有機化學

有機化學（英文：Organic chemistry）又叫碳化合物嘅化學，係化學一門，專門研究碳化物同碳氫化物等衍生物，有乜結構、特質、成份、反應同製法。呢類化合物除咗碳同氫，可以含唔同元素，尤其係氮、氧、鹵族各元素、同磷矽硫等。^[1][2]

有機化學個名，源自生物，故名「有機」。而雖然佢叫做「碳化合物嘅化學」，但唔係所有含碳嘅化合物都叫有機化合物。例如二氧化碳、一氧化碳、碳酸氫鹽、碳酸、碳酸鹽、氰化物（山埃）等等就唔係有機化合物。生物有大量有機化合物，例如植物入面嘅葉綠素、生物所需嘅葡萄糖等都屬於有機化合物。有機化合物變化無窮無盡，係現代不可或缺嘅材料，可以製塑膠、藥、石油化工產品。嘢食、炸藥、油等等。

有機化學呢個範疇好大，入面包含好多其他嘅分支。

例如，因爲生物分子（例如蛋白質）都係有機化合物，所以研究生物體入面嘅化學嘅學科，即係生物化學，都隸屬於有機化學。而藥物化學係建基於有機化學同生物化學上，所以都屬於有機化學嘅分支。

上述嘅分支都係有機化學嘅應用學科。而喺中心嘅有機化學入面，有分為研究分子三維結構嘅立體化學、研究有機反應動力學（速率、過渡態等）嘅物理有機化學、有機反應、合成複雜嘅有機化合物嘅全合成同埋半合成、解決有機合成路綫嘅逆合成分析等等。

有機化學就係研究有機化合物嘅學科。化學家將有機化合物分為幾個大類：

• 脂肪族化合物：以碳鏈為骨架，裏面冇芳香環嘅有機化合物。例子有甲烷、乙烯等等。得碳單鍵、碳氫單鍵嘅化合物叫烷烴，有碳碳雙鍵嘅叫烯烴，有碳碳三鍵嘅叫炔烴。
• 芳香族化合物：分子入面有芳香環嘅有機化合物。芳香環嘅例子有苯等。
• 雜環化合物：分子入面有一個環，環上面有一個或以上唔係碳原子嘅其他原子（可以係氮、氧等）。例如環氧乙烷就已經係雜環化合物，因爲三元環入面有氧原子。
• 聚合物：由好多個單體串埋一齊嘅化合物。常見例子有發泡膠（聚苯乙烯）。

官能團係有機化學入面其中一個好重要嘅概念。官能團講緊嘅就係一個可以帶俾一個有機化合物特有性質嘅基團。例如乙酸、丙酸都有羧基。有相同官能團嘅化合物通常有差唔多嘅反應，但視乎情況（例如位阻效應等等），有時候佢哋嘅反應會有少少唔同。例如乙醇之所以屬於醇，可以同其他一級醇一樣發生氧化、取代等嘅反應，係因爲分子入面有羥基（${\displaystyle {\ce {-OH}}}$基團）。但佢嘅氧化反應同二級醇（例如2-丙醇）唔同（前者氧化出醛、羧酸而後者出酮），係因爲乙醇係一級醇而2-丙醇係二級醇（雖然大家都係醇類）。前者嘅α碳（連著羥基嘅碳）剩係連住1個烷基，後者嘅α碳連住2個烷基，所以氧化之後嘅產物唔同。

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  乙醇嘅結構式
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  異丙醇（2-丙醇）嘅結構式

IUPAC有自己一套嘅系統去命名有機化合物，叫IUPAC有機物命名法。簡單去講，就係用天干去表示分子、烷基碳嘅數目，例如甲代表1個碳，乙代表兩個碳等等；多過10個碳嘅化合物嘅話用數字代表碳嘅數目，例如十一烷等。只含碳碳單鍵、碳氫單鍵嘅化合物叫烷烴，有碳碳雙鍵嘅叫烯烴，有碳碳三鍵嘅叫炔烴。如果分子有官能團，咁樣個名就要寫碳嘅數目加埋官能團嘅名，例如有3個碳嘅羧酸叫丙酸，有兩個碳嘅醛叫乙醛。而官能團嘅位置用阿拉伯數字表示，官能團嘅數目就用中國數字表示。例如一個氯代烴有3個碳，而喺2號碳上有2個氯原子，咁個名就係：2,2-二氯丙烷。

