orgãninė chèmija, chemijos šaka, tirianti anglies junginius, išskyrus kelis paprastus anglies junginius (anglies dioksidą CO2, anglies rūgštį ir jos druskas karbonatus, cianido rūgštį HCN ir metalų cianidus, tiocianato rūgštį HSCN ir tiocianatus, karbidus), kurie tradiciškai priskiriami neorganinei chemijai. Organinė chemija tiria angliavandenilių ir jų darinių, kuriuose yra kitų cheminių elementų (pvz., deguonies, azoto, fosforo, sieros, halogenų), sudėtį, sandarą, savybes, chemines reakcijas, sintezę, išskyrimą, praktinio naudojimo galimybes. Labai didelę anglies junginių, vadinamų organiniais, įvairovę lemia unikali cheminio elemento anglies atomų savybė jungtis vienas su kitu į daugiaatomes struktūras susidarant ne tik viengubiesiems, bet ir dvigubiesiems bei trigubiesiems cheminiaman ryšiams (iš kitų elementų panašią savybę turi tik silicis). Organiniai junginiai turi praktiškai neribotą skaičių anglies atomų, susijungusių į grandines, ciklus ir kitokius dažnai sudėtingos erdvinės sandaros darinius, daugeliui kurių būdinga izomerija (izomerai). Be to, anglis geba patvariais ryšiais susijungti beveik su visais kitais cheminiais elementais ir sudaryti su jais atskiroms organinių junginių klasėms būdingas funkcines grupes. Ši savybė leidžia sintetinti begalę organinių junginių (susintetinta per 10 milijonų, kasmet – po 250–300 tūkstančių). Prie organinių junginių priskiriami vaistai, dažikliai, raugai, plastikai, sintetinis pluoštas, kuras, degalai, augalų apsaugos medžiagos, kosmetinės medžiagos ir daugelis kitų.

Organinės chemijos tyrimų kryptis lėmė tiek teorinių klausimų nagrinėjimas (cheminių reakcijų teorija, atomų ryšio junginiuose pobūdis, junginių sandaros teorija, sintezės modeliavimas ir kita), tiek ir praktiniai medžiagų gamybos poreikiai (daugelio svarbių organinių medžiagų sintezės tyrimai ir gamybos organizavimas). Šiuolaikinės organinės chemijos plačiai plėtojamos kryptys: organinė sintezė, stereochemija, stambiamolekulių junginių (polimerų) chemija, elementų organinių junginių chemija, dažikliai, augalų apsaugos nuo ligų ir kenkėjų cheminės priemonės, vitaminų, hormonų, antibiotikų ir kitų biologiškai veiklių medžiagų sintezė ir tyrimas. Organinė sintezė sieja organinę chemiją su chemijos pramone.

Organinių junginių sudėčiai, atomų išsidėstymui ir atskirų elementų padėčiai molekulėse, cheminio ryšio pobūdžiui ir stipriui, funkcinių grupių tipui ir kitiems parametrams nustatyti naudojami įvairūs, dažniausiai analiziniai, metodai: elementinė analizė, magnetinis branduolių rezonansas, masių spektroskopija, infraraudonoji spektroskopija, ultravioletinė spektroskopija, Ramano spektroskopija, rentgenostruktūrinė analizė, elektronografija, poliarizacijos plokštumos sukimas, kompiuterinis modeliavimas. Organinės sintezės metu junginiai dažniausiai gaunami negryni, todėl svarbūs jų atskyrimo ir gryninimo metodai (chromatografija, distiliavimas, kristalizavimas, skystinis ekstrahavimas ir kita). Organinė chemija susijusi su kai kuriomis gretutinėmis mokslo šakomis ir turi įtakos jų plėtotei. Organinės sintezės ir organinės chemijos tyrimo metodai naudojami biochemijoje, bioorganinėje chemijoje, biogeochemijoje, farmacinėje, naftos, medienos chemijoje, molekulinėje biologijoje, genų inžinerijoje, biotechnologijoje.

