CHAPITRE IV

ANALYSE PAR DÉCOMPOSITION GRADUI.Î.Lli.

L'ensemble des résultats généraux sur la composition élémentaire et l'équivalent des composés organiques a élé acquis à la science dans Fintervalle renfermé depuis le commencement du xix® siècle jusque vers 1830. Ces résultats suffisent pour fixer la conception analytique des matériaux des êtres vivants. En effet, à Faide des méthodes déduites de ces premières découvertes, on peut isoler, définir les principes immédiats, et exécuter l'analyse d*une substance organique complexe, quelle qu'en soit l'origine. Ce n'est pas que toutes les matières organiques aient été encore définies par des analyses exactes. Loin de là, un trèsgrand nombre de produits végétaux et animaux sont à peu près inconnus. Mais l'état d'imperfection où cette analyse se trouve encore sur la plupart des points ne paraît point tenir à quelque vice radical dans les idées générales, mais simplement à Textrêrae complication des matières naturelles, à l'imperfection de nos connaissances et au court espace de temps qui s'est écoulé depuis que le problème analytique a été conçu dans toute sa netteté.

Cependant ce n'est point là la principale origine de l'état prolongé d'imperfection de la chimie organique. Alors même que l'analyse immédiate aurait reconnu et déterminé tous les principes naturels, la science serait encore fort éloignée d'avoir atteint le but qu'elle se propose. Pour pénétrer plus avant, elle a dû recourir à des méthodes d'une autre espèce. En effet, si les idées générales qui viennent d'être développées suffisent dans l'étude analytique des principes immédiats naturels, elles sont au contraire radicalement impuissantes, toutes les fois qu'il s'agit de procéder par synthèse et de former les matières organiques au moyen des éléments ; car elles ne fournissent presque aucun renseignement sur la nature des forces qui tiennent unis les éléments des principes organiques, ni sur les moyens par lesquels on pourra reconstituer ces principes. En chimie minérale, cette difficulté n'avait guère été aperçue, si ce n'est dans la reproduction artificielle d'un certain nombre de minéraux naturels. En général elle y est à peine sensible, parce que les éléments minéraux ne sont susceptibles que d'un petit nombre de combinaisons, généralement très-stables et dès lors faciles à reproduire. En chimie organique, au contraire, les éléments sont peu nombreux, leurs composés sont trèsmultipliés, et la stabilité de ces composés est comprise dans des limites très-étroites de température et d'intensité des actions chimiques. Aussi la connaissance de la composition des principes organiques et même celle de leur formule sont tout à fait insuffisantes pour foilrnir les renseignements nécessaires, chaque fois qu'il s'agit d'opérer la formation artificielle de ces principes. On ne saurait guère y réussir en appliquant directement aux matières organiques les forces que les chimistes sont accoutumés à employer sans réserve en chimie minérale. - -

Pour venir à bout de cette difficulté, on a dû se conformer au procédé généraleiTient suivi dans les sciences expérimentales, c'est-à-dire soumettre à une analyse plus développée

BERTHBLOTt ^

et plus approfondie un problème trop compliqué pour être abordé du premier coup et sans intermédiaires. En un mot^ on a établi une succession ménagée dans Tétude des phénomènes de décomposition. Au lieu de détruire d'un seul coup les substances organiques, et de les ramener tout d'abord aux corps élémentaires, on opère cette réduction d'une manière graduelle, en transformant ces subs tances en composés plus simples, et l'on descend ainsi par degrés, des principes complexes et mobiles formés sous l'influence de la vie, à des principes artificiels plus simples et plus stables ; ces derniers deviennent à leur tour l'objet d'une nouvelle analyse semblable à la première, et fournissent des principes plus simples et plus stables ; et l'on poursuit, jusqu'à ce qu'on arrive aux corps élémentaires. On a vu, par exemple, comment le ligneux et l'amidon pouvaient être ramenés graduellement à l'état de sucre, puis d'alcool, puis de gaz défiant, enfin parvenir à l'état final diacide carbonique, d'eau, de carbone et d'hydrogène. Le terme extrême de la destruction de toute matière organique se trouve ainsi atteint ; mais il ne Ta été que par une gradation de décompositions savamment ménagées. C'est l'étude de cette suite de décompositions qui constitue une analyse nouvelle, plus délicate, plus approfondie, plus voisine de la constitution réelle des principes immédiats naturels que ne peut l'être la simple analyse élémentaire.