但其實好多人都會慣咗用俗名去叫某啲有機化合物，例如叫乙酸做醋酸，或者叫2-羥基苯甲酸做水楊酸。日常生活入面通常會用俗名。

同其他化合物一樣，有機化合物可以用化學式表示。例如乙烷可寫成${\displaystyle {\ce {C2H6}}}$，而佢嘅結構簡式係${\displaystyle {\ce {CH3CH3}}}$。而化學家成日會用鍵綫式，鍵綫式用畫畫嘅方法表現有機化合物嘅結構。碳骨架裏面每個曲折位同頭尾都代表一個碳，碳上高嘅氫原子嘅數目可以透過碳四價嘅定理去推斷，所以通常都會省略。如下：

上邊嘅鍵綫式有三個曲折嘅位，加埋頭尾兩點，總共有五個碳，而成個分子得碳碳單鍵同碳氫單鍵，所以係（正）戊烷。透過碳四價嘅定理可以推斷戊烷裏面氫原子嘅數量。

表示有機化合物仲有其他比較特別嘅方式，例如紐曼式、哈沃斯投影式、費歇爾投影式等等。

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  丁烷嘅紐曼式
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  葡萄糖嘅哈沃斯投影式
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  費歇爾投影式

有機反應就係有機化合物嘅反應，由整番梘嘅皂化反應，到後期嘅 Diels-Alder反應、Wittig反應等，都屬於有機反應。 佢有好多嘅種類，例如加成反應、氧化還原等等。呢啲有機反應非常重要，科學家就係利用有機反應嚟去合成一啲重要嘅化合物，例如藥物。

反應機理，又叫反應機構，係用嚟講反應點樣進行嘅，描述緊電子點樣流動、化學鍵嘅斷開同埋形成。而反應機理通常會用曲箭嘴來表示，一個正常嘅箭嘴就代表住一對電子，而半箭嘴就代表着一粒電子嘅流動。常見嘅反應機理有雙分子親核取代反應、親電加成反應等。

化學家成日要合成好多重要嘅物質，例如醫藥、染料等等，而以上物質大部分時候都係有機化合物。有機合成就正正係有機化合物嘅合成，係有機化學入面好重要嘅分支。關於有機合成嘅技巧，艾里亞斯·詹姆斯·科里（英文：Elias James Corey）引進咗逆合成分析，即係將比較複雜嘅目標分子（想合成嘅分子）一步一步咁分拆，每一步用逆合成箭嘴（⇒或⇨）來標記，拆到目標分子嘅原料爲止，從而揾到合成路綫。一個好嘅合成要產率高、步驟少，而且用到嘅試劑盡量要低毒性，減少對環境嘅影響。

全合成係有機合成嘅一種，呢個詞語由羅拔·伯恩斯·伍華德（英文：Robert Burns Woodward）發明，意思係用市場買到嘅化合物去合成複雜嘅有機化合物（通常都係天然產物）^[3]。全合成唔會依賴生物過程（例如酶作爲催化劑等），但會用到海量嘅有機反應同試劑。佢嘅重要性在於發現新嘅反應同試劑，同埋合成好有用嘅有機化合物。

• 有機化合物
• 有機反應

1. ↑ "Organic Chemistry". ACS. 喺2013-12-16搵到.
2. ↑ Clayden, N. Greeves & S. Warren (2012). Organic Chemistry. Oxford University Press. pp. pp. 1-15. ISBN 0199270295. 原先內容歸檔喺2013-12-16. 喺2013-12-16搵到. {{cite book}}: |pages= has extra text (help)
3. ↑ K. C. Nicolaou; D. Vourloumis; N. Winssinger and P. S. Baran (2000). "The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century" (reprint). Angewandte Chemie International Edition. 39 (1): 44–122. doi:10.1002/(SICI)1521-3773(20000103)39:1<44::AID-ANIE44>3.0.CO;2-L. PMID 10649349.