Istorija

Organinės chemijos ištakos siekia gilią senovę. Finikiečiai mokėjo išskirti ir naudoti indigą ir alizariną, rauginimo būdu pasigaminti rūgščių, alkoholio, egiptiečiai mokėjo iš augalų gauti krakmolą, spausti aliejų, išskirti kvapiąsias medžiagas, naudoti ir perdirbti gyvūninius riebalus. Išgaunamos medžiagos buvo naudojamos audiniams dažyti, gydymui, dezinfekcijai, kosmetikai, balzamavimui, buvo gaminamas vynas ir alus, rauginama oda, gaminamas muilas. Iki 17 a. buvo žinoma labai nedaug atskirų organinių medžiagų. Vėliau išskirta ir aprašyta keliasdešimt organinių junginių: metanolis, fenolis, benzenas, dietileteris, metilenas, karbamidas, acto, pikro ir oksalo rūgštys. 18 a. baigėsi pirmasis organinės chemijos raidos laikotarpis – gamtinių organinių medžiagų perdirbimas jas skaidant ir fermentuojant. Nuo 19 a. prasidėjo antrasis organinės chemijos kaip mokslo disciplinos kūrimosi ir organinės sintezės laikotarpis. J. J. Berzelius 1808 sujungė augalinės ir gyvūninės kilmės junginius į vieną organinių junginių klasę ir juos tiriantį mokslą pavadino organine chemija. Taip šie junginiai buvo atskirti nuo mineralinių (neorganinių) junginių, nes tuo metu manyta, kad veikiant gyvajai jėgai iš gyvosios gamtos organizmų išskiriamus junginius gali sukurti tik patys organizmai. Ši samprata buvo paneigta pradėjus sintetinti organinius junginius iš neorganinių junginių. Tokios sintezės būdu buvo gautas karbamidas (F. Wöhleris, 1828), anilinas (N. Zininas, 1842), acto rūgštis (A. Kolbe, 1845), dažiklis moveinas (W. Perkinas, 1856) ir kiti. Nuo 19 a. antros pusės sintetinių organinių junginių skaičius sparčiai augo. Buvo gauti svarbiausi angliavandeniliai, alkoholiai, aldehidai, ketonai, karboksirūgštys, heterocikliniai junginiai, atrastos kondensacijos reakcijos. Nafta pradėta skirstyti į frakcijas pagal komponentų virimo temperatūrą, krekingu, pirolize ir kitais būdais imta keisti naftą sudarančius junginius – sukurta naftos chemija. Kartu buvo plėtojamos teorinės žinios, prisidėjusios prie daugelio junginių sintezės metodų kūrimo. Buvo sukurtos radikalų, vėliau – tipų ir organinių junginių sandaros teorijos, pasiūlyta benzeno formulė (F. A. Kekulé von Stradonitzas, 1865), sukurti stereochemijos pagrindai. Trečiasis organinės chemijos laikotarpis, praktiškai trunkantis iki šiol, prasidėjo 19 ir 20 a. sandūroje atradus katalitinius procesus. Naudojant heterogeninę katalizę alifatinius angliavandenilius (alkanus, alkenus) tapo įmanoma paversti aromatiniais (arenais), etilbenzeną – stirenu, etileną oksiduoti į etileno oksidą ir kita. Homogeninė katalizė panaudota metalų organiniams junginiams gauti, etilenui, propilenui, stirenui ir butadienui polimerizuoti, etilenui oksiduoti į acetaldehidą ir acto rūgštį. Ypač didelį poveikį organinės chemijos raidai turėjo 20 a. pradžios fizikos atradimai ir kvantinės mechanikos sukūrimas. Kvantinės mechanikos metodus imta taikyti organinių junginių sandarai ir savybėms tirti. Organinių junginių savybes pradėta aiškinti remiantis atomų elektronine sandara, nustatytas atomų sąveikos pobūdis molekulėse, sukurta molekulių orbitalių teorija, mezomerijos ir rezonanso teorijos. Naudojant tobulesnius metodus buvo tiriama daugelio sudėtingų gamtinių junginių (tulžies rūgščių, cholesterolio, vitamino C, alkaloidų, lytinių hormonų ir kitų) sandara. Visa tai leido daugiapakopių reakcijų būdu sintetinti sudėtingus gamtinius ir kitokius junginius (alkaloidus, vitaminus ir kitus biologiškai veiklius junginius, pereinamųjų metalų organinius junginius), sintezės būdu gautas genas, koduojantis žmogaus insulino gamybą (1977), somatostatinas (1978), interferonas, insulinas, oksitocinas, vazopresinas, polipeptidai ir kita. 20 a. 7 dešimtmetyje susintetinti savitos, nebūdingos įprastiems organiniams junginiams sandaros katenanai ir rotaksanai, 7–9 dešimtmetyje – kriptandai ir panašios sandaros junginiai. Organinių junginių sintezei plačiai taikyta metatezės (ryšių mainų tarp dviejų reaguojančių dalelių) reakcija (Y. Chauvinas, R. R. Schrockas ir R. H. Grubbsas, 2005 Nobelio chemijos premija). Lietuvoje pirmoji organinės chemijos katedra įkurta 1922 Lietuvos universitete Kaune A. Purėno rūpesčiu.

chemija Lietuvoje

2509