Herschel (J. F. W.). Loc. cit., p

2. De La Provostaye. Recherches cristallographiques. Annales de chimie et de physique, 3« sér., III, 1841, \>. 129-150 et 353-355; IV, 1842, p. 453-400: V, p. 47-51. [Noies de l'Edition.)

les formes de leurs cristaux. Mais, chemin faisant, je m'aperçus qu'un l'ait très intéressant avait échappé au savant physicien. Tous les tartrates que j'étudiais m'offraient des indices non douteux de faces hémiédriques.

Cette particularité des formes des tartrates n'était pas très évidente. On le conçoit bien, puisqu'elle n'avait pas été encore aperçue. Mais lorsque, dans une espèce, elle se présentait avec des caractères douteux, j'arrivais toujours à la rendre plus manifeste, en recommençant la cristallisation et en modifiant un peu les conditions. Quelquefois les cristaux portaient bien toutes les faces exigées par la loi de symétrie, mais l'hémiédrie était encore accusée par un développement inégal d'une moitié des faces. Cela se voit par exemple dans l'émétique ordinaire. Il faut dire que ce qui ajoute à la difficulté de reconnaître l'hémiédrie, ce sont les irrégularités si fréquentes des cristaux qui ne se développent jamais à l'aise. Il en résulte des déformations, des arrêts de développement dans tel ou tel sens, des faces supprimées par accident, etc.. A moins de circonstances presque exceptionnelles, la constatation de l'hémiédrie, surtout dans les cristaux des laboratoires, exige une étude très attentive. Ajoutons a cela que, bien que l'hémiédrie soit possible dans une forme, bien qu'elle soit une fonction de la structure interne du corps, elle peut ne pas y être accusée extérieurement, pas plus qu'on ne trouve sur chaque cristal d'une espèce cubique toutes les formes compatibles avec le cube.

Mais quoi qu'il en soit, je le répète, je trouvais les tartrates hémiédriques.

Cette observation eût été probablement stérile sans la suivante. Soient a, b, c, les paramètres de la forme cristalline d'un tartrate quelconque; a, 8, y, les angles des axes cristallographiques. Ces angles sont droits ordinairement ou peu obliques. En outre, le rapport de deux paramètres, tels que a et b, est à peu près le même dans les divers tartrates, quelles que soient leur composition, leur quantité d'eau de cristallisation, la nature des bases ; y seul diffère sensiblement. Il y a une sorte de demi-isomorphisme entre tous les tartrates. On dirait que le groupe tartrique domine et imprime un cachet de ressemblance entre ces diverses formes, malgré la différence des autres éléments constituants.

Il résulte de là qu'il y a quelque chose de commun dans les formes de tous les tartrates, et qu'il est possible de les orienter semblablement, en prenant, par exemple, pour caractère de position semblable, la position des axes a et S.

Or, si l'on compare sur tous les prismes des formes primitives

322 ŒUVRES DE PASTEl'K

des tarifâtes, orientés de la même manière, la disposition des faces hémiédriques, on trouve que cette disposition est la même.

Résumons en deux mots ces résultats, qui ont été le point de départ de toutes mes recherches ultérieures : Les tartrates sont hémiédriques et ils le sont dans le même sens.

Guidé alors, d'un côté, par le fait de l'existence de la polarisation rotatoire moléculaire, découvert par M. Biot dans l'acide tartrique et dans toutes ses combinaisons, de l'autre, par le rapprochement ingénieux d'Herschel, en troisième lieu par les vues savantes de M. Delafosse, pour qui l'hémiédrie a toujours été une loi de structure et non un accident de la cristallisation, je présumai qu'il pourrait y avoir une corrélation entre l'hémiédrie des tartrates et leur propriété de dévier le plan de la lumière polarisée.

Il importe de bien saisir ici la suite des idées :

llauv et AYeiss constatent que dans le quartz il existe des faces hémiédriques, et que ces faces tombent à droite sur certains échantillons, à gauche sur d'autres. De sou côté, M. Biot trouve que les cristaux de quart/ se partagent également en deux groupes, sous le rapport de leurs propriétés optiques, les uns déviant à droite, les autres déviant à gauche le plan de la lumière polarisée, suivant les mêmes lois. Ilerschel arrive à son tour, place entre ces deux faits, jusque-là isoles, un trait d'union et dit : Les plagièdres d'un sens dévient dans le même sens, les plagièdres de l'autre sens dévient dans le sens opposé.

