت قدیمی کنار گذاشته شد، اما روح پیروکسیلیک به عنوان نخستین نام متمایزی که برای متانول ثبت شده است در تاریخ باقی مانده است.

متانول چوبی : چرا به آن الکل چوب می‌ گویند؟

با گسترش روش تقطیر مخرب چوب در قرون هجدهم و نوزدهم ، متانول در مقیاس بزرگتری تولید شد. از آنجا که این ماده از چوب به ‌دست می ‌آمد ، یکی از رایج ‌ترین نام ‌ها برای آن الکل چوب بود. این نام سرراست هم در متون علمی و هم در میان مردم عادی به کار می ‌رفت و به منشأ این الکل اشاره داشت. الکل چوب در قرن نوزدهم یک ماده صنعتی مهم به شمار می ‌رفت و برای سوخت چراغ ‌ها ، پخت ‌و ‌پز و به عنوان حلال استفاده می ‌شد. مردم می ‌دانستند که این نوع الکل بر خلاف الکل قابل نوشیدن (اتانول) ، برای آشامیدن مناسب نیست و بسیار سمی است. اصطلاح الکل چوب به ویژه هنگامی مشهور شد که متانول به صورت تجاری برای مصارف خانگی و صنعتی عرضه می ‌شد. این نام همچنین نوعی هشدار ضمنی بود زیرا الکل چوب به عنوان الکل ناامن و غیرقابل شرب شناخته می ‌شد و مشخص بود که نوشیدن آن می ‌تواند به نابینایی یا مرگ بیانجامد. بنابراین نام الکل چوب هم به منشأ این ماده اشاره دارد و هم تداعی‌گر شهرت عمومی آن به عنوان یک الکل سمی است.

نام‌ های رایج در قرن نوزدهم : روح چوب و نفتای چوب

در طول سده نوزدهم و با افزایش شناخت نسبت به متانول چندین نام متداول دیگر نیز برای آن رواج یافت که همگی به منشأ چوبی آن اشاره داشتند. از جمله این نام ‌ها روح چوب و نفتای چوب بودند. اصطلاح روح چوب در واقع همان معنای الکل چوب را می ‌رساند و مترادف آن بود ، این تعبیر در متون انگلیسی آن دوران و در میان مردم رایج بود. به همین ترتیب نفتای چوب برای توصیف بخش‌ های سبک و آتش‌ گیر حاصل از تقطیر چوب (چوب سوخته) به کار می ‌رفت که بخش عمده آن را متانول و دیگر ترکیبات فرار تشکیل می ‌داد. در اصل روح چوب و نفتای چوب اصطلاحات رایجی بود برای متانول خام یا مخلوط ‌های حاوی آن. این نام‌ ها در دوره ‌ای که تقطیر چوب منبع اصلی تولید متانول بود به خوبی شناخته شده بودند. با ظهور نام‌ گذاری علمی دقیق ‌تر در اواخر قرن نوزدهم این عبارات به تدریج کنار گذاشته شدند اما نشان ‌دهنده نحوه تلقی و کاربرد متانول در آن زمان هستند.