En poursuivant ainsi l'analyse de chaque principe immédiat envisagé isolément, les chimistes ont été conduits à des résultata^d'un ordre plus étendu. En effet, la comparaison de tous les résultats obtenus dans les analyses particulières a révélé les lois générales de l'action des agents et des forces chimiques sur les principes organiques. Ce sont là des lois d'autant plus intéressantes, qu'elles résultent de l'étude de substances plus mobiles et plus altérables. Aussi leur application aux principes organiques a-t-elle conduit la science à des notions toutes nouvelles, principalement en ce qui

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touche la manifestation des affinités et la nature diverse des fonctions chimiques que ces mêmes principes peuvent remplir. Destinés à se trouver associés au sein des êtres vivants, et à concourir aux changements qui s^opèrent dans ces êtres, les principes organiques sont privés en général des affinités subites et puissantes des composés minéraux. Cependant leur mobilité est telle, qu'ils peuvent se prêter aisément aux métamorphoses les plus délicates et les plus variées. En raison de ce double caractère, les principes organiques offrent dans leurs propriétés quelque chose de spécifique qui les fait reconnaître à Tinstant. Leurs affinités sont, pour ainsi dire, latentes, dissimulées ; elles ne se manifestent que sous Tinfiuence du temps, dans des conditions spéciales de milieu et de température, et le plus souvent avec fixation, ou séparation des éléments de l'eau, c'est-à-dire d'un composé aussi peu actif en apparence que la plupart des substances organiques elles-mêmes.

En résumé, les recherches analytiques, fondées sur la décomposition successive des principes organiques, peuvent être ramenées aux catégories suivantes :

1® étude des transformations successives qu'éprouve un principe isolé, lorsqu'il est soumis à l'action des diverses forces et agents chimiques ;

2o détermination des lois qui président à ces transformations.

ANALYSE d'un PRINCIPE ISOLÉ.

L'étude de la décomposition des matières organiques, poursuivie dans le but d'établir leur nature, ou, comme on dit aujourd'hui, leur constitution, n'est point un problème nouveau et récemment introduit dans la science. Les chimistes des siècles derniers, alors quils tentaient d'effectuer

Tanalyse des matières végétales et animales par la distilla* tion, ne se proposaient point un objet différent. Mais, dans leurs recherches, tous les genres d'analyses étaient confondus sous une même conception vague et incertaine. Privés de la notion précise des principes immédiats déûnis, ils confondaient l'analyse des matériaux organisés, opérée par voie de destruction, avec l'analyse opérée par simple séparation. Cependant leurs travaux ne sont pas sans embrasser quelque réalité : dans les relations qu'ils s'efforcent d'établir entre les produits de décomposition des principes définis qu^ils connaissaient alors, et ces principes euxmêmes^ on peut déjà retrouver certaines traces de nos opinions actuelles . Sans doute , lorsque les chimistes du xviii» siècle admettent dans le sucre, dans le tartre, dans les corps gras (1), la préexistence des matières qu'on en retire par Faction du feu, ou môme par celle de l'acide nitrique, la conclusion immédiate qu'ils tirent de leurs expériences est erronée ; rnais ils ont pourtant entrevu les liens nécessaires et caractéristiques qui existent entre un principe défini et les produits de sa décomposition.

Les découvertes de la chimie pneumatique ont fourni à ce genre d'analyse des instruments nouveaux dont on trouve la première application dans les relations établies par Lavoisier entre le sucre, d'une part, et, d'autre part, l'alcool et Tacide carbonique, qui résultent de la fermentation du sucre (2). Mais cette application est encore bien imparfaite Pour aller plus loin, pour reconnaître avec précision 1& marcne et la méthode des recherches analytiques dont il s'agit, il était nécessaire de posséder des notions mieux déterminées relativement aUx principes immédiats.

C'est dans les travaux où ces notions sont établies d'une manière complète, que Ton trouve le premier modèle exact

(1) Encyclopédie méthodique, Chimie, t. I, p. 269, 277, 286, 294, 315 et suiv. ; Paris ; 1786.

(2) Lavoisibr, Traité de Chimie, t. I, p. 139, 148, 2" édition ; 1793.

de l'étude analytique d*une matière organique poursuivie par Texamen des décompositions successives. En effet, après avoir examiné et défini les principes immédiats naturels des corps gras d'origine animale, M. Chevreul les soumet à l'action des agents et des forces chimiques : alcalis, acides, agents d'oxydation, chaleur, influence du contact de l'air et des matières animales azotées, etc. Comparant l'effet de ces actions diverses exercées sur un môme principe et les décompositions que le principe éprouve, il en déduit certaines conséquences générales relatives à la nature môme des corps gras neutres ; il tire ces conséquences d'un fait qui se retrouve dans presque toutes leurs métamorphoses, à savoir que les corps gras neutres sont résolubles, sous les influences les plus diverses, en deux principes distincts : un acide gras, d'espèce variable, d'une part, et, d'autre part, un principe constant, la glycérine. Ce sont les liens analytiques précis, ainsi établis entre les principes gras naturels et les produits de leur décomposition graduelle, qui ont conduit, dans ces dernières années, à en réaliser la synthèse au moyen des produits mêmes de leur décomposition.

