CHAPITRE III

Recherches expérimentales : salicine, quiaoléine et basicité des acides. ^ Polémique avec Laurent. — Précis de chimie organique (1844-1845). — Les nouvelles formules, Técbelle de combustion. — La classification par bomologie, la loi des résidus. — Collaboration avec Laurent. — Les Comptes rendus de chimie. -— Découverte des anilides. — Recherches sur le mellon. — Libelle de Liebig. — Réponse de Laurent.

Dans les pages précédentes, j'ai voulu faire connaître les Rochorches

; 1 ; . n 1 1. -i . . oxpérimentales :

conceptions théoriques que Gerhardt mit au jour en moins saiicino, d'une année, d'août 1842 à juin 1843, et je n'ai fait que et basicité signaler les recherches expérimentales formant la seconde partie du mémoire dont les affirmations hardies et tranchantes avaient soulevé une véritable tempête au sein de l'Académie. Ces recherches, d'abord publiées dans la Revue scientifique, puis insérées aux Annales, ont pour objet la jaliçin.e^ l'essence d'estragon et les^alçaloïdes. Gerhardt, dans son exposé, emploie d'abord la notation de Dumas, mais à partir du mois d'août 1843, il emploie les formules ramenées à deux volumes de vapeur, il écrit l'eau H'O, l'acide chlorhydrique HCl.

Dans le travail sur la salicine, après avoir confirmé la formule donnée par Piria, il considère la salicine comme analogue à l'amygdaline, décrit des dérivés de l'acide salicylique, et montre que celui-ci donne du phénol par son dédoublement ; de là, Gerhardt établit qu'entre l'hydrure de salicyle, l'acide salicylique et le phénol, il existe les mômes relations qu'entre l'hydrure de benzoyle, l'acide benzoïque et la benzine.

Cherchant, non des faits isolés, mais des idées générales, Gerhardt s'occupe dans ce même mémoire de la capacité de saturation des acides organiques, et montre qu'elle est en rapport avec le nombre d'équivalents d'acide carbonique GO* .

qui peuvent se dégager par Teffet d'un dédoublement moléculaire ; c'est la même idée que nous énonçons aujourd'hui en disant que la basicité d'un acide organique est indiquée par le nombre des groupes carboxyles CO*II qu'il renferme.

Ses recherches sur les alcaloïdes sont celles qui devaient lui amener les attaques les plus violentes et les plus injustes. C'est Ik que se trouve indiquée la quinoléine, obtenue par distillation, avec la potasse, de la quinine, de la cinchonine et de la strychnine; comme cette base est difficile à purifier et h séparer des homologues qui se forment en même temps, la première formule que lui donna Gerhardt était erronée, et il la modifia bientôt à la suite de nouvelles analyses; nous reviendrons bientôt sur ce point.

Poié^qjw^avec L^g huilcs essentielles n'avaient pas cessé d'occuper l'attention du jeune chercheur; il traite, dans ce même mémoire, de l'essence de valériane, où il signale l'existence d'un terpène, du camphre de Bornéo et d'un principe mal défini, le valérol ; en même temps, il reprend l'étude de l'essence d'estragon. A propos de ce corps, il entame avec Laurent une polémique trop juvénile et trop fougueuse, mais heureuse dans ses résultats : elle fut l'origine de l'amitié et de l'alliance de ces deux gi*ands esprits.

Laurent avait donné une formule erronée de Tessence d'estragon et de son produit d'oxydation, Tacide draconîque. Gerhardt montra que l'essence d'estragon présente la composition de l'essence d'anis et que l'acide draconique devait être identifié avec Tacide anisique de Cahours. Laurent, loin de s'offenser des critiques trop vives de son jeune adversaire, montra la modestie la plus rare et le plus ardent désir de trouver la vérité : « En présence dune vingtaine d'analyses qui concordent^ dit-il, et qui sont en opposition avec les miennes^ un scrupule me vient continuellement, » Aussi refait-il l'analyse de l'acide draconique, reconnaît son identité avec l'acide anisique décrit par Cahours, dont il corrige heureusement les formules, et termine simplement son second mémoire sur le dracol (anisol) en disant :

Au reste, j'étais fort loin de soumettre mes observations à

M. Gerhardt dans un but hostile ; je ne rejette pas ses hypothèses. J'ai fait des objections qui seront facilement réfutées à laide de Texpérience, si M. Gerhardt a raison. Nous sommes trop heureux, lorsque des chimistes nous offrent de temps en temps des idées générales. {Revue scientifique, novembre 1842.)

