Un compost orgànic és un compost químic que conté una cadena d'àtoms de carboni, enllaçats entre ells mitjançant enllaços covalents, i enllaçats a àtoms d'hidrogen, amb la possibilitat de formar enllaços amb altres elements químics dels no-metalls. miniatura|Friedrich Wöhler (1800-1882) Originàriament, parlar de composts orgànics era parlar dels composts produïts pels éssers vius. Però el 1828 el químic alemany Friedrich Wöhler anorreà la premissa bàsica del vitalisme científic quan sintetitzà la urea, present a l'orina dels mamífers, amb reactius inorgànics (escalfant cianat d'amoni).Vitalism and Synthesis of Urea center|sense marc|330x330px|Síntesi de l'urea de Wöhler
Arran de la caiguda en desús de la teoria de la força vital, l'àmbit d'estudi dels composts orgànics s'amplià també a les substàncies artificials, sintetitzades als laboratoris. Actualment, hi ha milions de composts orgànics coneguts. El fet que hi hagi un nombre tan immens de combinacions a partir de només deu elements químics (carboni, hidrogen, oxigen, quatre halògens, nitrogen, sofre i fòsfor, principalment), a diferència del que ocorre en la química inorgànica, es basa, d'una banda, en la possibilitat que presenta l'àtom de carboni d'establir enllaços covalents amb altres àtoms de carboni per a formar cadenes i xarxes; i de l'altra, en l'existència de diversos grups funcionals, en els quals intervenen el carboni i els altres elements presents en els composts orgànics. Aquest fet condiciona una visió del compost orgànic en la qual hom pot considerar per separat l'estructura bàsica de carbonis i els grups funcionals ancorats sobre ella.
El correcte coneixement de l'estructura dels composts orgànics neix amb la formulació de les teories estructurals del químic alemany Friederich A. Kekulé (1829-1896), del químic britànic Archibald S. Couper (1831-1892) i del químic rus Aleksandr M. Bútlerov (1828-1896), les quals donaren una visió fonamental de la natura de les cadenes de carbonis, i en particular la dels composts aromàtics. Posteriorment, la noció d'estereoquímica, derivada de les idees sobre la isomeria geomètrica i l'àtom de carboni asimètric, degut al químic neerlandès Jacobus H. van 't Hoff (1852-1911) i al químic francès Joseph A. Le Bel (1847-1930), la introducció del concepte d'enllaç covalent, amb el paper rellevant que aquest té en la química dels composts orgànics, i la formulació de les teories quàntiques de l'enllaç químic han proporcionat un coneixement gairebé perfecte del problema de l'estructura molecular dels composts orgànics.
Classificació Classificació per origen dels composts orgànics A conseqüència de la concepció original de la química orgànica, hi ha la tendència a agrupar els composts orgànics d'acord amb llur origen: Natural: la qual cosa dona lloc a qui hom acostuma a denominar química dels productes naturals, que comprèn l'estudi de lípids, glúcids, aminoàcids i proteïnes, terpenoides, esteroides, alcaloides, antocianines, prostaglandines, porfirines, vitamines, sediments (dels quals cal esmentar, particularment, l'estudi del petroli, el qual ha arribat a constituir una autèntica especialitat, anomenada petroquímica), etc.
Artificial: composts sintetitzats al laboratori que no es troben a la natura. Dins aquest context, hom pot parlar, entre molts d'altres, d'agents refrigerants, colorants, combustibles, detergents, dissolvents, fibres sintètiques, perfums i aromatitzants, plàstics, pintures, medicaments, tensioactius, etc.
Classificació per estructures dels composts orgànics Hom ha emprat el criteri estructural per a delimitar els diferents composts orgànics. Així, hi ha: Composts alifàtics o acíclics, composts amb estructures obertes, lineals o ramificades, saturades o insaturades. Composts alicíclics, inclouen els composts carbocíclics no aromàtics. Composts aromàtics, que són els composts que presenten anells amb enllaços dobles conjugats amb un nombre d'electrons π igual a (4·n + 2) on n = 1, 2, 3... Heterocicles, composts carbocíclics, aromàtics o no, que contenen un o més heteroàtoms en l'anell carbonat. Compostos organometàl·lics, grup de compostos on hi ha enllaços entre metalls i carbonis i que també hom pot considerar-los composts inorgànics. Macromolècules, composts, tant naturals com sintètics, les molècules dels quals són polímers.