Pour moi je trouve que tous les tartrates sont plagièdres, si je puis m'exprimer ainsi, et qu'ils le sont tous dans le même sens. Je devais donc présumer qu'ici connue dans le quartz il y avait corrélation entre l'hémiédrie et la polarisation circulaire. Toutefois, les différences essentielles que j'ai rappelées tout à l'heure entre la polarisation circulaire du quartz et celle de l'acide tartrique ne devaient pas être négligées.

Nous voilà donc, grâce aux faits nouveaux qui précèdent et aux rapprochements que je viens d'énumérer, en possession d'une idée préconçue (car ce n'est encore que cela sur la corrélation possible de L'hémiédrie et du pouvoir rotatoire des tartrates.

Très désireux de trouver dans l'expérience un appui à cette preuve encore toute spéculative, ma première pensée fut de rechercher si les produits organiques cristallisables 1res nombreux, qui jouissent de la propriété rotatoire moléculaire, ont des formes cristallines hémiédriques, ce à quoi personne n'avait songé malgré le rapprochement d'Herschel. Cette étude eut le sucées que j'en attendais.

Je m'occupai également de l'examen des formes cristallines de

DISSYMETRIE MOLECULAIRE 323

l'acide paratartrique et de ses sels, substances isomères des combinaisons tartriqu.es, niais que M. Biot avait trouvées tontes inactives sur la lumière polarisée. Aucune ne se montra hémiédrique.

L'idée de la corrélation de l'hémiédrie et du pouvoir rotatoire moléculaire des produits organiques naturels gagnait donc du terrain.

Bientôt je fus conduit à la mettre dans tout son jour par une decouverte lies inattendue.

Il est nécessaire que je place d'abord sous vos yeux une note fort remarquable de M. Mitscherlich qui fut communiquée à l'Académie des sciences par M. Biot. La voici textuellement :

« Le paratartrate et le tartrate (doubles) de soude et d'ammoniaque ont la même composition chimique, la même forme cristalline avec les mêmes angles, le même poids spécifique, la même double réfraction, et par conséquent le même angle des axes optiques. Dissous dans l'eau leur réfraction est la même. Mais le tartrate dissous tourne le plan de la lumière polarisée et le paratartrate est indifférent comme M. Biot l'a trouvé pour toute la série de ces deux genres de sels. Mais, ajoute M. Mitscherlich, ici la nature et le nombre des atomes, leur arrangement et leurs distances, sont les mêmes dans les deux corps comparés (J). »

Cette note de M. Mitscherlich m'avait singulièrement préoccupe à l'époque de sa publication. J'étais alors élève à l'Ecole Normale, méditant à loisir sur ces belles éludes de la constitution moléculaire des corps, et parvenu, je le croyais du moins, à bien comprendre les principes généralement admis par les physiciens et les chimistes. La note précédente troublait toutes mes idées. Quelle précision dans tous les détails! Y a-t-il deux corps qui aient elé mieux étudiés, mieux comparés dans leurs propriétés? Mais dans l'état actuel de la science, concevait-on deux substances aussi semblables sans être identiques.' M. Mitscherlich nous dit lui-même quelle était dans sa pensée la conséquence de cette similitude :

La nature, le nombre, l'arrangement et la distance des atonies sont les mêmes. S'il en est ainsi, que devient donc cette définition de 1 espèce chimique si rigoureuse, si remarquable pour le temps où elle a paru, donnée en 182.'f par M. Chevreul? Dans les corps composés l'espèce est une collection d'êtres identiques par la nature, la proportion et l'arrangement des éléments.

Bref, la note de M. Mitscherlich m'était restée dans l'esprit comme

1. Compiles rendus de l'Académie des sciences, XIX. 1844, p. 720. [Note de l'Édition.

une difficulté de premier ordre dans noire manière de considérer les corps matériels.

Chacun comprendra maintenant qu'étant préoccupé, et pour les raisons que j'ai dites, d'une corrélation possible entre l'hémiédrie des tartrates et leur propriété rolaloire, la note de M. Mitscherlich, de 1844, dût me revenir à la mémoire. M. Mitscherlich, pensai-je aussitôt, se sera trompé sur un point. Il n'aura pas vu que son tartrate double était hémiédrique, que son paratarlrate ne l'était pas, et si les choses sont telles, les résultats de sa note n'ont plus rien d'extraordinaire; et j'aurai là en outre le meilleur critérium de mon idée préconçue sur la corrélation de l'hémiédrie et du phénomène rotaloire.