Peu de temps après, Gerhardt étudiait Faction du chlorure de zinc sur divers corps organiques, entre autres sur l'essence d'estragon et sur l'essence d'anis. Ayant obtenu les mômes produits de transformation, et par oxydation ayant trouvé que les deux essences donnent un même acide, l'acide anisique, Gerhardt conclut à leur identité chimique : il y a là, en effet, un cas d'isomérie très délicate que les connaissances d'alors ne permettaient pas de distinguer.

Cette même année 1843, il communiquait encore h l'Académie des premières recherches sur l'oxydation de la cire, qui l'amenaient à établir le caractère bibasique de l'acide succinique et de ses homologues.

L'année suivante, il étudie les produits de la distillation />**• sèche de la cire, complète son travail sur Ihellénme, donne ^^SS^' une théorie de la formation de l'éther, dont le vrai mode de génération ne devait être donné que dix ans après par Williamson, publie une première note sur la distillation sèche des sulfocyanures ; mais l'œuvre principale de cette époque fut le Précis de chimie organique, dont le premier volume parut en juillet 1844, et le second volume en juin 1843.

Arrêtons-nous à cette œuvre importante dans laquelle apparaît l'esprit du réformateur.

Dans le Précis de chiynie organique, Gerhardt emploie la notation et les nombres proportionnels dont il a démontré rexcellence dans son mémoire de 1843, notation et nombres proportionnels qui sont les mêmes que les nôtres, sauf pour les métaux que nous appelons aujourd'hui poly atomiques. Aussi la lecture de ce livre nous est facile, malgré certains néologismes qui ne sont pas restés dans la science. C'est enfin un langage clair, homogène pour ainsi dire; par l'unité des formules ramenées à un même volume de vapeur, les analogies

des corps et leurs transformations réciproques apparaissent nettement. Quelle lumière au sortir des formules bizarres que la doctrine dualistique inspirait à Berzélius !

Les nouvelles

formules,

Téchelle de

combustion.

Après avoir, le premier, défini la chimie organique d'une façon précise en disant qu'elle est la chimie du carbone, Gerhardt combat l'emploi des formules rationnelles, qui essayaient de représenter l'arrangement des éléments dans la molécule, et se décide à les remplacer par des formules brutes. Les formules rationnelles, fait-il remarquer, correspondent chacune à un seul ordre de réaction; autant de réactions^ autant de formules rationnelles. Il n'en est pas, à son avis, qui puisse satisfaire l'esprit et représenter le rapport vrai des éléments entre eux; à l'appui de ses vues, il cite les nombreuses formules rationnelles données à l'alcool; chaque chimiste avait la sienne; pour Dumas, l'alcool est un hydrate d'éthylène C*I1'-|-II*0"; pour Liebig, un hydrate d'éther (C*ir^)0, H*0; pour Berzélius, un oxyde d'étHérène (C«H«)0; Mitscherlich l'écrit C*H"0»+H«; et Malaguti C*IPO-|-H*-f-H*^- Gerhardt veut porter remède à cette confusion si funeste aux progrès de la science; il fait table rase de tout ce qui existe avant lui pour élever un édifice nouveau, et tout autant qu'aux formules de Berzélius, il est hostile aux formules de Liebig, c'est-à-dire à la théorie des radicaux, th?orie qu'il devait plus tard ressuscitei* si brillamment avec sa théorie des types.

Les fornndes brutes ou empiriques ont seules une importance sérieuse qiion ne saurait attacher aux formules rationnelles^ produit éphémère dune imagination plus ou moins féconde.

Dans son argumentation contre les idées dualistiques, il rappelle ceux qui l'ont précédé dans cette voie, Baudrimont, qui avait déjà proposé l'emploi des formules brutes^ Dumas, avec sa théorie des substitutions combattue si vivement par Berzélius, Laurent, avec sa théorie des radicaux fondamentaux et des radicaux dérivés.

