Synthèse des alcools par V hydrogénation des acides

L'oxydation directe ou indirecte des carbures ne fournit pas seulement les aldéhydes, mais aussi les acides, comme nous allons le rappeler. Par exemple, Fhydrure d'éthylène, G^ H * (H2), produit l'acide acétique, G^ R* {^^) ; Thydrure d'amylène, €* H^® (H^), engendre de même, et toujours direc. teruent, €' H^® (^2), c'esl-à-dire l'acide valérianique.

L'éthylène oxydé produit, successivement et par des synthèses directes, l'aldéhyde et l'acide acétique :

Plus généralement les carbures €" H^" engendrent par oxydation ménagée les acides & H^ (-0^^).

Il s'agit maintenant de revenir de ces acides aux alcools, en y remplaçant l'oxygène par un volume égal de vapeur

(1) Bbrthelot, Ann. de Ch, et de Phys., 3« série, t. LVI, p. 78; 1859. — Comptes rendus, t. LXXX, p. 1425.

(S) LiNNEMANN, Annalcn der Chemie und Pharmacie^ t. CXXHI, p. 136; 1862.

(3) BoucuARDAT, Afin, de Chimie et de Pliys,, 4« série, t. XXVII, p. 74; 1872.

(4) Fribdel, Ann, de Chimie et de Physiaiie» 4« série, t. XVI, page 320; 1869.

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d'eau. On y parvient en effet, mais péniblement, par l'action de l'hydrogène naissant; c'est-à-dire par l'action du zinc ou de l'amalgame de sodium, réagissant tantôt sur les chlorures ou cyanures acides (1); tantôt sur les acides anhydres eux-mêmes (2) .

Un procédé plus régulier en apparence, quoique bien plus long dans l'application, repose sur la transformation des acides en sels ammoniacaux, puis en nitriles; ceux-ci, à leur tour, sont chargés d'hydrogène et changés en alcalis (3). Puis les alcalis, traités par l'acide nitreux, fournissent des alcools (4), engendrés en définitive par la réduction des acides :

€* H« (^) devient €* H» Az, puis €* H» (Az H»), puis€*H8 (AzHOO et enfin G* H» (H» Q).

Cette pénible coordination d'une série de réactions connues séparément, mais qui n'avaient point été réalisées d'ensemble, n'a cependant point fourni la solution rigoureuse du problème général. On obtient bien ainsi, par exemple, un alcool butylique avec l'acide butyrique; mais c'est l'alcool isobutylique, et non l'alcool normal; le groupement moléculaire ayant changé, par quelque circonstance demeurée obscure, dans la série des métamorphoses.

Au contraire le but a été atteint expérimentalement dans toute sa plénitude par MM. Lieben et Rossi, à l'aide d'une autre série de réactions. En effet les acides gras, ou pour mieux dire leurs sels calcaires, peuvent être réduits et changés en aldéhydes, lorsqu'on les distille avec du formiate de chaux (5); or les aldéhydes, traités à leur tour par

(1) KohBEt Annaîen der C hernie und Pharmacie, t. XCVIII, p. 344;

(2) LiNNEMÂNN, Afin, der C hernie und Pharm.f t. CXLVIII, p. 249; 1868; t. CLXI, p. 15 et 175; 1872.

(3) Réaction de Mendius, Annalen der Chemie und Pharmacie, t. CXXI, p. 128; 1862.

(4) LiNNEMANN, Ann. der Chemie und Pharmacie, t. CXLV, p. 38 1868; t. GLXII, p. 1 ; 1872.

(5) PiRiA, Ann. de Ch. et de Phys,, 3» série, t. XLVIII, p. 113. — LlMPRiCHT, p. 117; 1836.

l'hydrogène naissant, se changent en alcoolSyet cette fois e^ alcools normaux :

€* H» (^) donne ainsi €♦ H» (ô), puis €* H» (H^ ^).

Avec ce nouvel alcool, on forme un éther cyanhydrique, puis Tacide homologue supérieur, €t' H*® (^*). Ce dernier est à son tour changé en l'alcool correspondant, lequel est encore un alcool normal, et ainsi indéiiniment. MM. Lieben et Rossi ont eu la patience et l'adresse de poursuivre cette série méthodique de synthèses, depuis l'acide formique et l'alcool méthyiique jusqu'à l'acide valérique et l'alcool amylique normal (1).

