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有机化学是研究含有碳-碳共价键的有机化合物的结构、性质和反应的化学分支。对结构的研究决定了它们的结构式。特性研究包括物理和化学特性，以及评估化学反应性以了解它们的行为。有机反应的研究包括天然产物、药物和聚合物的化学合成，以及在实验室和通过理论（计算机）研究对单个有机分子的研究。

有机化学中研究的化学物质范围包括碳氢化合物（仅包含碳和氢的化合物）以及基于碳的化合物，但也包含其他元素，特别是氧、氮、硫、磷（包括在许多生化产品中）和卤素。有机金属化学是研究含有碳-金属键的化合物。

此外，当代研究的重点是涉及其他有机金属的有机化学，包括镧系元素，尤其是过渡金属锌、铜、钯、镍、钴、钛和铬。

有机化合物构成了所有地球生命的基础，并构成了大多数已知化学物质。碳的键合模式及其四价——正式的单键、双键和三键，加上具有离域电子的结构——使得有机化合物阵列结构多样，应用范围巨大。它们构成包括药品在内的许多商业产品的基础或组成部分；石化产品和农用化学品，以及由它们制成的产品，包括润滑剂、溶剂；塑料；燃料和炸药。有机化学的研究与有机金属化学和生物化学重叠，但也与药物化学、聚合物化学和材料科学重叠。

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