化学工作者必读!正确理解与使用CAS号(CAS Registry Number)!

在贸易信息化与全球化深度推进的当下,CAS 号作为全球通用化学物质标识符,已成为实现化学物质精准识别、高效管理的关键支撑,其重要性不言而喻。对于化学化工行业来说,了解和正确使用CAS号尤为重要。

一、什么是CAS号?

化合物的描述维度丰富多样,涵盖分子式、化学结构、通用名、系统命名、常用名及商品名等。然而,这种多表述并存的特性易造成信息模糊,不仅可能引发沟通困扰、导致工作延误,更潜藏着不容忽视的安全风险。

CAS 号,全称为 CAS Registry Number(亦可称 CAS Number、CAS Rn 或 CAS #),中文常译为 CAS 编号、CAS 登录号或 CAS 登记号码。它是针对特定物质的专属数字识别码,适用范围广泛,包括化合物、高分子材料、生物序列、混合物及合金等各类物质,可实现对物质的唯一标识。

CAS 号由美国化学会下属的化学文摘社(Chemical Abstracts Service,简称 CAS)负责分配。其最初设立目的,是为解决化学物质名称繁多易混淆的问题,简化数据库检索流程、提升信息查询效率。如今,CAS 号已成为化学领域的通用标识,几乎所有化学数据库均支持通过 CAS 号检索相关物质信息,为科研与产业工作提供了极大便利。

CAS 登记号作为特定物质专属且明确的标识符,它能够实现高效清晰的沟通,并且在 CAS 科学家的专业支持下,将该物质相关的所有可用数据与研究成果系统关联,形成完整的信息网络。正因 CAS 登记号具备唯一性、易验证性与国际认可度,各国政府机构在监管实践中,均将其作为物质识别的核心依据,确保监管工作精准高效。

二、CAS号格式

一个CAS编号以连字符“-”分为三部分,第一部分有2至7位数字,第二部分有2位数字,第三部分有1位数字作为校验码。CAS编号以升序排列且没有任何内在含义。

校验码的计算方法如下:CAS顺序号(第一、二部分数字)的最后一位乘以1,最后第二位乘以2,依此类推,然后再把所有的乘积相加,再把和除以10,其余数就是第三部分的校验码。

举例来说,水(H2O)的CAS编号前两部分是7732-18,则其校验码= ( 8×1 + 1×2 + 2×3 + 3×4 + 7×5 + 7×6 ) mod 10 = 105 mod 10 = 5。(mod是求余运算符)

CAS 编号的分配逻辑与居民身份证编号有明显区别:身份证编号会融入个人出生年月等身份关联信息,而 CAS 编号的核心依据是化合物的 “发现时间”—— 原则上,编号数字越大,代表该化合物被人类发现并登记的时间越晚;数字越小,则意味着发现和登记时间越早。

从 CAS 编号的增长还能直观反映人类对化合物探索的规模:截至 2015 年,CAS 化合物登记库中的编号已突破 1 亿大关,这一数据直接表明,当时人类已发现并正式登记的化合物数量超过 1 亿种。

异构体、酶和混合物

不同的同分异构体分子有不同的CAS编号,比如右旋葡萄糖(D-glucos)的CAS编号是50-99-7,左旋葡萄糖(L-glucose)是921-60-8,α右旋葡萄糖(α-D-glucose)是26655-34-5。 偶然也有一类分子用一个CAS号,比如一组乙醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase)的CAS号都是9031-72-5。混合物如芥末油(mustard oil)的CAS号是8007-40-7。

三、为什么CAS号如此重要?