En prenant pour point de départ les formules brutes, il adopte deux principes pour arriver à classer les composés organiques en un système complet : Véchelle de combustion et Vhomologie.

Nous avons déjà vu ce qu'il entendait par échelle de combustion : les corps, suivant lui, doivent ôtre disposés sur une sorte d'échelle dont les degrés supérieurs seraient occupés par les substances les plus complexes et les degrés inférieurs par les corps les plus simples, de telle sorte que, par oxydation, c'est-à-dire par combustion, par enlèvement de carbone et d'hydrogène, les derniers puissent se dériver des premiers. Nous aurons donc ainsi des échelons où les corps seront disposés d'après le nombre des équivalents de carbone. A ce principe, insuffisant pour établir une classification, vient s'ajouter la notion de Thomologie.

Il fait remarquer que des corps de fonctions semblables, l'alcool méthylique, l'alcool éthylique, l'alcool amylique, Téthal, présentent un même rapport entre le carbone et l'hydrogène, quand on a enlevé les éléments de l'eau de la formule brute, de telle sorte que ces corps diffèrent par CH» :

CIP 4"H*0 Alcool méthyUquc, C»H* +H»0 Alcool éthylique, C»}jio j jjîQ Alcool amylique.

Même relation entre les acides de la série grasse, qui en dehors de l'oxygène renferment le carbone et Thydrogène dans les rapports de C à H" :

CU"0* Acide formique, C*H*0* Acide acétique, C*ir*0* Acide valérique.

De même dans les éthers chlorhydriques, en dehors des éléments de HCl, le carbone et l'hydrogène sont dans les rapports de C à H» :

CH*, HCl Chlorure de méthyle, C*H*, HCl Chlorure d'éthyle, C*H*% HCl Chlorure d'amyle.

Ces corps, différant par nCH* et jouissant des mêmes propriétés chimiques, remplissant les mêmes fonctions, sont ce que Oerhardt app\*lle des homologues. Schiel, en 1842, avait déjà indiqué la relation pour les alcools, et Dumas, vers la même époque, pour la série des acides gras. Gerhardt, le premier, en les généralisant, en établit toute l'importance, non seulement

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parce qu'elles fournissent un procédé de classification, mais encore qu'elles permettent de prévoir l'existence, la composition et les propriétés des substances non encore isolées : ainsi, i Tacide butyrique devra correspondre un alcool, des éthers dont nous savons à l'avance les formules et les réactions principales.

De plus, pour la première fois, les composés organiques peuvent être représentés par une formule générale. Si Ton représente par R le rapport nCH*, en affectant du signe -|les corps qui renferment plus d'hydrogène que le rapport, on représentera, par exemple, les alcools ^e la série mélhylique par la formule R+*0; de même, la formule RO* sera celle des acides de la série formique. Pour les corps qui renferment moins d'hydrogène que CH% le rapport R sera suivi du signe — ; ainsi Tacide oxalique, l'acide succinique, rentreront dans la formule R~'0\ Les corps qui peuvent rentrer dans une même formule générale ne sont réellement homologues qu'autant qu'il y a identité dans leurs propriétés chimiques.

i^ ciassiflcation Échelle de combustion et homoloqie sont donc les bases de la

par homologie, «^

d s^résTd classification proposée par Gerhardt; il place sur le môme échelon les corps qui ont le même nombre d'atomes de carbone et les range sur une même ligne horizontale, c'est ce qu'il appelle une famille; quant aux corps homologues, il les disposa sur des lignes verticales, sous les formules générales R"^"*, R, R^, et ce sont ces corps rangés en lignes verticales qui composent ce qu'il appelle les genres; genre alcool R"*^*0, genre acide R0% etc. Il saute aux yeux que cette ingénieuse classification présente cependant un grave inconvénient; c'est de mettre dans une même famille des corps qui n'ont aucun lien de parenté, contrairement à l'idée qu'évoque le nom de famille : ainsi nous trouvons dans la famille des corps en C*, des composés aussi dissemblables que l'éther C*H"0 et l'acide butyrique C*H»0\ dont le seul caractère commun est de renfermer quatre atonies de carbone. C'est ainsi par famille qu'il classe et décrit les espèces chimiques dans les deux volumes de son Précis; mais pendant la rédaction de son livre, ses idées se modifient sous

l'influence de Laurent; comme nous allons le voir, il ajoute h son second volume un chapitre plein d'intérêt, où il développe et complète ses vues sur la nature des métamorphoses des corps, sur l'homologie et sur les procédés de classification des corps organiques. Tout d'abord, il insiste sur l'importance de la loi des substitutions, à propos de laquelle il rend justice à Laurent, qu'il avait appris h connaître et à apprécier.

