ET LE POUVOIR ROTATOIRE MOLÉCULAIRE

Commissaires : MM. Chevreul, Dumas, Regnault, Balard, Biot rapporteur.

L'Académie se rappelle qu'il v a maintenant deux années, M. Pasteur lui présenta la découverte fort imprévue de la décomposition de l'acide racémique cristallisé en deux acides distincts, pareillement cristallisables, possédant des pouvoirs rotatoires égaux et de sens contraires, qui se neutralisent mutuellement, quand ces deux corps, mis en solution aqueuse, se combinent spontanément, à masses égales, et reproduisent l'acide racémique par leur union. M. Pasteur avait été conduit à ce résultat, par une indication cristallographique très délicate, dont l'existence et encore davantage la signification dans cette circonstance avaient échappé aux observateurs les plus exercés. En étudiant la combinaison simultanée de l'acide racémique avec la soude et l'ammoniaque, il remarqua qu'elle donne des cristaux de deux sortes, essentiellement distincts, quoique faciles à confondre. La proportion des deux alcalis y est la même; et ils ont une forme primitive commune, qui se présente toujours modifiée par des facettes secondaires de même espèce, en même nombre, placées dissymétriquement sur le solide primitif. Mais elles y sont réparties, dans chaque sorte, en sens opposé ; el les cristaux d'une même sorte, étant redissous séparément, reproduisent toujours leur forme propre, jamais l'autre. L'une des deux est complètement identique au tartrate double des mêmes bases, lequel, ainsi que tous les tartrates, possède le pouvoir rotatoire moléculaire, qui ne se manifeste jamais dans les racémates. L'autre est l'image de ce tartrate double, vue dans un miroir. Le racémate double que l'on avait voulu produire semblait donc s'être constitué spontanément sous ces deux formes. Or il s'était réellement opéré une décomposition bien plus surprenante encore, et plus

1. Comptes rendus de V académie des sciences, séance du 28 octobre 1850, XXXI. p. 601- 011; et Mémoires de V académie des sciences de V Institut de France, XXIfl. 1853, p. 67-82.

2. Voir ce Mémoire, p. 125 à 154 du présent volume. (Note de l'Édition.)

profonde. En effet, chaque sorte de cristaux étant dissoute séparément se montra douée d'un pouvoir rotatoire propre, dont l'intensité absolue était égale pour les deux, mais le sens relatif opposé, comme celui des facettes qui les distinguaient. Les bases alcalines s'y trouvaient par conséquent combinées avec deux acides distincts, qui devaient être les composants du racémique. M. Pasteur les retira tous deux de ces combinaisons par les procédés' chimiques, les épura, les fit cristalliser, et en recomposa l'acide racémique dont ils résultaient. Il retrouva, dans leurs cristaux, le même caractère constant d'identité dans la forme primitive, et de dissymétrie, ainsi que d'opposition, dans les facettes secondaires qui les modifiaient. L'un d'eux, celui qui exerce la rotation vers la droite, est identique à l'acide tartrique ordinaire.

C'étaient là sans doute de très beaux faits, et très neufs. Mais l'application qui les avait fournis ne leur donnait encore que la valeur d'une particularité isolée. M. Pasteur comprit, dès le premier abord, qu'ils pouvaient être l'indice d'une relation générale de physique-mécanique, en vertu de laquelle les substances moléculairement douées du pouvoir rotatoire porteraient l'empreinte de cette propriété dans les cristaux qui en dérivent. La manifestation expérimentale de cette relation a été depuis le but spécial des recherches persévérantes de M. Pasteur. Les nouveaux faits qu'il vous apporte aujourd'hui, quoique fort curieux en eux-mêmes, tirent leur importance principale de cette direction intelligente, dans laquelle il les a cherchés, découverts, étudiés. Nous devons donc signaler ici clairement la série d'idées qui la constitue, et qui le guide; c'est ce que nous allons faire en peu de mots.

Le pouvoir rotatoire moléculaire se manifeste par une action dissymétrique, que les particules constituantes des substances qui le possèdent exercent sur les rayons de la lumière polarisée. Ces particules sont donc alors individuellement dissymétriques, soit dans leur forme, l'arrangement de leurs éléments chimiques, leurs qualités externes, ou dans plusieurs de ces accidents à la fois. Cela posé, lorsque des molécules ainsi faites viennent à s'agréger spontanément, et à se grouper d'elles-mêmes en cristaux de dimension sensible, leur dissymétrie propre se trouvera-t-elle encore empreinte dans ces agglomérations ? et, si elle l'est, quels sont alors les signes observables de son influence? L'expérience seule peut fournir une réponse à ces deux questions ; et M. Pasteur s'est attaché à la faire sortir de l'examen des produits qu'il avait obtenus.

Pour cela, il s'appuie sur une grande loi cristallographique que Ilaiïy a très habilement signalée. Voici en quoi elle consiste.