C'est ainsi que les problèmes généraux de synthèse, une fois nettement définis, ont pris place dans la science. Les chemins pour les résoudre sont devenus manifestes, et ces problèmes sont chaque jour abordés^ par le concours rationnel des méthodes les plus variées et les plus ingénieuses. Entre tous ces problèmes, celui de la formation progressive des alcools et des carbures dont ils dérivent, à partir des termes les plus simples, est l'un des plus essentiels : il a reçu jusqu ici deux solutions générales et vérifiées, que nous allons rappeler:

l'' L'une des solutions consiste à former un alcool, par la substitution chlorée d'un carbure; à le transformer d'abord en éther cyanhydrique ; puis à changer ce dernier dans le carbure homologue supérieur par l'action hydrogénante de l'acide iodhydrique. (V. p. 253.)

2* L'autre solution, qui vient d'être développée, consiste à former un alcool par la réduction d'un acide, à le changer d*abord en éther cyanhydrique ; puis à transformer celui-ci dans l'acide homologue supérieur par l'action d'un alcali.

Jusqu'ici nous nous sommes attaqués principalement à la

(1) Annalen der C hernie und Pharmacie, t. GLVIII, p. 107, 137; 1871; t. CLIX, p. 79, etc.

formation des alcools proprement dits. Il s'agit maintenant des autres classes d*alcools.

Section IL — Formation des alcools secondaires et tertiaires.

Nous avons donné ailleurs la théorie de ces alcools (p. 177) ; bornons-nous à parler ici de leur formation.

Deux procédés ont déjà été signalés pour former les alcools secondaires, savoir la combinaison des hydracidcs avec les carbures éthylèniques, à partir du propylène, et ïhydrogénation des acétones.. Ce dernier procédé est en relation directe avec la théorie des alcools secondaires.

La formation des alcools tertiaires résulte aussi de leur théorie, car elle consiste à réunir autour d'un seul et même noyau forménique, trois autres molécules hydrocarbonées. Soit l'acide acétique, résultant déjà de l'assemblage de deux molécules de ce genre : on fait agir sur son chlorure acide le zinc méthyle, qui le change (suivant les proportions relatives), soit en acétone, soit en triméthylcarbinol ou alcool butylique tertiaire (1). En remplaçant le chlorure acétique par un autre chlorure acide, le zinc méthyle par un autre radical zincique analogue, on engendre toute la classe des alcools tertiaires.

Section IU. — Formation des phénols.

i . La formation des phénols s'effectue en principe au moyen des carbures benzéniques, suivant la môme loi que la formation des alcools au moyen des carbures fon uniques.

€«HMH2).... €»H*(H2^)

Benzine. Phénol,

On peut môme, en faisant agir la benzine et la vapeur d'eau à une haute température et en présence d'un alcali

(1) Boutlerow, Bull, de la Soc. Chim., 2» série, t. II. n. 107- 1864; et t. VIII, 18G7, etc. » P i"'»

fixe, obtenir directement du phénol (1); mais la proportion en est très-faible.

2. Pour parvenir au but d'une manière fructueuse, il faut recourir à des voies différentes de celles qui ont réussi avec le fbrmène. La benzine, en effet, traitée par le chlore forme dta produit substitué, qui n'est pas un éther ; c'est-à-dire dans lequel on ne peut pas éliminer le chlore sous forme d'acide chlorhydrique ou sous une forme équivalente, en remplaçant ce dernier par les éléments de l'eau. Il faut recourir à d'autres artifices. Dès 1843, M. Hunt (2) signalait les réactions suivantes ; la benzine est changée d'abord en nitrobenzine, celle-ci en aniline, laquelle traitée par Tacide nitreux, fournit du phénol :

€«H* (H^).. €«H* (Az^^H).. -G«H* (AzH^).. Gm* (H20^).

Mais cette suite de réactions est plus théorique qu'expérimentale, le phénol ne se produisant guère que sous la forma de dérivés nitrés. Cependant, c'est par une suite de réactions analogues que la résorcine, phénol diatomique, a pu être obtenue synthétiquement (3).

3. Une solution plus nette du problème a été donnée en 1867 par MM. Wurtz, Kékulé et Dusart (4), qui sont arrivés, chacun de son côté, mais simultanément, aux mêmes résultats. Elle consiste à unir la benzine avec l'acide sulfurique anhydre, ce qui forme l'acide benzino-sulfurique; et à décomposer ce dernier par la potasse fondante, ce qui produit du sulfite de potasse et du phénol :

La méthode est générale, c'est-à-dire qu'elle s'applique à

(1) Berthelot, Annales de Chimie et de Physique^ 4* série, t. XI^ p. 91 ; 1867.

(2) Jahresb. von Liebig, fur 1849, p. 391.

(3) KORNER, Comptes Rendus, t. LXIII, p. 564; 1866.

