B ORIGINE ET PROGRÈS

d'hier, en voie de développements continuels. Aussi coniprendrez-vous faeilement pourquoi elle n'est pas encore parvenue à ce degré de maturité et de fixité qui caractérise les sciences faites et finies, telles que la Géométrie élémentaire ou bien les théories physiques de la pesanteur et de l'attraction universelle. Elle n'est même pas arrêtée à ce point de stabilité relative, suffisante pour un enseignement élémentaire, et qui appartient à la Chimie minérale. En Chimie organique, les notions générales sont en état d'évolution incessante : chacun a son système, c'est-à-dire un certain ensemble d'idées personnelles et qu'il applique à la science tout entière. C'est là ce qui caractérise une science en voie de formation. Et gardezvous de regarder cet état comme une preuve d'infériorité : les sciences où toute discussion a cessé sont des sciences épuisées. Nous sommes loin de là. Depuis quatrevingts ans on ne cesse de fonder en Chimie organique : à l'heure présente nous sommes encore dans l'ère des fondateurs.

A ces progrès dans la science proprement dite répondent des progrès continuels dans deux ordres opposés, dans l'ordre des idées philosophiques et dans l'ordre des applications.

Vous parlerai-je, dans l'ordre philosophique, de cej notions profondes que donne la Chimie sur la constitution de la matière, éternellement durable au milieu di perpétuel changement des apparences? Quoi de plus saisissant que cette conception des êtres vivants comme formés par l'assemblage de certaines subtances définies comparables par leurs propriétés fondamentales aux sub stances minérales, formées des mêmes éléments, obéissan aux mêmes affinités, aux mêmes lois chimiques, physiques et mécaniques? Quoi de plus capital que la repro-

(luction de ces substances, matériaux premiers sur lesquels opèrent les organismes vivants, par le seul jeu des forces minérales, et par la simple réaction du carbone sur les éléments de l'air et de l'eau ?

Toute vérité est féconde, tout développement des notions générales enfante une infinité de conséquences dans les diverses sciences théoriques et dans les applications. Dans Tordre des autres sciences, il suffira de citer la Physiologie : ceux qui la cultivent savent quelles lumières elle tire chaque jour de la Chimie organique, et à quel point les progrès de ces deux sciences sont corrélatifs. Les problèmes généraux de la nutrition dans les êtres vivants sont des problèmes chimiques; il en est de même de ceux de la respiration. L'étude de tous ces problèmes s'appuie sur les données fournies par la Chimie organique. Dans les tissus animaux, aussitôt que les solides, les liquides et les gaz ont été mis en contact réciproque, sous l'influence de certains mouvements qui relèvent du système nerveux, et d'une structure spéciale que nous ne savons pas imiter, il se développe entre ces solides, ces liquides et ces gaz des affinités purement chimiques; les combinaisons auxquelles elles donnent naissance relèvent exclusivement des lois de la Chimie organique.

Dans un ordre plus éloigné, rappellerai-je quelles lumières la Chimie a souvent apportées à l'histoire de l'humanité, par l'étude des produits des civilisations antiques; à l'histoire des êtres vivants qui se sont succédé à la surface de la terre, par l'analyse de leurs débris; rappelleraije comment, par l'examen des aérolithes, elle semble nous révéler l'existence de la vie dans des mondes étrangers et peut-être antérieurs au nôtre?

En nous bornant aux applications industrielles, c'esth-dire à quelques-unes des conséquences de la Chimie

lO OUGIXE ET PROGRÈS

dans l'ordre social, il faudrait retracer l'histoire de l'industrie tout entière pour tous montrer à quel point les découvertes de notre science ont servi les intérêts matériels de la civilisation. Citons seulement les travaux relatifs aux savons, à la bougie, aux acides organiques, aux alcools, au gaz de l'éclairage, aux huiles minérales, aux alcaloïdes, si précieux par leurs applications médicales, aux matières colorantes et à tant d'autres produits, issus de la Chimie organique et qui transforment incessamment les conditions de la vie humaine. Rappelons encore les recherches si précieuses qui ont éclairé et éclairent chaque jour davantage l'agriculture.

Bref, il est peu de sciences qui n'empruntent quelque secours de la Chimie organique, il est peu d'industries qui ne tirent une lumière plus ou moins complète de ses découvertes.

