PLAN DE L OUVRAGE

Cet ouvrage est partagé en quatre Livres : trois sont consacrés à l'exposition des faits particuliers; le quatrième développe les méthodes générales.

(0 Annales de Chimie et de Physique, 3* série, t. XXXVIf, p. 33o; 18^8.

(a) Annalen der Chemie und Pharmacie, t. LIV,p. i53; iSfS.

(H) Dumas, Ànnalei de Chimie et de Physique , 2* série, t. LKXUI,p. ii3.

l^iTKODlCTlOX. CXLIX

Le Livre !•' traite de la synthèse des carbures d'hydrogène. La simplieité de composition des combinaisons binaires que le carbone forme avec Thydrogèno, jointe à leurs allures caractéristiques et sans analogues en chimie minc^rale, les désignait comme le point de départ des recherches synthétiques. Mais ces premiers composés organiques sont les plus difficiles à produire avec les éléments, en raison des conditions singulièrement étroites danslesquelles le problème de leur formation se trouve renfermé. En effet, jusqu'ici Ton n'avait point réussi à combiner directement le carbone avec Thydrogène : il faut donc unir d'abord le carbone avec d'autres éléments, tels que l'oxygène ou le soufre; puis on a recours a des procédés indirects et on profite de l'état naissant pour transformer les composés stables que l'on a formés d'abord, eu carbun»s d'hydrogène, c'est-à-dire en composés beaucoup moins stables que les corps employés à les engendrer.

Les expériences à l'aide desquelles on réalise cette synthèse se trouvent exposées dans le Livre 1*'. On y montre comment l'oxyde de carbone et l'eau forment par leur combinaison une première matière organique, l'acide formique, et comment en faisant réagir au sein de ce composé le carbone de l'oxyde de carbone et l'hydrogène de l'eau, à l'état naissant, ces deux éléments s'unissent et engendrent les carbures d'hydrogène les plus simples, tels que le gaz des marais, le gaz oléfiant et le propylène.

Cette méthode n'est pas la seule ; on montrera également comment le sulfure de carbone peut servir à former le gaz des marais, le gaz oléfiant et la naphtaline, toujours par la réaction du carbone et de l'hydrogène naissants ; comment enfin les chlorures de carbone peuvent être également changés en gaz des marais, en gaz olétiaul et en naphtaline.

Vîenoenl ensuite d'autres expériences effectuées au moyen de l'acide acétique, acide que l'on forme aisément avec l'alcool, c'est-à-dire avec le. gaz oléfiant, c'est-à-dire en définitive avec les éléments. Ces expériences donnent naissance au propylène, au butylène, à Tamylène, à la benzine et à la naphtaline*

Les carbures que l'on énumère ici renferment les principaux termes de la série homologue fondamentale qui se rattache au gaz oléfiant; jusqu'à présent, elle représentait la

CL LNTHODLCIION.

décomposiiion successive des principes organiques. Au contraire, d'après les résultats que Ton expose ici, elle exprime maintenant la recomposition ascendante et progressive de ces mêmes principes.

Il est indispensable de remarquer que les expériences dont il s'agît ont été réalisées en partant de matières purement minérales, toujours Identiques à elles-mêmes, quelle qu'en soit l'origine, en partant de l'eau et du carbonate de baryte par exemple. On a évité avec le plus grand soin l'intervention de tout produit, même simple, tiré originairement des êtres organisés. Enfin on a cherché à donner aux résultats une certitude complète, en isolant tous les carbures d'hydrogène en nature et à l'état de liberté, puis en leur faisant subir des métamorphoses, dirigées de façon à les engager dans des combinaisons cristallisées.

La synthèse des principaux carbures d'hydrogène étant réa- Ifsée, établit le lien défmitif entre la chimie organique et la chimie minérale : elle conduit à former les composés organiques oxygénés avec les éléments. C'est cette transformation des carbures d'hydrogène en composés ternaires oxygénés qui se trouve exposée dans le Livre IL

Le second Livre, en effet, traite de la synthèse des alcools et de leurs dérivés. On y expose d'abord les méthodes générales destinées à former les alcools au moven des carbures d'hvdrogène. Dans la série de recherches dont il s'agit, tous les gaz carbures se trouvent changés en composés ternaires oxygénés. Ainsi, par exemple, on verra comment l'alcool ordinaire a été •formé expérimentalement avec des composés purement minéraux, sans autres éléments que ceux de l'eau et de l'acide carbonique.

