LIVRE IV

C'est pourquoi les métamorphoses sont indispensables pour donner aux déductions une base plus solide. Leur examen se présente ici sous un jour tout nouveau, puisqu'elles deviennent un instrument indispensable dans les recherches synthétiques. Cet objet précise leur direction et montre en même temps les causes de l'état d'imperfection dans laquelle la science est demeurée jusqu'à présent. En effet, dans la plupart des cas, les études analytiques ont été extrêmement incomplètes, faute d*objet défini et de marche certaine. Elles ont abouti surtout à de certaines transformations, prises à peu près au hasard, provoquées par des agents violents et destructeurs et dirigées principalement dans le but d'obtenir des résultats aisés à constater, des corps nouveaux d^une préparation facile ou élégante. Tout au plus les a-t-on regardées comine destinées à déterminer avec certitude la formule véritable des corps examinés. Aujourd'hui il s'agit de poursuivre ces études et de les coordonner systématiquement, en vue des formations synthétiques qui sont le but définitif de la science et le seul gage assuré de son exactitude.

La recherche et l'examen des substances diverses qui résultent des décompositions successives d'un principe déterminé, rétude des liens qu'elles présentent entre elles et vis-à-vrs du composé primitif, consUtuent l'analyse delà constitution de ce composé ; ils rétablissent par des inductions probables, mais sans avoir la vertu de la démontrer; car ce |Mrhrilége n'appartient qu'à la synthèse. Dans tous les cas, cette analyse est d'autant plus exacte et elle conduit d'autant plus sûrement à h synthèse, qu'elle comprend des substances plus voisines des corps primitifs et obtenues dans des conditions plus délicates et plus multipliées.

Pour rétablir, on étudie principalement la décomposition du principe naturel parla chaleur; l'influence qu'il éprouve de la part des agents d'hydratation et de déshydratation; ses combinaisons directes ou indirectes et ses dédoublements; ses décompositions par les agents d'oxydation et de réduction ; enfin les altérations qu^il éprouve par l'action des divers corps simples, tels que le chlore, le brome, le soufre, le phosphore, les métaux, etc.

En examinant chacune des décompositions, on détermine

DCS MÉTHODfS. 335

avec soin les conditions limites dans lesquelles elle peut s'accomplir au point de vue du temps, de la température, de la proportion de& agents employés» etc. Ces conditions limites éUAt connues» il devient plus facile de suivre la réaction pas à pa$ dans chacune de ses phases successives. Or c'est Tétude des premières transformations qui donne la clef des transformations suivantes et dont la connaissance est surtout essentielle dans toute recherche de synthèse.

En opérant ainsi, on obtient des composés nouveaux, généralement plus simples que la substance dont ils dérivent. On dirige l'étude de ces dérivés, de façon à comparer entre eux les produits des diverses réactions opérées sur le principe primitif et à chercher quels liens existent entre ces produits, s'ils se correspondent deux à deux dans les diverses réactions, et si chacun des produits de Tune peut être formé analytiquement au moyen des produits des autres réactions. Ces rapprochements sont extrêmement féconds.

Les produits des décompositions même les plus éloignées offrent encore un certain intérêt; car ils comprennent un petit 'nombre de composés simples et stables, propres à caractériser la série générale à laquelle appartient le principe primitif. C'est ainsi que les composés cyaniques, dans leur destruction, fournissent presque toujours des corps du même groupe; les alcools et les acides homologues, C*"H*"0*, fournissent des acides et des dérivés compris dans les mêmes groupes généraux que les corps primitifs, etc.

Telle est la marche qui peut être suivie dans l'étude analytique d'un principe défini. Pour en montrer toute l'efficacité, il suffira de dire que c'est ainsi que l'analyse a révélé la constitution réelle des corps gras neutres. Après les avoir décomposés d'abord par des agents violents et propres à produire une destruction profonde, tels que la chaleur rouge, la distillation sèche* l'oxydation à l'aide de l'hydrate de potasse et^e l'acide nitrique, etc., on a eu recours à des agents plus doux opérant à une température plus basse, tels que les alcalis étendus d'eau et l'eau elle-même. Toutes les destructions compliquées, opérées aux dépens des corps gras neutres sous l'influence de la chaleur ou des agents d'oxydation, peuvent d'ailleurs s'expliquer avec netteté par l'action séparée de ces divers agents sur

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iesideux princip^Si acide etgljcérinet que l'ontpéuâsit«à*ièbienir dans des conditions plus délicates. •. i < >> U) ,* \

Voilà ciomniefK l'analyse conduit à regarder iQ&^prps 'gras aeutreis comme formés probablement par r-unièiv de Jh ^giyeérine avec les acides gras. Et il suffit de retiv^rserlesphéM»mènes de l'analyse pour opérer oette <pmbiMi^oni et> j^ttr iréaliser la synthèse des corps gras neutres^ ■••• -i « f- - "" ^

Toute synthèse peut se ramener à une déduction ^alQg^e, au moins sous le rapport des recherches préalables qui doivent lui servir de point de départ. Dans presque tous les,cas,x'est une conséquence naturelle et nécessaire des études ,an^lj'Mques et des liens établis entre un corps et les dérivés «auxquels il donne naissance sous l'influence des réactifs.

Le principe de la synthèse consiste dans le reAverseiyeht des réactions analytiques. Toutes les fois qu'un, coi;ps se. tn^ijV^forme par oxydation, par réduction ou autrero^^nt^ ^i^u^^^lçs* fois qu'il se décompose en deux autres corps ou dans uq^pj^s grand nombre, on doit chercher à réaliser la méta^pi:(\^ose réciproque, c'est-à-dire à réduire le principe oxjdé,,,à..fl^,4Ç''' la substance réduite, à recombiner les produits- de |î|éc^QÇi|tf^ ^ition, de façon à régénérer le composé primitif. . , ^..ri..

Les synthèses que l'on réalise ainsi ne. sont ppipt tf)yj|3^^rs des synthèses totales. Pour qu'il en soit ainsi, il esf ii^cci^^fe de p^rtii: des éléments de chaque substance org^^ue^^f,^^ voir du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygènia, etc., /o,u ^i\yf({^u moins, de prendre pour origine des formations un C(KMtAMî puisse êtiçe formé lui-même avec certitude avec.ces él^m^ts. Dans les cas oq cette condition n'est pas remplie, les,^as^i#^^ n'en présentent pas moins un caractère syntbétiqu,e.; iua|^ yfftt** êtire poussés jusqu'au bout^ ils réclament des rec))efX^f,jiouvelles. . -;.. ,..,^

Eu général, le premier travail, et le plus simple,, ceQS^iïM^à revenir au principe primitif, en iKirtant de ceux de se« dérivés qui renferment la même proportion d^ caibooe*^ iA4iis^«,|iir exemple, Talcool oxydé ayaut fourni successîTeiiieiiuri

DR» HATflODES. :i37

fayde et Tacide acétique, on peut se ))foposer de revenir 4o l'acide acétique ou de Taldéhyde à Talcool.

Si ia. proportion du carbone n*est pas conservée danâ ler( dérivés, la sgraihése devient plus difticile : elle exige alors une 4isoU8skM[i approfondie de la réaction, destinée à la rapporter à deuY ou irotd corps équivalents à la substance primitive» et dans lesquels on peut la regarder comme scindée au noKiment de la décomposition.

Deux cas peuvent se présenter ici : tantôt les composés nouveaux sont tels, que le corps primitif puisse être représenté par la somme de leurs éléments, accrue ou diminuée des éléments de l'eau; tantôt ces composés nouveaux ont en outre gagné ou perdu de l'oxygène ou de rhydrogène.

Dans le premier cas, on s'efforce de recombiner les produits de Ta décomposition. La synthèse de Talrool, celle des élhers, celle des corps gras neutres, etc., appartiennent à cet ordre de phénomènes.