Tous les cristaux simples, d'une même substance, peuvent être considérés théoriquement comme engendrés par l'apposition progressive de solides géométriques infiniment petits, tous d'une même forme, qui se sont groupés parallèlement les uns aux autres, sous toutes les configurations d'ensemble compatibles avec ces conditions générales de parallélisme et d'identité. Dans chaque solide générateur, convenablement choisi, il y a un centre de figure, par lequel on peut mener trois droites, ou axes rectilignes, qui se terminent à sa superficie, et qui sont respectivement parallèles à ses arêtes. On appelle ces trois droites, les axes cristallographiques ; et les

rapports de leurs longueurs, joints à leur obliquité relative, caractérisent les divers systèmes cristallins. On en distingue six. Dans le plus simple, que l'on appelle régulier, les trois axes ont d'égales longueurs, et font entre eux des angles droits. Dans le plus complexe, ils sont obliques les uns sur les autres, et ont tous trois d'inégales longueurs.

Les solides cristallograpbiques ainsi définis possèdent toujours certains éléments géométriques, angles, faces ou arêtes, qui, dans leur conformation, leurs dimensions propres, et leur mode d'assemblage avec les parties adjacentes, présentent toujours un ou plusieurs couples, dont le dispositif est identiquement pareil. Si on les envisage sous les mêmes aspects, si l'on en prend pour ainsi dire le moule local, on n'aperçoit rien qui les distingue entre eux; tandis que d'autres, au contraire, sont manifestement dissemblables. Si l'on suppose que de tels corpuscules, ayant des dimensions insensibles, viennent à s'agréger, librement et avec lenteur, dans un milieu homogène illimité, en vertu de forces attractives s'exerçant à petites distances, toute particularité de superposition qui s'appliquerait à un des éléments du solide primitif devrait s'opérer également sur tous ses semblables, puisque Pinfiniment petite étendue d'efficacité des forces rendrait les conditions déterminantes localement identiques pour tous. Cette similarité d'effets pareils, devant résulter de la similarité des actions physiques exercées par les parties semblables, a été justement appelée par Haùy la loi de symétrie. Quoique l'ensemble de conditions abstraites, qui en établirait physiquement la nécessité, ait dû, sans doute, ne pas se trouver toujours complètement réuni dans la formation des cristaux naturels, l'influence mécanique de la similarité des parties paraît y avoir été bien puissante. Car les conséquences de cette loi abstraite se voient, en effet, réalisées avec une prédominance incontestable dans la généralité des produits de la cristallisation. Elle semble exprimer le cours ordinaire et régulier du phénomène ; de sorte que les formes qu'on lui voit permettre ou exclure, dans chaque cristal de dimension sensible, fournissent les indications les plus évidentes, comme aussi habituellement les plus sûres, pour découvrir son type générateur. Toutefois, on rencontre des cas nombreux, où la cristallisation y déroge; non pas en présentant, sur tel ou tel élément du cristal, quelque particularité isolée que l'on puisse imputer à des circonstances accidentelles ; mais en offrant, au contraire, un ensemble symétrique d'effets dissymétriques, qui se correspondent, a\ec une diversité régulière et constante, sur les plages diamétralement opposées du cristal. Haùy avait aperçu et signalé ces exceptions, qu'il assimilait à ce qui arrive dans les plantes, lorsque l'on y voit occasionnellement avorter un certain nombre des organes que les lois générales de la végétation leur assignent; et il les attribuait à des influences indépendantes de l'attraction moléculaire, par exemple à la polarité électrique. Mais le phénomène a beaucoup plus d'importance qu'il ne le croyait. Dans de tels cas, si l'on considère le système total de facettes secondaires, toujours en nombre pair, que la loi de symétrie aurait exigées ou permises, on trouve que la moitié juste de ce nombre y manque, ou s'y trouve remplacée par d'autres dissemblables, soit en dérivation, soit en grandeur, à leurs opposées. Quoique Haùy ait eu l'occasion de voir, et de signaler, presque toutes les individualités de ces formes

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régulièrement incomplètes, il semble n'avoir pas aperçu ce que leur dérogation à la loi de symétrie avait elle-même de symétrique et de général. C'est ce qu'a l'ait depuis un célèbre cristallographe allemand, M. Weiss, en ramenant l'étude comparée des cristaux à dépendre de conceptions géométriques plus abstraites, qui Tout plus aisément découvrir leurs rapports d'ensemble. Il a désigné ce remarquable phénomène par le nom général di'kémièdrie, qui est aujourd'hui adopté universellement, dans l'acception qu'il lui a donnée. Les cristallographes ont déterminé depuis, par le calcul, toutes les circonstances géométriques, dans lesquelles il peut mathématiquement se produire; mais ils ont beaucoup moins cherché à découvrir les rapports physiques, ou mécaniques, qu'il peut avoir avec la constitution des particules cristallines mêmes. En se dirigeant vers ce but, M. Pasteur a été conduit à sa première découverte. Il en a fait depuis l'objet constant de ses travaux; et c'est également sous ce point de vue (pie nous devons surtout envisager ceux qu'il vous présente encore aujourd'hui. Car c'est de là qu'à nos yeux, ils tirent leur principale importance.

