INTRODUCTION. XXVII

de la vie, la chimie organique se trouve maintenani posséder une base indépendante ; elle peut rendre à son tour à la physiologie les secours qu'elle en a si longtemps tirés.

Cette marche nouvelle de la chimie organique s'effectue en procédant suivant les mêmes idées qui ont fondé la synthèse en chimie minérale. Dans les deux cas, il suffit de suivre une marche inverse de celle de l'analyse. On a vu comment l'analyse organique conduit à décomposer les principes naturels, à former d'abord les corps volatils et principalement les alcools; de ceux-ci, l'analyse passe aux carbures d'hydrogène, et des carbures aux éléments.

Benversant les termes du problème, j'ai pris pour point de départ les corps simples, le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azcMe, et j'ai reconstitué par la combinaison de ces éléments des composés organiques, d'abord binaires, puis ternaires, etc., les uns analogues, les autres identiques avec les principes immédiats contenus dans les êtres vivants eux-mêmes.

Quelques développements sont ici nécessaires pour montrer la suite progressive de ces formations synthétiques. Les substances que l'on forme d'abord, par des méthodes purement chimiques, sont les principaux carbures d'hydrogène, c'est-àdire les composés binaires fondamentaux de la chimie organique. Pour les produire de toutes pièces, au moyen des composés minéraux et des éléments eux-mêmes, voici l'une des voies suivant lesquelles on peut procéder. On prend l'oxyde de carbone, c'est-à-dire une substance purement minérale, et, par le seul concours du temps et des affinités ordinaires, on combine cet oxyde de carbone avec les éléments de l'eau : on obtient ainsi un premier composé organique, à savoir l'acide formique. Cet acide, uni avec une base minérale, engendre un formiate ; détruisant enfin le formiate par la chaleur, on oblige le carbone de l'oxyde de carbone et l'hydrogène de l'eau à se combiner à l'état naissant pour donner lieu à des carbures d'hydrogène. Ainsi se forment le gaz des marais, le gaz oléfiant, le propylène, etc. Des méthodes analogues permettent d'obtenir les principaux carbures d'hydrogène au moyen des éléments; c'est le premier pas de la synthèse.

Les carbures d'iiydrogène ainsi préparés deviennent à leur tour le point de départ do la synthèse des alcools. Avec le gaz

XXVIII INTRODCCTION.

des marais et l'oxygène, on forme I*alcool mélhylique; a\ec le gaz oléfîant el les éléments de Teau , on forme l'alcool ordinaire; avec le propylène el les éléments de l'eau, oti forme l'alcool propylique, etc.

Voilà par quelles méthodes générales j'ai opéré la synthèse des carbures d'hydrogène el celle des alcools. Ce sont les premiers produits de la synthèse, et les plus difticiles à réaliser. Les carbures d'hydrogène el les alcools, en effet, sont les plus caractéristiques peut-être parmi les composés organiques. Ils n'ont point d'analogues en chimie minérale, ils constituent la base de notre édifice, et ils deviennent le point de départ de toutes les autres formations. L'intervention des actions lentes, celle des affinités faibles et délicates, sulBsent pour les obtenir. En s'appuyant sur les mêmes méthodes, on peut pousser plus avant ; en effet, à mesure que Ton s'élève à des composés plus compliqués, les réactions deviennent pWs faciles el plus variées, el les ressources de la synthèse augmentent à chaque pas nouveau. En un mot, dans l'ordre de la synthèse organique, le point essentiel réside dans la fomialïon des premiers termes au moyen des éléments, c'est-à-dire dans celle des carbures d'hydrogène et des alcools : c'est elle qui efface en principe toute ligne de démarcation entre la chimie minérale et la chimie organique.

