XI
Mais la dissemblance des propriétés des corps droits et gauches correspondants, lorsqu'on les soumet à des forces dissymétriques, me paraît offrir un intérêt de premier ordre par les idées qu’elle nous suggère sur la cause mystérieuse qui préside à la disposition dissymétrique des atomes dans les substances organiques naturelles. Pourquoi cette dissymétrie? Pourquoi même telle dissymétrie plutôt que son inverse ?
Reportez-vous avec moi par la pensée à l’époque où, ayant reconnu l'identité absolue des propriétés physiques et chimiques des corps droits et gauches correspondants, je n'avais aucune idée, pas même le soupçon de différences possibles entre ces corps. C’est en effet à plusieurs années de distance que j'ai reconnu ces identités et ces diflérences.
IL m'était alors impossible de comprendre comment la nature pouvait faire un corps droit sans faire en même temps le corps gauche. Car les mêmes forces qui sont en jeu au moment de l’élaboration de la molécule d'acide tartrique droit devaient, ce semble, donner la molécule gauche, et il n’y aurait eu que des paratartriques.
Pourquoi même des droits ou des gauches ? Pourquoi pas seulement des non-dissymétriques, des substances de l’ordre de celles de la nature morte ?
Il y a évidemment des causes à ces curieuses manifestations du jeu des forces moléculaires. Les indiquer d’une manière précise serait assurément chose bien difficile. Mais je ne crois pas me tromper en disant que nous connaissons un de leurs caractères essentiels. N’est-il pas nécessaire et suffisant d'admettre qu'au moment de l'élaboration dans l'organisme végétal des principes immédiats, une force dissymétrique est présente ? Car nous venons de voir qu'il n’y avait qu’un seul cas où les molécules droites différaient de leurs gauches, le cas où elles sont soumises à des actions d’un ordre dissymétrique.
Ces actions dissymétriques, placées peut-être sous des influences cosmiques, résident-elles dans la lumière, dans l'électricité, dans le magnétisme, dans la chaleur? Seraient-elles en relation avec le mouvement de la terre, avec les courants électriques par lesquels les physiciens expliquent les pôles magnétiques terrestres ? Il n’est pas même possible aujourd’hui d'émettre à cet égard les moindres conjectures.
Mais je regarde comme nécessaire la conclusion de l'existence de forces dissymétriques au moment de l'élaboration des produits organiques naturels, forces qui seraient absentes ou sans effet dans les réactions de nos laboratoires, soit à cause de la brusque action de ces phénomènes, soit pour toute autre circonstance inconnue.
Nous arrivons enfin à une dernière expérience dont l'intérêt ne le cède à aucune de celles qui précèdent, par la preuve qu’elle nous donnera manifestement de l'influence de la dissymétrie dans les phénomènes de la vie. Déja nous avons vu tout à l'heure la dissymétrie intervenir comme modificateur des affinités chimiques ; mais il s'agissait de réactions purement minérales, artificielles, et lon sait toute la prudence qu’il faut avoir dans l’application aux phénomènes de la vie des résultats des laboratoires. Aussi ai-je conservé pour moi presque toutes les vues de cette leçon jusqu'au moment où j'ai reconnu de la manière la plus certaine que la dissymétrie moléculaire s’offrait comme un modificateur des affinités chimiques, non plus dans les réactions de la nature morte, mais dans celles de l’ordre physiologique, dans les fermentations.
Voici le phénomène remarquable auquel je fais allusion.
On savait depuis longtemps, par l'observation d’un fabricant de produits chimiques d'Allemagne, que le tartrate de chaux impur des fabriques, souillé de matières organiques, et abandonné sous l’eau en été, peut fermenter et donner divers produits.
Cela posé, j'ai mis en fermentation le tartrate ordinaire droit d’ammoniaque de la manière suivante : je prends le sel très pur, cristallisé, je le dissous, en ajoutant à la liqueur une dissolution très limpide de matières albuminoïdes. 1 gramme de matières albuminoïdes sèches suffit pour 100 grammes de tartrate. Très souvent il arrive que la liqueur placée dans une étuve fermente spontanément. Je dis très souvent; mais on peut ajouter que cela a toujours lieu si l’on a soin de mêler à la liqueur une quantité très petite d’une de ces mêmes liqueurs pour lesquelles on a réussi à obtenir la fermentation spontanée.
