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化学命名法とは、化学化合物に体系的な名称を付けるための一連の規則のことである。世界で最も頻繁に使用されている命名法は、国際純正・応用化学連合（IUPAC）によって作成・開発されたものである。
IUPAC命名法では、各化合物（およびその異性体）には、正式に認められた名称（優先IUPAC名）が1つだけ存在するように定められています。ただし、化合物によっては、別の名称（系統的IUPAC名）が認められる場合があり、これは通常、その化合物の一般名から取られます。名称は、化合物の構造または化学的性質を表すことが望ましいとされています。
例えば、白酢の主成分はCHです。3 COOH酢酸と呼ばれ、推奨される（好ましい） IUPAC 名でもありますが、体系的な IUPAC 名であるエタン酸も受け入れられています。
有機化合物と無機化合物の命名に関する IUPAC の規則は、それぞれBlue Book [ 1 ] [ 2 ]とRed Book [ 3 ]と呼ばれる 2 つの出版物に記載されています。 Green Book [ 4 ]と呼ばれる 3 番目の出版物は、物理量に記号を使用することを推奨しています( IUPAPと連携)。また、 Gold Book [ 5 ]と呼ばれる4 番目の出版物は、化学で使用される多くの専門用語を定義しています。同様の概要書は、生化学[ 6 ] ( IUBMBと連携したWhite Book )、分析化学[ 7 ] (オレンジブック)、高分子化学[ 8 ] (パープルブック)、臨床化学[ 9 ] (シルバーブック) にも存在します。これらの「カラーブック」は、Pure and Applied Chemistry誌に定期的に掲載される具体的な推奨事項によって補完されています。
化学命名法の主な目的は、化学化合物の口頭名または書面名を明確にすることであり、各名称は一つの化合物を指すべきである。二次的な目的として、各化合物は一つの名称のみを持つべきであるが、場合によっては複数の別名が認められることもある。
化合物名は、その構造や化学的性質を表すことが望ましい。これは、国際化学物質識別番号（InChI）命名法によって実現されている。しかし、米国化学会（ACS ）のCAS番号命名法は、化合物の構造を表すものではない。
使用される用語はユーザーのニーズによって異なるため、唯一の正しい用語は存在しません。むしろ、状況に応じて適切な用語が異なります。
一般的な名称は、文脈が与えられれば、化学化合物を適切に識別できます。文脈がない場合でも、名称は少なくとも化学組成を示す必要があります。さらに具体的には、名称は原子の三次元配置を表す必要があるかもしれません。そのためには、標準的なIUPAC命名法（この文脈ではChemical Abstracts Service（CAS）システムが最も一般的に使用されています）に規則を追加する必要があり、その代償として名称が長くなり、馴染みが薄れることになります。
IUPAC命名法は、関連化合物を区別できない（例えば、硫黄同素体の反応性の違いなど、IUPACでは区別されていない）という点でしばしば批判される。IUPACはCAS番号よりも人間が読みやすいという利点があるものの、ラパマイシンなどの一部の大型で重要な分子のIUPAC名は人間がほとんど読み取れないため、代わりに一般名が用いられる。
一般的に、辞書編纂と化学命名法の目的は異なり、ある程度相反するものと理解されています。従来の印刷物であれインターネットであれ、単語の辞書は、単語の使用例が現れ、時間の経過とともに変化するにつれて、その意味を収集し報告します。正式な編集プロセスが限られている、あるいはまったくないインターネット辞書では、定義（この場合は化学名や用語の定義）は、形式的または歴史的な意味を考慮せずに急速に変化する可能性があります。しかし、化学命名法（IUPAC命名法がその最良の例）は必然的に制約が厳しくなります。その目的は、化学用語が使用される際に化学構造に関連する固定された意味を持つように、コミュニケーションと実践を標準化することであり、それによって化学的性質と派生的な分子機能についての洞察が得られます。これらの異なる目的は、特に一般に注目を集めている化学分類に関して、理解に影響を与える可能性があります。その影響の例は次のとおりです。
インターネット上では、特に健康上の利点があるとされる化学物質に関して、その意味が急速に変化するため、正誤を問わず、命名法の単一性（ひいては構造活性相関（SAR）の理解へのアクセス）が複雑化します。具体的な例はポリフェノールに関する記事に見られ、インターネット上や一般的に用いられる様々な定義が、ポリフェノールの構造と生物活性を結びつける既存の化学命名法と矛盾しています。