Dans le second cas, on décompose la réaction en deux parties, savoir: un phénomène de dédoublement; puis un phénomène de réduction ou d'oxydation, exercé sans perte de carbone.

On rentre ainsi dans les problèmes précédents, et Ton voit ct)nlmeni la synthèse totale du corps primitif se trouve ramenée à celle des dérivés plus simples. Si ces derniers n'ont pas encore été formés de toutes pièces, on les soumet à une étude ffffàiyUqtre semblable, suivie d'une recherche synthétique analorgoe, et l'on poursuit la construction de cette échelle aîterfftitlve, fxïtt côté, jusqu'à ce que l'on soit descendu aux éléments,* et de l'autre côté, jusqu'à ce que l'on soit i-emonté au 'ibifijib^é naturel.

'•'Toutes ces métamorphoses synthétiques doivent d'ailleurs Vèttectuer pas à pas, en parcourant par degrés aussi resserrés qtfè pos^ble la route inverse des décompositions.

Atf lieu de recourir à cette marche lente et régulière, et de procéder graduellement, on peut chercher à remonter l'échelle atMytique d'un seul coup, en profitant des phénomènes de iréduetiôn et de complication moléculaire qui se produisent éànil^ ôêhaines réactions, et particulièrement dans la distflbtkm ^sè^fi^. Dans ces conditions, on forme des matières plus

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stables que leurs génoraleurs, parce qu'elles sont moins oxygénées, el parfois même tout à fait exemples d'oxygène. Celle circonstance assure leur production dans des conditions extrêmement variées. Mais souvent il arrive qu'à cette simplicité plus grande dans la composition répond une augmentation dans le nombre d'équivalents du carbone. Et ce sont là les phénomènes dont on tire parti. En effet, les nouvelles substances étant obtenues, il devient plus facile de redescendre, par voie d'oxydation et de décomposition, jusqu'aux composés originaires, puisqu'ils renferment un nombre d'équivalents de car* bone inférieur à celui de leurs dérivés.

C'est ce genre de solution qui a été appliqué dans le Livre I** à la synthèse totale des carbures d'hydrogène, sur laquelle repose consécuiivemenl celle des alcools et de leurs nombreux dérivés.

Quelle que soit la marche suivie dans les recherches synthétiques, la nature des agents proprQ3 à atteindre les divers résultats est indiquée par les décompositions mêmes; car, pour accomplir la synthèse d'un corpè au moyen des produite de sa décomposition, il sujjfit de renverser le jeu des forces que l'analyse a mises en évidence. On y réussit fréquemment en replaçant les corps produits par l'analyse dans les conditions les plus voisines de celles où la décomposition s'est opérée, afin de se mettre dans les circonstances les plus rapprochées de celles où peut exister le corps dont on veut opérer la synthèse. On élimine seulement celles qui déterminent d'une manière nécessaire la décomposition de la substance cherchée. Pulâ on fait varier successivement, ou à la fois, les autres conditions de proportions relatives, de température, de temps, etc., et Tott réussit ainsi très-souvent à opérer la synthèse poursuivie. Il est facile de reconnaître l'application de ces principes dans ki formation des corps gras neutres et dans celle de l'alcool.

Dans tous les cas. Si l'analyse a été suffisamment profonde, la synthèse est possible, et l'impuissance de nos efforts firctuels atteste surtout le défaut de nos connaissances enalytiquesr. Mais les tentatives, même infructueuses, si elles dont dirigées par des méthodes convenables, conduisent à reconnaître en quoi l'analyse a été incomplète et dans quelle direction on doit la poursuivre de nouveau.

DKS SifiTHODES. 33lj

Avant d'aller plus loin» il est nécessaire de dire quelques mots de l'une des plus grandes difficultés que Ton puisse rencontrer dans les problèmes de synthèse : on veut parler de l'isomérie.

