C» IP (IP) CAMP* — IP C* IP (CAMP

2“ C* IP (IP) -t- CAMP^ — IP = C* H* (CAMl'»)

•0“ CA IP (IP) C* IPo — IP =. CA IP (C» IP»)

4" (A IP (IP) -h CA IP — IP = C IP ((A IP )

5» CAMP»)!!*) -f- CA IP — IP == CAMPoICA IP )

6» (Aqi»(ii*) u c* ÎP — IP = CAMP^(C* 11* )

Pour réaliser ces combinaisons, afin de les comparer entre elles et de déterminer leur identité ou leur isomérie, on peut faire réagir le sodium sur les carbures précédents transformés au préalable en éthers iodhydriques, d après la méthode de M. AVurtz.

Ces isoméries s’étendent aux dérivés des carbures d’hydrogène, par exemple aux dérivés chlorés : remplace-t-on un équivalent d’hydrogène par un équivalent de chlore dans l’hydrure d’amylène, on obtient l’éther amylchlorhydrique, CAMP'Cl, corps métamère avec celui qui résulte de la combinaison directe de l’amylène et de l’acide chlorhydrique (Wurlz).

Au lieu de remplacer par du chlore l’hydrogène dans l’hydrure d’amylène, substituons le formène à deux équivalents d’hydrogène, ce qui donne l’hydrure de méthylamylène :

CAMP»(IP) f CMP — IP — C‘''H‘»(C^11*)=C‘<’H“.

120 ENCYCLOPÉDIE ClIlMIQljE.

On arrivera évidemment à la même formule lirule en substituant l'hydrure d’éthylène à l’hydrogène dans l’hydrure de butylène, ce (jui fournira un hydrure d’éthylbutylène ;

^^(ll*) 4- CMF' — 10 = C*II«(G‘IO) = C»II“ ;

on encore l’hydrure de propylène à l’hydrogène dans l’hydrure de propylène luimême, d’où résultera un hydrure de dipropylène ;

C^lOai’) + G'’10 — 10=r/ll«((>ll’') = G'MI'G Ces trois carbures sont-ils isomères ou identirjues? l’expérience démontre que le dernier diffère de l’hydrure de méthylamylène ou hydrure d’hexylène ordinaire.

A la vérité les propriétés physiques et chimiques do ces deux corps sont très analogues, mais l’hydrure de dipropylène n’a pas la même odeur et possède un point d’ébullition moins élevé que l’iiydrure d’hexylène ; bref, ces deux carbures sont métamères.

La méthode de M. Wurtz, appliquée aux carbures aromatiques par Fittig et Tollcns, a conduit à la découverte de nouvelles métaméries très remarquables. Ainsi, la méthylbenzine a été trouvée identique avec le toluène de Peville, mais la diméthylbenzine est isomère avec l’éthylbenzine; le triméthylhenzine n’est identique ni avec les deux méthvlhcnzines isomérûjues, ni avec la propylbenzine et l’isopropylbenzine .

En admettant que les trois molécules d’acétylène qui s’unissent pour former la benzine jouent des rôles semblables et absolument syméti iques, il est évident qu’une seule réaction ne donnera qu’un seul dérivé ; mais si deux réactions successives peuvent attaquer dans la benzine la même molécule d’acètvlène ou deux molécules différentes, on conçoit qu’il puisse en résulter trois corps différents, et tel est en effet le résultat de l’expérience. Avec trois réactions successives, le nombre des métamères sera encore plus considérable, selon qu’elles porteront chacune sur un carbure générateur différent, ou toutes trois sur le même carbure , ou encore deux sur un carbure et la troisième sur un autre carbure, etc.

C’est ainsi que le triallylène ou mésitylene est métamère avec la triméthylbenzine ; que la benzine elle-même est isomérique avec le dipropargyle de Henri, etc.

5“ Kénomérie.

La notion de la kénomérie (asvov, vide) a été introduite dans la science par M. Berthclot. On peut définir les kénomères ; des isomères fournis par élimination, au moyen de générateurs différents ou identiques.

Il peut exister, par exemple, une kénomérie produite par des corps différents avec élimination d’éléments différents ; ou encore une kénomérie dérivée de générateurs isomères par élimination d’éléments identiques. C’est dans ce dernier groupe que l’on peut ranger l’isomérie du camphène et du lerpilène.

Soit, en effet, le térébenthène, C*“ll"b

11 forme avec l’acide chlorhydrique gazeux le corps désigné improprement sous le nom de camphre artificiel :

C«ll"'' 4- HCl = C2‘'H«’'1IC1.

CARDURES D’HYDROGÈNE. 121

En faisant réagir sur l’essence une solution acide concentrée, on obtient une autre combinaison :

Csqi<B + 211C1 = C“11''2I1C1.