Je m'empressai donc de reprendre l'étude de la forme cristalline des deux sels de M. Mitscherlich. Je trouvai, en effet, que le tartrate était hémiédrique comme tous les autres tartrates que j'avais étudies antérieurement, mais, chose bien étrange, le paratartrate se montrait également hémiédrique. Seulement les faces hémiédriques qui, dans le tartrate, avaient toutes le même sens, s'inclinaient dans le paratartrate, tantôt à droite, tantôt à gauche. Malgré tout ce qu'il y avait d'inattendu dans ce résultat, je n'en poursuivis pas moins mon idée. Je séparai avec soin les cristaux hémièdres à droite, et les cristaux hémièdres à gauche, et j'observai séparément leurs dissolutions dans l'appareil de polarisation. Je vis alors, avec non moins de surprise que de bonheur, que les cristaux hémièdres à droite déviaient à droite, que les cristaux hémièdres a gauche déviaient à gauche le plan de polarisation, et quand je prenais de chacune des deux sortes de cristaux un poids ('gai, la solution mixte était neutre pour la lumière par neutralisation des deux déviations individuelles égales et de sens opposés.

Ainsi je pars de l'acide paratartrique ; j'obtiens à la manière ordinaire le paratartrate double de soude et d'ammoniaque, et la dissolution laisse déposer, après quelques jours, des cristaux qui ont tous exactement les mêmes angles, le même aspect, à tel degré que M. Mitscherlich, le célèbre cristallographe, malgré l'étude la plus minutieuse et la plus sévère qui fut jamais, n'avait pu y reconnaître la moindre dilférence. Pourtant l'arrangement moléculaire dans les uns et dans les autres est entièrement différent. Le pouvoir rotatoire l'atteste ainsi que le mode de dissymétrie des cristaux. Les deux espèces de cristaux sont isomorphes et isomorphes avec le tartrate correspondant; mais l'isoinorphisiiie se présente là avec une particularité jusqu'ici sans exemple : c'est l'isomorphisme de deux cristaux dissymétriques qui se regardent dans un miroir. Cette comparaison

DISSYMETRIE MOLECULAIRE 325

rend le fait d'une manière très juste. En efïet, si dans lune et l'autre espèce de cristaux je suppose prolongées les faceltes hémiédriques jusqu'à leurs rencontres mutuelles, j'obtiens deux tétraèdres symétriques, inverses et que l'on ne peut superposer malgré l'identité parfaite de toutes leurs parties respectives. De là j'ai dû conclure que j'avais séparé, par la cristallisation du paratartrate double de soude et d'ammoniaque, deux groupes atomiques symétriquement isomorphes, intimement unis dans l'acide paratartrique. Rien de plus facile que de prouver que ces deux espèces de cristaux représentent deux sels distincts, d'où l'on peut extraire deux acides différents.

Il suffit d'opérer comme dans tous les cas semblables, de précipiter chaque sel par un sel de plomb ou de baryte et d'isoler ensuite les acides par l'acide sulfurique.

L'étude de ces acides offre un immense intérêt. Je n'en connais pas de plus intéressante.

Mais avant de l'exposer, permettez-moi de placer ici quelques souvenirs relatifs à leur découverte.

L'annonce des faits qui précèdent me mit naturellement en rapport avec M. Biot, qui n'était pas sans concevoir des doutes au sujet de leur exactitude. Chargé d'en rendre compte à l'Académie, il me fit venir chez lui pour répéter sous ses yeux l'expérience décisive. Il me remit de l'acide paratartrique qu'il avait étudié lui-même préalablement avec des soins particuliers, et qu'il avait trouvé parfaitement neutre vis-à-vis de la lumière polarisée. Je préparai en sa présence le sel double avec de la soude et de l'ammoniaque qu'il avait également désiré me procurer lui-même. La liqueur fut abandonnée dans l'un de ses cabinets à une évaporation lente, et lorsqu'elle eut fourni environ 30 à 40 grammes de cristaux, il me pria de passer au Collège de France, afin de les recueillir et d'isoler sous ses yeux, par la reconnaissance du caractère cristallographique, les cristaux droits et les cristaux gauches, nie priant de déclarer de nouveau si j'affirmais bien que les cristaux que je placerais à sa droite dévieraient à droite et les autres à gauche. Cela fait, il me dit qu'il se chargeait du reste. Il prépara les solutions en proportions bien dosées, et au moment de les observer dans l'appareil de polarisation, il m'invita de nouveau à me rendre dans son cabinet. Il plaça d'abord dans l'appareil la solution la plus intéressante, celle qui devait dévier à gauche. Sans même prendre de mesure, par l'aspect seul des teintes des deux images ordinaire et