En raison de ces progrès incessants de la Chimie organique, comme science pure et comme science appliquée, la plupart des chimistes de l'Institut et des professeurs du Collège de France, dans l'ordre des sciences physiques et mathématiques, ont été frappés de l'utilité qu'il y aurait a instituer une chaire destinée à exposer cette science, non-seulement au point de vue des résultats acquis depuis longtemps et consacrés dans les programmes et dans les examens professionnels, mais à un point de vue progressif, de façon à saisir la science dans son développement actuel et en s'attachant de préférence aux découvertes et aux idées les plus nouvelles.

Ils ont pensé que c'était au Collège de France qu'une telle chaire devait être instituée. En effet, cet établissement est placé en dehors des exigences des programmes et des examens spéciaux. Dès sa fondation par François P% il a été destiné à représenter précisément les

De la chimie organique. ' 1 1

sciences nouvelles, ou les parties des sciences trop récentes pour être introduites encore dans l'enseignement dogmatique des Ecoles et des Facultés. Le propre du Collège de France, c'est d'exposer surtout les idées scientifiques au moment même de leur évolution. C'est ainsi qu'à titre de sciences nouvelles l'étude du grec et la culture antique y furent représentées lors de sa fondation; c'est ainsi que, depuis le commencement du xix* siècle, le Collège de France a été le principal théâtre de la transformation opérée dans les études historiques et philologiques.

A ce titre, une chaire de Chimie organique, consacrée de préférence aux idées nouvelles qui s'agitent dans cette science, est éminemment dans la donnée générale du Collège de France.

Le ministre éclairé qui dirige l'Instruction publique, empressé à accueillir toute idée libérale et progressive, a pris l'initiative de l'exécution : il a institué dans cette enceinte un cours de Chimie organique, et il m'a fait l'honneur de confirmer le choix des professeurs en me confiant ce nouvel enseignement.

Un mot encore, Messieurs : j'ai un devoir, un devoir bien doux à remplir envers mon maître, M. Balard.

Parmi les professeurs qui ont demandé cette nouvelle création, il en est un dont la situation était particulière. M. Balard, en effet, professe la Chimie au Collège de France depuis quatorze ans; il a formé plusieurs générations de chimistes. Dans cette circonstance, ce que l'on demandait aurait pu paraître à quelque esprit jaloux un empiétement sur ses droits, car il s'agissait de dédoubler sa chaire. Mais loin de s'y opposer, par quelque crainte, peu fondée d'ailleurs, car vous connaissez tous sa parole facile et brillante et l'excellence de son enseignement;

12 LA SYNTHÈSE

loin de s'y opposer, M. Balard s'est empressé de prendre rinitiative de la demande, donnant ainsi une nouvelic preuve de ce dévouement à la science, de cette bienveillance généreuse que connaissent si bien tous ceux qui l'ont entendu, tous ceux qui ont été en rapport avec lui. Après avoir été son élève et son préparateur pendant dix ans, j'ai plus que personne le droit et le devoir de lui rendre un témoignage public!

Voilà, Messieurs, comment cette chaire a été instituée, quelle en est la destination.

Parlons maintenant du cours de cette année. Ce cours sera consacré à l'exposition des méthodes générales de synthèse en Chimie organique.

La Chimie organique a pour objet l'étude des matières contenues dans les êtres vivants. Elle peut être présentée sous deux points de vue, tous deux nécessaires et fondamentaux : au point de vue de l'analyse et au point de vue Se la synthèse. Ces mots : analyse et synthèse y ont en Chimie une signification spéciale, singulièrement précise et plus complète que dans aucun autre ordre d'idées. En général, ces mots expriment des procédés logiques de l'esprié humain qui tantôt décompose une notion complexe en une suite de notions plus simples, tantôt et inversement reconstitue une notion générale à l'aide de tout un ensemble de notions particulières. Eh bien , changez le mot notion en celui de substance, et vous comprendrez ce que signifient, en Chimie, les mots analyse et synthèse. Ils représentent une action réelle, effective, sur la nature. Pour vous montrer toute l'importance de l'analyse et de la synthèse dans la philosophie naturelle, il suffira de rappeler l'analyse de l'eau, décomposée par l'expérience en hydrogène et en oxygène, et la synthèse de l'eau reconstiluée, toujours par l'expérience et

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non par une simple conception de l'esprit, à l'aide de ces deux éléments : double découverte qui a joué le plus grand rôle dans la constitution de la Chimie scientifique, il y a quatre-vingts ans.

