شیمی آلی

شیمی آلی زیر مجموعه ای از دانش شیمی است که دربارهٔ ترکیبات کربن یا مواد آلی سخن می گوید، عنصر اصلی که با کربن ترکیبات آلی را تشکیل می دهند، هیدروژن است. 
در گذشته به موادی که ریشه گیاهی یا حیوانی داشتند، مواد آلی ( ارگانیک ) می گفتند اما امروزه مواد آلی را می توان از طریق روش های صنعتی و آزمایشگاهی و به کمک مواد معدنی نیز سنتز کرد. در فرهنگ های فارسی معنای کلمه «آلی» مربوط به اندام های موجود زنده و هر موجودی که دارای آلات، اجزا، یا اندام های متعدد باشد، آمده است. 
موادی که از منابع آلی بدست می آیند، در یک ویژگی مشترک هستند و آن اشتراک در دارا بودن عنصر کربن است. دو منبع بزرگ مواد آلی که از آن ها مواد آلی با ترکیبات ساده، تأمین می شوند، نفت و زغال سنگ هستند، این دو ماده فسیلی در مفهوم قدیمی آلی بوده و حاصل تجزیه جانوران و گیاهان هستند. این ترکیبات ساده به عنوان مصالح ساختمانی، در ساختن ترکیبات بزرگتر و پیچیده تر مصرف می گردند. شیمی آلی، شیمی ترکیبات کربن با سایر عناصر به ویژه هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، هالوژن ها و غیر فلزات دیگر نظیر گوگرد و فسفر است. هم چنین فلزاتی مثل منیزیم، مس و پالادیم هم در برخی ترکیب های آلی حضور دارند. الکل ها، اترها، هیدروکربن ها، آلدئیدها، کتون ها، کربوکسیلیک اسیدها، ترکیبات آلیفاتیک حلقوی، ترکیبات آروماتیک ( مانند بنزن )، آمین ها، فنل ها، درشت مولکول ها و بسپارها ( پلیمر ) و نظیر آن ها جزء مواد آلی بوده و مباحث شیمی آلی را به خود اختصاص داده اند. 
امروزه از مواد آلی و دانش شیمی آلی در رنگ سازی، کاغذ و جوهرسازی، مواد غذایی، پوشاک، پتروشیمی، مواد پلاستیکی و لاستیکی، داروسازی، پزشکی و ده ها صنعت دیگر بهره می برند. افزون بر بیست میلیون ترکیب شناخته شدهٔ کربن وجود دارد و هر ساله نیم میلیون مولکول جدید به خانواده مواد آلی اضافه می شوند. 
شیمی آلی شالوده زیست شناسی و پزشکی است. ساختمان موجودات زنده به غیر از آب، عمدتاً از مواد آلی ساخته شده اند، مولکول های مورد بحث در زیست شناسی مولکولی همان مولکول های آلی هستند. امروزه ما در عصر کربن زندگی می کنیم، هر روزه روزنامه ها و مجلات، ذهن ما را متوجه ترکیبات کربن نظیر کلسترول، چربی های اشباع نشده، هورمون ها، استروئیدها، حشره کش ها و فرومون ها می نماید. در دهه های گذشته به خاطر نفت، جنگ های متعددی راه افتاده است، همچنین دو فاجعه نازک شدن لایه اوزون که عمدتاً به خاطر وجود کلروفلوئوروکربن ها می باشد و پدیده گازهای گلخانه ای که ناشی از حضور متان، کلروفلوئوروکربن ها و دی اکسید کربن است، زندگی انسان ها را به خطر انداخته است.

