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 در مولکول های آلی

فصل دوم: آلکان ها: مولکول های فاقد گروه عاملی (Molecules Lacking Functional Groups)

فصل سوم: واکنش های آلکان ها: انرژی های تفکیک پیوند، هالوژن دار کردن رادیکال و واکنش پذیری نسبی

فصل چهارم: آلکان های سیکلیک

فصل پنجم: ایزومرهای فضایی

فصل ششم: خواص و واکنش های هالوآلکان ها: جانشینی نوکلئوفیلی دو مولکولی

فصل هفتم: واکنش های بیشتر هالوآلکان ها: جانشینی تک مولکولی و مسیرهای حذف

فصل هشتم: گروه عاملی هیدروکسی: ویژگی های الکل ها و سنتزهای استراتژیک

فصل نهم: واکنش های بیشتر الکل ها و شیمی اترها

فصل دهم: استفاده از طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته برای استنباط ساختار

فصل یازدهم: آلکن ها و طیف سنجی مادون قرمز

فصل دوازدهم: واکنش های آلکن ها

فصل سیزدهم: آلکین ها: پیوند سه گانه کربن - کربن

فصل چهاردهم: سیستم های Delocalized Pi: بررسی به وسیله طیف سنجی های فرابنفش و مریی

فصل پانزدهم: پایداری غیر معمول Cyclic Electron Sextet: بنزن، دیگر پلی ان های سیکلیک و جانشینی آروماتیک الکترون دوستی

فصل شانزدهم: تهاجم (Attack) الکتروفیلی به مشتقات بنزن: Substituents Control Regioselectivity

فصل هفدهم: آلدهیدها و کتون ها: گروه کربونیل

فصل هجدهم: انول ها و انون ها: الکل های آلفا و بتای اشباع نشده، آلدهید ها و کتون ها

فصل نوزدهم: کربوکسیلیک اسیدها

فصل بیستم: مشتقات کربوکسیلیک اسید و طیف سنجی جرمی

فصل بیست و یکم: آمین ها و مشتقات آن ها: گروه های عاملی شامل نیتروژن

فصل بیست و دوم: ترکیبات Difunctional

فصل بیست و سوم: ترکیبات Dicarbonyl

فصل بیست و چهارم: کربوهیدرات ها: ترکیبات چند عملکردی در طبیعت

فصل بیست و پنجم: هتروسیکل ها: اتم های ناهمگن در ترکیبات ارگانیک سیکلیک

فصل بیست و ششم: آمینواسیدها، پپتیدها و پروتئین ها: پلیمرهای شامل نیتروژن در طبیعت