CAS-Nummer

Screenshot der CAS-Datenbank Common Chemistry mit Informationen über Koffein (58-08-2). ⓘ

Eine CAS Registry Number, auch CAS RN oder informell CAS Number genannt, ist eine eindeutige numerische Kennung, die vom Chemical Abstracts Service (CAS), USA, für jeden in der freien wissenschaftlichen Literatur beschriebenen chemischen Stoff vergeben wird. Sie umfasst alle Stoffe, die von 1957 bis heute beschrieben wurden, sowie einige Stoffe, die bis in die frühen 1800er Jahre zurückreichen. Es handelt sich um eine chemische Datenbank, die organische und anorganische Verbindungen, Mineralien, Isotope, Legierungen, Gemische und nicht strukturierbare Stoffe (UVCBs, Stoffe mit unbekannter oder variabler Zusammensetzung, komplexe Reaktionsprodukte oder biologischer Ursprung) umfasst. CAS RNs sind in der Regel Seriennummern (mit einer Prüfziffer), sie enthalten also keine Informationen über die Strukturen selbst, wie es bei SMILES und InChI Strings der Fall ist. ⓘ

Das vom CAS geführte Register ist eine maßgebliche Sammlung offengelegter Informationen über chemische Stoffe. Es identifiziert mehr als 182 Millionen eindeutige organische und anorganische Stoffe und 68 Millionen Protein- und DNA-Sequenzen sowie zusätzliche Informationen zu jedem Stoff. Täglich werden etwa 15.000 neue Stoffe hinzugefügt. Eine Sammlung von fast 500 Tausend CAS-Registernummern wird unter einer CC-BY-NC-Lizenz unter ACS Commons Chemistry zur Verfügung gestellt. ⓘ

Summenformeln sind in den wenigsten Fällen eindeutig, (verschiedensprachige) Trivialnamen existieren nur teilweise und sind nicht immer eindeutig, IUPAC-Namen sind oft sehr kompliziert, sodass es zu Verwechslungen kommen kann. Tatsächlich wird jedoch nicht die Substanz selbst referenziert, sondern die relevante Literatur. Dementsprechend können verschiedene Isomere (z. B. Enantiomere oder Diastereomere) eines Moleküls unter individuellen CAS-Nummern erfasst sein. Dagegen beziehen sich einige Einträge auf Stoffgruppen (z. B. Fettalkoholethoxylate). Für einige technisch wichtige Stoffgemische (z. B. Isomerengemische, wie Racemate oder produktionstypische Reaktionsgemische) bestehen auch eigene Einträge, obwohl deren Einzelkomponenten bereits unter anderen CAS-Nummern referenziert sein können. ⓘ

Aufbau

CAS-Nummern bestehen aus drei Zahlen, die durch zwei Bindestriche getrennt sind. Die erste Zahl kann bis zu sieben Ziffern enthalten, die zweite Zahl zwei Ziffern. Die Nummern sind mit einer Prüfsumme codiert – das ist die dritte Zahl – und somit relativ leicht auf Plausibilität zu überprüfen. CAS-Nummern werden in aufsteigender Reihenfolge vergeben und enthalten keine innere Ordnung. Am 8. September 2009 wurde die fünfzigmillionste Substanz registriert. Zusammen mit über 61 Millionen Sequenzen waren somit über 111 Millionen Nummern vergeben. Täglich werden etwa 12.000 neue Substanzen registriert. Im Juni 2015 wurde die 100-Millionen-Grenze überschritten. ⓘ

CAS-Nummern werden seit 1965 vom Chemical Abstracts Service, einer von der American Chemical Society verwalteten Institution mit Sitz in Columbus, Ohio, USA vergeben. Die Nutzung der CAS-Registry-Datenbank, in der auf jede chemische Struktur mit Hilfe der CAS-Nummer verwiesen wird, ist kostenpflichtig. ⓘ

Prüfung von CAS-Nummern

Eine CAS-Registernummer ist eine Ziffernfolge aus n Dezimalziffern in der allgemeinen Form:

$Z_{n}\,\ldots \,Z_{4}\,Z_{3}\,-\,Z_{2}\,Z_{1}\,-\,R$

wobei $R$ eine Prüfziffer und $Z_{n}\,Z_{n-1}\,\ldots \,Z_{1}$ jeweils eine Dezimalziffer darstellt. ⓘ

Eine CAS-Nummer ist korrekt, wenn ⓘ

$\left(\sum _{i=1}^{n}i\cdot Z_{i}\right){\bmod {10}}=R$ ⓘ

also die mit der Ziffernposition $i$ gewichtete Summe der Ziffern $Z_{1}$ bis $Z_{n}$ durch 10 den Rest R lässt. ⓘ

Mit „mod 10“ ist hier nicht das Prüfverfahren Modulo 10 (Luhn-Algorithmus) gemeint, sondern die mathematische Definition. Es ist darunter die letzte Dezimalziffer des Summenergebnisses zu verstehen, also: 10 · {Summenergebnis : 10 – (auf ganze Zahl abgerundetes [Summenergebnis : 10])} = Prüfzahl R. ⓘ