شناسایی به عنوان الکل : ظهور الکل متیلیک

تا اوایل قرن نوزدهم شیمیدانان دریافتند که روح چوب در واقع یک ترکیب الکلی است و در رده ‌ی الکل‌ ها قرار می‌ گیرد. در سال ۱۸۳۴ دو شیمیدان فرانسوی به نام ‌های ژان-باپتیست دوما و اوژن پلیگوت ترکیب عنصری روح چوب را تعیین کردند. آن‌ ها نشان دادند که این ماده یک الکل حقیقی است ، شبیه به اتانول (الکل شراب) اما با فرمول متفاوت. پس از آن که ماهیت الکلی این ماده روشن شد ، دوما و پلیگوت آن را الکل متیلیک نام ‌گذاری کردند. در گزارش خود آن ‌ها واژه متیلن را برای نامیدن یک رادیکال فرضی درون ترکیب چوب معرفی کردند و حتی الکل چوب را دی‌ هیدرات متیلن نامیدند (به معنای متیلن با دو واحد آب) ، چرا که تصور می ‌کردند فرمول آن به صورت متیلن به همراه دو آب است. وقتی مشخص شد که روح چوب در واقع نوعی الکل است ، اصطلاح الکل متیلیک (و متیل الکل) به سرعت در میان شیمی ‌دانان رایج شد. این نام ‌گذاری جدید متانول را از الکل اتیلیک (اتانول) متمایز می ‌کرد و ارتباط آن را با گروه متیل نشان می ‌داد. استفاده از واژه الکل متیلیک نشان‌ دهنده آغاز یک رویکرد نظام‌ مند در نام‌ گذاری این ترکیب بود.

ریشه‌ های یونانی متانول : معنای متیلن

در سال ۱۸۳۴ دوما و پلیگوت واژه متیلن را با الهام از زبان یونانی ساختند ؛ ترکیبی از méthy به معنای شراب و hýlē به معنای چوب ، ماده. هدف آن‌ها انتقال مفهوم شراب چوب بود زیرا متانول (الکل چوب) را معادل اتانول (الکل شراب) می ‌دانستند ، با این تفاوت که از چوب استخراج می ‌شود. این واژه برای نام‌ گذاری رادیکال فرضی CH₂ در الکل چوب به کار رفت و به ‌طور غیرمستقیم مبنایی برای درک ساختار متانول شد. هرچند از نظر دستور زبان یونانی بی ‌نقص نبود ، اما وارد شیمی آلی شد و جایگاه مهمی یافت. این نام‌ گذاری نشان می ‌دهد که در آن دوران دانشمندان برای مواد تازه‌کشف ‌شده از واژگان کلاسیک یونانی و لاتین استفاده می‌ کردند تا منشأ یا ویژگی آن ‌ها را توصیف کنند. ریشه ‌های یونانی نام متیلن نمونه ‌ای روشن از این رویکرد تاریخی در نام‌ گذاری شیمیایی است.

ابداع اصطلاح متیل و متیل الکل

در سال‌ های پس از معرفی متیلن ، کم‌کم اصطلاح متیل نیز برای رادیکال مشتق از متیلن رایج شد. حدود سال ۱۸۴۰ این واژه به عنوان شکل کوتاه ‌شده ‌ای از متیلن (با حذف پسوند -ن) پدید آمد. به محض رواج یافتن این اصطلاح ، خود ماده (الکل چوب) نیز متیل الکل نامیده شد که نظیر واژه اتیل الکل برای اتانول بود. اصطلاح متیل از متیلن مشتق شدند و ورود این واژه به دانش شیمی اهمیتی فراتر از نام یک ماده داشت. به تدریج متیل ریشه نام یک خانواده کامل از ترکیبات شد و جالب اینکه پسوند -یل در شیمی – که برای نام‌ گذاری گروه‌ های آلی به کار می ‌رود ، نیز از همین کلمه متیل گرفته شده است. در طی نیمه دوم قرن نوزدهم اصطلاحات متیل الکل و الکل متیلیک به عنوان نام‌ های مرسوم این ماده در متون علمی ظاهر می‌ شدند. شیمی ‌دانان این دوره می ‌دانستند که CH3OH در واقع الکل گروه متیل است. به این ترتیب استفاده از متیل الکل شکاف بین نام‌ های عامیانه‌ ای نظیر روح چوب و نظام نام‌ گذاری علمی در حال شکل‌گیری را پر کرد.