Le principe des substitutions, dit-il, a été enfin reconnu et adopté par Técole de Giessen; le dernier travail de M. lïofmann sur les alcaloïdes chlorés et bromes vient se placer à côté des belles recherches de MM. Dumas, Regnault, Malaguti, Cahours, et couronner ainsi Fœuvre commencée il y a huit ans déjà par M. Laurent, et continuée par Télite des chimistes français. .

Il regarde comme fondamentales pour la chimie organique la loi des substitutions et celle des résidus qu'il avait proposée dès 1839, et qu'il établissait en disant que :

Dans les substitutions d'un corps composé à un corps simple, la réaction s'établit toujours de telle sorte qu'un élément (l'hydrogène) de Tun des corps en réaction s'unit à un élément (l'oxygène) de l'autre corps pour former un produit (eau) qui s'élimine, tandis que les éléments restants demeurent en combinaison.

Cette loi des résidus s'applique à la formation des corps nitrés, des éthers, des amides, des sels; il l'avait proposée pour rendre compte de la nature de la nitrobenzine et de la nitronaphtaline, corps que Berzélius s'obstinait à regarder comme des azotites de radicaux fictifs.

Ces deux lois, dit Gerhardt, régissent les apomorphoses avec remplacement; l'une, la loi des substitutions, concerne le remplacement de l'hydrogène par les corps simples ayant enlevé cet hydrogène ; Tautre, la loi des résidus, est applicable dans les cas où l'enlèvement de cet hydrogène ou d'un autre élément a été effectué par un corps déjà composé.

Ainsi, dans la nitrobenzine, dans la nitronaphtaline, c'est le groupe AzO", résidu de Tacide azotique, qui se substitue à un équivalent d'hydrogène de l'hydrocarbure benzine ou naphtaline. Il semblerait à cet énoncé que Gerhardt accepte les radicaux de Liebig sous un nouveau nom, car l'éthyle C*H* est un

résidu de Talcool C*H% OH au même titre que le groupe AzO est un résidu do, AzO", OH; mais si Gerhardt combattait la théorie des radicaux, c'est que Ton comparait ceux-ci aux corps simples, on leur supposait une existence isolée, et Ton arrivait ainsi à établir en chimie organique des formules dualistiques analogues à celles de la chimie minérale. La théorie des résidus, première forme de la théorie des types, ne saurait être confondue avec celle des radicaux.

Le jeune auteur développe ensuite la théorie des homologues, sur laquelle il édifie une classification plus rationnelle que celle qu'il vient d'employer ; il n'est plus question de Téchelle de combustion; les corps sont rangés par fonctions chimiques (hydrocarbures, alcoolides, azotides, etc.), à chaque fonction, correspond une formule générale R (R=Cn*), R"'"*, R+*0, etc. Après cette classification, il en donne une seconde en un tableau des composés organiques, où les corps sont disposés par séries, renfermant ceux qui présentent une parenté chimique. Ainsi la série formique comprend le formène CH* avec ses produits de substitution, l'alcool méthylique, l'acide formique, lacide carbonique : ce qui différencie cette classification de celle qu'il avait adoptée dans la rédaction de son Précis, c'est qu'il ne s'astreint plus à mettre dans U même série les corps dont la formule brute renferme le môme nombre d'atomes de carbone; ainsi avec l'acide formique, il place les éthers, formiate de méthyle, formiate d'éthyle, comme dérivant directement de l'acide générateur, tandis que dans son Précis, le formiate de méthyle est dans la famille en C% le formiate d'éthyle dans la famille en C». C'est cet ordre qu'il adoptera dix ans plus tard dans son grand Traité.