En Chimie organique, l'analyse procède par deux degrés successifs : d'abord les principes immédiats, puis les éléments. Elle commence par démontrer que les êtres vivants sont formés par l'association et le mélange d'un nombre immense de principes immédiats définis, trèspeu stables, très-facilement altérables sous l'influence de la chaleur et des agents ordinaires de la Chimie minérale. Ces principes si nombreux résultent presque tous de l'union de quatre éléments fondamentaux : le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote. Opposez ce petit nombre des éléments des matière»organiques à la multitude des principes immédiats qui en sont composés et au peu de^ stabilité de ces principes, et vous comprendrez aussitôt quelles difficultés s'opposent à la synthèse des matières organiques, et comment cette synthèse, envisagée d'une manière générale, est demeurée si longtemps controversée. Cependant la nature la réalise tous les jours sous nos yeux : chaque jour nous voyons les végétaux former leurs principes immédiats avec les éléments de l'eau et de l'acide carbonique, et les animaux engendrer de nouveaux principes par la métamorphose de ceux que les végétaux ont produits de toutes pièces.

Serait-il donc vrai que l'organisation exerce quelque influence sur les affinités chimiques exercées dans son sein, qu'elle seule ait la vertu de déterminer ces synthèses naturelles, opérant par des forces différentes de celles auxquelles a recours la Chimie minérale?

BufTon avait émis, au siècle dernier, une opinion encore plus radicale : il supposait qu'il existe une matière orga-

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nique animée, universellement répandue dans les substances végétales et animales. Mais cette opinion fut renversée le jour où Ton démontra que les éléments chimiques des êtres organisés sont les mêmes que les éléments chimiques des êtres minéraux.

A cette première conception, grossière dans sa subtilité même, on substitua bientôt celle d'une action propre de la force vitale, intervenant pour modifier le jeu des affinités chimiques. Cette idée commença à être ébranlée le jour oiiWôhler, en 1829, reproduisit artificiellemen I Turée, c'est-à-dire un des principes immédiats les plus importants des animaux. Cependant cette première synthèse portait sur une substance très-simple; elle demeura presque isolée, malgré quelques belles expériences de M. Pelouze sur la transformation de l'acide cyanhydrique en acide formique, et de M. Kolbe sur la production du chlorure de carbone et de l'acide acétique au moyen du sulfure de carbone, à tel point que Berzélius pouvait encore écrire ces paroles en 1849 :

• Dans la nature vivante, les éléments paraissent obéir » à des lois tout autres que dans la nature inorganique. . . .

> Si l'on parvenait à trouver la cause de cette différence,

> on aurait la clef de la théorie de la Chimie organique; » mais cette théorie est tellement cachée, que nous

> n'avons aucun espoir de la découvrir, du moins quant » à présent. » Et il ajoutait, faisant allusion à la reproduction de l'urée et à quelques travaux plus récents : « Quand même nous parA^iendrions avec le temps à pro- » duire avec des corps inorganiques plusieurs substances » d'une composition analogue à celle des produits orga- » niques, cette imitation incomplète est trop restreinte » pour que nous puissions espérer produire des corps » organiques, comme nous réussissons dans la plupart

EN CHIHIB ORGANIQUE. l5

» des cas à confirmer l'analyse des corps inorganiques en

> faisant leur synthèse. > Quelques années auparavant, Gerhardt avait écrit, dans un sens analogue, c que la for- » mation des matières organiques dépendait de l'action

> mystérieuse de la force vitale, action opposée, en lutte » continuelle avec celles que nous sommes habitués à

> regarder comme la cause des phénomènes chimiques

> ordinaires.... Je démontre, » disait-il encore en parlant de sa classification, cque le chimiste fait tout l'opposé » de la nature vivante, qu'il brûle, détruit, opère par

> analyse ; que la force vitale seule opère par synthèse, » qu'elle reconstruit l'édifice abattu par les forces chi-

> miques. >

Ces citations répondent à l'état de la science, il y a quinze ans; j'ai cru nécessaire de les faire, parce que les progrès une fois accomplis, les vérités démontrées paraissent si évidentes, que l'on croit les avoir toujours connues, oubliant souvent combien ces progrès sont récents et combien d'efforts il a fallu pour faire prévaloir un point de vue nouveau.

La science, en effet, depuis dix ans, a éprouvé un changement considérable : les idées sur la constitution des matières organiques et sur leur synthèse se sont profondément modifiées; les découvertes dans cet ordre ont été telles, qu'à l'heure présente il est peu de chimistes qui ne se préoccupent des questions de synthèse; elles ont été telles, que j'ai pu prendre pour sujet du cours de cette année les méthodes générales de synthèse en Chimie organique : là où il n'y avait que quelques faits épars et isolés, nous possédons aujourd'hui des méthodes générales. Les travaux de celui qui vous parle, la longue suite d'expériences par lesquelles il a réalisé la synthèse des corps gras neutres, la synthèse totale des

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csirburcs c]*liyclro{jëne et des alcools les plus simples, alcools et carbures dont aucun n'avait été formé jusque-là avec les éléments; enfin l'ouvrage dans lequel il a formulé l'ensemble des problèmes de synthèse, réduits pour la première fois en un corps de doctrine » en mettant sous les yeux de tous le but qu'il s'agissait d'atteindre, les résultats déjà acquis, et la voie qu'il convenait de suivre pour aller plus loin, n'ont sans doute pas été sans influence sur cette évolution nouvelle delà Chimie organique.

Messieurs^ voici le moment de vous «ignaler quelle est l'importance et le rôle de la synthèse en Chimie et particulièrement en Cbimie organique. La synthèse, en effet, peut être envisagée, soit comme vérifiant l'analyse, soit comme donnant lieu à un nouvel ordre de problèmes réciproques à ceux de l'analyse, soit comme démontrant l'identité des forces qui régissent les phénomènes chimiques dans la nature minérale et dans la nature organique, soit enfin comme conduisant spécialement à la connaissance des lois générales qui régissent la formation des combinaisons cbimiques.

La conséquence de la synthèse qui se présente d'abord, c'est la vérification des résultats de l'analyse. Toutes les fois que nous réussissons à reproduire un composé chimique, au moyen des éléments manifestés par l'analyse, nous acquérons la preuve que nous connaissons bien réellement ces éléments et leurs proportions, c'est-a-dire que l'analyse n'avait rien oublié. Mais c'est là la moindre des conséquences produites par les recherches synthétiques.

lîn effet, en généralisant ces recherches, nous sommes conduits à envisager la science et ses méthodes sous un luùut de vue nouveau. Tout un nouvel ordre de problèmes

EN CHliÉIB OftGAI^IQUE. I7

prend ici naissance : ce sont les problèmes inverses. Il s'agit maintenant de recomposer tout ce qui a été décomposé, d'opposer à toute action, à toute métamorphose, l'action, la métamorphose réciproque. De là un point de Yue général et fécond, applicable à l'ensemble de la Chi-^ mie organique. Les méthodes de la synthèse, dans leur opposition aux méthodes d'analyse, représentent, en quel* que sorte, le calcul intégral opposé au calcul différentiel.

A un corps de méthodes générales de cette espèce, répond nécessairement tout un ordre d'idées scientifiques et philosophiques. En effet, en même temps que nous vérifions les analyses par les synthèses, en même temps que nous en déduisons la conception des problèmes inverses, nous arrivons à des notions d'un ordre extrêmement élevé, spécialement tirées de la synthèse. Les vues générales conçues par l'analyse sont toujours plus ou moins personnelles ; elles ne s'imposent pas d'une manière nécessaire à l'esprit humain, tant qu'elles n'ont pas trouvé leur contrôle, c'est-à-dire démontré par la synthèse leur conformité avec la nature des choses, laquelle ne se plie point au gré de nos théories. C'est donc par la syn* thèse que nous reconnaissons que nous sommes parvenus aux lois mêmes qui régissent la composition des choses, et non à de pures conceptions de notre esprit, propres tout au plus à servir de base à des classifications artificielles.