Un grand nombre de composés organiques peuvent être représentés par une même composition centésimale, un même équivalent et une même formule. Parfois ces composés, soumis à l'action des mêmes réactifs, se décomposent dans des sens tout à fait distincts. On est alors fondé à les rapporter à des générateurs différents, et leur synthèse n'offre aucune difficulté particulière. Mais il arrive souvent que des corps distincts par quelques-unes de leurs propriétés, mais identiques par leur formule, développent sous l'influence des réactifs ordinaires les mêmes produits de décomposition. Il faut alors recourir à des considérations beaucoup plus délicates et sur lesquelles la nature de nos connaissances est encore extrêmement imparfaite. Cependant, lorsqu'on approfondit l'étude des composés isomériques dont il s'agit, on arrive à reconnaître que la différence de leur constitution se révèle encore par quelque diversité dans la nature ou dans le mode des dédouble-

Les applications les plus importantes de ce dernier ordre de considérations se trouvent dans l'étude des essences, des principes sucrés et de leurs dérivés. Tous ces corps se manifestent sous une grande variété d'états moléculaires distincts, tout en possédant une même composition, une même formule, wne fonction pareille, et des métamorphoses à peu près identiques*

Les problèmes relatifs k ces groupes de composés isomériques doivent être traités avec une délicatesse toute particulière. Ainsi, par exemple, la formation du camphre, C'^'H^^^O^ et celle du camphre de Bornéo, C'^H^^O', au moyen du carbure C^^^H^*, quoique faciles en apparence, a en juger par les formules, ne peuvent cependant être abordées que par des oonsidérations fondées sur l'isomérie. Les réaetions simples^

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que Ton déduiiait des analogies ordinaires, conduisent suit à détruire, soit à modifier moléculairenieni le carbure d'hydrogène ou ses dérivés.

L'élude de ces éiais moléculaires et des conditions propres à les produire ou à les modifier, est le fondement nécessaire de presque toutes les recherches nouvelles qui pourront e(re entreprises sur les matières sucrées et sur les principes azotés de nature animale. C'est assez dire quelle importance présente cette élude et à quel point les progrès ultérieurs de la chimie physiologique lui sont subordonnés.

En se fondant sur les idées qui viennent d'être développées, on peut reconnattre clairement, dans la plupart des cas, quels sont les faits dont le rapprochement fournit les induelions destinées à guider les recherches synthétiques, et il est permis de tracer dès à présent les directions générales qu'il est nécessaire d'observer dans de semblables investigations.

En effet, l'histoire des synthèses déjà réalisées peut être résumée à l'aide d'un certain nombre de méthodes développées dans le courant de cet ouvrage, mais éparses çà et là et présentées sous la forme d'applications individuelles. On cherchera à les réunir ici et à poser les problèmes généraux, autant que la chose est possible dans l'état actuel de la science. C'est ainsi qu^ le lecteur sera mis complètement à même de juger de la valeur de ces méthodes, de leur étendue, des espérances que l'on peut en attendre dans l'avenir, enfin de leur application à des cas nouveaux, les uns déjà prévus, les autres demeurés jusqu'ici en dehors de nos prévisions.

En résumé, le Chapitre l*' de ce Livre sera consacré à l'étude des réactions que peuvent éprouver les matières organiques.

Dans le Chapitre 11, on traitera de certains phénomènes £;énéraux désignés sous le nom d'actions de contact et de fermentations^ lesquels jouent un rôle tout à fait essentiel en chimie organique et semblent présidera la plupart des transformations qui s'opèrent au seiti des tissus orgïinis(»s.

DhS MlhlllODKS. 31*1

Dauâ le Ciiapilre 111, on donnera quelques développement relatifs à l*isoniérie.

Enfîn, on traitera dans le Chapitre IV des preuves de la synthèse et de quelques-unes de ses applications à Tctude des phénomènes physiologiques, principalement en ce qui concerne l'étude de la formation et des métamorphoses des prîn- < ipes organiques dans les êtres vivants.

34^ LIVRE lY. CHAPITRE I. SECTION I.