INTRODUCTION. XV

Dès que l'analyse esi parvenue à ce prenrïier terme, elle porte ses efforts ultérieurs sur les principes immédiats eux-mêmes, et, pénétrant toujours plus profondément, elle finit par les ramener à un certain nombre d'éléments indécomposables. Mais la première analyse respectait la nature propre des principes naturels; elle se bornait à les isoler, à les séparer les uns des autres, en modifiant seulement leur arrangement, et en dénouant aussi subtilement que possible les liens qui les tenaient assemblés. Au contraire, la seconde analyse, celle qui veut atteindre les corps simples, appelant a son secours les agents les plus violents, attaque et dénature les matériaux primitifs; elle en poursuit systématiquement la destruction complète, jusqu'à ce qu'elle ait isolé des éléments, c'est-à-dire des êtres incapables d'éprouver une décomposition nouvelle. A ces derniers s'appliquent avec vérité les paroles de Lucrèce :

Namqne eadem cœlam, mare, terras, flamina, solem Con»titniint, eadem fruf^es, arbusta, animantes; Verum aUis, alioque modo commista moventur. . . (i).

Analyse immédiate, analyse élémentaire, voilà la double base sur laquelle s'appuie l'étude chimique des dccomposî^ tions que peuvent éprouver les êtres naturels.

En nous bornant à l'analyse, nous ne saurions parvenir à une connaissance parfaite dd la nature et notre esprit ne serait point entièrement satisfait. En effet, pour connaître réellement la nature des êtres, tels que le quartz, le feldspath, en un mot, les principes immédiats, il ne suffit pasdeles détruire, il faut pouvoir les composer. S'il est vrai que l'analyse a été complète, si elle nous a révélé tous les éléments des choses, toutes les lois qui président à leurs transformations, la synthèse doit se déduire de cette analyse même.

« Savoir, c'est pouvoir. » C'est précisément la connaissance des lois en vertu desquelles tous les principes naturels se résolvent en corps élémeirtaires, par une suite régulière de dé-

'i) T. LrcRCTii CAni, De icrum Satura, I, S 20.

XTI INTRODUCTION.

compositions, qui doit permeitrc, et qui permet en elTet, de renverser le problème. Arrivé au terme de son œuvre analytique, le chimiste se propose de recomposer ce qu'il a détruit; il prend pour point de départ le degré extrême de ses analyses, c'est-à-dire les corps simples, et il s'efforce de les unir entre eux et de reformer par leur combinaison ces mêmes principes naturels qui constituent tous les êtres matériels. Tel est donc l'objet de la synthèse chimique. Pour en mieux montrer la nécessité, le caractère et la portée, nous allons citer un certain nombre de faits empruntés à la chimie minérale.

L'analyse du sel marin conduit à le décomposer en deux éléments» le chlore et le sodium : les propriétés de ces deux éléments ne présentent aucune analogie avec celles du sel marin. En effet, d'une part, le chlore est un gaz jaune, doué de propriétés décolorantes et d'une extrême activité chimique; d'autre part, le sodium est un métal, doué d'un aspect argentin, plus léger que l'eau, apte à décomposer ce liquide dès la température ordinaire. On voit combien ces éléments ressemblent peu au sel marin, matière solide, blanche, cristalline, dissoluble dans l'eau, etc. Au premier abord, il est difGcile de concevoir comment des corps doués de propriétés aussi peu semblables à celles du sel marin en sont cependant les seuls et véritables éléments; on serait porté à croire à l'intervention de quelque autre composant que l'analyse aurait été impuissante à nous révéler. Cependant le chlore et le sodium sont bien les seuls éléments contenus dans le sel marin. La synthèse a levé toute espèce de doute à cet égard; car elle a établi que le chlore et le sodium peuvent de nouveau entrer en combinaison, perdre leurs qualités propres et reconstituer le sel marin avec ses caractères primitifs. 11 est donc démontré que le composé se trouvait réellement en puis* sance, avec toutes ses qualités, dans les corps composants mis en évidence par l'analyse. Mais la synthèse' seule a pu donner cette démonstration.

