شیمی آلی زیر مجموعه‌ای از دانش شیمی است که به مطالعه ساختار، خواص و واکنش پذیری ترکیبات آلی (ترکیبات دارای پیوندهای کووالانسی کربنی) می‌پردازد. به بیان دیگر شیمی آلی به معنای مطالعه ساختار و خواص فیزیکی و شیمیایی ترکیبات آلی به منظور تعیین ساختار شیمیایی و میزان و نوع واکنش پذیری آنها است. شیمی آلی زمینه گسترده‌ای از شیمی را شامل می‌شود که خود دارای زیرمجموعه‌هایی مانند سنتز شیمیایی ترکیبات طبیعی، داروها، پلیمرها و کاتالیزورها، شیمی آلی فلزی، طیف سنجی ترکیبات آلی و شیمی آلی محاسباتی است.

در گذشته به موادی که ریشه گیاهی یا حیوانی داشتند، مواد آلی (ارگانیک) می‌گفتند اما امروزه مواد آلی را می‌توان از طریق روش‌های صنعتی و آزمایشگاهی و به کمک مواد معدنی نیز سنتز کرد. در فرهنگ‌های فارسی معنای کلمه «آلی» مربوط به اندام‌های موجود زنده و هر موجودی که دارای آلات، اجزا، یا اندام‌های متعدد باشد، آمده است.

موادی که از منابع آلی بدست می‌آیند، در یک ویژگی مشترک هستند و آن اشتراک در دارا بودن عنصر کربن است. دو منبع بزرگ مواد آلی که از آن‌ها مواد آلی با ترکیبات ساده، تأمین می‌شوند، 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 پیچیده‌تر مصرف می‌گردند. شیمی آلی، شیمی ترکیبات کربن با سایر عناصر به ویژه هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، هالوژن‌ها و غیر فلزات دیگر نظیر گوگرد و فسفر است. هم‌چنین فلزاتی مثل منیزیم، مس و پالادیم هم در برخی ترکیب‌های آلی حضور دارند. الکل‌ها، اترها، هیدروکربن‌ها، آلدئیدها، کتون‌ها، کربوکسیلیک اسیدها، ترکیبات آلیفاتیک حلقوی، ترکیبات آروماتیک (مانند بنزن)، آمین‌ها، فنل‌ها، درشت مولکول‌ها و بسپارها (پلیمر) و نظیر آن‌ها جزء مواد آلی بوده و مباحث شیمی آلی را به خود اختصاص داده‌اند.

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 ده‌ها صنعت دیگر بهره می‌برند. افزون بر بیست میلیون ترکیب شناخته شدهٔ کربن وجود دارد و هر ساله نیم میلیون مولکول جدید به خانواده مواد آلی اضافه می‌شوند.

شیمی آلی شالوده زیست‌شناسی و پزشکی است. ساختمان موجودات زنده به غیر از آب، عمدتاً از مواد آلی ساخته شده‌اند، مولکول‌های مورد بحث در زیست‌شناسی مولکولی همان مولکول‌های آلی هستند. امروزه ما در عصر کربن زندگی می‌کنیم، هر روزه روزنامه‌ها و مجلات، ذهن ما را متوجه ترکیبات کربن نظیر کلسترول، چربی‌های اشباع نشده، هورمون‌ها، استروئیدها، حشره کش‌ها و فرومون‌ها می‌نماید. در دهه‌های گذشته به خاطر نفت، جنگ‌های متعددی راه افتاده‌است، همچنین دو فاجعه نازک شدن لایه اوزون که عمدتاً به خاطر وجود کلروفلوئوروکربن‌ها می‌باشد و پدیده گازهای گلخانه‌ای که ناشی از حضور متان، کلروفلوئوروکربن‌ها و دی‌اکسید کربن است، زندگی انسان‌ها را به خطر انداخته‌است.

تا اواسط قرن نوزدهم میلادی باور بر این بود که مواد آلی تنها در بدن موجودات زنده قابل تهیه و تولید هستند، تا این که در سال ۱۸۲۸ شیمی‌دان آلی، به نام فریدریش وهلر، با ارایه روش سنتزی خود برای تولید اوره از آمونیوم سیانات طی فرایندی به نام سنتز وهلر، این باور را باطل اعلام کرد و عملاً موجب تولد شیمی آلی، شد.

فهرست مطالب:

فصل اول: ساختار و پیوند

فصل دوم: اسیدها و بازها: گروه های عاملی

فصل سوم: ساختار و شیمی فضایی آلکان ها

فصل چهارم: مطالعه واکنش های شیمیایی

فصل پنجم: شیمی فضایی

فصل ششم: آلکیل هالیدها: جانشینی هسته دوستی (نوکلئوفیلی)

فصل هفتم: ساختار و سنتز آلکن ها: حذف

فصل هشتم: واکنش های آلکن ها

فصل نهم: آلکین ها

فصل دهم: ساختار و سنتز الکل ها

فصل یازدهم: واکنش های الکل ها

فصل دوازدهم: طیف سنجی مادون قرمز و طیف سنجی جرمی

فصل سیزدهم: طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته

فصل چهاردهم: اترها، اپوکسیدها و تیواترها

فصل پانزدهم: سیستم های مزدوج، تقارن اوربیتالی و طیف سنجی فرابنفش

فصل شانزدهم: ترکیبات آروماتیک

فصل هفدهم: واکنش های ترکیبات آروماتیک

فصل هجدهم: کتون ها و آلدهیدها

فصل نوزدهم: آمین ها

فصل بیستم: کربوکسیلیک اسیدها

فصل بیست و یکم: مشتقات کربوکسیلیک اسیدها

فصل بیست و دوم: جانشینی های آلفا و تراکمی ترکیبات کربونیل

فصل بیست و سوم: کربوهیدرات ها و نوکلئیک اسیدها

فصل بیست و چهارم: آمینواسیدها، پپتیدها و پروتئین ها

فصل بیست و پنجم: لیپیدها

فصل بیست و ششم: پلیمرهای سنتزی