CAS号的价值在于它将复杂的化学信息转化为简单的数字代码,从而在多个层面发挥着不可替代的作用:

1)精准检索与信息管理

在科研和工业领域,使用化学物质名称进行数据库检索可能会有出错的情况发生。例如,“乙醇”可能被称作“酒精”、“Ethanol”、“Ethyl alcohol”。但它的CAS号永远是 64-17-5。使用CAS号进行检索,可以100%准确地找到目标物质的所有相关文献、专利、物性数据和安全信息。

示例:以摩熵化学为例

摩熵化学数据库的主页面搜索栏中,我们可以直接输入CAS号64-17-5)查询物质。但是也可以通过输入其他搜索关键词快速检索哦,这些关键词涵盖化合物名称、CAS、InChi、inChiKey、MDL、EINECS、Beilstein等。

检索物质的信息包括:概况、分类、物化性质、计算性质、ADMET、药理毒理、反应信息、谱图信息、晶体信息、生物学信息、安全信息、SDS、商品信息、上下游信息。

2)化学品监管与安全(GHS, REACH等)

全球化学品统一分类和标签制度(GHS)、欧盟的《化学品注册、评估、授权和限制法规》(REACH)等法规都强烈推荐或要求使用CAS号来标识化学品。在安全数据表(SDS/Safety Data Sheet) 和化学品容器标签上标注CAS号,是确保危险化学品被正确识别、管理和应急处理的关键。

3)供应链与商业贸易

在化学品的采购、销售、进出口清关等环节,CAS号是确保买卖双方所指为同一物质的基石。它能有效避免因名称混淆而导致的发错货、法律纠纷和安全事故。

4)区分同分异构体和混合物

这是CAS号展现其“唯一性”威力的最佳例证。

葡萄糖有两种立体异构体:D-葡萄糖(CAS号:50-99-7)和L-葡萄糖(CAS号:921-60-8),它们具有不同的CAS号。

邻苯二酚(CAS号:120-80-9)和对苯二酚(CAS号:123-31-9)是位置异构体,CAS号也完全不同。

四、CAS号的局限性

尽管非常强大,但CAS号系统也并非完美无缺:

并非所有物质都有CAS号:一些复杂的混合物(如石油馏分、天然提取物)通常没有单一的CAS号,而是可能被赋予一个描述性的通用CAS号。

“一名多号”与“一号多名”的极少数情况:在数据库发展的早期,由于信息不全,极少数物质可能曾被误分配多个CAS号,或不同物质共享一个号。但CAS会持续进行数据清理和整合,这种情况现已非常少见。

不包含结构信息:CAS号本身只是一个索引号,要了解物质的化学结构,仍需查询相关的数据库。

如何应对这些特殊情况?

1)需通过权威来源验证

优先查询 CAS 官方数据库(该数据库使用需订阅),获取化合物的标准化学信息;

借助化学领域专业数据库开展交叉验证,例如摩熵化学 MolAidNIST Chemistry WebBook 等,通过多源比对排除信息偏差。

2)关注物质标识的“完整描述”

CAS号需与物质的化学名称、分子式、结构式结合使用,通过多维度信息相互佐证,确保指向物质的唯一性;

针对关键应用场景,应要求提供物质的结构标识符(如InChI、SMILES),为精准识别与数据互通提供核心依据。

3)特别注意同分异构体

对于有手性中心或异构现象的化合物,必须核查CAS号是否指定立体化学,确保所引用标识与目标物质的具体结构完全匹配。

4)建立内部物质标识管理系统

针对企业或实验室常用的重要化学品,应建立专属数据库,系统收录该物质的多元标识符,具体包括 CAS 号、标准化学名称、分子结构式及内部自定义编码等信息,实现 “一物一档” 精准管理,便于快速检索与追溯。

五、如何查询CAS号?

对于化学从业者而言,查询CAS号是一项基本技能。常用方法包括:

专业数据库SciFinder(最权威的源数据库)、Reaxys摩熵化学MolAid国产化学数据库)等。

公共网络资源:如ChemSpider等。

化学品供应商:大多数正规的化学品供应商会在其产品目录和SDS上明确标注CAS号。

维基百科/百度百科:对于常见化学品,百科词条中通常会列出其CAS号。

结语

自诞生以来,CAS号已经从一个小范围的内部工具,发展成为连接整个化学世界的数字桥梁。CAS号以其简洁、唯一和可靠的特性,有效保障了化学信息在科研、工业、法规和商业领域高效、准确地流动。

然而,其体系本身的复杂性也警示我们:没有一种标识系统是完美无缺的。因此,在科学研究和实际工作中,唯有保持审慎态度、进行多方验证、理解系统的局限性,才能有效规避因标识混淆而引发的种种问题——无论是实验失误、采购差错,还是合规风险。

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