Classificació per grups funcionals dels composts orgànics D'altra banda, els distints grups funcionals confereixen als composts que els contenen propietats físiques i químiques molt relacionades, la qual cosa justifica una classificació dels composts orgànics segons aquest criteri. Així, hom sol parlar d'alcans, alquens, alquins, derivats halogenats, nitrils, alcohols, fenols, quinones, èters, aldehids, cetones, àcids carboxílics, èsters, anhídrids d'àcid, amines, amides, sulfones, etc.
Descripció dels principals grups de composts orgànics Hidrocarburs esquerra|miniatura|Plataforma petroliera a la mar del Nord. El petroli és una mescla complexa d'hidrocarburs miniatura|But-1-è, un hidrocarbur acíclic o alifàtic insaturat, un alquè.
Els hidrocarburs són composts orgànics formats exclusivament per carboni i hidrogen. Els àtoms de carboni s'enllacen entre ells formant cadenes més o menys llargues, per mitjà d'enllaços covalents simples, dobles o triples, i les valències que resten lliures són saturades amb hidrogen.
Hom distingeix els hidrocarburs acíclics, de cadena oberta, dels cíclics, de cadena tancada. Els hidrocarburs acíclics, o alifàtics (del grec αλειψα, oli, perquè els greixos més importants són d'aquest tipus de composts), poden ser saturats o insaturats, i llurs cadenes poden ser lineals o ramificades, la qual cosa dona lloc a l'existència molts d'isòmers, que tenen el mateix nombre d'àtoms de carboni i d'hidrogen però amb propietats diferents, a causa de les distintes estructures moleculars. Els hidrocarburs saturats només tenen enllaços simples. També s'anomenen alcans o parafines (del llatí parum affinis, poca afinitat, perquè tenen poca tendència a reaccionar). Per exemple: metà CH₄, età CH₃-CH₃, propà CH₃-CH₂-CH₃. Els hidrocarburs insaturats presenten dobles i triples enllaços en les molècules i, per tant, contenen menys àtoms d'hidrogen que els hidrocarburs saturats del mateix nombre de carbonis. Hom els divideix en: alquens, etilènics o olefines (del francès gaz oléfiant, que fa referència al fet que els gasosos quan reaccionen amb clor o brom donen lloc a productes oliosos), si tenen dobles enllaços, per exemple etè CH₂=CH₂, propè CH₂=CH-CH₃, i alquins o acetilènics (nom derivat del més simple, l'acetilè o etí), si tenen triples enllaços. Per exemple etí CH≡CH, propí CH≡C-CH₃. Els hidrocarburs cíclics formen dos grans grups: els alicíclics, anomenats també naftènics, que comprenen els cicloalcans, els cicloalquens i els cicloalquins, de propietats semblants a les parafines, i els aromàtics (perquè els primers compostos descoberts, derivats del benzè, tenen una olor aromàtica agradable), que tenen propietats especials, a causa de l'estructura de l'anell benzènic.
Els hidrocarburs són obtinguts principalment del gas natural (saturats de baixa massa molecular: metà, età, propà i butà), del petroli (parafines, aromàtics i alicíclics) i del quitrà de l'hulla (preferentment aromàtics: benzè, toluè, xilol, naftalè, antracè, etc.) i, en menys quantitat, de les ceres, resines i olis essencials d'origen vegetal.
Alcohols esquerra|miniatura|Els aiguardents contenen quantitats elevades d'etanol miniatura|Estructura de l'etanol
Els alcohols són composts orgànics caracteritzats per la presència d'almenys un grup funcional hidroxil, –OH, enllaçat amb enllaç covalent a un carboni que no és aromàtic ni és unit per un enllaç doble a un altre oxigen o a un sofre.