نام ‌گذاری رسمی : پذیرش متانول در ۱۸۹۲

تا اواخر قرن نوزدهم نام‌ گذاری ترکیبات آلی نیازمند یکسان ‌سازی بود. در سال ۱۸۹۲ یک کنفرانس بین ‌المللی نام‌گذاری شیمی در ژنو برگزار شد و طی آن نام متانول به طور رسمی برای CH3OH تصویب گردید. اساساً متانول یک واژه ترکیبی است که از متیل (پیشوند یک‌کربنه) و پسوند -ول (نشان ‌دهنده الکل) ساخته شده است. این نام کوتاه ‌تر ، نام‌ گذاری این ماده را آسان ‌تر کرد و هماهنگ با نام‌ هایی مانند اتانول و پروپانول بود که در همان دوران استاندارد شدند. بعد از ۱۸۹۲ نام متانول به طور گسترده مورد استفاده گرفت و به تدریج اصطلاحات قدیمی ‌تر را در محافل علمی کنار زد. جامعه علمی به سرعت لفظ متانول را به جای متیل الکل به کار برد و صنعت نیز با تغییر روش ‌های تولید از تقطیر چوب به سنتز شیمیایی ، این نام را پذیرفت. هرچند فراگیر شدن کامل واژه متانول چند دهه زمان برد ، تصویب آن در ۱۸۹۲ یک نقطه عطف بود که نشان داد این ماده همانند بسیاری از ترکیبات دیگر دارای یک نام سیستماتیک یکسان شده است. از آن پس متانول به عنوان نام معیار این الکل در سراسر جهان استفاده شد و هنوز هم در نام‌ گذاری استاندارد امروزی همین واژه به کار می ‌رود.

متانول در شیمی آلی اولیه : کاربرد کاربینول

در میانه‌ های سده نوزدهم همزمان با توسعه شتابان شیمی آلی نام دیگری برای متانول در برخی محافل علمی مطرح شد : کاربینول. واژه کاربینول از ریشه لاتین کربو به معنی زغال (کربن) گرفته شده و اشاره به بنیان کربنی این ترکیب دارد. در یک سیستم نام ‌گذاری قدیمی موسوم به سیستم کاربینول ، متانول را به عنوان کاربینول یعنی والد خانواده الکل‌ ها در نظر می‌ گرفتند. در این روش الکل ‌های بزرگتر به عنوان مشتقاتی از کاربینول نامیده می ‌شدند. به عنوان مثال اتانول را متیل کاربینول (کاربینول دارای یک گروه متیل) و ایزو پروپیل الکل را دی‌ متیل کاربینول می ‌نامیدند. در این چارچوب خود متانول چون ساده ‌ترین الکل بود تنها کاربینول خوانده می ‌شد. هرچند سیستم نام‌ گذاری کاربینول اکنون متروک شده است ، وجود آن به عنوان یک نکته تاریخی در نام ‌های متانول جالب توجه است. این روش نشان می ‌دهد که شیمی ‌دانان چگونه سعی می‌ کردند ترکیبات آلی را به شکل منطقی دسته ‌بندی و نام ‌گذاری کنند. امروزه اصطلاح کاربینول به ندرت به کار می ‌رود (و اگر هم بیاید معمولاً منظور همان متانول است) ، اما ممکن است در ادبیات تاریخی شیمی یا متون قدیمی با این نام برخورد کنیم.

نام‌ های علمی جایگزین : هیدروکسی متان و متیل هیدروکسید

متانول را می ‌توان بر اساس ساختارش به چند شیوه اصولی ولی کم‌ کاربرد نام ‌گذاری کرد ، از جمله هیدروکسی متان و متیل هیدروکسید. در نام هیدروکسی متان ، CH₃OH به ‌عنوان مولکول متانی در نظر گرفته می‌ شود که یک گروه هیدروکسیل (-OH) به آن متصل است. در مقابل متیل هیدروکسید این ترکیب را مشابه هیدروکسیدهای معدنی توصیف می ‌کند ، با این تفاوت که به جای یک فلز ، گروه متیل نقش کاتیون را ایفا می ‌کند. این نام‌ ها در مکالمات روزمره یا کاربردهای صنعتی رایج نیستند ، اما گاهی در فهرست مواد شیمیایی ، پایگاه‌ های داده یا مباحث نظری دیده می‌ شوند. چنین نام ‌گذاری ‌هایی نشان می ‌دهد که متانول را می ‌توان از دیدگاه ‌های مختلف توصیف کرد ، هرچند با استاندارد شدن قواعد شیمی آلی متانول و متیل الکل نام ‌های ترجیحی باقی ماندند و اصطلاحاتی مانند هیدروکسی متان بیشتر جنبه آموزشی یا تئوریک دارند.