Cette formation est d'autant plus décisive, qu'elle permet de rattacher les nouveaux résultats avec les travaux accomplis jusqu'ici en chimie organique. En effet, les chimistes savent aujourd'hui produire, au moyen des alcools et des carbures, une multitude d'autres composés : lels sont les aldéhydes, premiers termes d'oxydation qui comprennent la plupah des huiles essentielles oxygénées; lels sont encore les acides organiques, si répandus dans les végétaux el dans les animaux. Eh Combinant ces mêmes alcools et ces mêmes carbures avec les acides, on obtient les éthers composés, nouvelle catégorie de ' substances propres à la chimie organique, et qui se retrouvent dans la végétation. L'ensemble de ces rési/llats comprend la plupart des composés ternaires. On peut aller plus" loin. En effet, les alcools, les aldéhydes, les acides, étant unis avec l'ammoniaque, donnent naissance à leur tour aux substances quaternaires, formées de carbone, d'hydrogène,

INTRODUCTION. XXJX

d'oxygène et d'azote, c'est-à-dire aux corps désignes sous les noms d'amides et d*alcalis.

La synthèse étend iiinsi ses conquêtes, depuis les éléments jusqu'au domaine des substances les plus compliquées, sans que Ton puisse assigner de limite à ses progrès. En effet, si Ton envisage par la pensée la multitude presque infinie des corn*posés organiques, depuis les corps que Tart sait reproduire» tels que les carbures, les alcools et leurs dérivés, jusqu'à ceux qui n'existent encore que dans la nature, tels que les matières sucrées et les principes azotés d'origine animale, on passe d'un terme à l'autre par des degrés insensibles, et l'on n'aperçoit plus de barrière absolue et tranchée, que l'on puisse re^ douter avec quelque apparence de certitude de trouver infranchissable. On peut donc affirmer que la chimie organique est désormais assise sur la même base que la chimie minérale. Dans ces deux sciences, la synthèse, aussi bien que l'analyse, résultent du jeu des mêmes forces, appliquées aux mémos éléments.

On voit ici quelle est la marche successive de la synthèse, comment elle permet de construire les fondements de l'édi- (ioe, et d'en asseoir les premières assises, en coordonnant les résultats nouveaux et les résultats acquis sous un même point de vue et par une même méthode, comparable à celle de la chimie minérale. On voit aussi comment aux nouvelles méthodes de formation synthétique répond une manière nouvelle d'envisager la science et des liens nouveaux et généraux entre les faits qui la constituent. Ce qui caractérise surtout ces nouveaux liens, ce nouveau point de vue, ce qui les distingue essentiellement des opinions passagères qui se sont succédé dans la science, c'est qu'ils ne reposent pas sur des conjectt^es, sur des présomptions plus ou moins incertaines, mais sur des faits réalisés. Aussi les nouvelles vues permettent-^ elles de constituer la science en dehors des systèmes incomplets et incertains qui sont fondés sur les procédés de décomposition. Enfin l'application aux substances naturelles des procédés généraux qui résultent de ce vaste ensemble d'idées etde travaux fournit aux travaux synthétiques une base chaque jour plus assurée. Elle permet dès aujourd'hui de former de toutes pièces un nombre immense de substances organiques ;

X\1L INTR0DUGT1ON.

elle ouvre en même temps aux recherches futures un champ illimité.

En eiTel, au delà de ce premier dom%ine conquis sur Vinconnu» et rattaché déflnitlTement à la chimie minérale» s'étend la multitude des composés naturels qui n'ont pas encore été reproduits par Tart» ni même soumis à une étude analytique suffisante. Voilà quels corps il s'agit maintenant d'attaquer à l'aide des mêmes idées, des mêmes méthodes générales qui ont permis de former les composés fondamentaux. Déjà la synthèse pénètre dans ces nouvelles régions. La reproduction des corps gras neutres fournit l'exemple d'une classe entière de principes naturels de cet ordre reconstitués par les mêmes méthodes générales.

Ces faits, ces rapprochements féconds, ces vues et ces prévisions sont en partie réalisés, en partie appuyés sur des conjectures : on exposera les premiers avec toute la netteté que comportent des résultats acquis; on signalera les seconds avec toute la réserve qu'exigent des problèmes aussi délicats et dont la solution se développe chaque jour sous nos yeux.