Il s'est attaché, d'abord, à spécifier exactement les caractères propres de l'hémiédrie que présentaient les cristaux de ses deux acides constituants du racémique, ainsi que les nombreuses combinaisons salines cristallisables, toutes douées comme eux de pouvoir rotatoire, dans lesquelles il les avait séparément engagés. L'étude comparative de tous ces produits lui fit reconnaître la nécessité de partager les formes hémiédriques en deux grandes classes, qu'il distingue par les dénominations de superposables, et de non superposables . Voici le motif de cette séparation.

Prenez un cristal hémiédrique quelconque, appartenant à une substance dont vous aurez reconnu la forme primitive; et l'ayant placé devant vous, dans une position fixe, restituez-lui par la pensée les facettes qui lui manquent, pour que la loi de symétrie s'y trouve satisfaite. Puis, supprimez-y fictivement les facettes réelles, et ne lui laissez que les idéales. Vous obtiendrez ainsi un second cristal, qui sera encore individuellement hémiédrique; et qui, de plus, appartiendra encore à la même substance, soit en fait, si la nature le réalise, soit par dérivation géométrique, si elle ne vous le présente pas. Or, dans certains cas, ce second cristal ne sera autre chose que le premier, qui aurait tourné angulairement, d'un certain nombre de degrés, autour d'un de ses axes; de sorte qu'il deviendra complètement identique et superposable à celui-là, si vous lui imprimez ce même mouvement angulaire, en sens opposé. C'est là ce que M. Pasteur appelle une hémiédrie superposable. Mais, dans d'autres cas, le cristal fictif, en quelque sens qu'on le tourne, ne se trouvera jamais identique et superposable au réel. Il lui sera seulement symétrique, en prenant ce mot dans l'acception que les géomètres lui donnent; c'est-à-dire qu'il sera l'image de l'autre vue dans un miroir. C'est là ce que M. Pasteur appelle Yhèmiédrie non superposable.

Ce dernier genre d'hémiédrie est le moins ordinaire. Or c'est celui qu'ont présenté les deux acides tartriques, droit et gauche, de M. Pasteur, ainsi que tous les sels, également doués de pouvoir rotatoire qu'il en a dérivés, lorsque le caractère hémiédrique s'y laissait apercevoir. La mention de cette réserve est essentielle; car l'absence du signe n'entraîne pas l'im-

4iO ŒUVRES DE PASTEUR

possibilité absolue de sa manifestation. L'expérience apprend en effet que, parmi les cristaux d'une même substance, on en trouve occasionnellement qui sont pourvus de facettes hémiédriques, tandis que sur d'autres, semblables dans tout le reste de leur ensemble, ces facettes manquent, ou sont toutes développées simultanément, comme l'exigerait la loi de symétrie. L'importance du fait que nous venons de rappeler consiste donc en ce que, dans les deux acides tartriques droit et gauche, comme dans leurs sels, la seule sorte d hémiédrie qui apparaisse est la non superposable. C'est encore l'hémiédrie non superposable que M. Pasteur vient de constater dans l'asparagine, dans quelques malates et dans le glucosate de sel marin. Mais il n'a pu en distinguer d'aucune sorte dans l'acide aspartique, l'acide malique et les autres malates, quoiqu'il y ait pareillement constaté l'existence du pouvoir rotatoire moléculaire. L'ensemble de ces faits peut conséquemment se résumer dans la proposition suivante.

Toutes les substances douées de pouvoir rotatoire, que l'on a pu jusqu'à présent observer à l'état de cristal affecté de signes hémiédriques, présentèrent l'hémiédrie non superposable. L'hémiédrie superposable ne s'y rencontre jamais. Si les expériences ultérieures que l'on pourra faire continuent de confirmer cette exclusion, cela établira une connexion mécanique Lien curieuse, entre la dissymétrie propre aux molécules qui possèdent le pouvoir rotatoire et le genre de dissymétrie spécial qu'elles impriment aux cristaux formés par leur agglomération.

Ceci conduit naturellement M. Pasteur à discuter la proposition inverse. L'hémiédrie non superposable, lorsqu'elle s'observe dans des cristaux d'une substance, est-elle un indice constant du pouvoir rotatoire moléculaire? Lui-même avait déjà trouvé des cas, où cette réciproque n'a pas lieu, par exemple le sulfate de magnésie, le sulfate de zinc, et leurs isomorphes. Il y ajoute aujourd'hui le formiate de strontiane, avec des particularités bien dignes d'intérêt.

La dissolution de ce sel est dépourvue de pouvoir rotatoire. Pourtant, les cristaux qu'elle dépose sont tous hémiédriques, et de l'espèce d'hémiédrie non superposable. Mais, ce qui est fort à remarquer, les deux formes opposées, droite et gauche, s'y produisent, toujours simultanément, sans proportions fixes, dans une même cristallisation. Si l'on sépare les cristaux d'une même sorte, qu'on les redissolve, et qu'on les abandonne de nouveau à leur propre réaction, ils reproduisent des cristaux des deux sortes, indifféremment mêlés ensemble. Or, ni les uns ni les autres, étant dissous à part, ne manifestent le pouvoir rotatoire moléculaire.