شیمی آلی (organic chemistry)شاخه ای از شیمی، برای بررسی ترکیبات کربنی. ترکیبات آلی اساس شیمی حیات را تشکیل می دهند و بسیار فراوان تر از ترکیبات معدنی اند. در یک ترکیب نوع آلی، هر اتم کربن با اتم های کربن مجاور خود در یک زنجیر یا حلقه پیوند کئووالانسی تشکیل می دهد و علاوه بر آن، با اتم های دیگری مثل هیدروژن، اکسیژن، و نیتروژن یا گوگرد هم پیوند کئووالانسی تشکیل می دهد. اساس شیمی آلی توانایی کربن برای تشکیل زنجیره های بلند اتم ها، زنجیره های شاخه دار، حلقه ها و دیگر ساختارهای پیچیده است. هیدروکربن ها ترکیباتی اند که فقط حاوی کربن و هیدروژن اند. شیمی آلی از منظر کلان شیمی تنوع بزرگی از سری های هومولوگ است که ترتیب فرمول مولکولی آن ها به صورت تصاعد حسابی است و خصوصیات فیزیکی از یک عضو به عضو بعدی دستخوش تغییرات تدریجی است. اتم های کربن متصل به هم، که اسکلت یک مولکول آلی را تشکیل می دهند، ممکن است از آغاز تا انتها بدون شاخه دار شدن افزایش یابند و ممکن است در یک یا چند نقطه شاخه فرعی داشته باشند. گاهی رشته ها پنج، شش یا هفت تایی از اتم های کربن پیچ می خورند و حلقه ها را تشکیل می دهند. ترکیبات حلقوی و زنجیر باز ممکن است به صورت آلیفاتیک یا آروماتیک طبقه بندی شوند. این امر بستگی به ماهیت پیوند بین اتم های آن ها دارد. ترکیباتی که در حلقه کربن دارای اکسیژن و گوگرد یا نیتروژن اند به ترکیبات هتروسیکل معروف اند. بسیاری از ترکیبات آلی، ازجمله پروتئین ها و کربوهیدرات ها، فقط از طریق موجودات زنده یا ارگانسیم ها تولید می شوند و در گذشته تصور می شد ترکیبات آلی با روش های دیگر تولید نمی شوند. زمانی که فریدریش وهلر اوره را سنتز کرد، این نظریه رد شد، ولی نام شیمی «آلی» هنوز به کار می رود. بسیاری از ترکیبات آلی از نفت خام مشتق می شوند که حاصل بقایای شیمیایی میلیون ها موجود زنده میکروسکوپی دریایی است. در شیمی معدنی، یک فرمول ویژه معمولاً فقط یک جسم را نمایش می دهد، ولی در شیمی آلی چنین موردی استثناست. چند جسم با فرمول مولکولی یکسان ایزومرند و به ارتباط آن ها نیز ارتباط ایزومری می گویند. هیدروکربن ها یکی از فراوان ترین انواع مواد آلی را تشکیل می دهند. همۀ روغن های نفتی از هیدروکربن ها ساخته می شوند. گروه های معمولی دارای کربن، هیدروژن و اکسیژن عبارت اند از الکل ها، آلدئیدها، کتون ها، اترها، استرها، و کربوهیدرات ها. برخی از گروه های حاوی نیتروژن نیز عبارت اند از آمیدها، آمین ها و ترکیبات نیترو، اسیدهای آمینه، پروتئین ها، پورین ها، آلالوئیدها، و بسیاری دیگر از ترکیبات طبیعی و سنتزی. بقیۀ ترکیبات آلی دارای گوگرد، فسفر، و عناصر گروه هالوژن اند. بنیادی ترین پروسه های طبیعی شامل اکسایش، کاهش، هیدرولیز، تراکم، و پلیمریزاسیون و نوآرایی مولکولی اند. در طبیعت، چنین تغییراتی اغلب به واسطۀ آغازگرهای شناخته شده ای مثل آنزیم ها صورت می گیرد که به صورت عوامل کاتالیزوری در پیشبرد واکنش های ویژه عمل می کنند. بنیادی ترین پروسه های غیرطبیعی سنتز یا ساخت است. در ارگانیسم های زندۀ گیاهی و حیوانی، انرژی ذخیره شده در مولکول های کربوهیدرات، که اصولاً از نور خورشید گرفته می شوند، از طریق اکسایش آرام آزاد می شود و به مصرف ارگانیسم ها می رسد. بدین ترتیب، کربوهیدرات های پیچیده ای که از آب و دی اکسید کربن، و با جذب انرژی تشکیل شده اند، به مواد اولیۀ خود، یعنی آب و دی اکسید کربن، تبدیل می شوند. بنابراین، نوعی چرخه غذایی کربن در طبیعت وجود دارد. در چرخۀ غذایی نیتروژن در طبیعت نیز پروتئین های پیچیده از دی اکسید کربن، آب، و نیترات های خاک و نمک های آمونیوم سنتز می شوند. این پروتئین ها هم با آزاد کردن انرژی، از ترکیب شیمیایی به مواد خام ابتدایی تبدیل می شوند.

به شاخه ای از شیمی گفته می شود که به بررسی هیدروکربن های استخراج شده از نفت خام می پردازد.

💡 آبکافت اسید در شیمی آلی، فرایندی است که در آن از یک پروتیک اسید (اسیدی که یک هیدروژن در پیوند با یک اکسیژن دارد) به عنوان فروکافت استفاده می‌شود تا یک پیوند شیمیایی را از راه واکنش جانشینی هسته‌دوستی و به اضافهٔ عنصرهای آب، تفکیک کند؛ برای نمونه می‌توان از دگرگونی سلولز یا نشاسته به گلوکز یاد کرد.

💡 در شیمی آلی فلزی یک کمپلکس غیراشباع کمتر از ۱۸ الکترون دارد و از این‌روی حساس به اکسیداتیو افزودهٔ یک لیگاند افزوده‌است. غیراشباع مشخصهٔ کاتالیزور‌های بسیاری است، زیرا معمولاً نیاز به برای فعالیت لایه الکترونی وجوددارد. به خلاف آن یک کمپلکس اشباع نسبت به جانشینی الکترون و واکنش‌های افزوده اکسیداتیو، مقاومت می‌کند.

💡 اسامو شیمومورا (به ژاپنی: 下村 脩) (زادهٔ ۲۷ اوت ۱۹۲۸) یک دانشمند در رشته شیمی آلی و زیست‌شناسی دریایی آمریکایی ژاپنی‌الاصل است. او جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۰۸ را همراه با مارتین کلایف و راجر تسین به خاطر کشف و تولید پروتئین فلورسنت سبز دریافت کرد.