El mot «alcohol» prové de l'àrab vulgar al-kuḥúl, i aquest de l'àrab clàssic kuḥl, ‘alcofoll’, a través del baix llatí dels alquimistes que l'empraven per designar una essència obtinguda per trituració o destil·lació, i que passà a denominar l'esperit de vi o etanol, el més conegut del grup. miniatura|Propan-1,2,3-triol, glicerina o glicerol Amb la nomenclatura de la IUPAC els alcohols s'anomenen afegint al nom de l'hidrocarbur el sufix -ol, tot preservant la n etimològica (per exemples: propà → propanol, butà → butanol), i indicant la posició del grup hidroxil amb un localitzador numèric entre guions just davant del sufix, per exemple butan-2-ol, CH₃CH₂CH(OH)CH₃. Si la molècula conté un altre grup funcional, prioritari en nomenclatura, els alcohols s'anomenen emprant el prefix hidroxi-. Així el 3-hidroxibutanal, CH₃CH(OH)CH₂CHO, és un aldehid amb una funció hidroxil. Sovint els alcohols encara es designen fent seguir el mot alcohol de l'adjectiu corresponent al grup R (per exemple el prop-2-enol també s'anomena alcohol al·lílic, CH₂=CHCH₂OH). Si el carboni unit a l'hidroxil és primari, secundari o terciari, els alcohols són anomenats també primaris, secundaris o terciaris. En cas que la molècula contengui dos, tres o més grups funcionals hidroxil, els alcohols s'anomenen, respectivament, diols (o glicols) com l'etan-1,2-diol o etilenglicol, triols com el propan-1,2,3-triol o glicerina i, en general, polialcohols.
Les propietats físiques dels alcohols depenen de la llargària i ramificacions de la cadena de carbonis R. Si és curta són líquids miscibles amb l'aigua o molt solubles, d'olor característica i de sabor ardent i fortament associats (per formació d'enllaços per pont d'hidrogen), cosa que fa que llurs punts d'ebullició siguin elevats (metanol 65 °C, etanol 78,5 °C, propan-1-ol 97 °C, hexan-1-ol 156 °C) en comparació amb els hidrocarburs de la mateixa cadena i amb d'altres composts de polaritat semblant. La solubilitat en aigua disminueix ràpidament amb l'increment de la massa molecular. Si presenten diversos isòmers de posició, el punt d'ebullició tendeix a ser tant més baix (i el punt de fusió tant més alt) com més gran és la substitució al veïnatge del grup –OH. Els alcohols no absorbeixen en la radiació ultraviolada pròxima ni en la visible, però donen absorcions característiques en la zona de la radiació infraroiga. L'absorció principal té lloc a la regió de freqüències 3 650–3 590 cm-1. Quan hi ha enllaços per pont d'hidrogen la banda es desplaça cap a freqüències més baixes. miniatura|Retinol o vitamina A Per la seva inestabilitat i reactivitat, els alcohols no es troben en el regne mineral, però sí que es troben en els éssers vius. L'etanol i alguns dels seus homòlegs superiors es formen en la fermentació dels sucres i nombrosos olis essencials i resines contenen alcohols diversos. Deixant de banda els polialcohols (sorbitol, mannitol, xilitol, lactitol…), els àcids alcohols i els aminoalcohols (efedrina, esfingosina…), els alcohols bioquímicament més importants són la vitamina A, els alcohols grassos (tetradecan-1-ol, hexacosan-1-ol…) i, sobretot, els esterols (colesterol, ergosterol…).
Pel fet de ser molt nombrosos, els alcohols tenen aplicacions molt diverses. Molts d'ells són utilitzats com a dissolvents o troben aplicació directa en nombroses indústries, per exemple, perfumeria, cosmètica, pintures, adhesius, indústria farmacèutica, etc. Llur principal ús és, tanmateix, la síntesi, especialment d'èsters, per a obtenir dissolvents, plastificants, detergents, medicaments, etc.
Èters miniatura|esquerra|Una de les primeres operacions quirúrgiques on s'emprà dietil èter, o etoxietà, com anestèsic (3 Juli, 1847) miniatura|Estructura del dietil èter miniatura|Tetrahidrofurà, THF, un èter cíclic
Els èters són composts orgànics caracteritzades per la presència del grup funcional –O– unit a dos grups alquil, o bé, en els èters cíclics, formant part d'una cadena alifàtica tancada.
El mot «èter» ve del grec αιθἠρ, aire lleuger, que indica que aquests composts són molt volàtils.