Ainsi, jusqu'à présent, l'existence du pouvoir rotatoire dans les molécules parait entraîner, comme conséquence, l'hémiédrie non superposable des cristaux qu'elles forment. Mais l'existence de celle-ci n'atteste point l'existence du pouvoir rotatoire moléculaire. Ce manque de réciprocité n'a rien qui doive surprendre. Car la dissymétrie décelée par les effets optiques, dans les molécules qui possèdent ce pouvoir, parait être d'une nature spéciale, puisqu'il s'est trouvé jusqu'ici exclusivement appartenir à des produits complexes, élaborés par l'organisme vivant. On n'a donc aucune dilficulté à comprendre que de telles molécules impriment aux cristaux qu elles forment des modifications que d'autres pourraient également

produire, sans leur être, en lout, pareilles-, el conséquemment sans posséder la même spécialité optique dont elles sont douées. A cela, il Faut joindre une remarque très curieuse de M. Pasteur. C'est que, dans le petit nombre de substances dépourvues de pouvoir rotatoire, où Ton a jusqu ici observé l'hémiédrie non superposable, l'impossibilité de la superposition ne tient qu'à une dissemblance d'angles dièdres extrêmement faible ; de sorte qu on pourrait la dire géométrique, plutôt que physique. Les observations ultérieures feront voir si l'hémiédrie non superposable ne deviendrait un indice assuré <lu pouvoir rotatoire que dans les cas où les conditions angulaires qui l'établissent dépassent certaines limites d'amplitude.

Nous venons d'analyser ce que l'on pourrait appeler la partie cristallographique du Mémoire de M. Pasteur. Nous allons maintenant en considérer la partie chimique. Elle n'est pas moins intéressante que l'autre.

Voici d'abord le point de vue où il se place. Lorsque les groupes matériels qui constituent les molécules d'un corps possèdent le pouvoir rotatoire, l'existence de ce pouvoir n'est pas attachée, par une condition de nécessité absolue, à l'ensemble total du système qu'elles composent. Cet ensemble détermine seulement le sens et l'intensité de l'action. La preuve, «'est qu'on peut faire varier à volonté ces deux effets, en mettant le groupe actif, déjà formé, en présence d'autres groupes matériels, même inactifs, avec lesquels il peut se combiner chimiquement, sans décomposition. Car le système moléculaire résultant conserve le pouvoir rotatoire, qui se trouve modifié seulement quant aux deux particularités précitées. Il est bien entendu que ces combinaisons, comme aussi les variations de pouvoir qui en résultent, s'effectuent sous la condition que les groupes moléculaires sont mis en présence à l'état liquide, de manière à pouvoir réagir librement, et tous ensemble, les uns sur les autres, dans l'espace total où ils sont répartis. Réciproquement, si l'on retire de la combinaison la substance individuellement inactive qu'on y avait introduite, le groupe actif, non décomposé, réparait avec le même pouvoir qu'il avait primitivement. D'après cela, quand un produit organique défini, doué du pouvoir rotatoire, a été ainsi observé, dans l'état de composition complexe que la nature lui donne, ce doit être une étude bien curieuse que d'essayer de lui enlever un ou plusieurs de ses principes constituants chimiques, soit partiellement, soit en totalité, puis de les remplacer par d'autres et de suivre les variations du pouvoir rotatoire dans ces états divers, jusqu'à ce que l'on arrive à reconnaître le groupe le moins complexe auquel ce pouvoir est essentiellement attaché, et dont la destruction le fait disparaître.

M. Pasteur présente, dans son Mémoire, une suite de recherches chimiques, faites sur l'asparagine, l'acide aspartique, et l'acide malique, en vue des considérations que nous venons de signaler. Prenant cl abord la première de ces substances, dans l'état où la nature la donne, il y a constaté l'existence du pouvoir rotatoire moléculaire, et il a reconnu les différences considérables que ce pouvoir présente, selon que l'asparagine est dissoute dans l'eau pure, ou avec l'adjonction des alcalis et des acides, sous les restrictions de temps et de température nécessaires pour qu'elle ne soit pas altérée chimiquement par eux. Il a alors excité la réaction, de manière À lui enlever, soit 1, soit 2 équivalents d'ammoniaque, ce qui, comme on le

sait, laisse pour résidu les deux groupes moléculaires qui constituent l'acide aspartique et l'acide malique. Chacun de ces dérivés lui a encore présenté le pouvoir rotatoire, dont il a de môme étudié les variations dans des milieux divers, ainsi que dans toutes les combinaisons salines où il a pu les engager. L'acide malique ainsi obtenu s'est montré identique à celui que l'on retire immédiatement des baies du sorbier ('). On sait que la plupart des acides végétaux, lorsqu'ils sont attaqués par la chaleur, donnent, dans leur décomposition progressive, divers produits encore acides, que l'on appelle pyrogénés. L'acide malique, traité ainsi, en fournit successivement deux, isomères l'un à l'autre, et dont la composition pondérale ne diffère de la sienne que par la privation d'un certain nombre d'équivalents d'eau. On les distingue entre eux par les dénominations de malêique, et de paramalèique . Ce dernier a été nommé aussi fumarique, parce qu'on le trouve formé naturellement dans la fumeterre. M. Pasteur a reconnu que ni l'un ni l'autre ne possèdent le pouvoir rotatoire. 11 a observé aussi l'absence de ce pouvoir dans l'acide pyrotartrique, qui dérive du tartrique par des procédés pareils, mais qui en diffère par la privation d'un certain nombre d'équivalents d'eau et d'acide carbonique. Ainsi, les molécules qui composent ces corps pyrogénés n'ont plus le mode spécial de constitution, d'où la faculté optique résulte. Mais l'ont-ils perdue parce que la chaleur a seulement enlevé à leurs groupes primitifs quelques-uns de leurs éléments chimiques, ou aussi parce qu'elle aurait dérangé leur mode d'organisation? Il est fort à présumer que ce dernier effet s'y est opéré concurremment avec l'autre; car on l'observe déjà, quoiqu'il un degré moindre, dans des circonstances où l'action de la chaleur a été beaucoup moins vive, et n'a même enlevé au groupe primitif aucun de ses éléments pondérables. Par exemple, lorsqu'on fait fondre l'acide tartrique cristallisé, sans lui rien faire perdre de ses principes constituants, et qu'on en dérive ainsi son isomère qu'on appelle le mètatartrique , on trouve que celui-ci a éprouvé dans sa faculté rotatoire des modifications très considérables, qui ne disparaissent qu'après un certain temps, lorsqu'il a repris, de lui-même, sa constitution primitive dans l'état liquide, en présence de l'eau, ou d'autres corps, sur lesquels on le fait agir ; comme si cette réaction la ramenait, plus ou moins promptement, à son premier état. Il n'y a donc pas lieu de s'étonner, si l'effet beaucoup plus profond de la chaleur, dans la formation des acides pyrogénés, imprime aux groupes primitifs une perturbation assez puissante, pour qu'ils perdent totalement le pouvoir rotatoire, après qu'ils l'ont subie.

11 nous reste à signaler, dans le Mémoire de M. Pasteur, un dernier sujet d'étude expérimentale qui s'offrait directement à ses recherches, et dont les conséquences ultérieures pourront être fort importantes. L'acide

1. L'identité de ces deux produits, quant mu- propriétés optiques, n'est pas formellement énoncée dans le Mémoire de M. Pasteur, commr ayant été constatée r.rjieriinent, dément. Elle ne l'est pas non plus dans l'extrait inséré aux Comptes rendus (séance du 30 septembre 1850). On la mentionne ici, d'après ce que l'on croit lui avoir entendu exprimer, dans des communications orales. L'ensemble de ses expériences a été fait sur l'acide malique naturel. Il se pourrait qu'il n'eût pas été en position de sacrifier une quantité d'asparagine suffisante, pour obtenir la quantité d'acide malique ou de bimalate d'ammoniaque artificiels que les observations optiques exigent. Dans ce cas, ce serait une vérification essentielle à effectuer. (Note ajoutée >• l'impression par le Rapporteur.)

malique et l'acide tartrique ont entre eux des analogies qui semblent très intimes. Tous deux sont bibasiques; et le second ne diffère chimiquement du premier que par l'adjonction de deux équivalents d'oxygène. Ils se produisent simultanément dans le raisin, et on les y trouve en proportions diverses, aux diverses phases de la maturation ; de sorte que la nature parait les y transformer progressivement l'un dans l'autre. M. Pasteur s est attaché profondément à étudier ces relations analogiques. Il les a suivies comparativement, dans les modifications du pouvoir rotatoire, dans les réactions chimiques, dans les formes cristallines des sels. Tout cela le conduit, non pas à affirmer, mais à présumer avec beaucoup de vraisemblance, qu'il doit exister deux acides maliques à rotation inverse, ayant entre eux des relations pareilles à celles de l'acide tartrique gauche avec l'acide tartrique droit. Ceci est une induction qu'il faudra suivre, et s'elForcer d'établir par l'expérience. Mais, avec les réserves qu'il y a mises, il a eu tonte raison de la signaler.