Mit Summenergebnis ist der oben aufgeführte Begriff „gewichtete Summe der Ziffern $Z_{1}$ bis $Z_{n}$ “ gemeint. ⓘ

Beispielrechnung

CAS-Nummer für Ethanol ist 64-17-5. ⓘ

Ziffer	6	4	1	7
Position	4	3	2	1
Beitrag	6·4=24	4·3=12	1·2=2	7·1=7	Summe=45

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Mit $R=45{\bmod {10}}=5$ ist die Bedingung erfüllt, weil die 10 bis zu viermal in die 45 passt und als Rest 5 bleibt (5 ist bei der CAS-Nummer für Ethanol die Prüfzahl der Prüfsumme). ⓘ

Beispiele

• Wasser – CAS-Nr. 7732-18-5
• Ethanol – CAS-Nr. 64-17-5
• Acetylsalicylsäure (Wirkstoff von Aspirin^®) – CAS-Nr. 50-78-2
• Coffein – CAS-Nr. 58-08-2
• DL-Methionin [1:1-Gemisch (Racemat) aus D-Methionin und L-Methionin] – CAS-Nr. 59-51-8

• L-Methionin – CAS-Nr. 63-68-3
• D-Methionin – CAS-Nr. 348-67-4 ⓘ

Rechtliches

Die CAS-Nummer dient (im Unterschied zur EG-Nummer) nicht zur chemikalienrechtlichen Identifikation einer Substanz, sondern liefert lediglich einen Hinweis dazu. Die in der Forschung beschriebenen Substanzen können sich von den im Handel befindlichen aufgrund produktionstypischer Verunreinigungen oder der oben genannten Abgrenzungsprobleme hinsichtlich der Gefährlichkeit teilweise unterscheiden. ⓘ

Die Angabe der CAS-Nummer im Sicherheitsdatenblatt ist für Gefahrstoffe obligatorisch, für im GHS nicht eingestufte Stoffe freiwillig. ⓘ

Verwendung

In der Vergangenheit wurden Chemikalien mit einer Vielzahl von Synonymen bezeichnet. Häufig sind diese geheimnisvoll und nach regionalen Namenskonventionen in Bezug auf chemische Formeln, Strukturen oder Ursprünge gebildet. Bekannte Chemikalien können zusätzlich unter mehreren generischen, historischen, kommerziellen und/oder (Schwarz-)Marktnamen bekannt sein. ⓘ

CAS-Registernummern (CAS RN) sind einfach und regelmäßig und eignen sich für die Suche in Datenbanken. Sie bieten eine zuverlässige, gemeinsame und internationale Verbindung zu jeder spezifischen Substanz über die verschiedenen Nomenklaturen und Disziplinen hinweg, die von Wissenschaftszweigen, der Industrie und Regulierungsbehörden verwendet werden. Fast alle Moleküldatenbanken ermöglichen heute die Suche nach CAS-Registernummern. ⓘ

Granularität

• Stereoisomeren und racemischen Gemischen werden diskrete CAS-Registernummern zugewiesen: L-Epinephrin hat die Nummer 51-43-4, D-Epinephrin hat die Nummer 150-05-0 und razemisches DL-Epinephrin hat die Nummer 329-65-7
• Unterschiedliche Phasen erhalten keine unterschiedlichen CAS RNs (flüssiges Wasser und Eis haben beide 7732-18-5), aber unterschiedliche Kristallstrukturen schon (Kohlenstoff im Allgemeinen hat 7440-44-0, Graphit hat 7782-42-5 und Diamant hat 7782-40-3)
• Häufig vorkommende Gemische mit bekannter oder unbekannter Zusammensetzung können eine CAS RN erhalten; Beispiele sind Leishman-Beize (12627-53-1) und Senföl (8007-40-7).
• Einige Metalle werden nach ihrer Oxidationsstufe unterschieden, z. B. das Element Chrom mit 7440-47-3, das dreiwertige Cr(III)-Ion mit 16065-83-1 und das sechswertige Cr(VI)-Ion mit 18540-29-9.
• Gelegentlich erhalten ganze Klassen von Molekülen eine einzige CAS RN: die Klasse der Enzyme, die als Alkoholdehydrogenasen bekannt sind, hat 9031-72-5. ⓘ

Suchmaschinen

• CHEMINDEX Search über das Canadian Centre for Occupational Health and Safety
• ChemIDplus Advanced über die United States National Library of Medicine
• Common Chemistry über Australian Inventory of Chemical Substances
• European chemical Substances Information System über die Website der Royal Society of Chemistry
• HSNO Chemical Classification Information Database über die Environmental Risk Management Authority
• Suchtool des australischen Verzeichnisses chemischer Stoffe (Australian Inventory of Chemical Substances)
• USEPA CompTox Chemicals Dashboard ⓘ