PAR M. BIOT, AVEC LA COLLABORATION DE M. L. PASTEUR

Dans la dernière séance de janvier, M. Dumas lut à l'Académie une lettre de M. Piria, de Pise (2), par laquelle cet habile chimiste lui apprenait qu'il était parvenu à dériver artificiellement de la substance appelée Populine un produit identique en composition, et dans toutes ses propriétés chimiques, à la Salicine naturelle. Comme cette dernière, d'après l'observation de M. Bouchardat, exerce le pouvoir rotatoire, il importait de savoir si le produit obtenu par M. Piria en est également doué; et si la Populine dont il dérive possède aussi ce pouvoir ou ne le possède pas. Car, dans quelque sens que ces alternatives dussent se résoudre, elles devaient fournir des sujets de travaux, tout à fait analogues à ceux que M. Pasteur suit avec tant de persévérance et de succès, depuis ces dernières années.

Malheureusement, personne n'avait eu l'occasion d'étudier les propriétés optiques de la populine, et l'on ne trouvait cette substance dans aucun laboratoire de Paris. M. Piria ayant appris, par les Comptes rendus, l'intérêt que sa découverte avait jeté sur elle, a eu l'obligeance de m'envoyer le peu qui lui restait, en m'indiquant les particularités physiques dont la connaissance m'était indispensable pour ne pas le consommer inutilement. Il m'avertit qu'elle est à peine soluble dans l'eau; qu'elle se dissout moins imparfaitement dans l'alcool, ou dans un mélange d'eau et d'acide acétique, surtout à chaud. Cette dernière condition n'est pas aisée à remplir avec nos appareils habituels, dans la saison où nous sommes; d'une autre part, l'acide acétique n'y est pas d'un emploi commode. Néanmoins, ne voulant pas répondre à la bonne volonté de M. Piria par un délai qui aurait ressemblé à de l'indifférence, je m'étais décidé à étudier seulement

1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 2C> avril 1832, XXXIV, p. 600-615.

2. Pikia. Recherches sur la popuJine. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 26 janvier 1852, XXXIV, p. 138-141. (Note de l'Édition.)

l'échantillon de populine, réservant le produit artificiel pour M. Pasteur. Mais heureusement ce jeune et actif chimiste étant venu passer quelques jours à Paris, j'ai profité de cette rencontre pour examiner optiquement, avec lui, les deux substances, avant de les lui remettre pour qu'il les étudie sous d'autres rapports. Le résultat de ces observations, qui nous sont communes, est le sujet de la communication que je présente aujourd'hui à l'Académie. ■

Nous avons d'abord examiné comparativement le mode de cristallisation de la populine, de la salicine artificielle, et de la salicine naturelle, en déposant sur des lames de verre planes quelques gouttes des solutions de ces trois substances, que nous placions sous l'objectif d'un microscope polarisant, muni d'une lame sensible de chaux sulfatée. L'évaporation spontanée, surtout si elle est lente, laisse apercevoir les cristaux individuellement à mesure qu'ils se séparent; et, quand ils sont doués de la double réfraction, ce qui est le cas le plus ordinaire, tous les détails de leurs formes se distinguent par les vives couleurs dont ils se montrent revêtus. Voici maintenant les faits que cette épreuve nous a fournis.

La populine, précipitée de sa solution dans l'alcool anhydre, se dépose en cristaux aiguillés, qui s'enchevêtrent les uns dans les autres ; parfois s'élargissant et se contournant en feuilles, mais toujours terminés par des pointes droites ou courbes, sans sommets définis. Ils agissent sur la lumière polarisée, et modifient la teinte propre de la lame sensible, de manière à montrer qu'ils exercent la double réfraction.

Les deux salicines, la naturelle et l'artificielle, précipitées lentement de leurs solutions aqueuses prises en quantités à peu près pareilles, se montrent exactement semblables l'une à l'autre, et très dilTérentes de la populine. Les cristaux sont des lames rectangulaires, dont les bouts terminaux, nettement coupés à angles droits sur leurs arêtes longitudinales, se distinguent toujours, non seulement sur les cristaux isolés, mais encore sur ceux qui sont accolés, et implantés les uns dans les autres, soit par une de leurs extrémités, soit par leurs pans latéraux plus ou moins allongés ou divergents. Tous modifient la teinte propre de la lame sensible, et possèdent conséquemment la double réfraction.