L'exposition générale des méthodes synthétiques lionne lieu à un nouvel ordre de considérations, presque inaperçu jusqu'ici en chimie organique. £n effet, on est conduit par là à formuler d'une manière générale toute une série de problèmes qui n'ont jamais été discutés d'une façon suivie et systématique : on veut parler des problèmes inverses. Ces problèmes se présentent à chaque pas dans les recherches synthétiques: il n'en est aucune qui ne repose sur leur discus^ sion. Ils ont pour objet de renverser toute réaction, toute décomposition, et de remonter dans chaque cas des produits transformés aux substances primitives. Ppur en bien faire comprendre la signification et la portée vériuble, nous croyons nécessaire d'exposer avec détail les problèmes inverses dans quelques-unes de leurs applications particulières. Il s'agit des transformations réciproques entré les divers composés binaires du carbone; l'intérêt qui s'attache à leur étude est d'autant

INTRODUCTION. XIKI

pltti» tif, qu*elle embrasse» enire aulres résultais, la s^nlhèse du gaz des marais.

Le carbone combiné avec Toxygène forme l'acide carbonique; avec le soufre, il produit le sulfure de carbone; son usion avec le chlore constitue, entre autres produits, le pepchlorure de carbone ; enfui la plus simple des combinaisons entre le carbone et l'hydrogène est le gaz des marais. Ces quatre combinaisons binaires du carbone renferment toutes le môme poids de carbone dans un même volume de leurs vapeurs* Deux d'entre elles, l'acide carbonique et le sulfure de carbone, peuvent être obtenues par la combinaison directe de leurs éléments. Étant donnée l'une de ces quatre combinaisons binaires du carbone, il s'agit de produire à volonté les trois autres.

Commençons par le gaz des marais ; c'est le moins stable des quatre composés, celui qu'il est le plus facile de méta^ morphoscr. L'action directe du chlore sur le gaz des marais, à la température ordinaire, le transforme en perchlorure de carbone; le soufre, agissant à la température rouge sur le gaz des marais, produit du sulfure de carbone; enfin il suffit de mô- 1er l'oxygène et le gaz des marais, puis d'enflammer le tout, pour obtenir à l'instant de l'adde carbonique.

Cherchons maintenant à produire des changements analogues au moyen du perchlorure de carbone. En faisant agir ce corps sur un sulfure minéral, à la température rouge, on obtiendra du sulfure de carbone; en opérant avec un alcali, on produira de l'acide carbonique. 11 e^ même assez facile de changer le perchlorure de carbone en gaz des marais, en faisant agir peu à peu l'hydrogène sur le perchlorure, à la température du rouge sombre. On trouve ici une ressource nouvelle pour obtenir le gaz des marais par synthèse, puisque, pour arriver au but, il suffit d'obtenir d'abord le perchlorure de carbone.

Prenons le sulfure de carbone à son tour comme point de départ. Nous pourrons le changer en acide carbonique, sous riafluence de la potasse, surtout si nous faisons intervenir le concours de la chaleur. Avec ce môme concours, le chlore donn^era naissance au perchlorure de carbone. Enfin, si nous faisons agir à la fois le sulfure de carbone et l'hydrogène sul-

UXIt INTIÛDUCTIOK.

furé, $ur un snétal, k la tenipéralure du> rouge soiiibre» n4>i|« cffeciuerons la combinaison du carbone et deFli^drogéa^^nate'saniy et nous obtiendrons le gaz des marais. Voilà d^^ <vi»e première méthode pour réaliser la synthèse de ce gaz» puisquo le sulfure de carbone peut être préposé au moyea de ses éléments.