Ces résultats sont fondamentaux, £n effet, on a vu que tous les progrès de la chimie organique ont abouti jusqu'ici à grouper autour de$ alcools la plupart des composés oxygénés. L'importance des alcools est si grande, que l'on a pu assimiler la découverte d'un principe doué de cette fonction à « la découverte d'un métal nouveau » (i). Une telle comparaison

(i) Di'MASy Annales de Chimie et de Vhjsufae^ x^ série, t. LXXHI, p. 114*

iMuouiciiON. i:u

*^jiXtil pour moiilrcr quel inlériH s'allaclio à la b^itthèse des alcools au moyen des carbures d'hydrogène, c est-à-^lire, en déCniiive» k la synthèse des alcools au moyen des éléments. Les alcools et les carbures précédents citant produits par voie <le synthèse. Il en résulte la synthèse totale de plusieurs miU tiers de composés organiques; car un nombre immense de dérivés sont liés à chaque alcool par une filiation régulière.

L'indication générale de cette iiliution et Ténoneé rapide des catégories les plus essentielles, parmi les dérivés alcooliques, seront exposés ensuite, comme les conséquences de la synthèse des alcools. Là viendront se grouper presque tous les travaux exécutés jusqu'ici en chimie organique dans Tétude des principes volatils. £n donnant cet exposé, on se fondera seulement sur les résultats réels, obtenus par voie expérimentale , et on cherchera à dégager les faits et leurs relations générales des hypothèses et des symbolismes individuels que l'on confond, en général, avec les faits eux-mêmes : car ce sont les relations générales qui constituent véritablement la science.

Deux choses caractérisent la méthode d'exposition adoptée dans le Livre 11 de cet ouvrage. L'une est relative à la nomenclature, l'autre à la classification des composés oi^aniques. La nomenclature adoptée a pour but de maintenir sans cesse présents devant l'esprit les générateurs effectifs de tous les composés organiques. C'est là un point fondamental dans les recherches synthétiques, dont la clarté ou l'obscurité est souvent liée avec celle des noms des corps eux-mêmes.

Dans cet ouvrage, les corps seront classés d'après la fonction qu'ils remplissent, les formules et les relations numériques étiuit regardées comme accessoires et subordonnées. On distinguera les alcools, les éthers, les carbures d'hydrogène, les alcalis et les radicaux métalliques composés, les aldéhydes et les acétones, les acides, enfin les amides. Toutes ces fonctions sont déjà connues des chimistes : on les définira avec autant de rigueur que possible, et on les prendra comme point de départ de la formation des autres composés. Cette marche, qui subordonne tout aux fonctions des corps, abstraction faite de leurs formules, permet d'exposer les résultats de la science sous une forme générale et sysiématicpie en groupant ensemble toutes les substances qui offrent des réactions et des allures

CIM * INTRODL'GTIOK.

communes : c'est peut-^tre la seule qui se prête à de iels avanlâges. On indiquera ensuite les relations qui existent entre les propriétés physiques des corps dérivés des alcools et leur composition chimique. Puis on consacrera quelques dé*veloppements généraux aux alcools polyatomiques et aux pbé^ nols : nous proposons d'établir une fonction chimique nou-^ velle sous cette dernière détermination.

Tout cet exposé sera fait à un point de vue général, sans s^ar* réter aux détails monographiques, mais en présentant avec soin les faits et les problèmes généraux de métamorphoses et en insistant surtout sur les questions synthétiques et sur les problèmes inverses.-On embrassera ainsi l'ensemble des rela^ tions générales de réactions et de propriétés qui constituent la chimie des alcools proprement dits et des corps qui s'y ratta-* chent.

Pour mieux marquer les résultats acquis dès à présent, voici l'indication des principales synthèses exposées dans le second * Lyvre.

Le gaz des marais engendre l'alcool mélhylique; puis, avec l'alcool méthylique, on prépare divers éthers naturels, l'hoile essentielle 4e Gaultheria par exemple, quelques alcalis natu^ rels, notamment la triméthylanimine qui fait partie des li^ quides de l'économie animale et qui se retrouve dans eei»» tains végétaux. L'alcool méthylique peut également engendrer l'acide formique, déjà obtenu par une méthode plus direète; cet acide devient à son tour l'origine de l'acide prussique ou cyanhydrique, et par suite des cyanures, des cyanates, des sul-* focyanates, contenus dans la salive, enOn de l'urée, c'est*»<lire du principe carboné le plus abondant de l'urine humaine. Tels sont les corps les plus importants parmi ceux que Ton peut former de toutes pièces, par l'intermédiaire du gaz des marais

A la synthèse du gaz oléfiant se rattache celle de Talcool ; l'alcool lui-même sert à former les éthers; plusieurs de ces derniers pamissent exister, soit dans les produits de la nature^ soit dans ceux de la fermentation, et concourir à communiquer à ces produits une saveur et une odeur caractéristiques. Ainsi, par exemple, le goût de l'éther formique rappelle la pêche ei le rhum ; celui de l'éther acétique est analogue à certaines eaux*de-vie ; celui des éthers butyrique et valériqufe ressemble