Jusque-là rien de bien particulier, c’est un tartrate qui fermente. Le fait est connu.
Mais appliquons ce mode de fermentation au paratartrate d’ammoniaque, et dans les conditions précédentes il fermente. Il se dépose la même levûre. Tout annonce que les choses se passent absolument
comme dans le cas du tartrate droit. Cependant, si l’on suit la marche de l'opération à l’aide de lappareil de polarisation, on reconnaît bien vite des différences profondes entre les deux opérations. Le liquide primitivement inactif possède un pouvoir rotatoire à gauche sensible qui augmente peu à peu et atteint un maximum. Alors la fermentation est suspendue. Il n’y a plus trace d'acide droit dans la liqueur, qui évaporée et mélée à son volume d'alcool fournit immédiatement une belle cristallisation de tartrate gauche d’ammoniaque.
Remarquons d’abord dans ce phénomène deux choses distinctes : comme dans toute fermentation proprement dite, il y a une substance qui se transforme chimiquement, et corrélativement il y a développement d'un corps possédant les allures d’un végétal mycodermique. D'autre part, et c’est là ce qu'il importe de noter en ce moment, la levûre qui fait fermenter Île sel droit respecte le sel gauche, malgré l'identité absolue des propriétés physiques et chimiques des deux tartrates droit et gauche d’ammoniaque, toutes les fois qu'on ne les soumet pas à des actions dissymétriques.
Voilà donc la dissymétrie moléculaire propre aux matières organiques intervenant dans un phénomène de l’ordre physiologique, et elle y intervient à titre de modificateur des affinités chimiques. Il n’est pas douteux le moins du monde que ce soit le genre de dissymétrie propre à l’arrangement moléculaire de lacide tartrique gauche qui est la cause unique, exclusive, de la différence qu'il présente avec l'acide droit, sous le rapport de sa fermentation.
Et ainsi se trouve introduite dans les considérations et les études physiologiques l’idée de l'influence de la dissymétrie moléculaire des produits organiques naturels, de ce grand caractère qui établit peutêtre la seule ligne de démarcation bien tranchée que l’on puisse placer aujourd'hui entre la chimie de la nature morte et la chimie de la nature vivante.
Tels sont, Messieurs, dans leur ensemble les travaux dont j'ai été chargé de vous entretenir.
Vous avez compris, chemin faisant, pourquoi j'ai intitulé mon exposition : De la Dissymétrie moléculaire dans les produits organiques naturels. C'est en eflet la théorie de la dissymétrie moléculaire que nous venons d'établir, Pun des chapitres les plus élevés de la science, complètement imprévu, et qui ouvre à la
physiologie des horizons tout nouveaux, éloignés, mais certains.
Je porte ce jugement sur les résultats de mes propres recherches sans qu'il se mêle à l'expression de ma pensée aucune satisfaction d’'amour-propre d’auteur. À Dieu ne plaise qu'il y ait jamais dans cette chaire de personnalités possibles! Ce sont comme des pages de l’histoire de la chimie que nous écrirons successivement avec le sentiment de dignité qu'inspire toujours l'amour vrai de la science (1).
1. Ces deux lecons ont été traduites en anglais par W.S. W. Ruschenberger : Researches on the molecular dissymmetry of natural organic products. Translated from « Leçons de chimie professées en 1860 ». American Journal of Pharmacy, 3 sér., X, 1862, p. 1-16 et 97-112 : et (Philadelphia), 1862, broch. de 82 p. in-8. — Il en existe aussi une traduction en allemand : Ueber die Asymmetrie bei natürlich vorkommenden organischen Verbindungen. Uebersetzt und herausgegeben von M. und A. Ladenburg. Leipzig, 1891, W. Engelmann, broch. de 36 p. in-12. (Note de l'Édition.)
LETTRE ADRESSÉE AUX RÉDACTEURS DES ANNALES DE CHIMIE ET DE PHYSIQUE (!)