(4) Comptes Rendus, t. LXIV, p. 749, 752, 795; 18G7.

tous les carbures polyacétyléniques, les seuls qui aient la propriété de former des phénols. L'acétylène lui-même, changé d'abord en acide acétyièno-sulfurique, -fournit ensuite du phénol ordinaire, par condensation moléculaire im» médiate (1). La constitution, encore inexpliquée, des phénols parait donc dépendre de la génération acétylénique des carbures qui leur donnent naissance.

Quoi qu'il en soit de ce dernier point, la méthode, je le répète, réussit avec les carbures benzéniques et leurs homologues, avec les carbures naphtaléniques , anthracôniques, etc., bref avec tous les carbures qui dérivent de l'acétylène polymérisé. — Elle permet de former non-seulement les phénols monoatomiques, mais aussi les phénols polyatomiques. Citons, entre autres synthèses accomplies par cette méthode, celle de l'orcine, matière colorante des lichens tinctoriaux, obtenue par MM. Vogt et Henninger, au moyen du toluène (2).

Citons encore la synthèse de Talizarine, matière colorante de la garance, par MM. Graebe et Liebermann, Tune des plus brillantes découvertes de notre temps. Elle repose sur les réactions suivantes : Tanthracène €^*H*®, étant oxydé, se change en anthraquinon, sorte d'aldéhyde à fonction complexe; puisTanthraquinon bibromé, traité par la potasse, fournit un phénol diatomique, qui n'est autre que ralizarine,

€^*Hio... €i4H8^a... €14H4 (H Br) (H Br) ^...

Antbracène. AnthraquiDOO. A. bibromé.

Alizarine.

On arrive au même résultat en formant le dérivé disulfu* rique de l'anthraquinon, G^^H^ (H'^^5-2^«),etle décomposant par la potasse fondante.

(1) Berthelot, Annales de Chimie et de Physique, 4fi série, t, XlXy p. 429 ; 1870.

(2) Comptes Bendua, t. LXXIV. d. 1107. 1872.

L'ali^rine à son tour, oxydée par des agents convenables (1), a fourni synthétiquement la purpurine, autre matière colorante de la garance.

Pour achever de montrer toute l'importance des phénols, dans la formation artificielle des matières colorantes, rappe- Ions que la rosaniline et les composants tinctoriaux qui en dérivent sont formés par l'oxydation de plusieurs molécules d'aniline et de toluidine, réunies en une seula Cette oxydation donne naissance à un corps oxygéné, produit condensé dérivé des phénols, et qui sert de Uen aux molécules ammoniacales assemblées dans la rosaniline.

Un autre groupe de matières colorantes, exemptes d'azote, prend aussi naissance, lorsqu'on fait agir les acides organiques sur les phénols, dans des conditions de condensation moléculaire (2). Toutes ces formations paraissent résulter du caractère incomplet des phénols et de leur constitution acétylénique : mais la théorie n'en est pas assez avancée pour qu'il convienne d'entrer ici dans plus de développements.

Nous avons exposé les méthodes par lesquelles on effectue la synthèse des alcools. Marquons encore le point de départ de la science et son point d'arrivée, afin de mettre dans tout son jour l'importance des procédés synthétiques.

Jusqu'à ces vingt dernières années, les alcools avaient été produits par des voies très-diverses» au moyen de composés plus compliqués qu'ils ne l'étaient eux-mêmes, et sans être rattachés à ces composés par quelque relation générale et régulière.

Ainsi l'alcool méthylique ou esprit de bois, ^H^-9-, avait

(1) De Lâlande, Comptes Rendus, t. LXXIX, p. 669, 1874.

(2) Phtaléinesy de M. Baetbr, Journal de Pharmacie^ 4* série, t. XVI, p. 11 ; 1872, et passim.

été rencontré parmi les nombreux produits de la distillation du bois, qui est un agrégat de substances végétales organisées.

L'alcool ordinaire, G^W^y est un prodoit normal et régu^ lier de la fermentation du sucre : sa seule origine était donc tirée d'un principe immédiat extrait du règne végétal.

Les alcools amylique, butylique, propylique, étaient les produits accessoires, sinon accidentels, de la fermentation.

L'alcool caprylique se formait dans la distillation de Thuile de ricin en présence des alcalis.

L'alcool éthalique avait été obtenu au moyen du blanc de baleine, etc., etc.

A ces procédés si variés et tous analytiques, nous avons substitué aujourd'hui un ensemble de méthodes directes et régulières, qui permettent de former tous les alcools au moyen des carbures d'hydrogène. Nous avons donc atteint le but que nous nous étions proposé : car nous avons appris à former avec les éléments les carbures d'hydrogène et les alcools. Or, c'est au moyen des alcools que Ton forme en général les autres fonctions oxygénées, azotées ou métalliques.

