有機化合物

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有機化合物（ゆうきかごうぶつ、organic compounds）とは、炭素原子を構造の基本骨格に持つ化合物の総称である。

ただし慣例として、グラファイトやダイヤモンドなど炭素の同素体、一酸化炭素、二酸化炭素あるいは炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩、青酸と金属青酸塩、金属シアン酸塩、金属チオシアン酸塩は炭素を中心とした分子種であるが、無機化合物とされる。その理由は後述するように「有機化合物は生体が産生する化学物質である」とした歴史的な定義が存在したためであり、ここで挙げた炭素化合物はその当時から生体が関与しない化合物として発見されていたことから、無機化合物とされた。

有機化合物は炭素骨格の長さおよび分岐の多様性に関して制限が無く、無機化合物に比べて複雑な構造を取ることが出来るという特徴を持つ。また炭素に窒素、酸素、硫黄、燐あるいはハロゲンなどが結合して生成する官能基も多様であり、それぞれが独特の特性を持つことから、炭素骨格の多様性とあいまってほとんど無限といって差し支えの無い多様性を発現する。その多様性ゆえ有機化合物は生物を構成する要素になりうるのである。また、有機化合物を指して有機物（ゆうきぶつ）と言うこともある。

化学の領域で専ら有機化合物を扱う化学を有機化学と呼称する。

[編集] 歴史・背景

[編集] 有機物

近代科学の黎明期から有機化合物と生物とは密接な関係にあった。それらに関する歴史的な経緯は生物学と有機化学の年表にも詳しいが、18世紀までは今日で言う有機物は、ある意味で生物の付属物としてみなされていた。それ故、19世紀はじめの生物学者イェンス・ベルセリウスは、17世紀 - 18世紀の化学者ゲオルグ・エルンスト・シュタールの生気論の主張である有機体（生物）の体内でしか製造できない化合物という概念を言語化し「有機物」という名称を提唱した。

有機化合物が生物から独立した化学の研究対象と考えられるようになったのは、1828年にフリードリヒ・ヴェーラーの尿素の合成に端を発する。ベルセリウスの弟子であったヴェーラーは、シアン酸アンモニウムを加熱中に尿素が結晶しているのを発見し、無機物から初めて有機物の尿素を合成していたことを師のベルセリウスにも知らしめた。

この発見以降、生物の関与なしに、複数種類の有機物が化学的に合成され、生気論に打撃をあたえた。有機物という語は「生物由来」という概念を内包しており、厳密にいうならば有機化合物の区分と有機物の区分は完全には一致しない。そして有機物という語はベルセリウスのものに比べ若干変わったのを除けば殆ど変わらず現在でも言い表されているが、実際には生物を介さず化学的に合成された有機物が殆どを占めている。あるいは「生物由来の有機化合物」という意味で、「天然物」あるいは「天然化合物」という語も使用される。

[編集] 化学工業

20世紀に入ると有機化合物の構造と物性との関連について理解が進み、分子構造を改変することで物質の機能をデザインするということがおぼろげながらも可能になってきた。最初は染料の分野で始まったこの流れは、医薬あるいは繊維の分野に波及し化学工業という産業分野が勃興した。

1950年代以前は石炭ガスの副産物であるコールタールが化学工業の主要資源であったが、1950年代以降に急速に発展した石油化学工業が石油に由来する多量で且つ多様な有機化合物原料を提供するようになった。それにより高分子化学製品である様々なプラスチックを初めとして、衣・食・住など人間生活の様々な局面に、機能を設計された多種多様な有機化合物が活用されるようになった。

有機化合物は生命体の構成分子との類似性が高く自然界に開放されると生命に吸収されるなど、金属などの無機物よりも比較的毒性が強く、環境側面での影響が大きいため様々な対策が行われてきている。

[編集] 機能性分子

19世紀以来、有機化合物は希少な天然産物を大量に生産したり、天然産物の模倣による機能の改善など、生物あるいは天然物を意識した化合物の化学としてその研究が展開していった。シクロデキストリンやクラウンエーテルなど包接化合物の研究に端を発して、1980年代以降は、コンピュータの著しい能力向上と計算化学の発展に相応して、機能を天然物に求めることなく分子構造から想定される物理学的作用に基づいた機能の設計により、新規の有機化合物が生み出されるようになった。そのような有機化合物の例として、機能性分子あるいは超分子が挙げられる。

すなわち、機能性分子はナノテクノロジーに対する有機化学的アプローチである。