extraordinaire de l'analyseur, il vit qu'il y avait une forte déviation à gauche. Alors, très visiblement ému, l'illustre vieillard me prit le bras, et me dit : Mon cher enfant, j'ai tant aimé les sciences dans ma vie que cela me fait battre le cœur.

Vous excuserez, messieurs, ces souvenirs personnels qui ne se sont jamais effacés de mon esprit. De nos jours, avec nos habitudes, on y répugnerait dans le cours d'un mémoire scientifique, mais ils m'ont paru de mise dans une exposition orale; et peut-être que l'intérêt biographique de semblables souvenirs constituera l'un des avantages du genre d'enseignement que la Société chimique inaugure aujourd'hui.

Du reste, il y a plus ici que des souvenirs personnels. A l'émotion du savant se mêlait chez M. Biot le plaisir intime de voir ses prévisions réalisées. Depuis plus de trente années, M. Biot s'était efforcé vainement de faire partager aux chimistes sa conviction que l'étude île la polarisation rotatoire offrait l'un des plus sûrs moyens de pénétrer dans la connaissance de la constitution moléculaire des corps.

Revenons aux deux acides que fournissent les deux sortes de cristaux déposés d'une manière si inattendue par la cristallisation du paratartrate double de soude et d'ammoniaque. Rien de plus intéressant, disais-je, que l'étude de ces acides.

En effet, l'un d'eux, celui qui provient des cristaux du sel double hémièdre à droite, dévie à droite, et il est identique avec l'acide tartrique ordinaire. L'autre dévie à gauche connue le sel qui le fournit. La déviation imprimée par ces deux acides aux plans de polarisation est rigoureusement la même en valeur absolue. L'acide droit suit dans sa déviation des lois particulières qu'aucun corps actif n'avait encore offertes. L'acide gauche les offre en sens inverse de la manière la plus fidèle, sans que jamais on puisse soupçonner la plus légère différence.

Et la preuve que l'acide paratartrique est bien la combinaison, équivalent à équivalent, de ces deux acides, c'est que si l'on vient à mêler, comme je vais le faire sous vos yeux, des solutions un peu concentrées de poids égaux de chacun d'eux, leur combinaison s'effectue avec dégagement de chaleur, et la liqueur se solidifie surle-champ par une cristallisation abondante d'acide paratartrique, identique à l'acide paratartrique naturel (' .

1. Cette belle expérience a provoqué les applaudissements de l'auditoire.

DISSYMETRIE MOLECULAIRE 327

Relativement à leurs propriétés chimiques et cristallographiques, tout ce que l'on fait avec l'un clés acides peut se répéter avec l'autre dans les mêmes conditions, et dans tous les cas on obtient des produits identiques, mais non superposables, des produits qui se ressemblent comme la main droite el la main gauche. .Mêmes formes, mêmes laces, mêmes angles, hémiédrie dans les deux cas. La seule dissemblance est dans l'inclinaison droite ou gauche des facettes hémiédriques, et dans le sens du pouvoir rotatoire.

11 est manifeste par l'ensemble de ces résultats que nous avons affaire à deux corps isomères dont nous connaissons les rapports généraux de similitude et de dissemblance moléculaire.

Rappelez-vous la définition de l'espèce chimique que j'indiquais tout à l'heure : c'est la collection de tous les individus identiques par la nature, la proportion et l'arrangement des éléments. Toutes les propriétés des corps sont fonctions de ces trois ternies, et le but de tous nos efforts consiste à remonter par l'expérience des propriétés à la connaissance de ces trois choses.

Dans les corps isomères, la nature et la proportion sont les mêmes. L'arrangement seul diffère. Le grand intérêt de l'isomérie a été d'introduire dans la science ce principe que des corps peuvent être et sont essentiellement différents par cela seul que l'arrangement des atonies n'est pas le même dans leurs molécules chimiques.