Elle n'est pas moins efficace si on l'applique à la reproduc* tion de quelques-uns des principes du granit, c'est-à-dire de la substance minérale dont on a développé plus haut les décompositions. On parvient, en effet, à reproduire le quartz par la combinaison du silicium et de l'oxygène ; on sait obtenir

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ce composé avec les mêmes propriéii's qu'il possède dans la nature. On réussît également à former le feldspath en combi* nant le potassium, Taluminium, le silicium et l'oxygène. En un mot, dans ces diverses circonstances, on sait refaire les corps, après les avoir décomposés.

L'expérience généralise ces premiers résultats ; elle a été poussée assez loin pour que Tapplication des méthodes synthétiques aux substances minérales ne laisse plus aujourd'hui aucun doute, du moins quant aux idées fondamentales. 11 suffit, dans la plupart des cas, de connaître la nature et la proportion des corps simples qui entrent dans la composition d'un principe, pour en déduire les procédés réguliers à l'aide desquels on reproduira de toutes pièces le composé naturel. Ce qui assure le succès des expériences, c'est le grand nombre des éléments minéraux, opposé au peu de variété des proportions suivant lesquelles ils s'unissent et à la stabilité des composés qui résultent de leur combinaison.

En général, la chimie minérale peut vérifier ainsi par la synthèse les résultats de ses analyses, et procéder tour à tour suivant les deux méthodes, dont la réunion est indispensable pour constituer une science définitive.

Cependant il est essentiel d'observer que la portée de la méthode synthétique n'est pas exactement la même que celle de la méthode analytique. Tandis que la méthode analytique comprend à la fois la séparation des êtres matériels en principes immédiats et la décomposition de ces principes immédiats en corps élémentaires ; la méthode synthétique s'applique exclusivement à renverser le dernier résultat, c'est-à-dire à reproduire, au moyen des éléments, les principes immédiats chimiquement définis : mais elle n'a point pour objet de reconstituer les roches et les terrains qui résultent de leur association naturelle. Ces roches et ces terrains ont été formés sous l'Influence des agents mécaniques et géologiques, pour la plupart entièrement différents des forces moléculaires qui produisent les phénomènes chimiques. Expliquer la formation des roches et au besoin l'imiter, reproduire le granit par exemple, c'est l'œuvre du géologue et du minéralogiste. Mais la chimie ne saurait prétendre à autre chose qu'à former le quartz, le feldspath, en un mot les matériaux constitutifs des roches et 1. b ^

JLVIII LNTRODUCriOX.

d^es terrains naturels. C'est là une dUiinction essentielle qi^c nous allais re.trouver avec plus d'évidence encore dans la chimie organique.

Les problèmes généraux qui viennent d'être posés et définis à Toccasion des substances minérales se retrouvent également dans la synthèse des principes constitutifs des êtres vivants. Ijs ont ici d*autant plus d'intérêt, qu'ils comprennent Tiatellfgence et la reproduction des phénomènes chimiques accomjplis dans les milieux organisés. Mais, en chimie orga^ nique, la solution de ces problèmes est loin d*être aussi évidente et aussi franchement acceptée qu'en chimie minérale. Dans rétude des animaux et des végétaux, nos analyses sont encore bien imparfaites et ne fournissent à la synthèse qu'un appui chancelant. Aussi les idées relatives à la synthèse organique sont-elles demeurées obscures et controversées jusqu'à ces derniers temps.

Cet état d'imperfection de la chimie organique ne doit ppfni nous surprendre. En effet, rien de plus étrange en apparence que les idées chimiques, dans leur application à un animal o^i à un végétal. On a pu en juger par lès faits relatifs à l'analysé du citron. A la place de ces organes si divers et disposés cepen^ dant pour une fin commune et déterminée, à la place de ces tissus élémentaires, formés de fibres et de cellules, à la place de ces derniers éléments visibles, dans lesquels l'analyse microscopique résout les diverses parties d'un être vivant, la chimie conçoit un assemblage indéfini de principes immédiats, tels que Tacide citrique, le ligneux, le sucre de raisin, l'essence de citron, etc., sortes d'êtres abstraits dont les caractères et les propriétés doivent être envisagés indépendamment des apparences qu'ils peuvent affecter dans l'être vivant, A la vérité, ces apparences et ces formes ne dépendent point des lois chimiques proprement dites; mais les ensembles déterminés qui résultent de leur assemblage, les êtres vivants eux-mêmes ne sont plus conçus, au point de vue chimique, que comme des sortes de laboratoires où les principes matériels s'assimilent, s'éliminent, se transforment sans cesse,

IKTRODUOTlOIf. XtX

suivant des lois invariables que l'analyse s'efforce de pénétrer.