INTlODUCTIOll. CLNl

au goàt de 1» p^mme de reinette et de raoanas, etc. L'alcool produit encore l'aldéhyde, l*acide acétique, principe essentiel du vinaigre, et qui se retrouve dans diverses sécrétions ani» maies; Tacide oxalique, si répandu dans réconomie des végétaux et œême dans celle des animaux (calculs muraux], etc* A l'alccK^l se rattache aussi la taurine, principe naturel contenu dans les tissus animaux. Avec Tacide acétique monochloré, c'est-4<iire avec un dérivé de Talcool, on forme Tacide glycollique ei la glycollammine ou sucre de gélatine, principe naturel des plus répandus dans l'économie humaine; le dernier principe est l'un des composants de l'acide hippurique. Enfin on montrera comment l'acide lactique peut être obtenu syn^ thétiquement avec l'aldéhyde, dérivé lui-même de l'alcool. 11 suffit de nommer cet acide pour rappeler aussitôt le rôle qu'il joue, non-seulement dans la fermentation du lait, mais surtout dans la plupart des liquides de l'économie humaine. Tous les corps qui viennent d'être énumérés ont été formés avec l'alcool, c'est-à-dire avec le gaz oléfiant; en définitivei on sait donc les former au moyen des éléments qui les constitueni.

La même remarque s'applique au propylène, à l'alcool propyllque et à leurs dérivés, tout aussi nombreux que ceux du gaz oléfiant. Avec cet alcool, on forme l'acide propionique, qui se retrouve dans les liquides de l'économie humaine; avec te même alcool, on peut produire l'acide butyrique, dont le rôle naturel est plus important encore. Avec le propylène, on produira sans doute également, par des méthodes dès à pré** sent indiquées, mais qui n'ont pas été réalisées jusqu'au bout, l'essence d'ail, l'essence de moutarde et la glycérine ellemême.

Disons encore que le butylène fournit l'alcool butylique, puis l'acide butyrique, principe contenu à l'état libre, dans plusieurs sécrétions animales, et à l'état combiné, dans le beurre* L'acide butyrique, oxydé de nouveau, produit l'acide du succin, lequel fait également partie de l'absinthe, de la laitue vireuse et de la térébenthine.

L'amylène sert à former l'alcool amyiique ou huile de pommes de terre, substance qui se retrouve dans les résidus de la plupart des liquides fermentes. Quelques-uns des Pthers

CLIV INTUODUCTION.

am^'liques paraissenl cxisler dans la nalure. Du moins l'otlicr amylacéliqu^ rappelle Todeiir de la poire, et l'élher amylvalérique, celle du coing. Mais ridenliié des principes odorants naturels avec les principes artificiels dont il s'agit n'est poini entièrement démonlrée. Au contraire, on peut établir l'existence naturelle de l'acide valérique, produit d'oxydation de l'alcool amylique; car cet acide se rencontre à l'état libre dans les sécrétions animales, dans les racines de la valériane, dans les baies du Fiburnum opulusy etc. ; il existe encore à l'état de composé glycérique dans l'huile de marsouin et dans les huiles de poisson. L'aldéhyde valérique, produit de l'oxydation de l'alcool amylique, peut servir à former la leucine, c'est-à-dire un alcali fort répandu à l'état libre ou combiné dans l'organisation animale.

Il resterait encore à parler du phénol, principe contenu dans le castoréum et dans l'urine humaine, de la benzine, de la naphtaline et de leurs dérivés : tous ces corps peuvent être obtenus par synthèse totale, au moyen des corps simples qui les constituent. Leur synthèse conduit d'une manière presque nécessaire à celle des acides benzoïque, salicylique, cinnami- (|ue, anisique, cuminique, hippurique, etc., et par suite à la synthèse des essences d'amandes amères, de reine des prés, de cannelle. Mais il paraît inutile de pousser plus loin cotte énumération. Si l'on voulait nommer ici tous les principes qui peuvent être formés avec les carbures d'hydrogène ou avec les alcools dont la synthèse est probable ou réalisée, il faudrait énumérer la plupart des principes organiques les mieux définis.

Dans cette, ex position, à côté des faits certains et démontrés on signalera un grand nombre de rapprochements plus ou moins vraisemblables, fondés sur les mômes méthodes générales, et dignes d'être l'objet d'investigations ultérieures. On y indic)uera surtout un nouvel ordre de problèmes généraux qui ont été à peine abordés jusqu'ici dans quelques cas particuliers ; on veut parler des problèmes inverses. On dit plus haut comment dans ces problèmes, après avoir obtenu un principe or- {^aniquc déterminé, on se propose de le transformer de nou- M\iu et de régénérer les principes qui font produit en se décomposant : la solution générale des problèmes inverses