錬金術の命名法は記述的ではあるものの、上述の機能を効果的に表しているとは言えない。これが初期の錬金術師たちの意図的なものだったのか、それとも彼らが依拠していた特定の（そしてしばしば難解な）理論の結果だったのかについては意見が分かれている。どちらの説明もある程度は妥当であると考えられるが、最初の「近代的な」化学命名法体系が、18世紀後半にフランスの化学者アントワーヌ・ラヴォアジエによって元素と化合物の区別が確立されたのと同時期に登場したことは注目に値する。
フランスの化学者ルイ＝ベルナール・ギトン・ド・モルヴォーは、1782年に自身の提言を発表し[ 10 ]、自身の「命名法の一定の方法」が「知性を助け、記憶を楽にする」ことを期待した。この体系は、 1787年にラヴォアジエ、クロード・ルイ・ベルトレ、アントワーヌ＝フランソワ・ド・フルクロワと共同で出版された『化学命名法』 [ 11 ]で改良され、1788年にジェームズ・セント・ジョンによって『化学命名法』として英語に翻訳された[ 12 ] 。 『化学命名法』には便利な辞書[ 13 ]が含まれており、古い化学名が新しい化学名[ 14 ]と、その逆も記載されていた[ 15 ] 。新しい名前は、国際的な読者のためにフランス語とラテン語の両方で提供された。現代の読者にとって、これらの辞書は今でも役立ちますが、新しい名前ではなく、古い名前を発見して理解するために使われます。英語版では、[ 16 ]新しい名前は英語に適応されていましたが、必ずしも現在の慣習と一致していたわけではありません。たとえば、セント・ジョンは「acetate」の代わりに「acetat」を使用しました。気体については、「gas」（「gaz」）という単語が新しい名前で一貫して使用されたことで普及しましたが、古い名前では接頭辞「air」が使用されていました。
この新しいシステムは、ラヴォアジエの1789年の教科書『化学の基礎論』[ 17 ]でより広く紹介され、1790年にロバート・カーによって『化学の基礎』として英語に翻訳され[ 18 ] 、1794年にギロチンで処刑された後も長く大きな影響力を持つことになった。このプロジェクトは、スウェーデンの化学者イェンス・ヤコブ・ベルセリウス[ 19 ] [ 20 ]にも支持され、彼はこのアイデアをドイツ語圏向けに改良した。
『化学の基礎』には、元素（「単純な物質」）の最初の近代的なリストが含まれていました。また、新しい対応物を説明するために、古い名前も提供されました。[ 21 ]いくつかの元素名は新しく、フランス語名に似た英語名が付けられました。[ 22 ]新しい「元素」カロリックについては、新しい名前といくつかの「古い」名前（火成流体、火と熱の物質）の両方が、発見者であるラヴォアジエによって造語されました。しかし、ほとんどの元素名は新しいものではなかったため、既存の英語名が保持されました。しかし、元素としての地位は新しく、化学革命の産物でした。
ガイトンの勧告は、後に無機化合物と呼ばれるもののみを対象としていた。19世紀半ばの有機化学の飛躍的な発展と有機化合物の構造に関する理解の深化に伴い、より体系的な命名法の必要性が認識されるようになり、同時に、それを実現するための理論的基盤も整った。1892年にジュネーブで各国の化学会によって国際会議が開催され、そこから標準化に関する最初の広く受け入れられた提案が生まれた。[ 23 ]
国際化学会連合の理事会によって1913年に委員会が設立されたが、第一次世界大戦によってその活動は中断された。戦後、この任務は新たに設立された国際純正・応用化学連合に引き継がれ、同連合は1921年に有機化学、無機化学、生化学の命名法に関する委員会を初めて設置し、現在に至るまでその活動を続けている。
有機化学と無機化学の両方において命名法が開発されている。構造に関する表記法もある（記述子（化学）を参照） 。
タイプIのイオン性二元化合物では、陽イオン（ほとんどの場合金属）が先に命名され、陰イオン（通常は非金属）が後に命名されます。陽イオンは元素名（鉄や亜鉛など）を保持しますが、非金属の接尾辞は-ideに変わります。例えば、化合物LiBrはLi +陽イオンとBr−陰イオンから構成されているため、臭化リチウムと呼ばれます。化合物BaOはBa2 +陽イオンとO2−陰イオンから構成されているため、酸化バリウムと呼ばれます。
各元素の酸化状態は明確である。これらのイオンが結合してタイプIの二元化合物を形成すると、等しいが反対の電荷が中和されるため、化合物の正味電荷はゼロになる。
タイプIIイオン二元化合物は、陽イオンが単一の酸化状態を持たない化合物です。これは遷移金属によく見られます。これらの化合物に名前を付けるには、陽イオンの電荷を決定し、タイプIイオン化合物の場合と同様に名前を付ける必要がありますが、陽イオン名の横にローマ数字（陽イオンの電荷を示す）を括弧で囲んで記述します（これはストック命名法と呼ばれることもあります）。たとえば、化合物FeCl 3の場合、陽イオンである鉄はFe 2+とFe 3+として存在できます。化合物の正味電荷がゼロになるには、陽イオンがFe 3+でなければならず、3つのCl −陰イオンがバランスします（3+と3−が0にバランスします）。したがって、この化合物は塩化鉄(III)と呼ばれます。別の例として、化合物PbS 2が挙げられます。式中のS 2−アニオンの添え字が2であるため（4−の電荷を持つ）、化合物はPbカチオンの4+の電荷とバランスが取れていなければなりません（鉛は4+または2+の電荷を持つカチオンを形成できます）。したがって、化合物は2つのS 2−アニオンに対して1つのPb 4+カチオンで構成されており、化合物はバランスが取れているため、その名前は硫化鉛(IV)と表記されます。