Ces deux cblorbydrates donnent des dérivés distincts, formant deux séries parallèles qui répondent :

La première, à la formule générale C*“I1*'’X* ;

La deuxième — — G*"11'®X‘.

Or, on peut régénérer de cbacune de ces deux séries, jiar des actions ménagées, deux carbures ayant la même formule que la térébentbène, C*”!!*®, mais dont cliacnn jouit de la pro])riété de reproduire directement les corps qui répondent à chacun d’eux ; en d’autres termes, ils se distinguent nettement par leur capacité de saturation qui est différente, ce que l’on peut exprimer de la manière suivante :

Carbure de la première série. . . C*"!!'* ( — ) Campbène.

— de la deuxième série. . . C“1I'* ( — )( — ) Terpilène.

Ces différences paraissent être en rapport avec les phénomènes thermiques qui ont lieu au moment de la combinaison, d’où résultent des changements moléculaires attestés par les variations du pouvoir rotatoire.

Dans le cas actuel, il semble que la molécule du terpilène soit en quelque sorte moins contractée, de telle manière que la transformation en campbène devra répondre à un dégagement de chaleur. Bref, ces deux corps sont kénomères.

La kénomérie paraît susceptible de rendre compte des isoméries que l’on observe dans certains dérivés, comme dans les benzines chlorées.

En effet, la benzine monocblorée, par exemple, peut se combiner directement à 2, 4, 6, 8 équivalents de chlore pour former les dérivés suivants :

C'MDCl.Cl*; C**IFCI.C1*; C*»IDC1.G1»; C'MDGl.Cl*.

Or, cos dérivés d’addition peuvent perdre 1 , 2, 5, 4 équivalents d’hydrogène pour se transformer en benzines chlorées :

C'^H‘CD,C‘qDCl\C'*lIGl‘,

qui sont isomériques avec les benzines chlorosubstituées que l’on obtient par l’action du chlorure d’iode sur la benzine. On peut expliquer cette différence en admettant que les dérivés d’addition, par perte d’acide chlorhydrique, conservent quelque chose du groupement des divers chlorures de benzine qui les ont engendrés; il y a, en un mot, entre ces dérivés et les benzines chlorées, obtenues avec les chlorures d’iode, une différence analogue à celle qui sépare le terpilène du campbène.

4" Isoméi ie proprement dite.

On peut définir les isomères proprement dits : des corps qui jouissent de propriétés en général très analogues et dont l’isomérie tient à l’arrangement des corps simples au sein de la molécule élémentaire prise dans son ensemble, et non à la diversité des générateurs qui ont pu donner naissance à cette molécule.

Toutefois, Tinter|irétation des faits auxquels cette définition peut donner lieu n’est pas toujours sans laisser quelques doutes dans l'esprit, surtout si l’on remarque qu’un grand nombre de corps, considérés jadis comme des isomères proprement dits, sont venus se ranger, après une étude plus attentive, soit dans la métamérie, soit dans la kénomérie. C’est en effet dans l’une ou l’autre de ces divisions que l’on pourrait ranger, mais sans preuves certaines, tous les isomères dont les fonctions chimiques sont différentes.

Quoi qu’il en soit, dans l’état actuel de la science, on peut placer parmi les isomères proprement dits les corps qui possèdent les caractères suivants : identité de la composition et de l’équivalent, de la densité de vapeur, du système général de réactions, de la fonction chimique, et en même temj)s i)ersistance de certaines propriétés spéciales, après avoir traversé une ou plusieurs combinaisons.

Dans cette catégorie d’isomères viennent se ranger la plupart des carbures qui répondent à la formule

carbures qui se distinguent entre eux par leur saveur, leur odeur, leurs points d’ébullition, leurs densités, leurs pouvoirs rotatoires, etc.

Tels sont les principaux cas d’isomérie que l’on rencontre parmi les carbures d’hydrogène.

Pour compléter cette étude, il importe de dire quelques mots sur les caractères des dérivés isomériques obtenus artiliciellement et sur les interprétations qui ont été imaginées par les partisans de la théorie atomique.

Si les halogènes ne sont pas des agents décisifs jiour élucider la question de l’isomérie ou de l’identité entre deux carbures d’hydrogène, ils fournissent néanmoins à l’histoire de l’isomérie de précieuses ressources eu créant des individualités nombreuses, par exemple des séries parallèles entre deux corps isomériques pris pour point de départ.