La synthèse nous conduit également à la démonstration de cette vérité capitale, que les forces chimiques qui régissent la matière organique sont réellement et sans réserve les mêmes que celles qui régissent la matière minérale. Un tel résultat est acquis dès que l'on a prouvé que les dernières forces développent les mêmes effets que les premières et reproduisent les mêmes combinaisons : notion vraiment fondamentale et que l'analyse peut

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faire pressentir, mais qu'elle est évideminent impuissante à établir. Ainsi, les lois chimiques qui régissent les sub-« stances organiques sont les mêmes que celles qui régis- ^nt les substances minérales. J'appelle votre attention sur la simplicité de ce résultat : il est conforme à cette tendance générale en vertu de laquelle les sciences se simplifient, à mesure qu'elles deviennent plus parfaites, et tendent de plus en plus à rendre compte des phénomènes encore inexpliqués par l'intervention des forces déjà connues. C'est ainsi que la Géologie s'efforce de représenter t^us ks changements du monde passé par le seul jeu des causes actuelles.

La synthèse, j« viens de vous le dire, est spécialement propre à nous faire connaître les lois générales qui régissent les combinaisons chimiques. A ce point de vue elle offre une fécondité spéciale* En effet, tandis que l'analyse se borne nécessairement aux composés naturels et à leurs dérivés , la synthèse , procédant en vertu d'une loi génératrice, reproduit non-seulement les substances naturelles, qui sont des cas particuliers de cette loi, mais aussi une infinité d'autres substances qui n'auraient jamais existé dans la nature. Ainsi, par exemple, on connaissait par l'analyse quinze ou vingt corps gras neutres, extraits des végétaux et des animaux : la synthèse, après avoir décauvert et établi la loi générale qui préside à leur composition, s'appuie sur cette loi même pour former aujourd'hui, non-seulement ces quinze ou vingt substances naturelles, mais près de deux cents millions de corps gras, obtenus par des méthodes prévues et dont ks principales propriétés sont annoncées d'avance. Pour prendre un exemple plus hardi, si la Chimie réussit quelque jour à dépasser cette limite jusqu'ici infranchissable que lui opposent les corps réputés simples, si elle

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parvient a les décomposer et à les recomposer à son gré, la loi générale de cette synthèse nous permettra sans doute de former, à côté des éléments actuels, une infinité d'éléments analogues. Le domaine où la synthèse exerce sa puissance créatrice est donc en quelque sorte plus grand que celui de la nature actuellement réalisée.

Terminons en vous disant en quelques mots comment nous procéderons dans l'exposition que nous, allons faire devant vous.

Les corps organiques sont en général formés de quatre éléments : le carbone, ThydrogènCt l'oxygène et l'azote; nous montrerons comment on combine ces éléments deux a deux, trois a trois, quatre à quatre, de façon à reproduire les groupes généraux de substances organiques, tels que les carbures d'hydrogène, les alcools, les aldéhydes, les acides, les éthers, les alcalis et les amides. Nous nous attacherons surtout à former les premières séries de composés à l'aide des éléments, cette formation étant l'origine de toutes les autres. A ce point de vue, les carbures d'hydrogène, leur synthèse totale et leur condensation progressive fixeront particulièrement notre attention.

A côté des résultats acquis nous aurons soin de signaler les problèmes non résolus. Ce dernier point n'est pas le moins essentiel, car toute science est illimitée dans son objet; et il en est à plus forte raison ainsi de la Chimie organique, dont l'évolution, commencée il y a cinquante ans, continue encore à s'accomplir sous nos yeux. Les premières assises de l'édifice sont fondées; le premier étage, s'il m'est permis de m'exprimer ainsi, peut être regardé comme élevé par les efforts concourants de l'analyse et de la synthèse. Mais au delà il reste encore des problèmes capitaux dont la solution est à peine en-

20 LA STNTBl»B EN GHIMIB ORGAJfIQUE.

tamée; je vous rappellerai, parmi ces desiderata, la formation des alcalis naturels et la connaissance de la constitution des matières albuminoides.

Dans l'exposition des résultats acquis nous nous atla— obérons à présenter les idées générales» plutôt que l'histoire individuelle des corps; mais nous en ferons l'application en reproduisant dans tous leurs détails les expériences elles-mêmes. En vous montrant ainsi comment ont été réalisées quelques-unes des découvertes les plus importantes dans l'ordre de la synthèse organique» en vous plaçant, pour ainsi dire, au centre même de la science , en rapprochant les idées générales de leur réalisation pratique, vous comprendrez mieux comment se font les découvertes, comment l'esprit humain procède pour accroître incessamment son trésor de vérités.

ÉLËMEIfTS DES SUBSTANCES OBGANIQUBS. Il