[AU SUJET D'UNE NOTE DE MM. PERKIN ET DUPPA : « SUR LA TRANSFORMATION DE L'ACIDE SUCCINIQUE EN ACIDE TARTRIQUE »| (°)
MESSIEURS
Permettez-moi de vous adresser quelques observations au sujet de l'important travail de MM. Perkin et Duppa, inséré dans le cahier d'octobre des Annales de chimie et de physique. Tous les chimistes ont appris avec un vif intérêt le procédé à l’aide duquel MM. Perkin et Duppa sont parvenus à transformer l'acide succinique en acide tartrique. L'annonce de ce résultat me suggéra néanmoins des doutes, de même nature que ceux que j'avais eus autrefois, à l’époque où M. Dessaignes avait avancé que les acides maléique et fumarique pouvaient être transformés dans les acides aspartique et malique. En effet, l’acide succinique paraît n’avoir aucune action sur la lumière polarisée. Passer de l'acide succinique à l'acide tartrique par une réaction de laboratoire, c'était obtenir un corps actif sur la lumière polarisée à l’aide d’un corps inactif. Je ne connais pas d’exemple bien prouvé de ce fait.
Dès que j'appris, au mois de juillet dernier, que MM. Perkin et Duppa avaient annoncé que l’on pouvait faire de l’acide tartrique avec l'acide succinique, je m'empressai d'écrire à M. Perkin pour lui communiquer mes scrupules et le prier de vouloir bien me confier une petite quantité de son acide tartrique artificiel. Dès qu'il eut reçu ma lettre, M. Perkin mit la plus grande obligeance à m'envoyer les quelques décigrammes qui lui restaient de cet acide.
Mes prévisions se réalisèrent, mais en partie seulement. Je
1. Annales de chimie et de physique, æ sér., LXI, 1861, p. 484-488.
2. PEriN et Duppa. Sur la transformation de l'acide succinique en acide tartrique. Annales de chimie et de physique, 3 sér., LX, 1860, p. 127-128. — Sur l'acide bibromosuccinique et sur la production artificielle de l'acide tartrique. Zbid., p. 234-236. (Note de l'Édition.)
reconnus que l'acide tartrique dérivé de l'acide succinique n’est pas l'acide tartrique ordinaire, mais bien l'acide paratartrique.
La nouveauté de ce résultat, et les réflexions qu'il suggère, seront mieux comprises si je rappelle d’abord quelques-unes des conséquences de mes recherches sur la dissymétrie moléculaire des produits organiques naturels. Nous savons aujourd’hui que les groupes d’atomes qui forment les corps composés peuvent affecter, sans changer de nombre ni de nature, quatre arrangements distincts. Voici comment on peut les distribuer (1) :
Droits. Exemple : l'acide tartrique ordinaire.
Gauches. Exemple: l'acide tartrique gauche.
Corps actifs : Groupes moléculaires
l'acide tartrique inactif.
Ni droits ni gauches, par compensation.
Exemple : l'acide paratartrique.
/ Ni droits ni gauches, par nature. Exemple :
Corps inactifs : Groupes moléculaires |
Ainsi, de même qu'il existe quatre acides tartriques, nous devons croire à l'existence possible de quatre acides succiniques :
l'acide succinique droit;
l'acide succinique gauche ;
l'acide succinique inactif par nature ;
l'acide succinique inactif par compensation ; et toutes les fois que l’on considérera une substance chimique quelconque, et à plus forte raison une substance que l’on soupçonnera être identique avec un principe immédiat naturel, il faudra se demander laquelle des quatre sous-espèces précédentes elle représente.
Quant aux transformations de ces isomères les uns dans les autres, voici ce que nous savons. Les actifs peuvent se transformer dans les inactifs. Avec l'acide tartrique droit, aussi bien qu'avec l’acide tartrique gauche, j'ai fait de l'acide paratartrique, et de l’acide tartrique inactif par nature. J'ai pu transformer également lacide paratartrique en acide tartrique inactif par nature. Relativement aux transformations inverses des inactifs en actifs, nous savons seulement que le paratartrique, ou inactif par compensation, est résoluble en ses deux composants droit et gauche; mais on n’a pas réussi à transformer linactif par nature en inactif par compensation, ou en actif simple, droit ou gauche.
Revenons à l’acide succinique.
1. Bror. Introduction aux recherches de mécanique chimique, dans lesquelles la lumière polarisée est employée auxiliairement comme réactif. Annales de chimie et de physique, 3e sér., LIX, 1860, p. 306.