Mais il n'existait pas de corps isomères dont nous connussions les rapports d'arrangements moléculaires. Celte lacune se trouve comblée une première fois par la découverte de la constitution de l'acide paratartrique et des relations de constitution des acides tartriques droit et gauche. Nous savons en effet, d'une part, que les arrangements moléculaires des deux acides tartriques sont dissymétriques, et de l'autre, qu'ils sont rigoureusement les mêmes, avec la seule différence d'offrir des dissymétries de sens opposés. Les atomes de l'acide droit sont-ils groupés suivant les spires d'une hélice dextrorsum, ou placés aux sommets d'un tétraèdre irrégulier, ou disposes suivant tel ou tel assemblage dissymétrique déterminé? Nous ne saurions répondre à ces questions. Mais ce qui ne peut être l'objet d'un cloute, c'est qu'il y a groupement des atonies suivant un ordre dissymétrique à image non superposable. Ce qui n'est pas moins certain, c'est que les atomes de l'acide gauche réalisent précisément le groupement dissymétrique inverse de celui-ci. Nous savons

enfin que l'acide paratartrique résulte de la juxtaposition de ces deux groupements d'atonies inversement dissymétriques.

Dès lors la constatation des ressemblances et des différences chimiques et physiques, qui correspondent à ces arrangements dont les rapports nous sont connus, offre un intérêt particulier et donne à la mécanique moléculaire des bases assurées. Elle nous permet d'établir la liaison des propriétés physiques et chimiques avec l'arrangement moléculaire qui détermine leur existence propre, ou inversement elle nous permet de remonter des propriétés à leur cause première.

Ces rapports généraux des propriétés et des arrangements atomiques correspondants peuvent se résumer comme il suit :

1°. Lorsque les atonies élémentaires des produits organiques sont groupés dissymétriquement, la forme cristalline du corps manifeste cette dissyniétrie moléculaire par l'hémiédrie non superposable.

La cause de l'hémiédrie est donc reconnue.

2°. L'existence de cette même dissyniétrie moléculaire se traduit en outre par la propriété optique rotatoire.

La cause de la polarisation rotatoire est également déterminée (J).

3° Lorsque la dissyniétrie moléculaire non superposable se trouve réalisée dans des sens opposés, comme il arrive pour les deux acides tartriques droit et gauche et tous leurs dérivés, les propriétés chimiques de ces corps identiques et inverses sont rigoureusement les mêmes; d'où il résulte que ce mode d'opposition et de similitude n'altère pas le jeu ordinaire des affinités chimiques.

Je nie trompe : sur ce dernier point il y a une restriction à faire, restriction importante, éminemment instructive. Le temps me ferait défaut aujourd'hui pour la développer a loisir et comme il convient. Elle trouvera sa place dans la leçon suivante.

1. Fresnel, par une de ces vues de génie, comme il en eut tant, avait en quelque sorte pressenti cette cause de la polarisation rotatoire.

Il s'exprime ainsi dans un de ses mémoires au tome XXVIII des Annales de chimie et de physique, année 1825, [page 279] : « Le cristal de roche présente des phénomènes optiques qu'on ne peut concilier avec le parallélisme complet des lignes moléculaires, et qui sembleraient indiquer une déviation progressive et régulière de ces lignes dans le passage d'une tranche du milieu à la suivante. »

D I S S Y M É T R I E M O L É C t* L AIRE 329

DEUXIEME LEÇOX

Messieurs,

Si l'on considère les objets matériels, quels qu'ils soient, sous le rapport de leurs formes et de la répétition de leurs parties identiques, on ne tarde pas à reconnaître qu'ils se distribuent en deux grandes classes dont voici les caractères : Les uns placés devant une glace donnent une image qui leur est superposable ; l'image des autres ne pourrait les recouvrir, bien qu'elle reproduise fidèlement tous leurs détails. Un escalier droit, une tige à feuilles distiques, un cube, le corps humain..., voilà des corps de la première catégorie. Un escalier tournant, une tige à feuilles insérées en spirales, une vis, une main, un tétraèdre irrégulier..., voilà autant de formes du second groupe. Ces derniers n'ont pas de plan de symétrie.