اصطلاحات هیدراتی : متیل هیدرات و هیدرات متیلن

در قرن نوزدهم دوما و پلیگوت با توجه به برداشت خود از فرمول متانول ، آن را هیدرات متیلن می ‌نامیدند ؛ یعنی ترکیب رادیکال متیلن (CH₂) با آب (H₂O) که فرمول CH₄O را می‌ سازد. بر همین اساس اصطلاح متیل هیدرات نیز شکل گرفت که بیانگر ترکیب یک واحد متیل با یک واحد آب است. این نام ‌ها هرچند رسمی و سیستماتیک نیستند ، بخشی از تاریخچه نام‌ گذاری متانول محسوب می ‌شوند. جالب اینکه متیل هیدرات هنوز هم در برخی کشورها مانند کانادا روی برچسب محصولات سوختی یا حلال به عنوان معادل متانول درج می ‌شود. این اصطلاحات نشان می ‌دهند که متانول را می‌ توان هم در نگاه قدیمی به‌ صورت متان آب‌ دار یا هیدرات متیلن و هم در برخی کاربردهای مدرن به عنوان متیل هیدرات در نظر گرفت.

نام ‌های تجاری تاریخی : Colonial Spirits و Columbian Spirits

علاوه بر نام ‌های علمی ، متانول در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم چند عنوان تجاری و عامیانه جالب نیز پیدا کرد. در ایالات متحده و برخی کشورهای انگلیسی ‌زبان اصطلاحاتی مانند Colonial Spirits و Columbian Spirits برای اشاره به متانول یا محلول ‌های حاوی متانول به کار می ‌رفت. این نام ‌ها حالت کهنه و تبلیغاتی داشتند و احتمالاً در اصل نام ‌های برند یا اصطلاحات بازاری برای همان الکل چوب بودند. عبارت Columbian spirits (اسپریتس کلمبیایی) به نوعی اشاره به آمریکا (سرزمین کلمب) داشت و Colonial spirits (اسپریتس استعماری) شاید تداعی‌ گر مشروبات سنتی دوران استعمار بود. این عناوین را می ‌توان در متون آن دوره یافت ، به ویژه در گزارش ‌های موارد مسمومیت و نوشیدنی ‌های تقلبی. برای مثال در ابتدای قرن بیستم موارد کوری و مرگ ناشی از نوشیدن Columbian spirits گزارش شد که در واقع همان الکل چوب صنعتی تحت یک نام فریبنده بود. استفاده از چنین اصطلاحاتی بعدها منسوخ شد ، چرا که نام ‌های ساده‌ تر و استاندارد جای آن‌ ها را گرفتند.

جدول زمانی تاریخچه نام‌های متانول

برای جمع ‌بندی تحول تاریخی نام‌ گذاری متانول در جدول زیر مهم ‌ترین رویدادها و نام‌ های استفاده‌ شده برای متانول در طول زمان ارائه شده است. این جدول نشان می ‌دهد که چگونه هویت متانول از یک روح چوب ناشناخته به یک ماده با نام علمی استاندارد تکامل یافته است. هر نام منعکس ‌کننده درک و کاربرد متانول در دوره مربوط به خود می ‌باشد. جدول زیر دوره زمانی ، نام ، نام ‌گذار یا زمینه کاربرد ، معنای نام و توضیحاتی در مورد کاربرد هر نام را نشان می ‌دهد: