탄소를 중심으로 한 화합물의 구조, 성질, 반응을 연구하는 화학의 한 분야이다. 탄소가 가진 결합의 다양성으로 인해 매우 방대한 종류의 물질을 다루며, 생명 현상과 밀접한 관련을 가진다. 의약품, 고분자, 연료 등 일상과 산업 전반에 활용되는 물질 대부분이 유기화학의 연구 대상에 포함된다.
공유 결합을 기본으로 한 분자 구조와 반응 메커니즘을 중점적으로 다룬다. 주요 내용으로는 알케인, 알켄, 알카인과 같은 탄화수소, 알코올, 카복실산 등 작용기별 분류가 있다. 또한 합성과 분석 기법의 발달로 복잡한 분자의 인위적 제작이 가능해졌으며, 이는 제약 산업과 재료 과학 발전에 큰 영향을 미쳤다.
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