CONSTITUTION DES ALCALOÏDES

Les phénomènes d’oxydation et de coloration constatés avec les alcaloïdes ne donnèrent dès l’origine que des renseignements bien vagues sur leur constitution. On fit cependant différentes hypothèses, qui présentent un intérêt historique et que nous allons brièvement indiquer.

Après que Bussy eut constaté l’existence de l’azote dans la morphine, après que Dumas et Pelletier eurent démontré que tous les alcalis organiques connus renferment de l’azote, les l’echerches de Liebig vinrent établir que la basicité des alcaloïdes né dépend point de leur teneur en oxygène, mais bien de leur teneur en azote ; on ne pouvait donc point ranger les alcaloïdes en séries analogues <à celles des bases inorganiques oxygénées. On posa d’abord la règle suivante : un équivalent d’alcaloïde, ou le poids de cette substance qui sature un équivalent d’acide monobasique, contient un équivalent d’azote. Cette règle était trop absolue, car on connaît do alcaloïdes qui contiennent deux équivalents d’azote et qui cependant sont monoacides.

La présence de l’azote étant bien établie, Robiquet émit le premier l’opinion que la nature alcaline des alcaloïdes est duc à la présence de l’ammoniaque.

Berzélius, précisant celte idée, les envisage comme le résultat de la combinaison de l’ammoniaque avec un autre corps, qu’il appela copule : ils représentaient des ammoniaques copulées avec un oxyde organique dans le cas des bases oxygénées, avec un hydrocarbure pour les alcaloïdes dépourvus d’oxygène :

AzH^’H^C,

G contenant soit du carbone et de l’hydrogène, soit du carbone de l’oxygène, du soufre, du chlore, etc.,.. Il représentait dès lors la dichloraniline do la manière suivante ;

G‘^H«CPAz = G‘^ffGl^ -4- AzHL

Ge qui confirmait Berzélius dans cette opinion c’est que l’on avait remarqué qü’ün équivalent d’alcaloïde contenait un équivalent d’azote. Les chimistes admettaient en effet, nous l’avons dit plus haut, et Liebig professait vers ISSOj qu’un équivalent d’aZote dans un alcaloïde saturait un équivalent d’aéide.

Mais à la suite d’analyses nouvelles cette relation fut infirmée, certains alcaloïdes monoacides contenant 2 équivalents d’aZote. La théorie de Berzélius, dite théorie de l'amniortiaqüe^ fut donc repOussée;

Elle fut remplacée par celle des substitutions. Cette hypothèse, due à Liebig, eonsiste à faire dériver les alcaloïdes d’un composé organique qui perdrait H et le remplacerait par de l’amidogènc AzH*. En supposant un carbure il donne¬

rait l’alcaloïde :

C^nppn-l

= Az H ( H.

Cette théorie de l'amidogène applicable aux bases primaires a été généralisée et étendue aux alcalis secondaires et tertiaires. Il suffit de remplacer le second et le troisième équivalent d’hydrogène par un résidu de carbure.

Liebig avait été amené à cette théorie parce qu’il avait vainement essayé, par oxydation complète de la brucine ou de la strychnine, au moyen d’acide azotique, d’isoler l’ammoniaque qui, d’après Berzelius, devait exister dans les alcaloïdes.

Liebig ne réussit pas mieux à dégager l’ammoniaque par ébullition des alcaloïdes avec une solution de potasse caustique, ni à produire d’urée par l’action des cyanates : or si l’ammoniaque existe dans les alcaloïdes elle doit se dégager dans de telles conditions.

Berzélius, maintenant sa théorie, répondit que dans ces composés l’ammoniaque se comporte comme les acides sulfurique ou azotique qui, une fois entrés dans une molécule organique, perdent la plupart des propriétés des acides libres ; mais il émet l’idée qu’il est peut-être possible de retirer l’ammoniaque par action de l’électrolyse. 11 fait remarquer de plus que Liebig lui-même a produit un commencement d’isolement de l’ammoniaque par action du gaz chlorhydrique sec siu la thébaïne ; il se forme dans ce cas du chlorure d’ammonium et une matière résineuse non alcaline.