Ces observations faites, nous avons procédé à la recherche des pouvoirs rotatoires, en appliquant d'abord cet essai à la populine. Mais ici nous avons rencontré des difficultés de pratique fort gênantes, provenant du peu de solubilité de cette substance dans les dissolvants les plus habituels, tels que l'eau et l'alcool, même

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anhydre; et aussi de ce que, possédant seulement 3 ou 4 grammes de matière, nous ne pouvions pas nous risquer à chercher d'autres liquides qui s'en chargeassent plus abondamment. C'est pourquoi nous nous sommes bornés à en faire une solution alcoolique saturée à la température ambiante de 14 ou 15° centésimaux où nous opérions ; puis nous y avons ajouté un léger excès du même dissolvant, pour qu'elle ne précipitât pas dans nos tubes ; et nous l'avons observée à travers une épaisseur de 513mm,85, en nous servant des artifices physiques les plus délicats, pour y rendre sensibles les moindres traces de pouvoir rotatoire, puisqu'il n'y avait pas à espérer autre chose d'une solution qui devait être si peu chargée. Effectivement, une analyse exacte nous prouva plus tard que la populine y entrait seulement pour ^ dans l'unité de poids, le reste étant de l'alcool anhydre, qui est inactif. En outre, à travers cette épaisseur, elle se montrait affectée d'une légère nuance jaunâtre, qui nous annonçait l'extinction prédominante des rayons lumineux les plus réfrangibles, ceux-là précisément dont les déviations se manifestent d'ordinaire avec le plus d'évidence par l'excès relatif de leur grandeur. Malgré cette réunion de circonstances défavorables, la plaque à deux rotations de M. Soleil, employée dans la phase d'épaisseur de 3mm,750, où elle est le plus impressionnable, nous attesta indubitablement l'existence d'une action rotatoire vers la gauche, dont l'effet moyen nous parut être de 1°-^. sans que nous prétendions aucunement présenter cette appréciation comme rigoureuse. Nous confirmâmes le fait principal, c'est-à-dire l'existence et le sens de la déviation, par un autre procédé indépendant de tout intermédiaire, et au moins aussi sensible, lorsque le liquide observé est incolore. Il consiste à étudier les teintes qui se développent dans l'image extraordinaire quand on détourne quelque peu le prisme analyseur, à droite ou à gauche de la position où cette image est presque évanouissante. Car, si le liquide interposé est inactif, ces teintes sont pareilles; s'il est actif, elles sont différentes; et la moindre dissemblance qui ait lieu entre elles devient ainsi manifeste par comparaison. Or ici l'image naissante paraissait, à gauche du minimum, blanc-jaunâtre, ou jaune sale ; à droite, blanc légèrement bleuâtre ou verdâtre ; ce qui décèle une déviation à gauche, croissant avec la réfrangibilité. On verra tout à l'heure que c'était là le fait essentiel à constater, et pourquoi il nous importait si fort de le saisir. Pour le moment, nous nous bornons à l'énoncer comme certain.

Avant terminé ces épreuves délicates mais décisives sur la populine, nous avons procédé à l'étude beaucoup plus facile de la

