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सबसे बुनियादी स्तर पर, कार्बनिक यौगिक ऐसे यौगिक होते हैं जिनमें कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं।इन यौगिकों को कार्बनिक यौगिक कहा जाता है क्योंकि एक समय ऐसा माना जाता था कि ये जीवित चीजों से प्राप्त हुए हैं, लेकिन ऐसा नहीं है।ऐसे लाखों कार्बनिक यौगिक हैं जो प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं या कृत्रिम रूप से उत्पादित किए जा सकते हैं।कार्बनिक यौगिकों के उदाहरण कार्बोहाइड्रेट, वसा (लिपिड), प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड हैं, जो जीवन के अणुओं का आधार हैं।कार्बनिक यौगिकों में तेल और प्राकृतिक गैस भी शामिल हैं, जो जीवाश्म ईंधन के प्रमुख घटक हैं।

रसायन प्रयोगशाला में या औद्योगिक रूप से रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा उत्पादित सभी रासायनिक यौगिक हैं।वे शुद्ध पदार्थ या पदार्थों का मिश्रण हो सकते हैं।रसायनों को कार्बनिक और अकार्बनिक रसायनों में विभाजित किया गया है।कार्बनिक रसायन विज्ञान व्यावहारिक रूप से सभी कार्बन युक्त यौगिकों को शामिल करता है, जबकि अकार्बनिक रसायन विज्ञान (अकार्बनिक पदार्थ) आवर्त सारणी के अन्य तत्वों और उनके यौगिकों से संबंधित है।पेट्रोकेमिकल कार्बनिक रसायन विज्ञान का एक महत्वपूर्ण उपधारा है।

19वीं सदी के मध्य तक वैज्ञानिकों को यह एहसास नहीं हुआ कि कार्बन सामग्री एक कार्बनिक यौगिक की परिभाषित विशेषता है, और दो विषयों - कार्बनिक और अकार्बनिक रसायन विज्ञान - की सीमाएं अब तेजी से धुंधली होती जा रही हैं।फिर भी, एक अंतर अभी भी उपयोगी है क्योंकि प्रतिक्रिया तंत्र और सामग्री संरचनाएं अक्सर अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन विज्ञान में भिन्न होती हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान में लगभग 19 मिलियन ज्ञात कार्बन यौगिक शामिल हैं, जो ज्ञात अकार्बनिक यौगिकों (लगभग 500,000) की संख्या से काफी अधिक है।यह अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ शाखित श्रृंखलाएं और वलय संरचनाएं बनाने की कार्बन की विशेष क्षमता के कारण है।कार्बनिक यौगिकों का नामकरण इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (आईयूपीएसी) के नियमों द्वारा निर्धारित किया जाता है और इसकी "ब्लू बुक" में निर्धारित किया गया है।