L'Académie voit, par cet exposé, cpie tous les résultats, si nombreux et si imprévus, qui lui ont été présentés depuis deux ans par M. Pasteur, sont dus à l'application heureuse et constamment suivie d'un caractère cristalloo-raphique dont, avant lui. l'importance physique avait été seulement soupçonnée et signalée par conjecture, sans qu'on l'eût jamais employé comme élément de recherche chimique. .M. Pasteur a montré, par des faits irrécusables, que ce caractère peut offrir un indice délicat, mais cependant apercevable, de relation et de dépendance mutuelles entre la configuration externe des cristaux de dimension sensible et la constitution individuelle des groupes moléculaires qui les engendrent. Cet indice lui a servi de fil conducteur pour diriger ses investigations, et pour leur appliquer avec clairvoyance, sans hasard, les ressources de la chimie et de l'optique, deux sciences dont l'association à la cristallographie est indispensable pour pénétrer dans le mécanisme intérieur des corps. Cette persévérance à poursuivre une même idée, en y faisant concourir l'ensemble des connaissances acquises qui peut la rendre féconde, est un gage assure de succès ultérieur, auquel, malheureusement, on semble se fier trop peu aujourd'hui. Si M. Pasteur persiste dans la voie qu'il s'est ouverte, on peut lui prédire que ce qu'il y a déjà trouvé n'est que le commencement de ce qu'il y trouvera. Le caractère cristallographique auquel il s'est attaché n'est sans doute qu'un des filons de cette mine. Il faut que, en s'aidant des agents physiques et mécaniques, il le force à se découvrir quand il est possible et qu'il ne se manifeste pas spontanément; ou encore, ce qui sera peut-être moins difficile, qu'il en cherche ou en fasse naître d'autres, qui puissent au besoin le suppléer. La cristallographie physique est un sujet d'étude à peine abordé. Les découvertes qu'on y pourrait faire ne seraient pas seulement précieuses à titre de vérités nouvelles, mais encore, et surtout, comme fournissant des instruments nouveaux d'investigation. Cela nous dévoilerait, peut-être, les relations secrètes qu'ont entre eux tant de corps que la nature dérive si aisément les uns des autres, et qui se présentent jusqu'ici à notre ignorance comme des individualités isolées. La constitution binaire de l'acide racémique n'est vraisemblablement pas un fait unique; d'autres cas analogues sont à soupçonner, n'attendant qu'un nouvel artifice de résolution.

M. Pasteur est mieux préparé que personne à explorer fructueusement ce champ de travaux.

L'accueil favorable, que l'Académie avait accordé aux précédentes recherches de M. Pasteur, a été pour lui un puissant encouragement à y persévérer. Nous espérons qu'elle sera disposée à lui continuer ces témoignages d'une bienveillance, qui ne fait qu'accroître ses efforts pour s'en rendre digne. C'est pourquoi nous proposons à l'Académie d'accorder encore à ce nouveau Mémoire de M. Pasteur l'honneur d'être inséré au Recueil des Savants étrangers.

IV. — RAPPORT (») SUR UN MEMOIRE DE M. L. PASTEUR, RELATIF AUX ACIDES ASPARTIQUE ET MALIQUE («)

Commissaires : MM. Thexard, Regnault, Biot rapporteur.

Le travail dont nous allons rendre compte à l'Académie est, essentiellement, une étude de chimie moléculaire. C'est l'examen d'un cas d'isomérie, le plus étendu, le plus intime, que l'on ait encore observé, et il est accompagné de particularités contrastantes, d'un genre tout nouveau. Le phénomène de l'isomérie est, en lui-même, un de ceux cpji peuvent le mieux nous éclairer sur le mécanisme des réactions chimiques, en nous donnant lieu de rechercher, par comparaison, les conditions moléculaires qui peuvent les rendre si différentes dans des substances composées des mêmes ingrédients, réunis dans les mêmes proportions de poids. Mais ces abstractions, qui résument toute la science, ne peuvent s'extraire des effets observables qu'en suivant une série de considérations physiques et mécaniques, dont le premier terme commence à leurs apparences les plus simples, et le dernier aboutit à leurs réalités les plus cachées. Nous sommes donc obligés de reproduire ici les principaux anneaux de cette chaîne logique, pour montrer ce que les faits étudiés par M. Pasteur y ajoutent d'éléments nouveaux. Si l'exposé rapide que nous allons en donner semblait, au premier abord, nous éloigner du but d'appréciation que nous devons atteindre, nous dirons, pour notre excuse, que nous avons inutilement cherché une autre voie, par laquelle nous pussions y arriver, en ménageant, comme c'est notre devoir, l'attention de l'Académie, sans sacrifier la sévérité de raisonnement et de langage, que le sujet nous commande.

Poser nettement les questions scientifiques, c'est le premier pas à faire pour les résoudre. Nous appliquerons ce précepte à celle que nous allons traiter. Dans l'idée que l'on se fait généralement des phénomènes chimiques, et il faut bien les envisager spéculativement pour les coordonner en une science, on considère les substances entre lesquelles ils s'opèrent comme autant de systèmes corpusculaires de diverses natures, dont les molécules constituantes sont plus ou moins complexes. Il y en a qui, jusqu'ici, sortent inaltérées de toutes les opérations qu'on leur fait subir. Elles appartiennent

1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du '''i novembre L851, XXXIII, p. 549-567; et Mémoires de l'Académie des sciences de l'Institut de France, XXIII, 1853, p. 389-366.

2. Voir ce Mémoire p. 160 à 188 du présent volume. Note de l'Édition.)

aux substances que l'on appelle simples. D'autres au contraire, et c'est le plus grand nombre, peuvent être subdivisées, par les procédés chimiques, en groupes moléculaires d'ordres moins complexes, que l'on réduit finalement à se résoudre en molécules appartenant aux substances simples. Ces molécules chimiquement décomposables constituent les substances que l'on appelle composées.