Venons enfin à l'acide carbonique ; entre les quaitre combinaisons binaires du carbone, c*est la plus stable; c'est celle qu'il est le plus difficile de transformer dans Tune quelconque» des trois autres. Cependant on peut encore parvenir au résul«^ tat demandé. En effet, l'acide carbonique sera facilement changé en oxyde de carbone, et nous avons dit plus haut comment l'oxyde de carbone, réagissant à l'état naissant sur .les éléments de l'eau, engendre le gaz des marais. Celui-ci obteoM, rien n'est plus facile que de préparer le chlorure de carbone. et le sulfure de carbone. Le cercle des métamorphoses se trouve ainsi complètement parcouru.

On voit par cet exemple comment on peut obtenir tour. à. tour : i"" les réactions directes produites en vertu des affi** nités les plus énergiques et des conditions de stabilité les, plus simples ; 2* les réactions inverses, développées dans des conditions indirectes, en vertu de l'état naissant. lies darnières réactions nous conduisent à résoudre un problèii^ synthétique d'une grande importance. Voilà le type des mér» thodcs inverses et de leurs applications.

tour mieux préciser le point de vue général de cet.Qv^vrage«^ il a paru nécessaire d'exposer dans l'introduction l'histoire rér^ sumée des développements de la chimie organique, et de dire comment les problèmes essentiels ont été envisagés aux dif-.. férentes époques. Cet exposé historique a pour but principal de mettre en lumière les faits qui se rapportent à la décomppr sition et à la recomposition des matières organiques» à l'exciu* sion de tout ce qui se rattache à d'autres idées. En mainten^jint ainsi limité le champ de notre étude, nous pourrons nvontrf r avec plus do netteté comment l'analyse est nécessaire -jpopr,

iiitmovrcTtOTr. \txm

iàVre cùtvmWte les éléments que la synthèse doit coordonner, tpïèîs prdMèmcs ont été posés et résolus jusqu'ici, dans lés dea* ordres corrélatifs de Vànalyse et de la synthèse, et quels ârUtres problèmes la science doit maintenant aborder.

▼olcl quelle sera la marche suivie dans celte exposition.

Dans la Section II, on dira comment ont été découverts les éléments des substances organiques , c'est-à-dire les corps shnples et les principes immédiats, et l'on cherchera à moniret quels liens historiques existent entre ces découvertes et relies qui ont fixé les lois fondamentales de ta chimie itiinérale.

•'Après «voir ainsi défini les origines de la chimie organique, on exposera brièvement dans la Section III les travaux accompNft durant le premier tiers du dix-neuvième siècle pour déterminer te composition élémentaire et l'équivalent des sub-

«^nee^ organiques.

Les recherches précédentes ne jetant polYit encore une lumfèfe stiffisante sur la nature réelle des principes organiques, pôUr aller f^us loin, on a eu recours à leur analyse par la métMde des décompositions graduelles; l'indication succincte cte ees expériences foame l'objet de la Section IV.

T^ns W Section V, on tâchera de montrer comment, les résviltats des analyses partielles étant coordonnés, on a été conduit à groufier les composés organiques suivant leur fonction chimique, et à établir les premiers cadres d'une classification générale. A la suite de ces études, les lignes d'ensemble de la chimie organique ont commencé à se dessiner, les limites ont été entrevues et la synthèse est devenue possible.

C'est à rénumération des recherches synthétiques que la Sécilonr VI est consacrée. Elle renferme l'indication sommaire de^ttâVattx relatifs : i** à la formation artificielle de certains pHrtCii^s naturels au moyen d'autres principes de même espèce, 'plus compliqués que les corps auxquels ils donnent nallssance; a* aux synthèses partielles que l'on peut opérer à l^tdè'de composés organiques plus simples; 3"* à la synthèse tbtri^des composés organiques au moyen des corps élémentâfries.

" CDfln dans la Section VII, on exposera plus spécialement

lè't>Ifln général du présent ouvrage.

XXXIV INTR0DUCTI0:y.

SECTION II

LES ÉLfiMENtS £t tss PlltNCIPES tMlffit)rAt9.