Dans la théorie de Liebig on peut supposer AzH^ uni à un groupe organique oxygéné : ce corps est comparable à un amide, mais Liebig avoue que la manière dont les alcaloïdes se comportent en présence des alcalis ne correspond point à celle des amides, qui dans ces circonstances se scindent en ammoniaque et dans le composé oxygéné générateur del’amide.

Enfin vinrent les belles découvertes de Wuriz et de Hofmann établissant les modes de formation et les propriétés des bases organiques artificielles. Elles apportèrent un grand appui à la théorie de Liebig et firent naître les plus vives espérances : on considéra dès lors les alcaloïdes comme des ammoniaques substituées et on détermina par la méthode de Hofmann à quelle catégorie appartenaient les alcaloïdes. On constata ainsi que presque tous les alcaloïdes, à part la conicine et la conhydrine, sont des bases tertiaires.

Puis Wurtz découvrit des composés analogues aux alcaloïdes oxygénés : ce sont les bases oxyéthyléniques, ce qui apportait un appui expérimental à la théorie de Berzélius.

On a pu ainsi préparer labétaïne, la sincaline et la muscarine; mais Kœnigsfait' remarquer que ces bases ne sont pas de vrais alcaloïdes dans toute l’acception du mot et ajoute que pas un seul des véritables alcaloïdes végétaux n’a été préparé jusqu’à ce jour synthétiquement. On a réussi à transformer quelques alcaloïdes les uns dans les autres, ou à recombiner les produits de décomposition d’un alcaloïde

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et à repioduire ainsi l’alcaloïde lui-même, mais non à former un alcaloïde de toutes pièces. En un mot il n’y a point eu de synthèse totale des alcaloïdes végétaux.

Quoi qu’il en soit, le dégagement d’ammoniaque de la molécule d’un alcaloïde est un résultat qu’on n’obtient pas dans les conditions où les composés auxquels on a comparé les alcaloïdes dégagent de l’ammoniaque ; fait qui tend à prouver que la constitution des bases naturelles est moins simple qu’on le supposait. En effet, non seulement ces hypothèses ne rendent aucun compte du mode de groupement des éléments carbonés et hydrogénés, mais la place même de l’azote n’est pas déterminée; ce qui revient à dire que ces hypothèses ne permettent point de concevoir de grandes espérances au point de vue des synthèses de ces corps.

Les travaux faits dans ces dernières années semblent présenter une plus grande importance théorique, comme on a pu s’en rendre compte dans les chapitres précédents. Nous devons donc y revenir et chercher à en tirer des conclusions au point de vue de la constitution des alcaloïdes.

L’étude de l’action des oxydants étant un des éléments les plus importants de la question, nous la reprendrons de nouveau.

En 1867, Huber traite la nicotine par un mélange de bichromate de potasse et d’acide sulfurique; il obtient un corps acide C'^H^AzO'" acide qu’il trouva plus tard être de l’acide pyridino-carbonique C'^H^AzO* = C‘'’ll*Az,C^O‘H qui distillé avec la chaux donne une base huileuse C^lPAz.

G^ffAz.G'O^H 4- Ga^O^ = G^Ga^O« -P G“H“Az.

Un autre oxydant, l’acide azotique monohydraté, agissant sur la nicotine, donna à Weidel le même corps et Laiblin le produisit à son tour en prenant comme agent d’oxydation le permanganate de potasse. Nous voyons alors Hoogewerff et von Dorp, Ramsay et Dobbie oxyder la quinine, la quinidine, la cinchonine et la cincbonidine par le permanganate de potasse et obtenir un acide analogue à l’acide pyridino-carbonique.