Dans tous ces systèmes, les corpuscules constituants sont individuellement imperceptibles à nos sens, par leur petitesse. Toutefois, avec cette ténuité qui nous échappe, on leur attribue toutes les qualités de la matière tangible. Ainsi on les conçoit étendus, figurés, composés eux-mêmes de parties physiquement assemblées en nombre quelconque. Ce sont, en un mot, pour notre pensée, autant de petits corps distincts, doués, comme les plus grosses planètes, de la force attractive proportionnelle aux masses et réciproque au carré des distances, qui s'y manifeste par leur poids quand ils sont assemblés en grand nombre; peut-être aussi agissant les uns sur les mitres, à distance, en vertu de forces plus rapidement décroissantes, qu ils exerceraient conjointement avec celledà, et que nous en devons distinguer par leur mode d'action apparent, quoiqu'elles pussent n'être, en réalité, que des dérivées complexes de la même loi générale. Les corpuscules ainsi définis conservent toutes ces qualités individuelles dans les masses sensibles, formées de leur assemblage. Mais, conformément aux notions que la physique générale nous donne sur les conditions d'existence de ces agrégats, on les y conçoit toujours maintenus hors du contact mutuel, soit par des forces répulsives qui émanent d'eux, soit par l'interposition de milieux sensiblement impondérables, qui les empêcheraient de se joindre, en leur résistant, ou les repoussant.

Ces conditions d'état sont communes à toutes les substances sur lesquelles la chimie opère. Elles sont l'expression mécanique de leur mode d'existence actuel, tel qu'il s'offre à nous. Mais l'organisme des êtres vivants donne naissance à beaucoup de composés, dont les parties, chimiquement similaires, ont entre elles une corrélation intime, et comme raisonnée, qui est due à leur mode de génération physiologique. On les appelle des substances organisées. Les corpuscules chimiques qui les composent, étant considérés indépendamment de toute coordination relative, sont appelés des matières organiques, par allusion à leur origine naturelle : sans attribuer, d'ailleurs, à leurs éléments simples d'autres propriétés que celles qu'ils manifestent, dans la généralité des combinaisons où ils entrent. La délicatesse des appareils qui confectionnent ces corpuscules invisibles pourrait-elle, dans certains cas, leur imprimer à eux-mêmes un caractère d'organisation intérieure? Nous l'ignorons. Jusqu'à présent, le pouvoir rotatoire moléculaire n'a été constaté que dans cette classe de substances, élaborées par l'organisme vivant.

Sans connaître la nature des forces particulières, qui émanent des corpuscules disjoints dont chaque substance se compose, l'expérience nous montre que celles qui déterminent principalement les effets chimiques exercent des actions dont l'intensité décroît très rapidement quand la distance augmente. Car toutes les variétés de ces eSets se produisent entre des limites d'éloignement inappréciables pour nous. Ils consistent en ce que

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les substances, dont les molécules s'entremêlent, et s'approchent mutuellement, dans ces limites, s'assemblent occasionnellement, ou se séparent, en systèmes corpusculaires différents des primitifs. Ces actes mécaniques constituent ce que l'on appelle les combinaisons et les décompositions chimiques. On n'en aurait vraisemblablement qu'une idée imparfaite, en concevant deux nébuleuses célestes qui se pénétreraient mutuellement.

Malgré l'excessive complication que leur assigne cette comparaison même, on devra, au moins par la pensée, distinguer dans ces réactions deux ordres de phénomènes, qui diffèrent entre eux par les conditions mécaniques de leur accomplissement. Les premiers s'opéreront quand les distances mutuelles des corpuscules, qui réagissent les uns sur les autres, se trouveront si grandes comparativement à leurs dimensions propres que tous les éléments de masse de chaque corpuscule, qui sont de nature pareille, y exercent des actions d'intensité sensiblement égales, quelle que soit leur situation relative dans son intérieur. Les autres phénomènes commenceront à s'opérer, quand les distances mutuelles des corpuscules mis en présence seront devenues assez petites, pour que les situations relatives de leurs éléments de masse produisent des inégalités sensibles dans les intensités absolues de leurs actions individuelles. La première classe d'effets dépendra seulement de la nature propre, et de la masse totale, des divers ingrédients contenus dans les corpuscules de chaque substance; comme aussi des propriétés spéciales que la nature peut avoir attachées à chacun d'eux, pris dans son ensemble. Les derniers dépendront en outre de la place que chaque ingrédient y occupe, de leur arrangement relatif, et de la configuration du corpuscule entier.

Ces deux ordres d'effets des forces attractives se réalisent avec une entière évidence, dans les mouvements des corps qui composent notre système planétaire ; et ils peuvent y être aisément distingués. Les mouvements généraux de circulation que les planètes exécutent dans leurs orbites, et les dérangements occasionnels qu'elles y éprouvent, s'opèrent, sans différence appréciable, comme si leurs masses étaient individuellement concentrées en un point mathématique, coïncidant avec leur centre de gravité. Voilà le premier ordre de phénomènes. Mais les situations relatives des éléments de masse, qui composent le corps de chaque planète, ont une influence sensible et déterminante, dans les oscillations des fluides qui les recouvrent, et dans les mouvements divers que chacune éprouve autour de son centre de gravité, indépendamment de sa rotation constante sur ellenn'ine. Voilà le second ordre de phénomènes. Au point de vue mathématique, l'un et l'autre doivent s'opérer avec des caractères analogues, dans tous les systèmes de corps libres doués d'actions réciproques, qui s'exercent à distance. Mais les effets qui leur appartiennent peuvent avoir des proportions toutes différentes de celles que nous leur voyons dans notre système planétaire. Leurs phases d'accomplissement simultané peuvent devenir tellement soudaines, et mêlées ensemble, que l'observation, tout en sachant qu'ils existent, se trouve inhabile à les discerner.

