Carbonylgruppe in der organischen Chemie eine zweiwertige chemische Einheit, die aus einem Kohlenstoff (C) und einem Sauerstoff (O) – Atom besteht, die durch eine Doppelbindung verbunden sind. Die Gruppe ist ein Bestandteil von Carbonsäuren, Estern, Anhydriden, Acylhalogeniden, Amiden und Chinonen und die charakteristische funktionelle Gruppe (reaktive Gruppe) von Aldehyden und Ketonen. Carbonsäuren (und ihre Derivate), Aldehyde, Ketone und Chinone werden auch gemeinsam als Carbonylverbindungen bezeichnet.,
Aufgrund eines Unterschieds in den Elektronenaffinitäten der Kohlenstoff-und Sauerstoffatome werden die Elektronenpaare, aus denen die Doppelbindung besteht, näher am Sauerstoffatom als am Kohlenstoffatom gehalten; Das elektronenreiche Sauerstoffatom erhält eine negative Ladung und das elektronenarme Kohlenstoffatom eine positive Ladung. Somit sind Moleküle, die die Carbonylgruppe enthalten, polar., Verbindungen, die eine Carbonylgruppe enthalten, haben höhere Schmelz-und Siedepunkte als Kohlenwasserstoffe, die die gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen enthalten, und sind in polaren Lösungsmitteln wie Wasser löslicher. Die Carbonylgruppe kann eine Vielzahl chemischer Reaktionen eingehen; nukleophile Reagenzien (elektronenreiche Reagenzien) werden vom Kohlenstoffatom angezogen, während elektrophile Reagenzien (elektronensuchende Reagenzien) vom Sauerstoffatom angezogen werden.
Aldehyde und Ketone enthalten Carbonylgruppen, die an Alkyl-oder Arylgruppen gebunden sind, und ein Wasserstoffatom oder beides., Diese Gruppen haben wenig Einfluss auf die Elektronenverteilung in der Carbonylgruppe; somit werden die Eigenschaften von Aldehyden und Ketonen durch das Verhalten der Carbonylgruppe bestimmt. In Carbonsäuren und ihren Derivaten ist die Carbonylgruppe an eines der Halogenatome oder an Gruppen gebunden, die Atome wie Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel enthalten. Diese Atome beeinflussen die Carbonylgruppe und bilden eine neue funktionelle Gruppe mit charakteristischen Eigenschaften.