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:

مقدمه

فصل اول: مفاهیم اساسی: پیوند و ساختار مولکولی

فصل دوم: خانواده های ترکیبات کرین: گروه های عملی، نیروهای درون مولکولی و طیف سنجی مادون قرمز

فصل سوم: اسیدها و بازها: مقدمه ای بر واکنش های آلی و مکانیسم آن ها

فصل چهارم: نام گذاری و ساختار آلکان ها و سیکلوآلکان ها

فصل پنجم: شیمی فضایی: مولکول های کایرال

فصل ششم: واکنش های یونی، جانشینی نوکلئوفیلی و واکنش های حذفی آلکیل هالیدها

فصل هفتم: آلکن ها و آلکین ها 1: ویژگی ها و سنتز

فصل هشتم: آلکن ها و آلکین ها 2: واکنش های افزایشی

فصل نهم: رزونانس مغناطیسی هسته و طیف سنجی جرمی: ابزارهایی برای تعیین ساختار

فصل دهم: واکنش های رادیکال

فصل یازدهم: الکل ها و اترها

فصل دوازدهم: الکل های از ترکیبات کربونیل: اکسایش – کاهش و ترکیبات آلی فلزی

پاسخ به تمرینات دوره ای اول

فصل سیزدهم: سیستم های مزدوج اشباع نشده

خلاصه واکنش ها به ترتیب نوع از فصل اول تا سیزدهم

روش های برای آماده سازی گروه های عاملی از فصل اول تا سیزدهم

فصل چهاردهم: ترکیبات آروماتیک

فصل پانزدهم: واکنش های ترکیبات آروماتیک

فصل شانزدهم: آلدهیدها و کتون ها: افزایش نوکلئوفیلی به گروه کربونیل

فصل هفدهم: کربوکسیلیک اسیدها و مشتقات آن ها: حذف – افزایش نوکلئوفیلی در کربن آسیل

فصل هجدهم: واکنش ها در کربن آلفای ترکیبات کربونیل: انول ها و انولات ها

فصل نوزدهم: واکنش های افزایشی مزدوج و تراکمی ترکیبات کربونیل: مطالب بیشتر در مورد شیمی انولات ها

فصل بیستم: آمین ها

فصل بیست و یکم: فنول ها و آریل هالیدها: جانشینی نوکلئوفیلی آروماتیک

پاسخ به تمرینات دوره ای دوم

فصل بیست و دوم: کربوهیدرات ها

فصل بیست و سوم: لیپیدها

فصل بیست و چهارم: آمینواسیدها و پروتئین ها

فصل بیست و پنجم: نوکلئیک اسیدها و سنتز پروتئین

مبحث ویژه A: طیف سینجی رزونانس مغناطیسی هسته C13

مبحث ویژه B: پلیمرهای زنجیره ای

مبحث ویژه C: پلیمرهای تدریجی

مبحث ویژه D: تیول ها، ایلید سولفور (Sulfur Ylides) و دی سولفیدها

مبحث ویژه E: تیول استرها (Thiol Esters) و بیوسنتز لیپیدها

مبحث ویژه F: آلکالوئیدها

مبحث ویژه G: ساختار پیوند کربن – کربن و دیگر واکنش های گذار فلز (Transition Metal Organometallic Compounds) در ترکیبات آلی فلزی

مبحث ویژه H: واکنش های الکتروسیکلیک و حلقه زایی

ضمیمه الف: فرمول های مولکولی و تجربی (EMPIRICAL AND MOLECULAR FORMULAS)

ضمیمه ب: پاسخ کوییزها

ضمیمه ج: مجموعه تمرین های مدل مولکولی