从 PP 到法语:一条化学命名链的终点

起因是一个很小的提问:聚丙烯和聚乙烯有什么区别。

答着答着就发现问题变大了——这句话里的每一个词都可以继续往下拆。poly 是什么,propylene 是什么,碳数前缀从哪来,为什么甲乙丙恰好对得上 meth / eth / prop,为什么英语 four 里那个 f 是拉丁语的遗产,以及为什么现代英语的语法规则大半是法语的形状。这条链一路走到底,落点是一个有点意外的结论。

一、材料层面:差别只在一个甲基上

先把正事答完。PP 和 PE 都是通用高分子,分子链都很便宜,性能差异几乎全部来自结构。

项目 PE 聚乙烯 PP 聚丙烯
单体 乙烯 ethylene,CH₂=CH₂ 丙烯 propylene,CH₂=CH–CH₃
重复单元 –CH₂–CH₂– –CH₂–CH(CH₃)–
密度 g/cm³ 0.91–0.96 0.90–0.92
结晶度 高 较低
熔点 约 130 ℃(HDPE) 约 164 ℃
长期使用温度 60–80 ℃ 100–120 ℃
手感与强度 软、韧、耐冲击、低温性能好 刚、挺、耐热,但低温发脆
透明度 一般 高,可做透明包装
典型用途 塑料袋、薄膜、管道、中空瓶、电线护套 吸管、包装膜、容器、家电外壳、汽车件

根因一句话:PP 主链上多挂一个甲基侧基,链与链之间空间位阻大,不容易紧密规整地排列结晶。于是 PP 更刚、熔点更高、更透明,代价是低温韧性差;PE 主链规整、结晶度高,因此柔软、韧性好、熔点低。

PE 还按密度分三支:LDPE 软、主做薄膜;LLDPE 线性低密度、主做薄膜与管材;HDPE 硬、主做瓶与管。PP 另有均聚与共聚(嵌段、无规)之分。

到这里结论是:名字来自单体,性质来自那个甲基。 后面几节要追的是这句前半句。

二、命名逻辑:Poly- + 单体 + 后缀

polypropylene 就是「丙烯的聚合物」,polyethylene 就是「乙烯的聚合物」。有机命名在这里仍然生效——前缀给碳数,后缀给键型或官能团。

后缀 含义 例子
-ane 全单键,烷烃 methane 甲烷
-ene 含一个双键,烯烃 ethene 乙烯
-yne 含一个三键,炔烃 ethyne 乙炔
-ol 醇 ethanol 乙醇
-al 醛 ethanal 乙醛
-one 酮 acetone 丙酮
-oic acid 羧酸 ethanoic acid 乙酸
-yl 烷基 ethyl 乙基 / propyl 丙基

所以 propylene 拆开是 prop(三)+ ene(双键)+ ylene(基团),ethylene 拆开是 eth(二)+ ene + ylene。问题于是转成:那串碳数前缀是哪来的。

三、碳数前缀:希腊语与拉丁语的混搭

答案有点反直觉:这些前缀几乎全是借来的,而且与英语自己的数词(one、two、three)是两套毫无关系的体系。

数 中文 英文前缀 来源 词根
1 甲 meth- 希腊 méthe
2 乙 eth- 希腊 éthe
3 丙 prop- 希腊 pró
4 丁 but- 拉丁 quattuor → 古法语 but → 英语 four
5 戊 pent- 希腊 pénte
6 己 hex- 希腊 héx
7 庚 hept- 希腊 heptá
8 辛 oct- 希腊 oktō
9 壬 non- 拉丁 nōnus
10 癸 dec- 希腊 déka

规律有三条,值得单独记一下:

  • 一到五里希腊语占了四席,只有「四」走拉丁语;
  • 六到十清一色希腊语;
  • 十一到十九又回到拉丁(undec-、dodec-、tridec-……),二十以上再转希腊(icosa-)。

所以「carbon 5 叫 pentane、carbon 6 叫 hexane」听上去像两套完全不同的语言拼在一起,是因为它本来就是。

四、甲乙丙丁:中文天干正好一一对应

中文这边对得更整齐。甲乙丙丁戊己庚辛壬癸,恰好一对一对应 meth 到 dec,而且两边都是序数符号——甲就是第一个、第二个,英文那边也是 methane、ethane、propane。

序 中文 英文前缀 烷
1 甲 meth- 甲烷 methane,CH₄
2 乙 eth- 乙烷 ethane,C₂H₆
3 丙 prop- 丙烷 propane,C₃H₈
4 丁 but- 丁烷 butane,C₄H₁₀
5 戊 pent- 戊烷 pentane,C₅H₁₂
6 己 hex- 己烷 hexane,C₆H₁₄
7 庚 hept- 庚烷 heptane,C₇H₁₆
8 辛 oct- 辛烷 octane,C₈H₁₈
9 壬 non- 壬烷 nonane,C₉H₂₀
10 癸 dec- 癸烷 decane,C₁₀H₂₂

更有意思的是两边的「分界线」也撞在同一处:中文从第六位起跳出「一二三四五」,改用天干;英文从第六位起也跳出 meth/eth/prop/but/pent,改用希腊拉丁词根。两边都在第六位换了一套不跟本族词汇同源的系统。

唯一的差别是:中文天干本质是序数符号,本身不携带数量信息,要靠上下文才知道「甲」是第一个;英文前缀把碳数直接写进了词根,看词根就知道有几个碳。所以英文那边更自解释,中文这边更依赖记忆。