Bientôt parurent d'autres travaux de moins longue haleine, mais fondés également sur l'examen des produits fournis par la décomposition graduelle des principes organiques. Tels sont, par exemple, l'étude comparée de Tacide oxalique et des produits de sa distillation (1) ; les travaux nombreux, mais moins complets, de Braconnot sur diverses substances organiques ; les recherches sur les éthers, dont il sera question plus loin, etc. C'est surtout dans les expériences exécutées pendant les vingt-cinq dernières années, que l'on trouve de nouveaux exemples d'une longue suite de recherches systématiques, relatives à l'analyse d'un principe naturel étudié par la voie des décompositions successives. Le détail de ces recherches comprendrait un nombre im-

(1) Gay-Lussac, Annales de CHmic, 2» série, t. XLVI, p. 218; 183t#

mense de travaux et de découvertes modernes. Sans nous y arrêter longuement, il suffira d*énumérer les suivantes comme les modèles les plus féconds.

Telles sont les expériences de MM. Liebig et Wôhler sur les transformations successives de l'acide urique, l'un des principes immédiats les plus importants de l'économie humaine (1); celle des mêmes savants sur l'amygdaline, principe naturel contenu dans les amandes amères et dont la décomposition fournit l'essence du môme nom (2) ; celles de M. Liebig sur la créatine; les Mémoires de M. Piriasur la saliciiie, lesquels ont établi la nature de cette substance, manifesté ses rapports avec l'essence de reine des prés et réduit l'ensemble de ses métamorphoses à une relation analytique unique et générale (3) ; les observations de MM. Biot (4) et Persoz sur les changements successifs de la fécule ; celles de M. Dubrunfaut sur le sucre de canne (5) ; les travaux de M. Fremy sur les matières grasses du cerveau (6) ; ceux de M. Erdmann sur les transformations des matières colorantes; l'examen des acides de la bile, par Demarçay (7) et par M. Strecker (8) ; les études analytiques de M. Dessaignes sur l'oxydation des acides tartrique et malique (9) ; les découvertes de M. Wertheim sur l'essence de moutarde, dont les résultats analytiques se trouvent aujourd'hui complètement confirmés par les épreuves synthétiques (10).

(1) Annales de Chimie et de Physique, 2" série, t. LXVIII, p. 225;

(2) Annales de Chimie et de Physique ^ 2« série, t. LXIV, p. 185;

(3) Annales de Chimie et de Physique, 2« série, t. XIV, p. 257 ; 1845. Voir aussi les travaux antérieurs de Robiquet.

(4) Mémoires de V Académie des Sciences, t. XIII, p. 437 ; 1835.

(5) Voir Chimie organique fondée sur la Synthèse, t. II, p. 258.

(6) Annales de Chimie et de Physique, 3' série, t. II, p. 474 ; 1841.

(7) Annales de Chimie et de Physique, 2« série, t. LXVII, p. 177; 1838.

(8) Annalen der C hernie und Pharmacie ; 1847-1849.

(9) Comptes rendus ; 1854-1858.

(10) Anyialen der Chemieund Pharmacie, t. Lï, p. 205 et 310, 1844 ; t LV, p. 297 et 303 ; 1845.

Citons encore parmi les travaux plus modernes : Les expériences de M. Bertheiot sur le mélitose, et sur les autres sucres isomères du sucre de canne (1) ; les études de MM. Pelouze et Cahours sur les huiles de pétrole (2) ; celle de M. Lossen sur la cocaïne^ alcali caractéristique du coca (3) et sur l'atropine (4) ; les longues recherches de M. Baeyer sur Tacide urique et ses dérivés (5), ainsi que sur l'acide mellitique (6) ; celles de M. Strecker sur la lécithine, l'un des principes immédiats du cerveau (7); les découvertes de MM. Fittig et Remsen sur le pipérin (8); celles de MM. Baeyer et Knop sur Findol et les autres dérivés de l'indigo (9) ; les recherches de M. Hofmann sur les essences de cochlearia officinalis, de tropœolum majus (capucine), et de cresson de fontaine (10) ; les travaux de MM. Tiemann et Haarmann sur le principe odorant de la vanille (11) ; enfin les recherches capitales, et qui se poursuivent encore, de M. Schulzenberger, sur les dédoublements de Falbumine (12).