‹ Contribution à l'étude des actions physiologiques de la lumière Action des rayons ultra-violets sur les hydrates de carboneChapitre 49 sur 76 · LATE · texte numérisé non relu

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Expérience IT. — Dans un petit ballon de quartz d'une capacité de 50 cme. on place 30 emc. d’une solution de levulose pur à 1 % dans l’eau distillée. Après avoir bouché le flacon à l’aide d'un bouchon de liège on le place sous la lampe à mercure à une distance suffisante pour que la température du liquide ne dépasse pas 50°.

Cette liqueur examinée au polarimètre donne une dé-

viation de 2°. Après 23 heures d'exposition, une nouvelle lecture donne — 1°, 30° et au bout de 47 heures la valeur de la déviation tombe à — 1°, 22’. L'expérience étant alors arrêtée, on caractérise avec une grande netteté la présence du formol dans cette solution dont la réac-

lion au papier de tournesol est fortement acide.

Expérience IV. — 6 gr. de lévulose pur dissous dans 250 cmc. d'eau distillée sont placés dans un ballon de quartz puis exposés à l'action des rayons ultra-violets dans des conditions où la température ne dépassait pas 50°. Le pouvoir rotatoire initial de cette solution est de — 4°,36" au bout de 24 heures il est de — 4° et il passe à —3°30" à la 68° heure pour atteindre la valeur de —3°10° après 116 heures d'exposition. Ce liquide d'expérience contient de l’aldehyde formique, il est acide au tournesol. Il jaunit pendant une ébullition de quelques minutes en dégageant des vapeurs qüi rougissent le papier de tournesol bleu. Une partie soumise à la distillation dans un appareil à entraînement par la vapeur d’eau laisse passer

un liquide légèrement acide et présentant les réactions

caractéristiques de l’aldchyde méthylique. Une solution témoin de lévulose traitée de la même façon ne subit au-

cune altération.

Expérience V. — Une solution de lévulose à 15 % est

exposée aux rayons ultra-violets à la température de 70° à So° dans un ballon de quartz. Au bout de trois heures la solution devient légèrement jaune et il se produit un dégagement de bulles de gaz à l'intérieur du liquide ainsi irradié. L'expérience étant arrêtée à ce moment on constate la présence du formol et de composés acides dans la liqueur elle-même et dans le produit de sa distillation

par entraînement à la vapeur d’eau.

Expérience VI. — Trois grammes de lévulose pur dissous dans 30 emc. d'eau distillée sont exposés aux rayons ultra-violets d’une lampe à mercure fonctionnant au régime ordinaire de 60 volts et 3 ampères. Cette solution est placée dans un ballon de quartz à peu de distance du tube lumineux de la lampe, dans des conditions telles que la température du liquide en expérience est d'environ 80°. Le ballon de quartz est bouché par un bouchon de liège qui laisse passer un tube coudé venant plonger verticalenient dans une fiole conique contenant 20 cmc. d'eau distillée. Au bout de quelques heures d’exposit'on un dégagement gazeux se produit.

L'expérience étant arrêtée après 48 heures on consta-

te la présence de mé!*nal dans le liquide d'expérience et

dans l’eau où sont venus barbotter les gaz produits pen-

dant l’action des rayons ultra-violets.

Expérience VIH. — Une lampe à rayons ultra-violets de 5oo volts fonctionnant à l'air libre au régime de 395 volts et 4 ampères, on place à environ 30 em. du tube lumineux un petit ballon de quartz contenant 50 eme. d'une solution de lévulose pur à lo %. On maintient la température de la liqueur inférieure à 20° en faisant circuler autour du ballon un courant d’eau froide. Dans ces conditions d'expérience on peut au bout d'une demiheure d'exposition déceler la présence d’aldchyde formique dans la liqueur de lévulose qui se décompose en don-

nant naissance à un dégagement gazeux.

Conclusions. — Nos expériences ont montré que des solutions aqueuses de lévulose irradiées par les rayons ultra-violets à des températures variant entre 20° et 70° se décomposent en donnant de l’aldehyde formique (1).

Après nous Berthelot et Gaudechon (2) ont signalé la formation de ce composé lorsqu'ils soumirent à l'action des mêmes agents des solutions aqueuses de lévulose à lo % placées sur le mercure à une température de

80° à go°.

Ces résultats ont une certaine importance biologique.

