Chemia organiczna

Chemia organiczna pierwotnie oznaczała dział chemii zajmującej się systematyką związków chemicznych, które, jak wierzono, nie mogą być otrzymane na drodze syntezy laboratoryjnej, a jedynie przez żywe organizmy.

Później okazało się jednak, że niemal wszystkie związki chemiczne produkowane przez organizmy żywe, da się też sztucznie zsyntezować. Udało się nawet zsyntezować wiele związków, które w naturze nie występują, ale których własności są zbliżone do tych produkowanych przez organizmy żywe. Z drugiej strony okazało się, że wszystkie te związki zawierają węgiel czterowartościowy (pomijając dwutlenek węgla będący zw. nieorganicznym), stąd obecnie definicja chemii organicznej to chemia wszystkich tych związków węgla, którymi nie zajmowała się wcześniej tradycyjna chemia nieorganiczna.



Specjalistyczne działy chemii organicznej:
*Biochemia - nauka na pograniczu chemii organicznej i biologii zajmująca się substancjami organicznymi o dużym znaczeniu biologicznym, takimi jak białka, węglowodany, lipidy, kwasy nukleinowe i aminokwasy oraz przemianami chemicznymi zachodzącymi wewnątrz żywych komórek.

*Polimery - związek chemiczny o bardzo dużej masie cząsteczkowej, który składa się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.
Przez "bardzo dużą masę cząsteczkową" rozumie się zwykle taką sytuację, gdy odjęcie lub przyłączenie jednego meru nie zmienia w zasadnicznym stopniu ogólnych własności chemicznych i fizycznych związku chemicznego. Odróżnia to polimery od oligomerów, które mają jeszcze na tyle małą masę cząsteczkową, że dodanie do nich lub odjęcie jednego meru skutkuje zauważalną zmianą np. ich temperatury topnienia.
Polimery naturalne są jednym z podstawowych budulców organizmów żywych. Polimery syntetyczne są podstawowym budulcem tworzyw sztucznych, a także wielu innych powszechnie wykorzystywanych produktów chemicznych takich jak: farby, lakiery, oleje przemysłowe, środki smarujące, kleje itp. Polimery syntetyczne otrzymuje się w wyniku łańcuchowych lub sekwencyjnych reakcji polimeryzacji ze związków posiadających minimum dwie grupy funkcyjne zwanych monomerami.


*Związki metaloorganiczne - związki chemiczne metali zawierające przynajmniej jedno wiązanie metal-węgiel. Często, przez laików, mylone są ze związkami kompleksowymi (kompleks to metal połączony z ligandami, nie musi zawierać wiązań metal-węgiel), ze względu na to, że większość, choć nie wszystkie związki metaloorganiczne mają charakter kompleksów. Np. butylolit i metylotrioksoren(VII) są związkami metaloorganicznymi, natomiast octan palladu i hem nie (bo hem zawiera wiązanie metal-azot Fe-N).
Związki metaloorganiczne składają się z centrum metalicznego, którym może być jeden, bądź kilka atomów metalu oraz z otaczających to centrum ligandów, którymi mogą być pojedyncze atomy niemetalu oraz rozmaite, organiczne i nieorganiczne grupy.
Związki metaloorganiczne niezwykle rzadko występują w naturze. Jedyny związek metaloorganiczny występujący w organizmie człowieka to witamina B12. Spora część centrów aktywnych enzymów ma wbudowane atomy metali, których układ wiązań koordynacjnych z otaczającymi je aminokwasami nadaje kształt tym centrom i co za tym idzie decyduje o aktywności katalitycznej tych enzymów. Jednakże (z wyjątkiem witaminy B12) nie ma w tych związkach wiązań metal-węgiel, zatem nie są metaloorganiczne (ale są związkami kompleksowymi). Typowym przykładem enzymu z centrum metalicznym jest hemoglobina. Związki metaloorganiczne są też bardzo często wykorzystywane jako efektywne katalizatory wielu reakcji organicznych - ich szczególna geometria umożliwia m.in. syntezę związków o porządanej konfiguracji stereochemicznej i jest podstawą syntezy asymetrycznej.


*Chemia supramolekularna - dział chemii organicznej zajmującej się "nadcząsteczkowymi" strukturami, które powstają spontanicznie na skutek słabych oddziaływań międzycząsteczkowych takich jaki siły Van Der Waalsa czy słabe wiązania wodorowe.
Wiele cząsteczek ma skłonność do spontanicznego łączenia się w regularne struktury, które często mają inne własności niż wolne, wyjściowe cząsteczki. Typowym przykładem struktury nadcząsteczkowej jest helisa DNA, która składa się z dwóch polimerycznych cząsteczek kwasów nukleinowych połączonych razem słabymi wiązaniami wodorowymi.
Chemia supramolekularna zajmuje się z jednej strony badaniem już istniejących, naturalnych struktur supramolekularnych takich jak: błony komórkowe, DNA, czy kompleksy enzymów z koenzymami a z drugiej projektowaniem i syntezą zupełnie nowych, nie występujących w naturze struktur takich jak suche kolumnowe elektrolity, nanorurki, ciekłe kryształy i wiele innych.