有機分子と無機分子

すべての分子は、大きく分けて有機物と無機物の2つに分けられる。この2種類の分子をめぐっては、さまざまな研究領域があります。その構造、挙動、特性はそれぞれ異なる。

有機分子

有機分子とは、炭素でできた分子のことです。有機分子は、地球上の生物の中に最も多く存在する分子である。生物の主な有機分子には、糖質、タンパク質、脂質、核酸などがあります。核酸は、DNAと同様、生物の遺伝情報を持っています。タンパク質などの炭素化合物は、私たちの体を構成する成分であり、あらゆる代謝機能を触媒する酵素を構成しています。有機分子は、私たちが日常生活を営むためのエネルギーを供給しています。メタンのような炭素分子は、数十億年前にも大気中に存在していた証拠があるのです。これが他の無機化合物と反応することで、地球上の生命が誕生したのである。それだけでなく、私たちは有機分子でできており、私たちの周りにはたくさんの種類の有機分子があり、日々、目的に応じて使い分けられています。私たちが身につける衣服は、天然または合成の有機分子です。また、私たちの家に使われている素材の多くはオーガニックです。自動車などの機械の燃料となるガソリンは有機物です。私たちが服用する薬や殺虫剤、農薬のほとんどは、有機分子でできています。そのため、有機分子は私たちの生活のほぼすべての場面と結びついています。そのため、これらの化合物を理解するために、有機化学は独自の学問分野として発展してきました。18世紀から19世紀にかけて、有機化合物の定性・定量分析法の開発は重要な進歩を遂げた。この時期、分子式と経験式がそれぞれ開発された。炭素原子は4価なので、その周囲には4つの結合しか形成できない。また、炭素原子はその1つまたは複数の原子価を利用して、他の炭素原子と結合することができる。炭素原子は、他の炭素原子や他の原子と単結合、二重結合、三重結合を形成することができます。また、炭素分子は異性体として存在する能力を持っている。これらの能力により、炭素原子は何百万もの分子に対して異なる分子式**を用いることができるのです。炭素分子は、脂肪族化合物と芳香族化合物に大別される。また、分岐型と非分岐型に分類されることもある。また、官能基の種類による分類もある。この分類では、有機分子はアルカン、アルケン、アルキン、アルコール、エーテル、アミン、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、ハロアルカンに分類される。

無機分子

有機分子でないものを無機分子と呼ぶ。無機分子には、さまざまな共役元素が含まれている。鉱物も、水も、大気中の多くのガスも、すべて無機分子である。また、無機化合物にも炭素が含まれているものがあります。二酸化炭素、一酸化炭素、炭酸塩、シアン化物、炭化物などがその例である。