Nous savons d'autre part que les corps composés sont des agrégats de molécules identiques, formées elles-niêmes d'assemblages d'atomes élémentaires distribués d'après des lois qui en règlent la nature, la proportion et l'arrangement. L'individu, pour chaque corps composé, c'est sa molécule chimique, et celle-ci est un groupe d'atomes, non pas un groupe pêle-mêle; il y a au contraire un arrangement très déterminé. Telle est la manière dont tous les physiciens envisagent la constitution des corps.

Cela posé, il eût été assurément bien étonnant que la nature, si variée dans ses effets, et dont les lois permettent l'existence de tant d'espèces de corps, ne nous eût pas o(îert,rdans les groupes atomiques des molécules composées, l'une et l'autre de ces deux catégories dans lesquelles se distribuent tous les objets matériels. Il eût été bien extraordinaire, en d'autres ternies, que parmi toutes les substances chimiques, naturelles ou artificielles, il n'y eût pas des individus à image superposable et d'autres à image non superposable.

Les choses se passent en effet comme il est naturel de les prévoir; toutes les combinaisons chimiques sans exception se distribuent également en deux classes ; celles à image superposable, et celles à image non superposable.

Il est facile de montrer que c'est là une conséquence légitime, obligée de notre première conférence. Pour la mettre dans tout son jour, je rappellerai brièvement les conditions principales de l'expérience décisive par laquelle nous avons terminé la précédente leçon.

Je prépare, à l'aide de l'acide paratartrique naturel, le paratartrale de soude et d'ammoniaque. 11 se dépose de beaux cristaux.

Si l'on observe dans l'appareil de polarisation la solution d'une portion quelconque de ce sel double, elle n'offre aucun indice de déviation optique; et en séparant des cristaux l'acide qu'ils renferment, on reproduit l'acide paratartrique, identique à celui qui a servi à les former. Jusque-là tout est simple et naturel et l'on croit avoir affaire à la cristallisation d'un sel ordinaire. Il n'en est rien cependant.

Reprenez une autre portion de ces mêmes cristaux, et examinez-les un à un. Vous trouverez qu'une moitié a la forme dont je présente ici le modèle, caractérisée par une hémiédrie non superposable, que l'autre moitié a la forme inverse identique à la première dans toutes ses parties respectives, et néanmoins ne pouvant lui être superposée Sépare-t-on alors les deux sortes de cristaux pour les dissoudre isolement, on observe que l'une des deux solutions dévie la lumière polarisée a droite, l'autre à gauche, et toutes deux de la même quantité en valeur absolue.

Enfin si l'on extrait par les procédés chimiques ordinaires les acides de ces deux sortes de cristaux, on reconnaît que l'un d'eux est identique à l'acide tartrique ordinaire, et que l'autre lui est de tous points semblable, sans pouvoir lui être superposé. Ils offrent entre eux les relations des deux sels d'où on les a séparés. Ils se ressemblent comme la main droite ressemble à la main gauche, mieux encore, comme se ressemblent deux tétraèdres irréguliers symétriques ; et ces analogies et ces différences se retrouvent dans tous leurs dérivés. Ce que l'on fait avec l'un on peut le répéter avec l'autre dans les mêmes conditions, et les produits résultants manifestent constamment les mêmes propriétés, avec cette seule différence que chez les uns la déviation du plan de polarisation s'exerce à droite, chez les autres à gauche, et que les formes des espèces correspondantes, encore bien qu'identiques dans tous leurs détails, ne peuvent se superposer.

Tous ces faits si clairs, si démonstratifs, nous obligent à transporter les caractères généraux extérieurs de ces acides et de leurs combinaisons à leurs molécules chimiques individuelles. S'y refuser serait

manquer aux règles de la logique la plus vulgaire. C'est ainsi que nous arrivons aux conséquences suivantes :

1° La molécule cle l'acide tartrique, quelle qu'elle soit d'ailleurs, esl dissymétrique, et dune dissymétrie à image non superposable. 2" La molécule de l'acide tartrique gauche esl précisément formée par le groupe d'atomes inverse. Et à quels caractères reconnaîtrons-nous l'existence delà dissymétrie moléculaire? D'une part à l'hémiédrie non superposable, de l'autre, el surtout, à la propriété optique rotatoire lorsque le corps est en dissolution.

Ces principes étant posés, examinons tous les corps de la nature ou des laboratoires, et nous trouverons facilement qu'une fouled'entre eux possèdent à la fois ce genre d'hémiédrie et la propriété rotatoire moléculaire, et que tous les autres ne nous offrent ni l'un ni l'autre de ces caractères.