五、拉丁语的 1 到 4

既然「四」是拉丁语,那就把拉丁语的一到四摊开看:unus(una、unum)、duo、trēs、quattuor。

拉丁 英语 演变
unus one 同源词根各自独立演变
duo two 保留得相当好
trēs three 拉丁—日耳曼对应,只是不如 four 显眼
quattuor four /kw/ → /f/,a → o,词尾 -or 脱落

quattuor 的命运最传奇:它是英语「不规则变化」里唯一一条规整的历史线索。four 里那个 f,本来是全世界都以为日耳曼语自带的固有音,其实是拉丁语借来的。

顺带对照一下同源而走岔路的近亲:quattuor 变出意大利语 quattro、法语 quatre、西班牙语 cuatro,唯一「正常」的那个反而是英语。

六、英语是个大杂烩

到这里其实已经能看出结论了:碳数前缀是借的,英文数词是另一套;那么英语整体是什么成分?分层看很清楚。

地层 大致时期 例子
日耳曼地基 最古老 the, be, come, get, hand, water, bread, mother
法语 / 拉丁层 1066 诺曼征服之后 table, chair, plate, city, village, police, hospital, government, university, justice
希腊层 文艺复兴与学术期 physics, biology, philosophy, psychology, mystery, myth
北欧层 维京人 sky, take, get, they, them, their
世界各地 近现代 coffee, chocolate, tomato, potato, sugar, alcohol, kangaroo

有个很齐整的分野:日常说出口的词多半是日耳曼的,学术、书面、法律、科学的词几乎全是拉丁加希腊的组合词。

英语还有个特别的毛病(或者说是特点):借语法,却不留词根。真正的母语底词反而少。hund(百)被法语的 cent 顶掉,wīf(妻)被 femme 顶掉,ċild 被 child 顶掉。造词能力极强的汉语走的是相反路线——它不借,拿现有零件拼新词。

七、法语的语法阴影

词汇好懂,规则难认。真正借来的不是词,而是整套语法规则。以下几条,每一条都能在古英语里找到「借来之前的样子」。

一、不定冠词的诞生。古英语没有不定冠词,只说 Ðæt scip is micel(这船很大)。法语是 un grand navire,现代英语是 a large ship。a / an / the 这套三件套是从法语整体搬过来的。

二、疑问句倒装。古英语用陈述语序:Ðu hæfst þæt。法语 Voulez-vous cela ?,现代英语 Do you want that?。英语的疑问倒装不是疑问语气自然长出来的,是跟法语学的。

三、形容词的位置与 be + 形容词结构。英语 a black cat 里形容词在前,来自法语;而 the man is tall 对应法语 il est grand,是「系动词 + 形容词」的整条结构一起过来的。

四、疑问代词体系。who / whom / whose 对应法语 qui / que / dont。古英语只有 hie / him / heom 的格变化,没有这套专门处理疑问的词形。

五、复数 -s。来自古法语,再往上追到拉丁。古英语本来有零复数——sheep、deer 一律不带 s。

六、动词强弱变化体系。be / have / do 三件套,对应法语动词的变位体系。英语动词一变化就得重挑一个助动词,这个毛病也是法语给的。

七、副词 -ly。来自古法语 -ment / -eis,英语则又从形容词 -le 一路演化,词尾换汤不换药。

八、重音位置。法语重音落在词尾(café),英语落在音节(SÉ-ron)——重音借来的时候又挪了位置。

九、书写规范。词尾空格、大小写、连字符连写,全套照搬。

把这九条摆在一起就能看出结论:古英语是纯日耳曼语,形态像德语;中世纪被法语洗了一遍,词汇换血、语法重排,才变成今天这种既不像德语也不像法语的混合体。

一句话:英语的骨架是日耳曼的皮,肌肉是法语的,学术部分则是希腊—拉丁的。

八、速查

环节 要点
PP vs PE 差别在甲基侧基 → 结晶度 → 刚性、熔点、透明度、低温韧性
命名 poly + 单体 + 后缀(-ane / -ene / -yne / -ol / -al / -one / -yl)
碳数前缀 1 meth、2 eth、3 prop、4 but、5 pent、6 hex、7 hept、8 oct、9 non、10 dec
前缀来源 一到五多希腊(but 是拉丁),六到十希腊,十一到十九拉丁,二十以上希腊
中文对照 甲乙丙丁戊己庚辛壬癸,一一对应 meth → dec
拉丁 1–4 unus / duo / trēs / quattuor
英语层次 日耳曼地基 + 法语拉丁层 + 希腊层 + 北欧层 + 世界各地
法语遗产 冠词、疑问倒装、形容词位、who-whom-whose、复数 -s、do-弱变化、-ly、重音、书写规范

延伸可查的几条:

  • 拉丁教会语 → 俗拉丁 → 法语 → 英语。印刷术之前拉丁是欧洲共同书面语,这是法语后来能当通用语的历史前提。
  • 同源而走岔路的近亲:拉丁 quattuor → 意语 quattro、法语 quatre、西语 cuatro,唯一「正常」的那个是英语。
  • 日耳曼底层词对照组:bread、house、water、ox、mother——这些是英语里少数真正「土生土长」的词。
  • PE 三分类(LDPE / LLDPE / HDPE)与支链密度、结晶度、密度—熔点曲线的对应关系,可延伸至聚乙烯的成型工艺窗口。

整条链走完,起点那个问题反而变简单了:PP 与 PE 的差别在甲基,名字的差别在单体,而名字的差别又要一直追到希腊语和法语。 化学和语言学在这里是同一种东西的两面——都是给一长串重复结构起一个能记住的名字。