En somme, le Précis de chimie organique est une œuvre de jeunesse, pleine d'audace, remplie d'idées originales, mais aussi de vues prématurées. Gerhardt le jugera plus tard avec une sévérité injuste; il écrivait en effet, le IS mai 1856, en envoyant des notes à Drion, pour le Dictionnaire des Contemporains de Vapereau :

Précis de chimie organique, S volumes [affreux bouquin dont je voudrais brûler tous les exemplaires qui 7i ont pas déjà éprouvé ce sort. Cependant, ajoute-t-il, la base de mes idées s'y trouve). C'est justement parce que l'origine de ses idées s'y trouve, que

ce livre est intéressant, et doit être jugé moins sévèrement que ne le faisait son auteur. Toute une partie de la réforme apportée par Gerhardt s'y trouve déjà. Qu'y voyons-nous en effet? Les formules simplifiées et ramenée^ un même volume de vapjBur; les nombres proportÎQnnelsjnodifiés, et telg, <tanf pmir quelques^ métaux, que nous les adoptonsj^aujourd'hui; la nojjon si féconde deThomologie ; la chimie organique enfin définie et distinguée dê"ce que Ton appelait la chimie végétale et la chimie animale ; les classifications basées sur la'jjarenté chimiquej et non sur de vagues analogies de propriétés physiques qui servaient à classer les substances comme le ferait un droguiste : essences^ gommes, huiles, graisses, sucres, etc.

Comparez le livre que Gerhardt appelle un affreux bouquin h la Chimie organique de Millon, compilation sans originalité, parue h la même époque, ou même au Précis de Regnault publié sept ans après, et où Fétude des composés organiques débute par Thistoire du bois, de la cellulose et de Tamidon.

Quel fut le succès du livre de Gerhardt? Comment fut-il a^ve"'^uuri?^^ accueilli par les contemporains?

Après l'apparition du premier volume, Dumas en fit k l'Académie un éloge dont Gerhardt fut très satisfait*, mais qui me semble un peu vague et banal. Dumas ne paraît pas avoir compris la grande originalité de l'ouvrage, et attaché une importance suffisante au changement de la notation et des nombres proportionnels. Traduit en allemand par Wurtz, le Précis eut peu de succès auprès de Liebig et de l'école de Giessen. Comment pouvait-il en être autrement, puisque l'auteur y méconnaissait l'importance de la conception des radicaux? En Angleterre, il fut plus favorablement accueilli; William Gregory, le célèbre professeur d'Edimbourg, écrivit à Gerhardt :

Je viens de hre le premier volume de voire Précis, qui ma vivement intéressé. Il est certain que votre classification a pour elle bien des raisons, et que la chimie vous doit une dette immense pour ce que vous avez fait.

i. 11 écriyait à Lobstein le 8 juin 1844 : « ... C'est à peu prés à la même époque que Dumas a fait un brillant rapport à Tlnstitut... » Voir première partie.

Il me semble très heureux que vous vous êtes réuni à M. Laurent pour fondre ensemble vos idées; j'attends beaucoup de cette fusion*...

Et plus tard : Quant à votre notation que M. Laurent vient d'adopter, j'avoue que je ne suis pas loin de faire la même chose... Je ne suis pas tout à fait prêt à renoncer à nos formules anglaises que les Allemands viennent d'adopter, mais j'avoue que votre notation a bien du mérite et qu'elle montrera le chemin vers un système universel 2.

On voit qu'ici Gregory fut un bon prophète. En France, Gerhardt eut d'abord les sympathies de Malaguti, qui lui écrit :

J'attends avec impatience votre dernier volume, car la lecture du premier ma plu considérablement.

Dès l'apparition de ce premier volume, Millon écrivait :

Vous aurez pour lecteurs tous ceux qui sont capables d'apprécier une vive intelligence des phénomènes organiques, tous ceux qui sont capables d'apprécier une infinité de rapports ingénieux et nouveaux.

C'est le môme Millon qui devait Tannée suivante se montrer un des ennemis les plus acharnés et les plus injustes de Gerhardt, et Taccabler dans VAnmtaire de chimie des critiques les plus violentes, le môme Millon qui disait à Laurent : H nest pas permis à un gamin comme Gerhardt d'avoir la prétention de donner des lois aux chimistes.,. Ses équivalents sont de la niaiserie.,. Il ferait bien de retourner à l'école apprendre à faire des analyses*.

i. Gregory à Gerhardt, 24 avril 1845.