J'avais donc raison de le dire : La conséquence légitime et forcée de notre premier entretien peut s'exprimer de cette manière :

Tous les corps (j'emploie ici cette expression dans le langage chimique) se partagent en deux grandes classes, les corps à image superposable, les corps à image non superposable ; les corps à arrangements d'atomes dissymétriques, ceux à arrangements d'atomes homoédriques.

Ici nous rencontrons un fait qui mériterait bien de fixer l'attention, lors même qu'on l'envisagerait seul et isolé de l'ensemble des considérations qui vont suivre. Le voici :

Tous les produits artificiels des laboratoires et toutes les espèces minérales sont à image superposable. Au contraire, la plupart des produits organiques naturels je pourrais même dire tous, si je n'avais à nommer que ceux qui jouent un rôle essentiel dans les phénomènes de la vie végétale et animale), tous les produits essentiels de la vie sont dissymétriques el de cette dissymétrie qui fait que leur image ne peut leur être superposée.

Avant d'aller plus loin je veux écarter quelques objections qui ne manqueraient pas de s'offrira votre esprit.

Le quartz, direz-vous d'abord ? Nous avons vu dans la dernière leçon que le quartz possédait les deux caractères de la dissymétrie, l'hémiédrie dans la forme, obsei-vée par Haiiv, et le phénomène rota-

toire. découvert par Arago ! Néanmoins toute dissymétrie moléculaire est absente dans le quartz. Pour le comprendre, entrons un peu plus avant dans l'intelligence des phénomènes qui nous occupent. Nous y trouverons en outre l'explication des analogies et des différences déjà signalées précédemment entre le quartz et les produits organiques naturels.

Permettez-moi de représenter grossièrement, quoique au fond avec justesse, la structure du quartz et celle des produits organiques naturels. Imaginez un escalier tournant dont les marches seraient des cubes, ou tout autre objet à image superposable. Détruisez l'escalier, et la dissymétrie aura disparu. La dissymétrie de l'escalier n'était que le résultat du mode d'assemblage de ses marches élémentaires. Tel est le quartz. Le cristal de quartz, c'est l'escalier tout construit. Il est hémiédrique. Il agit à ce titre sur la lumière polarisée. Mais le cristal est-il dissous, fondu, détruit dans sa structure physique d'une manière quelconque, sa dissymétrie se trouve supprimée et avec elle toute action sur la lumière polarisée, comme il arriverait, par exemple, pour une dissolution d'alun, liqueur formée de molécules à structure cubique distribuées sans ordre.

Imaginez, au contraire, le même escalier tournant formé de tétraèdres irréguliers pour marches. Détruisez l'escalier, et la dissymétrie existera encore, parce que vous aurez affaire à un ensemble de tétraèdres. Ils pourront avoir des positions quelconques, mais chacun d'eux n'en aura pas moins une dissymétrie propre. Tels sont les corps organiques où toutes les molécules ont une dissymétrie propre qui se traduit dans la forme du cristal. Lorsque le cristal est détruit par la dissolution, il en résulte une liqueur active pour la lumière polarisée, parce qu'elle est formée de molécules, pêle-mêle, il est vrai, niais ayant chacune une dissymétrie de même sens, sinon de même intensité dans toutes les directions.

Le quartz n'est donc pas moléculairement dissymétrique, et quant à présent nous n'avons aucun exemple de minéral qui possède la dissymétrie moléculaire. J'ai dit qu'il fallait étendre cette proposition aux composés artificiels des laboratoires. Ici encore on pourrait avoir quelques scrupules. On pourrait objecter, par exemple, que le camphre naturel, qui est dissymétrique, donne artificiellement de l'acide camphorique également dissymétrique ; que l'acide aspartique provenant de l'asparagine par une réaction de laboratoire est dissymétrique à la

DISSYMÉTRIE MOLECULAIRE 333

manière de l'asparagine, et je pourrais citer bien d'autres exemples pareils. Mais il ne sera douteux pour personne que les acides camphorique et aspartique doivent au camphre et à l'asparagine leur dissymétrie propre. Celle-ci existait dans les produits mères, et elle s'est transportée, modifiée plus ou moins par substitution, de ces produits mères à leurs dérivés. On ne saurait même en général assigner de meilleures preuves de la conservation du type primitif, dans une série de produits liés entre eux par une origine commune, que la permanence de la propriété optique.