Mais dresser le tableau de ces nouvelles formations, ce serait écrire un traité complet de chimie organique et sortir du cadre du présent ouvrage : il suffira de renvoyer le lecteur à Thistoire de la science retracée dans notre premier livre»

Arrivés au terme de notre exposition, jetons un coup d'œil en arrière : pour mieux juger des progrès accomplis par la synthèse en chimie organique et des espérances de l'avenir, passons en revue les résultats acquis.

Le point de départ de la formation des matières organiques est aujourd'hui le même que celui de la formation des matières minérales. En effet, nous sommes partis des éléments, c'est-à-dire du carbone, de Thydrogène, de l'oxygène et de Tazote. Avec ces éléments, et par le seul jeu des forces minérales, nous avons formé les composés binaires fondamentaux, et principalement les carbures d'hydrogène. Ils constituent, à proprement parler, la clef de voûte de Tédiflce scientifique; car ce sont eux qui assemblent toutes les parties de la chimie organique et les relient dans un môme plan général. Après avoir formé les carbures d'hydrogène, nous avons construit, toujours en nous fondant sur ides expériences réalisées, sur des méthodes, sur des lois générales, une nouvelle classe de combinaisons, les alcools, substances ternaires, sans analogues en chimie minérale, et cependant formées ici par le seul jeu des affinités.

La synthèse des carbures d'hydrogène et celle des alcools donnent à la chimie organique ses bases définitives ; elles permettent de l'exposer tout entière, sans s'écarter des idées sur lesquelles repose la chimie minérale, sans rien ôter à la science de sa rigueur abstraite, et cependant sans sortir du domaine de l'expérience. En effet, les alcools deviennent à leur tour le point de départ d'une multitude de formations nouvelles.

Il suffit de combiner les alcools avec les acides pour obtenir les éthers, c'est-à-dire une nouvelle classe de composés artificiels, formés suivant une loi commune, et qui comprennent parmi eux un grand nombre de principes naturels. Tels sont, par exemple, les principes odorants de la plupart des fi*uits, l'essence aromatique du gaultheria, les essences irritantes de l'ail et de la moutarde, divers principes contenus dans les baumes, les matières cireuses désignées sous le nom de blanc de baleine et de cire de Chine, enfin la cire d'abeilles elle-mémCé

Ces mômes alcools^ unis à l'ammoniaque, donnent naissance à des alcalis artificiels ; la formation régulière et les lois de composition de ces alcalis sont aujourd'hui connues; elles permettent de regarder comme probable et prochaine la reproduction artificielle des alcalis végétaux, tels que la morphine, la quinine, la strychnine, la nicotine et tant d'autres principes actifs contenus dans les végétaux. Enfin la formation des matières colorantes dérivées du goudron de houille est une conséquence de la formation des alcalis artificiels.

A côté des combinaisons précédentes, formées par l'union des alcools avec d'autres principes, s'étend le domaine des substances que les alcools engendrent lorsqu'ils éprouvent des altérations plus profondes, et particulièrement lorsqu'ils subissent l'action de l'oxygène. En oxydant les alcools avec ménagement, on donne naissance aux aldéhydes, c'est-àdire à un nouveau groupe de composés, très- curieux par

leurs propriétés et par leurs aptitudes caractéristiques, et qui comprennent la plupart des essences oxygénées naturelles. Les principes odorants de la menthe et des amandes amères, le camphre ordinaire, la coumarine, les essences de reine des prés, de cannelle, de cumin, de girofle et d'anis, appartiennent à cette catégorie générale. Pour efifectuer leur synthèse totale au moyen des éléments, il suffit de réaliser celle des alcools qui concourent à former ces aldéhydes. La synthèse de Talizarine se rattache au fond aux mômes notions.

Une oxydation plus profonde des alcools engendre une autre classe de composés, non moins générale et non moins importante que celle des aldéhydes ; on veut parler des acides organiques. Une multitude d'acides naturels ont déjà été formés au moyen des alcools : tels sont notamment Tacide des fourmis, Tacide du vinaigre, l'acide du beurre, l'acide de la valériane, plusieurs des acides gras propre* ment dits, Tacide du benjoin, Facide du lait aigri, lequel se rencontre aussi dans les tissus animaux; les acides de l'oseille, du succin, etc. Il n'est pas jusqu'aux acides naturels les plus oxygénés, tels que les acides malique, tartrique, si répandus dans les organes des plantes, qui n'aient été produits synthétiquement au moyen des alcools.

Les acides, étant obtenus, deviennent l'origine de formations nouvelles. Sans rappeler les éthers qu'ils engendrent en s'unissant avec les alcools, il suffira de citer les amides* c'est-à-dire les composés qui résultent de la combinaison de ces mômes acides avec l'ammoniaque. Â l'étude des amides 86 rattache sans doute la formation de tous les principes azotés naturels qui ne dérivent pas des alcools. Entre ceux de ces principes dont la synthèse est aujourd'hui réalisée, il suffira de nommer l'urée, l'un des corps les plus importants parmi les excrétions des animaux supérieurs ; la taurine, matière contenue dans la bile ; le sucre de gélatine et la leucine, substances alcalines fort répandues dans les tissus

animaux ; l'acide hippurique, principe contenu dans 1* urine des herbivores, etc., etc.

Les groupes généraux de composés organiques qui vien • nent d*être signalés comprennent les matières volatiles et les corps que Ton peut former avec celles-ci. Cest un vaste domaine dans lequel la synthèse se meut aujourd'hui librement, en vertu de lois générales et de méthodes régulières dont chaque jour augmente la portée. Déjà on a reproduit par l'art une multitude de principes naturels compris dans les catégories qui précèdent, et Ton peut, sans s'aventurer, regarder comme probable et prochaine la synthèse de tous ceux qui s'y rattachent. Cet ensemble constitue le premier étage de la chimie organique. Il comprend les composés naturels les plus simples et les mieux étudiés. Mais les principes fixes, tels que la fibrine et le ligneux, qui constituent les tissus des végétaux et des animaux, tels que les matières sucrées et albumineuses dissoutes au sein des liquides qui baignent ces tissus, demeurent en dehors des groupes généraux que Ton vient d'énumérer ; la synthèse totale de ces matières, qui forme pour ainsi dire le second étage de l'édifice, est à peine ébauchée. Cependant dès aujourd'hui il est permis d'espérer, sans témérité, qu'elle pourra être atteinte l: son tour, en se fondant sur les mêmes méthodes générales. En effet, la synthèse des corps gras neutres, accomplie au moyen de la glycérine et des acides gras, c est-à-dire la synthèse de Tune des trois grandes classes de principes naturels dont il s'agit (1), est un premier gage des résultats futurs et justifie déjà les espérances que nous pouvons concevoir. Si nous sommes encore loin du but, nous devons espérer que de nouvelles recherches fondées sur ces premiers travaux viendront bientôt développer et préciser les faits inconnus, rectifier les généralités actuelles dans ce qu'elles ont de vague ou d'incomplet, et fournir à la science des conceptions plus parfaites et plus pénétrantes.

(1) Principes hydrocarbonés, principes azotés, principes gras*

On le voit, la synthèse présente un champ immense et tout nouveau, qui vient d'être ouvert et qu'il s'agit maintenant de parcourir. Au terme de cette nouvelle carrière se trouve la reproduction des principes sucrés et celle des principes albumineux. C'est le but suprême de la chimie organique, le plus éloigné, mais aussi Tun des plus importants, en raison du rôle essentiel que ces principes jouent dans l'économie. En Tatteignant, la science pourra réaliser dans toute son étendue le problème synthétique, c'est-àdire reproduire avec les éléments et par le seul jeu des forcés moléculaires l'ensemble des composés définis naturels et des métamorphoses chimiques que la matière éprouve au sein des êtres vivants.

Ainsi tombe définitivement la barrière établie pendant tant d'années entre la chimie organique et la chimie minérale. Jusqu'ici tous les efforts tentés pour recomposer d'une manière générale les matières organiques à l'aide des éléments mis en évidence par l'analyse, et pour reproduire par l'art la variété infinie de leurs états et de leurs métamorphoses naturelles, étaient demeurés infructueux. Pour bien comprendre toute la difficulté d'un semblable problème, il suffit de rappeler que les composés organiques se rencontrent exclusivement au sein des êtres vivants, qu'ils résultent de l'association d'éléments peu nombreux, suivant des proportions fixes pour chacun de ces composés, et cependant variées presque à l'infini, quant à la multitude et aux propriétés de ces mêmes composés. Ces derniers constituent des groupements mobiles, instables, qui se forment et subsistent seulement dans des conditions délicates et compliquées, conditions qui n'avaient point été réalisées jusqu'ici, si ce n'est dans le sein des êtres organisés. L'ensemble de