元素のラテン語名に依存する古いシステムも、タイプIIイオン二元化合物の命名に使用されることがあります。このシステムでは、金属（隣にローマ数字の代わりに）に「-ic」または「-ous」という接尾辞を付けて、その酸化状態を示します（「-ous」は低い酸化状態、「-ic」は高い酸化状態）。たとえば、化合物FeOにはFe 2+陽イオン（ O 2−陰イオンと電荷が釣り合っている）が含まれています。この酸化状態はもう一方の可能性（ Fe 3+ ）よりも低いため、この化合物は酸化鉄（Fe 1）と呼ばれることがあります。化合物SnO 2の場合、スズイオンはSn 4+ （2つのO 2−陰イオンの4−電荷と電荷が釣り合っている）であり、これはもう一方の可能性（ Sn 2+ ）よりも高い酸化状態であるため、この化合物は酸化スズ（Sn 4）と呼ばれます。
イオン化合物の中には、2種類以上の原子が共有結合した電荷を帯びた多原子イオンを含むものがあります。一般的な多原子イオンの名前を知っておくことは重要です。例えば、以下のようなものがあります。
式Na 2 SO 3 は、陽イオンがナトリウム、つまりNa +であり、陰イオンが亜硫酸イオン ( SO 3 ) 2− であることを示しています。したがって、この化合物は亜硫酸ナトリウムと呼ばれます。式がCa(OH) 2の場合、 OH −は水酸化物イオンであることがわかります。カルシウムイオンの電荷は 2+ なので、電荷を相殺するために 2 つのOH −イオンが必要であることは理にかなっています。したがって、この化合物の名前は水酸化カルシウムです。銅(I)クロム酸塩の式を書くように求められた場合、ローマ数字は銅イオンがCu + であることを示し、化合物にクロム酸イオン ( CrO 4 ) 2−が含まれていることがわかります。1 つの 2− クロム酸イオンの電荷を相殺するには 2 つの 1+ 銅イオンが必要なので、式はCu 2 CrO 4です。
タイプ III の二元化合物は共有結合しています。共有結合は非金属元素間で起こります。共有結合した化合物は分子とも呼ばれます。化合物の場合、最初の元素が最初に完全な元素名で命名されます。2 番目の元素は、陰イオンであるかのように命名されます (元素の基本名 + -ide接尾辞)。次に、各原子の数を示すために接頭辞が使用されます。これらの接頭辞は、mono- (1)、di- ( 2) 、 tri- ( 3 ) 、tetra- (4 )、penta- (5 ) 、 hexa- ( 6 )、hepta- (7)、 octa- (8)、nona- (9)、deca- (10) です。接頭辞mono-は最初の元素には決して使用されません。したがって、NCl 3は三塩化窒素、BF 3は三フッ化ホウ素、P 2 O 5は五酸化二リンと呼ばれます（ただし、接頭辞penta-のaは母音の前では省略すべきではありません。IUPAC レッドブック 2005 ページ 69 には、「乗法接頭辞の最後の母音は省略すべきではありません（ただし、一般的な使用法のため、「monooxide」ではなく「monoxide」は例外として認められています）」と記載されています）。
二酸化炭素はCO 2と表記され、四フッ化硫黄はSF 4と表記されます。しかし、いくつかの化合物には、一般的に使われている名称があります。例えば、H 2 Oは通常、二水素一酸化物ではなく水と呼ばれ、NH 3は三水素化窒素ではなくアンモニアと呼ばれるのが一般的です。
この命名法は、一般的に確立された IUPAC 有機命名法に従います。主族元素 (13～17 族) の水素化物には、 -aneで終わる基本名が与えられます。例えば、ボラン( B H 3 )、オキシダン( H 2 O )、ホスファン( P H 3 ) などです (ホスフィンという名称も一般的に使用されていますが、IUPAC では推奨されていません)。したがって、化合物P Cl 3は、置換的にトリクロロホスファン (塩素が「置換」) と命名されます。ただし、このような名称 (または語幹) のすべてが元素名から派生しているわけではありません。例えば、NH 3は「アザン」と呼ばれます。
この命名法は主に配位化合物のために開発されたものですが、より広い範囲に適用できます。その適用例として、[ CoCl(NH3 ) 5 ] Cl2 、ペンタアンミンクロリドコバルト(III)塩化物があります。
配位子にも特別な命名規則があります。置換命名では塩化物は接頭辞chloro-になりますが、配位子の場合はchlorido-になります。