Lorsque j'affirme qu'aucune substance artificielle n'a encore offert la dissymétrie moléculaire, j'entends parler des substances artificielles proprement dites, formées de toutes pièces avec des éléments minéraux ou provenant de corps non dissymétriques. Exemple : L'alcool n'est pas dissymétrique. Sa molécule, si nous pouvions l'isoler et l'étudier, placée devant une glace, offrirait une image qui lui serait superposable. Or, pas un dérivé de l'alcool n'est dissymétrique. Je pourrais à l'infini multiplier les exemples de cette nature. — Il y a plus : prenez un corps dissymétrique, quel qu'il soit, et si vous le soumettez à des réactions chimiques quelque peu énergiques, vous pouvez être assuré de voir disparaître la dissymétrie du groupe primitif. Ainsi, l'acide tartrique est dissymétrique. L'acide pyrotartrique ne l'est plus. L'acide malique est dissymétrique. Les acides maléique, paramaléique de M. Pelouze ne le sont plus. La gomme est dissymétrique, l'acide mucique ne l'est pas.

Les produits artificiels n'ont donc aucune dissymétrie moléculaire; et je ne saurais indiquer l'existence d'une séparation plus profonde entre les produits nés sous l'influence de la vie et tous les autres. Insistons un peu, parce que vous verrez dans la suite de cette leçon se dégager de plus en plus le côté physiologique de ces études. Passons en revue les principales classes des produits organiques naturels :

Cellulose, fécules, gommes, sucres,... acides tartrique, malique, quinique, tannique,... morphine, codéine, quinine, strychnine, brucine,... essences de térébenthine, de citron,... albumine, fibrine, gélatine. Tous ces principes immédiats sont moléculairement dissymétriques. Toutes ces matières ont le pouvoir rotatoire à l'état de dissolution; caractère nécessaire et suffisant pour établir leur dissymétrie, lors même que, par l'absence de la cristallisation possible, l'hémiédrie ferait défaut pour la reconnaissance de cette propriété.

Dans celte énumération figurent toutes les substances les plus essentielles de l'organisme végétal et animal.

Il y a beaucoup de substances naturelles qui ne sont pas dissymé-

triques. Mais sont-elles naturelles au même titre que les autres? Ne faut-il pas voir dans des corps tels que l'acide oxalique, l'hydrure de salicyle, l'acide fumarique.... des dérivés des substances naturelles proprement dites, formés par des actions analogues à celles des laboratoires. Ces produits me paraissent être dans l'organisme végétal ce que l'urée, l'acide inique, la créatine, le glycocolle sont dans l'organisme animal, des excrétions plutôt que des sécrétions, si je puis ainsi parler. Il serait 1res intéressant de suivre ce point de vue expérimentalement.

Ajoutons à cela que beaucoup de corps non dissymétriques en apparence pourraient être des paratartriques. Il manque encore un mot à la langue chimique pour exprimer le fait d'une double dissymétrie moléculaire cachée par la neutralisation de deux dissymétries inverses, dont les effets physiques et géométriques se compensent rigoureusement.

La double proposition à laquelle nous venons d'être conduits sur la dissymétrie habituelle des principes immédiats organiques et sur l'absence de ce caractère dans tous les produits de la nature morte va nous permettre d'agrandir et de préciser davantage notre manière de voir au sujet de cette remarquable propriété moléculaire.

En 1850, M. Dessaignes (4), dont tous les chimistes connaissent l'ingénieuse habileté, annonça à l'Académie qu'il était parvenu à transformer le bimalate d'ammoniaque en acide aspartique. C'était un progrès qui venait confirmer les résultats importants que M. Piria (-) avait obtenus quelques années auparavant. M. Piria avait réussi a transformer l'asparagine et l'acide aspartique en acide malique. M. Dessaignes, à son tour, montrait qu'inversement on pouvait revenir de l'acide malique à l'acide aspartique.

Jusque-là rien que de très naturel dans l'observation de M. Dessaignes, même au point de vue optique. Car de mon côté j'avais reconnu que l'asparagine, l'acide aspartique et l'acide malique étaient actifs sur la lumière polarisée. Le passage chimique de l'un de ces corps aux autres n'avait rien qui pût surprendre.

Quelques mois plus lard M. Dessaignes lit un pas de plus. 11