ces circonstances, et surtout l'impuissance de la chimie à reproduire l'association du carbone avec l'hydrogène et les composés si divers auxquels cette association donne naissance, tout avait concouru à faire regarder, par la plupart des esprits, la barrière entre la chimie minérale et la chimie organique comme infranchissable. Pour expliquer notre impuissance, on tirait une raison spécieuse de l'intervention de la force vitale, seule apte jusque-là à composer les substances organiques.. C'était, disait-on, une force particulière qui résidait dans la nature vivante et qui triomphait des forces moléculaires propres aux éléments da la matière inorganique. Et Ton ajoutait : c C'est cette force mystérieuse a qui détermine exclusivement les phénomènes chimiques « observés dans les êtres vivants ; elle agit en vertu de lois « essentiellement distinctes de celles qui règlent les mouvec ments de la matière purement mobile et quiescible. Elle c imprime à celle-ci des états d'équilibre particuliers, et c qu'elle seule peut maintenir, car ils sont incompatibles a avec le jeu régulier des affinités minérales. » Telle était rexplication au moyen de laquelle on justifiait l'imperfection de la chimie organique et on la déclarait pour ainsi dire sans remède.

Mais, dans l'étude des sciences, et surtout de celles qui touchent aux origines, il faut se garder également des affirmations téméraires et des déclarations prématurées d'impuissance ; il ne faut point restreindre à priori la portée des connaissances futures dans le cercle étroit des connaissances actuelles, ni surtout poser des bornes absolues qui n'expriment autre chose que notre ignorance présente. Combien de fois ces bornes ont été renversées, ces limites dépassées !

En proclamant ainsi notre impuissance absolue dans la production des matières organiques, deux choses avaient été confondues : la formation des substances chimiques, dont Tassemblage constitue les êtres organisés, et la formation

des organes eux-mêmes. Ce dernier problème n*est point du domaine de la chimie. Jamais le chimiste ne prétendra former dans son laboratoire une feuille, un fruit, un muscle, un organe. Ce sont là des questions qui relèvent de la phyfflologie ; c'est à elle qu'il appartient d'en discuter les termes, de dévoiler les lois du développement des organes, ou, pour mieux dire, les lois du développement des êtres vivants tout entiers, sans lesquels aucun organe isolé n'aurait ni sa raison d*être, ni le milieu nécessaire à sa formation.

Mais ce que la chimie ne peut faire dans Tordre de l'organisation, elle peut l'entreprendre dans la fabrication des substances renfermées dans les êtres vivants. Si la structure même des végétaux et des animaux échappe à ses applications, au contraire elle a le droit de prétendre à former les principes immédiats, c'est-à-dire les matériaux chimiques qui constituent les organes, indépendamment de la structure spéciale en fibres et en cellules que ces matériaux affectent dans les animaux et dans les végétaux. Cette formation même et l'explication des métamorphoses pondérales que la matière éprouve dans les êtres vivants constituent un champ assez vaste, assez beau : la synthèse chimique doit le revendiquer tout entier.

C'est ce nouveau point de vue général qui est développé dans le présent ouvrage : il est consacré à Tétude des méthodes par lesquelles on peut réaliser la formation des principes immédiats, sans le concours de forces particulières à la nature vivante. Nous avons prouvé que les affinités chimiques, la chaleur, la lumière, l'électricité suffisent pour déterminer les éléments à s'assembler en composés organiques. Or nous disposons de ces forces à notre gré, suivant des lois régulières et connues ; entre nos mains, elles donnent lieu à des combinaisons infinies par leur nombre et par leur variété. Voilà comment nous reproduisons dès à présent une multitude de principes naturels, et comment nous avons l'espoir légitime de reproduire également tous

les autres. Par le fait de cette formation et par l'iinitation des mécanismes qui y président dans les végétaux et dans les animaux, on peut établir, contrairement aux opinions anciennes, que les effets chimiques de la vie sont dus au jeu des forces chimiques ordinaires, au même titre que les effets physiques et mécaniques de la vie ont lieu suivant le jeu des forces purement physiques et mécaniques. Dans les deux cas les forces moléculaires mises en œuvre sont les mêmes, car elles donnent lieu aux mêmes effets. La chimie organique, développant chaque jour cette démonstration, poursuivra désormais sa marche dans la voie synthétique, jusqu'à ce qu'elle ait parcouru tout son domaine et qu'elle ait défini ses limites, aussi complètement que peut le faire aujourd'hui la chimie minérale. Par là elle forme avec cette dernière un ensemble continu, procédant des mêmes méthodes et des mêmes lois générales, en même temps qu'elle constitue à la physiologie une base et des instruments pour s'élever plus haut.

L'étude de la formation des matières organiques et la recherche des causes qui déterminent cette formation ne sont pas seulement fécondes au point de vue de Tinterprétation chimique des phénomènes vitaux ; mais elles nous conduisent à une connaissance plus profonde des forces moléculaires et des lois qui président au jeu de ces forces. Cette connaissance s'applique à deux ordres de prévisions essentiellement distinctes. Les unes concernent les effets généraux de la combinaison chimique et les relations qui existent entre les propriétés des composés et celles des corps qui concourent à les former. Les autres sont relatives à la formation d'êtres nouveaux et inconnus, dont la nature extérieure ne présente aucun exemple.