En outre, l’étude de ces composés artificiels met en lumière un fait très important : étant donné deux isomères, si l’on remplace dans chacun d’eux de l’hydrogène par du chlore, on obtiendra des dérivés isomères dont les différences seront de moins en moins tranchées à mesure que la substitution sera plus avancée, de telle sorte qu’à la limite, on obtiendra souvent un seul et même corps, comme produit final de toutes les substitutions. En un mot, on aura deux séries convergentes dont les termes qui se correspondent deux à deux sont d’autant moins dissemblables qu’ils se rapprochent davantage du terme commun, servant en quelque sorte de trait d’union entre les deux séries.

C’est ainsi que le chlorobenzol do Cahours et le toluène bichloré, qui sont isomériques, donnent, par l’action du chlore, deux dérivés trichlorés dont les propriétés sont sensiblement les mêmes et dont les réactions chimiques sont presque identiques. En effet, te chlorobenzol monoehloré et le toluène tricbloré, attaqués par la potasse, donnent tous deux de l’acide benzoïque, et l’expérience démontre que ces deux corps sont plus rapprochés l’un de l’autre que leurs générateurs.

Voici un autre exemple qui est très instructif :

En étudiant l’action du chlore sur la liqueur des Hollandais e.l ;nr l’é'Jier chlorhydrique ordinaire, Régnault a préparé les deux séries suivai i.v.

Liqueur des Hollandais . .

GHPCI* ;

— — monochlorée .

cmi.cp.

— — bichlorée .

r.'lPCPCP.

— — trichlorée .

(’élUlPLP.

— — tétraclilorée .

OCl'Cl*.

Ether chlorhydrique monochloré .

G‘H--f.l.llCl.

— — bichloré .

C'IPt'.PllCl.

— — trichloré .

CMK’PHCl.

— — tétrachloré .

(IHIPHCI.

— — perchloré .

C'CPIICI.

Dans ce tableau, les corps qui se correspondent deux à deux ont des propriétés physiques et chimiques différentes, à l’exception toutefois des deux derniers termes : la liqueur des Hollandais tétraclilorée et l’éther perchloré sont identiques et se confondent avec le sesquichlorure de carbone.

Parfois même l’identité est obtenue avant que la substitution soit complète. C’est ainsi qn’il y a identité entre les dérivés bromés de l’hydrure d’éthylène tétrabromé avec ceux du perbromure d’acétylène (Bourgoin).

Les formules qui ont été adoptées jusqu’ici pour représenter toutes ces isoméries ont surtout pour but de mettre en évidence les générateurs.

On a essayé d’aller plus loin. Pour expliquer les isoméries, soit dans les carbures eux-mêmes, soit dans leurs nombreux dérivés,^on a imaginé des formules, dites de constitutions, fondées sur l’atomicité des éléments. Telle est la théorie conçue par Kékulé, laquelle prétend rendre compte non seulement de l’isomérie dans les carbures, mais aussi dans les alcools, les éthers, les acides, etc. , c’est-à-dire dans tous les dérivés des hydrocarbures dont l’ensemble constitue la chimie organique.

Soit la benzine, considérée comme le carbure fondamental de la série aromatique. Dans la théorie atomique, elle est formée de six atomes de carbone et de six atomes d’hydrogène ; elle répond à la formule

On peut, d’après Kékulé, se représenter sa constitution en partant des deux principes suivants :

1“ Le carbone est tétratomique ;

2“ Les atomes de carbone sont unis entre eux en perdant alternativement une et deux unités d’afiinité ou valences pour se souder les uns aux autres, ce que l’on peut représenter p.ar la figure 5 ;

Fig. 3.

S’il en est ainsi, les 6 atomes de carbone laissent en liberté huit unités d’aflinilé ou valences.

124 ENC\C1.0PÉ0IE CIIIMIQUE.

Si l’on admet maintenant que celte chaîne ouverte soit tellement disposée que les deux valences extrêmes a et p, (jui sont libres, se saturent réciproquement, on aura une chaîne fermée, hexagonale, symétrique, dans laquelle il ne restera plus que six valences à satisfaire :

La saturation a-t-elle lieu par de l’hydrogène, on aura la benzine, comme on le voit dans les figures 4 et 5.

Fig- 4. Fig. 5.

Remplace-t-on maintenant un de ces atomes d’hydrogène par un atome de carbone tétralomique, il restera trois valences libres qui pourront être satisfaites par de l’hydrogène, ce qui donnera la méthylben/ine, comme l’indiquent les figures C et 7.

On voit qu’un atome d’hydrogène (H, fig. 7) a été remplacé par un atome de carbone et que la saturation de ce dernier a été complétée par 3 atomes d’hydrogène, autrement dit par le radical méthyle.

Fig. G. Fig. 7.

Telle est, d’après Fitty et Tollens la mélhylbenzine, identique avec le toluène de Deville :