salicine artificielle que M. Piria en a dérivée. Nous guidant sur les analogies que sa composition, ses propriétés chimiques et son mode de cristallisation sous le microscope lui donnent avec la salicine naturelle, dont M. Bouchardat a déterminé le pouvoir rotatoire, nous en avons formé une solution de dosage à peu près pareille à celles dont il avait fait usage, afin que l'identité des conditions rendit nos résultats plus immédiatement comparables avec les siens. Ils se sont trouvés sensiblement identiques. Nous y avons reconnu, de même, un pouvoir rotatoire s'exerçant vers la gauche, suivant un mode de dispersion semblable à celui des sucres. La déviation de la teinte de passage à travers nos tubes nous a paru être — 10°, 3 ^ • Pour la salicine naturelle, dans les mêmes circonstances, elle aurait dû être — 10°,376 \ d'après les évaluations de M. Bouchardat ('). La différence tombe dans les limites des erreurs que comportent ses expériences et les nôtres; n'y ayant, de part et d'autre, aucun intérêt à les multiplier autant qu'il serait nécessaire pour répondre de si petites quantités. Ainsi, dans cette épreuve, comme dans toutes les autres, la salicine artificielle de M. Piria se montre encore identique à la naturelle. Nous rapportons en note les éléments numériques de notre expérience, et nous y joignons le calcul qui prouve sa concordance avec celles de M. Bouchardat.

Il nous faut maintenant rapprocher ce résultat de celui que nous a donné la populine, pour chercher quelles inductions ils peuvent fournir sur la nature de la réaction qui en a dérivé la salicine; en nous indiquant, si elle a pour effet de dégager, d'isoler, cette substance déjà préexistante, ou de la former par un groupement nouveau, communiqué aux éléments pondérables qui la constituent. Cette application des pouvoirs rotatoires à l'interprétation des formules atomiques est surtout décisive, quand ils sont assez énergiques pour qu'on puisse les mesurer avant et après la réaction qui s'est opérée ; mais le seul fait de leur existence dans le système moléculaire primitif, et dans ses dérivés, fournit encore d'utiles lumières sur le mode réel de décomposition ou de dédoublement que ce système a pu subir.

Pour cela, considérons idéalement le cas simple, où la populine, contenant les éléments de la salicine, associés à ceux de l'acide benzoïque et de l'eau, qui sont des corps inactifs, devrait son pouvoir rotatoire à la proportion de salicine qu'elle renfermerait toute formée, le pouvoir propre à celle-ci ne se trouvant que peu ou point modifié

1. Nous donnons le calcul numérique de cette comparaison dans la Note I".

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clans la combinaison. S'il en est ainsi, la populine aura une action moindre que la salicine pure, en raison des matières inactives qu'elle renferme, et qui font à peu près g de son poids. Mais en outre, le produit ainsi formé se trouvant bien moins soluble que la salicine, ses effets observables seront encore atténués par la petite proportion que les dissolvants pourront en contenir. Si l'on tient compte de ces deux circonstances, et que l'on calcule les déviations que notre solution de populine aurait dû exercer, dans les conditions où nous l'observions, en attribuant à la salicine pure le pouvoir spécifique assigné par M. Bouchardat, on trouve que la déviation aurait dû être --l°,6\vers la gauche pour les rayons rouges, et — 2°^ aussi vers la gauche pour les rayons moyens du spectre, en supposant la solution incolore f . Nous l'avons évaluée à — l°-g\, sans pouvoir répondre de la différence, gênés que nous étions par la faible nuance jaunâtre de notre solution. Ceci nous engage donc à examiner de plus près l'induction qui conduit à ytwe concordance si prochaine.

D'après les analyses effectuées par M. Piria, la formule de la populine cristallisée se représente par la réunion de trois groupes moléculaires : 1 équivalent d'acide benzoïque, 1 de salicine, l'un et l'autre à l'état de cristal, plus 2 équivalents d'eau t^). La réaction chimique par laquelle on retire de cet ensemble la salicine cristallisée pourrait donc se concevoir comme opérant, non pas une répartition nouvelle des éléments associés, mais la simple désunion des trois groupes, et l'isolement de celui qui constitue le cristal de salicine, déjà préexistant. Nos expériences optiques ne prouvent pas que cette interprétation soit certaine et nécessaire. Mais elles n'y répugnent point; et elles rendent du moins très probable que le groupe actif de la salicine, celui qui donne aux molécules de cette substance le pouvoir rotatoire, existe dans la populine, soit complet, soit incomplet. En suivant cette idée, il serait intéressant de tenter l'opération inverse et de chercher à former directement le cristal de populine par l'association des trois groupes moléculaires dont sa