Plaçons-nous d'abord au premier point de vue. La formation des matières organiques fournit les données les plus précieuses pour les théories moléculaires. En efiet, elle donne lieu à des séries nombreuses et régulières de combinaisons, engendrées suivant une même loi générale, mais avec une variation progressive dans leur composition. D'un terme à un autre, on peut obtenir telle gradation que Ton désire, et observer quel en est l'effet sur les propriétés physiques et chimiques des deux substances que Ton compare. Ce sont là des avantages que Ton ne rencontre guère en chimie minérale. Chaque substance y est le plus souvent seule de son espèce, ou du moins sans analogue prochain. Elle est le signe isolé de quelque loi générale, dont elle constitue l'unique expression. En Tabsence de tout terme de comparaison, on ne peut guère ressaisir la trace de la loi générale que chaque corps particulier représente. Au contraire, en chimie organique, le composé artificiel obtenu par les expérimentateurs, le principe naturel qu'ils cherchent à reproduire n'est point un être isolé, mais le fragment d*un tout plus étendu, l'expression particulière d'une loi générale, qui se traduit encore par une multitude d'autres expressions analogues. L'étude des cas semblables permet de reconstruire le tout par la pensée et de remonter à la conception de la loi générale. Enfin la connaissance complète du tout permet à son tour d'établir avec certitude les origines et la filiation des cas individuels.

Nous arrivons par là au second point de vue : il est relatir à la puissance que la loi scientifique met entre nos mains. Les méthodes en effet par lesquelles on reproduit tel ou tel principe isolé comportent une extension singulièrement féconde, car elles reposent presque toujours sur une loi plus générale. La connaissance de cette loi permet de réaliser une infinité d'autres effets semblables aux premiers^ de former une multitude d'autres substances, les unes identiques avec les substances naturelles déjà connues, les autres nouvelles

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et inconnues, et cependant comparables aux premières. Ce sont là des êtres artificiels, existant au même titre, avec la même stabilité que les êtres naturels : seulement, le jeu des forces nécessaires pour leur donner naissance ne s*est point rencontré dans la nature. La synthèse des corps gras neutres, par eisemple, ne permet pas seulement de former artificiellement les quinze ou vingt corps gras naturels connus jusque-là, mais elle permet encore de prévoir la formation de plusieurs centaines de millions de corps gras analogues et qu'il est désormais facile de produire de toutes pièces, en vertu de la loi générale qui préside à leur cq>mposition. C'est le développement nécessaire de ces séries gé-^ nérales de lois et de composés qui rend si difficile la solu^ tion de chaque problème synthétique envisagé isolément; la formation de la stéarine naturelle, par exemple, n'est devenue possible que le jour oîi Ton a réussi à y rattacher par une même relation générale la formation de toutes les autres combinaisons^ soit naturelles, soit artificielles, de la glycérine. Tout corps, tout phénomène représente, pour ainsi dire, un anneau compris dans une chaîne plus étendue de corps, de phénomènes analogues et corrélatifs. Dès lors on ne saurait le réaliser individuellement , à moins d'être devenu maître de toute la série des effets et des causes dont il représente une manifestation particulière. Mais par là même chaque solution acquiert un caractère de fécondité extraordinaire.

Voilà comment nous saisissons le sens et le jeu des forces éternelles et immuables qui président dans la nature aux métamorphoses de la matière, et comment nous arrivons à les faire agir à notre gré dans nos laboratoires. Le mode suivant lequel s'exerce cette puissance mérite quelque attention. Ce qu'il est surtout essentiel de connaître, c est la succession fatale des changements que la matière éprouve, la filiation précise des substances qui se transforment, et rinfiuence du milieu et des circonstances dans lesquelles s'effectuent les

métamorphoses. Ces choses étant exactement connues, nous devenons les maîtres du mécanisme naturel et nous le faisons fonctionnera notre gré : soit pour reproduire les mêmes effets qui nous ont appris à le connaître, soit pour dévelop» per des effets semblables conçus par notre intelligence. Dans tous les cas, il est essentiel de remarquer que notre puissance va plus loin que notre connaissance. En effet, étant données un certain nombre de conditions d'un phénomène imparfaitement connu, il suffit souvent de réaliser ces conditions pour que le phénomène se produise aussitôt dans toute son étendue ; le jeu spontané des lois naturelles continue à se développer et complète les effets, pourvu que Ton ait commencé à le mettre en œuvre convenablement. Voilà comment nous avons pu former les substances organiques, sans connaître à fond les lois des actions intermoléciilaires. Il est même vrai de dire que, si les forces une fois mises en jeu ne poursuivaient pas elles-mêmes l'œuvre commencée, nous ne pourrions imiter et reproduire par l'art aucun phénomène naturel ; car nous n'en connaissons aucun d^une manière complète , attendu que la connaissance parfaite de chacun d'eux exigerait celle de toutes les lois, de toutes les forces qui concourent à le produire, c'est-à-dire la connaissance parfaite de l'univers.