De même que la nicotine avait donné de l’acide pyridino-carbonique, les quatre bases que nous venons de citer donnaient de l’acide pyridino-tricarbonique.

En 1878, Kœnigs après oxydation de lapipéridine G'^H^Az en retira de la pyridine, et la même année von Gerichten obtint un acide pyridino-carbonique au moyen de la narcotine.

En un mot, on a obtenu de la pyridine ou ses dérivés carboxyliques avec la nicotine, la quinine, la quinidine, la cinchonine, la cinchonidine, la berbérine, la narcotine et la pipérine.

L’existence d’un noyau pyridique est donc nettement établie dans certains alcaloïdes, ce qui explique la difficulté qu’on éprouve à dégager de ces corps de l’ammoniaque.

L’idée que l’unité d’origine de différents alcaloïdes entraîne l’unité de constitution primitive, c’est-à-dire l’existence dans les différents alcaloïdes provenant d’une même plante, d’un même noyau fondamental, a conduit à admettre que lorsqu’un alcaloïde provenant d’une plante donnait ua résidu pyridique, lès autres alcaloïdes provenant de la même plante et peut-être même ceux fournis par les plantes voisines de la même famille naturelle devaient contenir le même noyau. Geci a fait dire que puisque la narcotine donnait par oxydation de l’acide pyridino-carbonique, les

6ü ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

autres 'Jbases de l’opium et même, en généralisant les faits constatés, les bases naturelles donneraient par un traitement approprié un dérivé pyridique.

C’est là ce qui a amené Kœnigs à dire que la meilleure définition à donner des alcaloïdes est la suivante ; « On entend par alcaloïde, les bases organiques végétales qui sont des dérivés pyridiques. »

Tout en admettant cette définition nous devons nous hâter de faire remarquer avec Kœnigs, qu’elle ne présente pas un caractère absolu ; elle est applicable à la généralité des bases retirées du même végétal, mais non à la totalité des bases naturelles.

Ainsi, la bétaïne, la sinapine et la muscarine ne dérivent point des bases pyridiques, et sont à rapprocher des bases oxyétyhléniques.

Parmi les produits retirés des végétaux la théobromine et la caféine ne se rapprochent en rien des pyridines. Dans un essai de classification logique des alcaloïdes on serait du reste amené à remarquer que ces deux derniers corps sont loin de donner des sels stables comme ceux fournis par les autres alcaloïdes ; en réalité la caféine et la théobromine ne sont point de vrais alcaloïdes, leur teneur en azote (elles contiennent 4 équivalents d’azote), les rapproche bien plus des bases animales que des alcaloïdes végétaux; l’action de l’acide azotique les rapproche des dérivés uriques.

Ces deux alcaloïdes sont donc intermédiaires entre les alcaloïdes végétaux et les corps de la série urique, ils forment le terme de passage entre les alcaloïdes et les amides en passant des alcaloïdes à la série urique, aux amides complexes et enfin aux amides les plus simples.

Nous donnerons plus loin d’autres raisons pour montrer que l’existence d’un noyau pyridique dans les alcaloïdes, tout en éclairant partiellement la question de constitution des alcaloïdes, n’est cependant point une notion suffisante.

Revenons d’abord à l’idée de l’existence d’un noyau pyridique : en admettant la définition des alcaloïdes donnée par Kœnigs, définition à laquelle il convient d’ajouter les restrictions indiquées plus haut, on est conduit à penser que le noyau pyridique serait aux alcaloïdes ce que la benzine est aux corps aromatiques.

En appliquant à ce noyau la théorie donnée par Kékulé pour la benzine, on doit espérer d’heureuses conséquences.

Nous supposerons donc avec Kœnigs que, conformément à l’hypothèse de Kœrner, la pyridine est une benzine dans laquelle G^H en atomes CH est remplacé par un équivalent d’azote. On figure alors la pyridine par la formule de constitution suivante :

Az