Organic compound
生命と化学の中心となる炭素ベースの化合物。
有機化合物は、炭素を中心に構成される化学化合物の一種であるが、化学者の間で単一かつ正確な定義は存在せず、唯一広く受け入れられている定義は循環論的であり、有機化合物とは単に有機化学の研究対象であるとしている。実際には、炭素-水素結合または炭素-炭素結合を含む大きな化学化合物は一般に有機物と認められ、エタンなどのアルカンやその誘導体が含まれる。しかし、歴史的・学問的理由から、シアン化物イオン、シアン化水素、クロロギ酸、二酸化炭素、炭酸イオンなど、特定の小さな炭素含有分子は除外されることが多い。炭素のカテネーション（他の炭素原子と鎖を形成する能力）により、何百万もの有機化合物が知られている。これらの化合物は地球の地殻のごく一部を構成するに過ぎないが、生命の中心的存在であり、既知のすべての生物はこれらに基づいている。生物は炭素循環を通じて無機炭素化合物を有機物に変換し、二酸化炭素と水などの水素源を単糖やその他の有機分子に変える。工業的には、合成有機化合物は最終的に石油化学製品、すなわち生物由来の物質が高圧・高温下で地質学的に分解されて生成された炭化水素に由来する。歴史的には、有機化合物は生物に由来するものと定義され、これは近世の生気論を反映していた。生気論が否定されるにつれ、特にフリードリヒ・ヴェーラーによる無機物からのシュウ酸と尿素の合成によって、有機化学は当時すべて炭素を含んでいたすべての大きな分子を研究するように拡大した。生物学的文脈からの有機分子は現在、天然物と呼ばれている。20世紀には、金属錯体の中に新しい大きな分子種が発見されたが、炭素を含まない限り、これらは一般有機化学ではなく金属有機化学に分類される。命名法において、しばしばRで表されるオルガニル基は、その開いた原子価が炭素原子上にある任意の一価の置換基を指す。
Quick Facts
- Field
- Chemistry
- Known for
- Subclass of carbon compounds; basis of all known life
- Definition uncertainty
- Little consensus on exact definition
Facts from the source article.
背景と経緯
歴史的には、有機化合物は生物に由来する化合物と定義され、これは近世の科学的生気論の表現であった。生気論は、有機自然界に見られる物質は生物のみが持つ「生命力」によって形成されるという広く行き渡った概念であった。1810年代、イェンス・ヤコブ・ベルセリウスは、生体内には調節力が存在するに違いないと主張し、化合物はその合成に生物を必要とするかどうかで区別できると論じた。これらの実験の後には多くの実験が続き、生気論は否定された。生気論は信用を失ったものの、科学命名法は有機化合物と無機化合物の区別を保持している。有機化合物の現代的な意味は、かなりの量の炭素を含む任意の化合物であり、今日知られている多くの化合物は生物に見られるいかなる物質とも関連がない。E. J.
読者ガイド
有機化合物は化学と生物学の基礎であるが、その定義は依然として議論の的となっている。歴史的には、この概念は有機物質には生命力が必要であるとする生気論に由来する。ヴェーラーによる無機前駆体からのシュウ酸と尿素の合成は生気論の否定に貢献したが、有機/無機の区別は存続した。今日、有機化合物は一般に炭素含有化合物と理解されているが、多くの例外がある。炭化物、炭酸塩、単純な炭素酸化物、シアン化物、純粋な炭素同素体は通常除外される。C-H結合またはC-C結合を必要とするような一般的な定義でさえ、尿素やシュウ酸などの歴史的に重要な化合物を除外する。この曖昧さは有機金属化合物にも及び、それらが有機化合物のサブセットを形成するかどうかは不明確である。これらの不確実性にもかかわらず、有機化合物は生命と産業の中心である。生物は炭素循環を介して無機炭素を有機化合物に取り込み、合成有機化合物は石油化学製品に由来する。この分野の重要性は、その広大な範囲（何百万もの既知の化合物）と、生命の化学を理解し操作する上での役割にある。