On sait, en effet, que pour expliquer la formation des

(1) Bierry, Victor Henri, Albert Ranc. A d S. %5 juillet 1910: ® (2) Berthelot et Gaudechon. A. d. S. Premier août 1910:

de 0—=

hydrates de carbone dans la plante verte par l'union des éléments de l'acide carbonique et de l’eau, Baeyer (1)

formula l'hypothèse que le méthanal était le premier ter-

me de la série des réactions aboutissant à cette synthèse.

Cette théorie fut en partie vérifiée le jour où, après les essais de Boutlerow (2), de Tollens (3) et de Low (4), Fischer (5) put mettre en évidence la présence d’un sucre à 6 atomes de carbone parmi les produits de condensation du formol en milieu alcalin. La possibilité du processus chimique de formation des hexoses indiqué par Baeyer reçut enfin une complète démonstration lorsque Fenton en combinant l'acide carbonique et l’eau en présence du Magnésium obtint le méthanal. La série complète des réactions de la synthèse des sucres, d’abord la formation de l’aldchyde formique puis sa condensation ultérieure jusqu'à l'obtention de l’hexose a donc pu être entièrement réalisée par la voie chimique.

En 1893 Bach essaya d'obtenir par des moyens photochimiques la synthèse de l’aldehyde formique. Dans une

première série d'expériences (6) cet auteur fit passer un

courant d'acide carbonique parfaitement épûré dans de :

l'eau contenant en solution un catalyseur (l’acétate d'ura-

ne à la dose de 1,5 %) et placée dans un flacon de verre

(1) Ber. der d. chem: 3. 67

(2) A. d. S. 53 145 Liebigs Ann. d. chem 20 295 (3) Ber. der d. chem. #5 1629, 46 947.

(4) Ber. der d. chem. 20 141 et 3029.

(5) Ber. der d. chem. 21 988.

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exposé aux rayons solaires. Au bout d'un temps relativement court, 20 à 30 minutes, il observa la formation d’un précipité qu'il identifia à un mélange d’'hydrate uraneux et uranique. Il constata en outre, par des expériences témoins, que ces corps ne prenaient naissance que par l'action combinée de l’eau, de l'acide carbonique et de la radiation solaire. Pour expliquer cette opération chimique, Bach admit alors que, dans ces conditions d’expérience, l'acide carbonique se décomposait en aldehyde formique et acide percarbonique. Ce dernier corps donnerait ensuite avec l'acétate d'urane du percarbonate d’urane, puis par décomposition du peroxyde d’urane lequel serait réduit par l'aldehyde formique en donnant les oxydes uraneux et uranique.

L'hypothèse de Bach se vérifia, quant à la formation du formol au dépens de l’acide carbonique et de l’eau en présence de la lumière solaire dans une deuxième série d'expériences (1). En faisant passer un courant d'acide carbonique dans l'eau sulfurique contenant en solution de la dimethylaniline, il obtint, dans les flacons d’expériences placés en pleine lumière, le tetramethyldiamidodiphenylmethane résultant de la condensation de l’aldehyde formique formée pendant l'opération, avce la diinethylaniline. L'existence de ce composé qu'il est facile de caractériser ainsi que nous l'avons vu en parlant de

la réaction de Trillat, caractéristique de la formaldehyde,

fut admis par Bach comme étant la preuve de la synthèse du méthanal qu'il avait entrevtu au cours de ses précédentes recherches.

Les résultats de ces expériences furent mis en doute par Euler (1). Cependant Usher et Priestley (2) confirmèrent Bach qui doit être considéré comme le premier auteur qui réalisa la synthèse photochimique du formol en l'absence de la chlorophylle, par l'union directe de l’eau et de l'acide carbonique en présence de photocatalysateurs. Quelques années plus tard Neuberg (3) prouva, par toute une série de recherches que, d'une façon générale les réactions chimiques produites par la lumière solaire

avec l'aide de catalysateurs tels que les sels d'Urane, pou-

vaient être réalisées par les rayons ultra-violets. Dans l’é-

tude du cas particulier de la synthèse photochimique du méthanal, Daniel Berthelot et Gaudechon (4) apportèrent une expérience dont les résultats sont d'accord avec les vues et les observations des auteurs précédents. É

Daniel Berthelot et Gaudechon réalisèrent en effet l'union de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène sous l’action des rayons ultra-violets et ils aboutirent à l'obtention

du formol dans les cas suivants

Un mélange de 2 c,02 d'oxyde de carbone et de 1c.78 d'hydrogène: est exposé 13 h. & à 1 cm. d'une lampe à mercure.

(4) Duuaux. La Chimie de la matière vivante.

(2) Duclaux. La chimie de la matière vivante. (3) Biochem. Zeit. 1908.

(4) A. @ S. 20 juin 1910.

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