C'est ici le fait capital sur lequel nous appelons particuhèrement l'attention il est destiné à influer, non-seulement sur le progrès spécial des sciences expérimentales , mais aussi sur la philosophie générale des sciences et sur les conceptions les plus essentielles de Thumanité. Nous touchons, en effet, au trait fondamental qui distingue les sciences expérimentales des sciences d'observation.

La chimie crée son objet. Cette faculté créatrice, semblable à celle de Tart lui-même, la distingue essentiellement des sciences naturelles et historiques. Les dernières ont un objet donné d'avance et indépendant de la volonté et de l'action du savant : les relations générales qu'elles peuvent entrevoir

OU établir reposent sur des inductions plus ou moins vraisemblables, parfois même sur de simples conjectures, dont il est impossible de poursuivre la vérification au delà du domaine extérieur des phénomènes observés. Ces sciences ne disposent point de leur objet. Aussi sont-elles trop souvent condamnées à une impuissance éternelle dans la recherche de la vérité, ou doivent-elles se contenter d'en posséder quelques fragments épars et souvent incertains.

Au contraire, les sciences expérimentales ont le pouvoir de réaliser leurs conjectures. Ces conjectures servent ellesmêmes de point de départ pour la recherche de phénomènes propres à les confirmer ou à les détruire : en un mot , les sciences dont il s*agit poursuivent Fétude des lois naturelles, en créant tout un ensemble de phénomènes artificiels qui en sont les conséquences logiques. Â cet égard, le procédé des sciences expérimentales n*est pas sans analogie avec celui des sciences mathématiques. Ces deux ordres de connaissances procèdent également par voie de déduction dans la recherche de l'inconnu. Seulement, le raisonnement du mathématicien, fondé sur des données abstraites et établies par définition , conduit à des conclusions abstraites, également rigoureuses ; tandis que le raisonnement de Texpérimentateur, fondé sur des données réelles, et dès lors toujours imparfaitement connues, conduit à des conclusions de fait qui ne sont point certaines, mais seulement probables, et qui ne peuvent jamais se passer d'une vérification effective. Quoi qu'il en soit, il n'en est pas moins vrai de dire que les sciences expérimentales créent leur objet, en conduisant à découvrir par la pensée et à vérifier par l'expérience les lois générales des phénomènes.

Voilà comment les sciences expérimentales arrivent à soumettre toutes leurs opinions^ toutes leurs hypothèses, à un contrôle décisif, eu cherchant à les réaliser. Ce qu'elles ont rêvé, elles le manifestent en acte. Les types conçus par le savant, s'il ne s'est point trompé, sont les types mêmes des

existences. Son objet n'est point idéal, mais réel. Par là, en même temps que les sciences expérimentales poursuivent leur objet, elles fournissent aux autres sciences des instruments puissants et éprouvés et des ressources souvent inattendues.

La chimie possède cette faculté créatrice à un degré plus éminent encore que les autres sciences, parce qu'elle pénètre plus profondément et atteint jusqu*aux éléments naturels des êtres. Non-seulement elle crée des phénomènes, mais elle a la puissance de refaire ce qu'elle a détruit ; elle a même la puissance de former une multitude d'êtres artificiels, semblables aux êtres naturels, et participant de toutes leurs propriétés. Ces êtres artificiels sont les images réalisées des lois abstraites, dont elle poursuit la connaissance. G*est ainsi que, non contents de remonter par la pensée aux transformations matérielles qui se sont produites autrefois et qui se produisent tous les jours dans le monde minéral et dans le monde organique, non contents d'en ressaisir les traces fugitives par l'observation directe des phénomènes et des existences actuelles, nous pouvons prétendre, sans sortir du cercle des espérances légitimes, à concevoir les types généraux de toutes les substances possibles et aies réaliser ; nous pouvons, dis-je, prétendre à former de nouveau toutes les matières qui se sont développées depuis l'origine des choses, à les former dans les mêmes conditions, en vertu des mêmes lois, par les mêmes forces que la nature fait concou* rir à leur formation.