L'étOnnemeni redouble si Ton songe que les principes îm* médiats des êtres vivants, premiers termes isolés par l'analyse chimique, peuvent être à leur tour détruits par une analyse ultérieure et ramenés à trois ou quatre corps élémentaires, pareils à ceux que révèle l'analyse minérale. Combien ces éléments ressemblent peu aux matières qui les fournissent en se décomposant ! Sur quatre corps simples constitutife des êtres vivants, trois sont gazeux, savoir l'oxygène et l'azote, éléments de Tair, l'hydrogène, partie constitutive de l'eau; tandis que le quatrième est solide et fixe : c'est le carbone, le plus caractéristique «de tous les éléments qui concourent à la formation des substances organiques. Ces quatre corps simples fondamentaux, unis à de faibles proportions de soufre, de phosphore et de diverses autres matières, sont les seuls éléments que la nature mette en œuvre dans la formation de l'infinie variété des substances végétales et animales. Leur combinaison donne naissance à des millions de substances distinctes et définies.

tl est maintenant facile de concevoir combien sont délicats et difticfles les problèmes de synthèse en chimie organique; car il ^'agît, pour le chimiste, de reproduire, par les moyens dont 11 dispose et à l'aide des seuls corps simples, la multitude immense des principes immédiats qui constituent les êtres vivants; il s'agit en même temps d'imiter la suite des métamorphoses pondérales subies par ces principes et en vertu desquelles les animaux et les végétaux se nourrissent, subsistent et se développent. Dans ce nouvel ordre de recherches, les obstacles sont tels, que l'on avait même refusé pendant longtemps d'admettre la possibilité du succès, et que l'on avait tracé une démarcation profonde entre la chimie minérale et là chimie organique. Cette négation était exprimée avec d'autant plus d'assurance, qu'elfe s'appuyait sur l'échec des preliilères tentatives de synthèse. Elle tirait d'ailleurs ses principaux arguments de la confusion établie entre deux choses essentiellement distinctes : la formation des principes immédiats des êtres vivants et la formation des cellules, des tissus et des organes, suivant lesquels ces principes sont assemblés dans les êtres vivants eux-mêmes. Le dernier problème est

XX INTRODL'CTIOK.

élràngcr à la chimie, aussi bien que la formation des roches oTi des terrains; c'est aux études des physiologistes et des naturalistes qu'on doit le rattacher. Au contraire, la formation des principes Immédiats organiques est un problème d'ordre purement chimique. Dans l'état actuel de la science, tout l'effort de nos expériences doit consister à refaire avec les éléments les principes immédiats, à reproduire par l'art la série des changements qu'ils éprouvent au sein des êtres organisés. Mais il est indispensable d'entrer dans des déyeloppemems plus étendus, pour montrer la marche suivie dans cet ordre d'idées par la chimie organique, et pour définir complètement l'objet et la portée des recherches exposées dansée présent ouTrage.

Pendant longtemps on a cru les êtres organisés affranchis des lois qui régissent les corps bruts, et dirigés dans les métamorphoses de leur matière constitutive par des lois propres^ par des forces spéciales et antagonistes avec celles de la matière minérale. Buffon concevait même les êtres vivants comme formés par une matière organique propre, essentiellement distincte de la matière minérale : a II existe, disait-il, une matière » organique animée, universellement répandue dans toutes les » substances animales ou végétales, qui sert également à leur » nutrition, h leur développement et à leur reproduction (i). » Mais çfEttte distinction n'a pu être maintenue vis-à-vis des résultats de l'analyse chimique; car celle-ci n'a pas tardé à rér duire les minéraux, les végétaux et les animaux aux menées C9i:ps élémentaires. Cependant la plupart des chimistes, se fondant sur l'impuissance de la synthèse en chimie organique, ont persisté jusqu'à ces derniers temps à admettre la diversité fondamentale des forces qui régissent les métamorphoses de la matière dans ta nature minérale et dans la nature vivante, a Dans la nature vivante, les éléments paraissent obéir à des x> lois tout autres que dans la nature inorganique : les pro-

(i) Histoire des Animaux, chap. XII, œuvres complètes de Boffon, t. IV, p. 5'J ; Paris, i836.

INTBODlICTIUTt* XX|

• duils qui résuiieiU de Taciiou réciproque de ces élém.ents M dtCTèront Uqhc de ceux que nous pràbcnte la navureiaqrga- » nique. Si l'on parvenail a trouver la cause de ccuc difforeocet 0 on afuraii la clef de la théorie de la chimie organique; mais » cette théorie est tellement cachée, que nous n'avons aucuq ]> espoir de la découvrir» du moins quant à présent. j> Ces pa* rôles de Berzelius, écrites il y a dix ans(i), représentaient bien alors rétat de la chimie; car elle pouvait décomposer les sub^ stances organiques formées sous l'influence de la vie» mai9 eUe ne savait poioi les recomposer avec les corps élémentaire^ fournis par l'analyse. Or c'était là la seule preuve décisive que l'4»ii.pût invoquer : l'identité des forces qui régissent les deux chimies ne saurait être établie qu'en démontrant l'idenUté des effets les plus essentiels qui résultent de la mise en œuvre de ces forces. Mais on était bien loin à cette époque de pouvoir atteindre un semblable résultat.

II est facile de justifler le langage de Berzeliusi si Ton se reporte à la marche progressive suivie par la science jusqu'à ces dernières années et à la nature des méthodes qu'elle savait employer. Cette marche avait été essentiellement analytique. Partis de l'étude des principes immédiats qui entrent dans la constitution des végétaux et des animaux, les chimistes se sont bornés d'abord à les extraire, à les définir, à les étudier en eux-mêmes et à reconnaître la nature des produits extrêmes de leur décomposition : carbone, hydrogène, azote, eau, ac(de carbonique, ammoniaque, etc. Plus tard, ils ont cherché à les transformer les uns dans les autres et à produire de nouvelles matières, analogues aux principes organiques naturels, en détruisant ceux-ci par les réactifs à l'aide de pro^ cédés systématiquement ordonnés. Des composés complexes, fixes et souvent incristallisables, formés sous Vinfluence de la vie, on passait aux substances volatiles et définies, plus simiples que les premières; de celles-ci, h des corps plus simples encore; puis enQn aux éléments.

La suite régulière de ces métamorphoses et le caractère des méthodes sur lesquelles on s'appuie pour les réaliser peuvent

(i) Traité de Chimie, t. V, p. i, traduction française; 18/19.

UJI IRTIODUCTIO}!.

être montrés lrè&-neuement par Télude de ramidon. L'amidon 6st un composé ternaire, formé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. 11 n'est pas cristallisé et il offre une structure déterminée qui dépend de la forme des cellules au sein desquelles il a pris naissance; enfm c'est une substance insoluble, fort altérable par la chaleur et par les agents chimiques. Soumettons l'amidon à l'action d'un acide étendu : nous le transformons en un composé nouveau, le sucre de raisin, matière cristallisée, soluble dans l'eau, déjà plus éloignée de l'organisation que ne l'est l'amidon, mais encore fort altérable. Le sucre à son tour devient l'origine de nouveaux produits, plus simples que lui-même. Sous l'influence d'un ferment, par exemple, il fournit de l'alcool et de l'acide carbonique. L'acide carbonique est un composé binaire et minéral; l'alcool, au contraire, possède à un haut degré les propriétés des principes organiques. Comme le sucre de raisin et conune l'amidon, l'alcool est un composé ternaire, formé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène; mais il est bien moins compliqué que les principes qui l'ont formé par leur métamorphose. En effet, chacun sait que l'alcool est un liquide volatil, soluble dans l'eau, doué de propriétés physiques parfaitement définies. H peut être réduit en vapeur, ce qui atteste d'une manière cer^ tfilne une simplicité et une stabilité plus grande que celle du sucre et de l'amidon. Enfin l'alcool résiste bien mieux à l'action de la chaleur, à celle des acides et des alcalis concentrés. Cependant, nous venons de le dire, l'alcool est encore une substance organique ; il n'a point d'analogue en chimie minér9te; sa stabilité, quoique supérieure à celle du sucre, ne saurait être comparée en aucune façon à celle de l'eau ou de r^cide carbonique. Aussi l'alcool, traité par les agents chimiques, éprouve-t-il à son tour de nouvelles décompositions. Il fuOU, par exemple, de faire agir l'acide sulfurique sur ce corps pour le résoudre en eau et en gaz oléOant. La nouvelle substance formée dans cette troisième décomposition, c'estrà-dire le gaz oléûant, est encore plus simple que l'alcool ; car c'est un composé binaire, un carbure d'hydrogène. U est naiurellement gazeux et il résiste bien mieux aux réactiis. Cependant le gaz olcfiant n'est point de Tordre des composés minéraux ; il se délruil plus aisément que l'eau ou l'acide car-

iirtRooucTioN. xxtn

bonique; une chaleur trè^intense suffît pour le décomposer en ses éléments, c'est-à-dire en hydrogène et- en eorbone. A te moment, nous avons évidemment atteint le dernier terme de nos analyses.

Voilà comment, par une suite de transformations définies, nous savons passer de l'amidon au sucre, puis à Valcool, ati gas oléfiant, enftn au carbone, à Thydrogène, à l'eau et à Tacide carbonique. Cette série de décompositions successives pourL> fait être reproduite, avec des phases pareilles, à l'égard de toutes les matières tirées des êtres vivants. C'est ainsi que des composés ternaires, formés de carbone, d'hydrogène et d'ovygène, on passe, en général, aux carbures d'hydrogènîe ; c'est ainsi que' les travaux modernes ont groupé autour dcfs alcools la plupart des composés organiques.

Tous ces changements, dus à l'influence des réactifs, pressentaient jusqu'ici un caractère commun : les éléments des corps qui les éprouvent se trouvaient de plus en plus rapprochés de leur séparation finale. En un mot, au lieu de décomposer complètement et du premier coup les combinaisons organiques formées sous l'influence de la vie, on les décomposait par degrés successifs et suivant une échelle régulière, on passant du composé primitif à des composés moins compliqués, èe ceux-ci à d'autres, et ainsi de proche en proche, jusqu'à ce que l'on eût atteint les termes simples d'une destruction totale. 'De là cette l>elle série de travaux poursuivis pendant trente années qui ont permis d'obtenir tant d'êtres artificiels par la voie des décompositions ménagées, et qui ont jeté les bases aiialytiques de la classification des substances organiques. Mais on ne savait point jusqu'ici remonter cette échelle, partir des corps élémentaires pour former, par le seul jeu des affinités que l'on a coutume de mettre en œuvre dans la nirture inorganique, des carbures d'hydrogène, puis des alcools et dès composés de plus en plus compliqués.

Aussi les lois de la combinaison observées en chimie minérale semblaient-elles insuffisantes pour expliquer les fehs observés dans la nature organique, comme si quelque chose de vital demeurait jusqu'au bout dans les principes organiques et leur imprimait ce cachet originel qui donne à ces corps on air de famiMe et les fiait reoonnaUre n l'instant.

UfV INTRiODlUCTIOlf.

Ceue dMîéreace iondamentale entre l'éuit d'avasbcement de la chimie organique et celui de la chimie minénile se retrouve jusque dans le mode d'exposition qui avait été suivi dans l'étudie de ces deux sciences. Tandis que la chimie minérale pan des corps simples et s*élève graduelieroent aux composés binaires, ternaires, etc., qui résultent de la combinaison de ces corps simples, pris deux a deux, trois à trois, etc. ; tandis qu'elle va toujours du simple au composé; la chimie organique procède en général inversement. Tous les auteurs qui l'ont exposé, en marchant du connu à l'inconnu et sans autre point d'appui que les considérations expérimentales, ont dû prendre leuur point de départ dans les produits immédiats de l'organisation. £n général, ils ont procédé du ligneux et ée l'amidon au sucre, du sucre à l'alcool, de l'alcool enOn aux carbures d^hydrogène, c'est-à-dire qu'ils sont partis des corps les plus composés parmi ceux que nous rencontrons dans les êtres vivants, puis ils sont descendus par une analyse successive» en traversant l'étude d'êtres de plus en plus simples, jusqu'aux composés binaires et jusqu'aux éléments. La science se trouve dès lors comme suspendue dans le vide et privée d'une base.indépendante. Si quelques chimistes ont suivi un ordre difCé- ; rent dans ces expositions, cependant ils ont été forcés de donner aux composés organiques qu'ils ont voulu décrire en première ligne la même origine physiologique que tous les autres auteurs, c'est-à-dire de les obtenir au moyen d'autres composés organiques, plus complexes, et que les êtres vivants seuls sont aptes à produire. Mélange singulier, quoique nécessaire, de chimie et d'histoire naturelle, qui ôte à la science une partie de sa rigueur abstraite.

On voit par ces développements quelles différences ont séparé jusqu'ici la chimie organique et la chimie minérale, sû«s le triple rapport de la marche générale des découvertes, de la nature des méthodes et de la manière de présenter l'ensemble de la science. Ces différences tenaient essentiellement à l'impuissance dé la synthèse en chimie organique, opposée-à sa puissance en chimie minérale.

Ce n'est pas que l'on n'ait réussi à produire avant ces derniers tem^ quelques substances analogues aux principes organiques par la nature de leurs éléments. L'urée est l'exemple

HrriODITCTIOK. %Xf

leplud ancien el le plus fnppani de ceé premières synihèëes. Mais la formation ^ ces suMtanoes» au nombre de deux ou trois seulement, « placées, d'après Berzelius, sur la limite. ex^ » irême entre la composition organique et la eomposition In-J » orfpaûique (i) »» et sitaées en dehors des cadres les plus <uh ractéristl^es de la chimie organique, était insuffisante poor' décider la question d'une manière générale. Aussi Beraelios disait-Il encore ; « Quand même nous parviendrions avec le- » temps à produire avec des corps inorganiques plusieurs sobn » stances d'une composition analogue à celle des produits- » organiques, cette imitation incomplète est trop restreiaie j» pour que nous puissions espérer produire des corps orga*> » niques, comme nous réussissons, dans la plupart des cas, i^ »' confirmer l'analyse des corps inorganiques en faisant leur » synthèse (2). »

Bref, les exemples de synthèse étaient jusqu'ici si rares, tellement isolés et si peu féconds, que la plupart des esprits étaient portés à regarder comme chimérique toute espérance de refeire d'une manière générale les substances organiques au moyen des corps simples qui les constituent. Quelles que fussent les opinions spéculatives sur ce sujet, aucun alcool n'avait été produit expérimentalement au moyen d'un carbure d'hydrogène, aucun carbure n'avait été formé avec les élé-^ ments. En envisageant l'extrême mobilité des composés oiiga* niques, leur physionomie particulière, la facilité avec laquelle les forces les plus feibles opèrent leur destruction, plusieurs * chimistes continuaient même à penser que leur formation au sein des organismes vivants dépendait a de l'action mystérieuse j» de la force vitale, action opposée, en lutte continuelle avec 9 celles que nous soitimes habitués à regarder comme la caose j» 'des phénomènes chimiques ordinaires (3). » C'est ainsi que • Gerfaardt avait pu dire, il y a quelques années, en parlant de ' son système de classification : « J'y démontre que le chimiste

(1) BBRZiuuf, Traité de Chimie, t. V. p. 12, traduclioo française; i83j.

(3) BERZBLitSi même ourrage, p. 1 3 et 14.

(3) Voir aussi GerhaRDT, Précis de Chimie otganiquPj t. I, p. 2 et surtout p. 3;