C'est là justement ce qui arrive dans les réactions chimiques; et l'on conçoit trop bien qu'il en doit être ainsi, quand on compare les conditions mécaniques des deux problèmes. Les corps permanents de notre système

planétaire ont tous des formes presque sphériques. Les intervalles qui les séparent restent toujours très grands, comparativement à leurs dimensions propres. A ces distances, l'attraction proportionnelle aux masses et réciproque au carré des distances est l'unique force qui ait une influence appréciable sur leurs mouvements. Ils se meuvent dans un espace sensiblement dépourvu de résistance, et leurs masses s'y maintiennent constantes; ou, du moins, depuis des siècles qu'on les observe, il ne s'y est opère aucun changement que l'on pût apprécier. Enfin ils sont en petit nombre, et leurs masses sont toutes très petites comparativement à celle du corps principal autour duquel ils circulent. Cette réunion de circonstances donne au problème céleste toute la simplicité que puisse comporter sa nature.

Dans les phénomènes chimiques, au contraire, les conditions mécaniques des mouvements, et leurs phases mêmes, nous sont cachées. Nous ignorons la forme et la constitution intime des corpuscules qui réagissent les uns sur les autres. Eux-mêmes, ainsi que les intervalles qui les séparent, échappent a nos sens; de sorte que nous ne pouvons connaître le rapport de leurs dimensions à leurs distances mutuelles, ni dans quelles proportions ces dernières varient. Les forces propres, que chaque corpuscule exerce entre ces limites invisibles d'écart, nous sont inconnues. Le seul caractère que nous puissions y attacher, c'est de décroître avec tant de rapidité quand la distance augmente, qu'elles deviennent inefficaces à toute distance sensible pour nous. De plus, elles ne déterminent pas seules les phénomènes, ou du moins leur influence n'y est pas absolue. Car nous voyons sans cesse leurs effets modifiés par l'intervention de principes impondérables, que nous employons comme agents sans savoir en quoi ils consistent, ni comment ils concourent aux résultats. Enfin, pour surcroit de complication, les actions ainsi exercées sont tellement puissantes que les, masses propres des corpuscules en éprouvent des changements convulsifs, qui les résolvent en groupes moins complexes, ou les font s'agréger en groupes nouveaux. Ces convulsions nous représentent, avec des proportions incomparablement agrandies, ce qui arriverait aux fluides qui recouvrent notre sphéroïde terrestre, si les astres, qui 1o;ir à tour les soulèvent et les abandonnent, s'approchaient assez de son noyau solide pour les soustraire, totalement ou en partie, à la prépondérance de son action.

Dans ce dénùment de données immédiates, pour attaquer un problème si complexe, la chimie moderne, et c'est là sa gloire, n'est pas demeurée une pure science de faits. A mesure que ses opérations lui en ont fait découvrir un plus grand nombre, elle s'est d'abord efforcée de les rattacher entre eux, d'après leurs rapports les plus apparents. Ce travail de coordination a fait apercevoir des lois expérimentales, qui, dans la sphère d'application que chacune embrasse, font prévoir, presque infailliblement, tous les résultats analogues qui doivent s'y produire, sinon jusque dans leurs détails, du moins dans les circonstances générales de leur accomplissement. De là, elle a tiré des inductions qui, dans beaucoup de cas, montrent, avec une grande vraisemblance, quel mode de décomposition, de recomposition, ou de déplacement mutuel, a dû mécaniquement s'opérer dans les substances mises en présence; et quels systèmes de groupes

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corpusculaires ont été définitivement désunis, on formés, dans leur réaction. Reportant alors, par la pensée, les actions de ces groupes aux corpuscules invisibles qui les composent, elle a pu légitimement, sans hypothèse, caractériser ceux-ci individuellement, dans chaque substance, par le triple concours de leurs propriétés observables, avec la nature et la quotité relative des ingrédients pondérables qui les constituent.

La voie de progrès par laquelle la chimie est arrivée jusqu'à ces abstractions, qui semblaient devoir lui être inaccessibles, présente deux sections, nous pourrions dire deux étapes distinctes : celle de la coordination, celle de la spéculation. Dans la première, la chimie ne s'appuie que sur ellemême, et n étend pas encore ses vues au delà de ses résultats immédiats. Elle perfectionne ses analyses, découvre la loi des proportions multiples, crée le calcul des équivalents. Ce calcul a été pour elle le principe de toute généralisation. Car, d'abord, définissant les résultats des analyses, non plus d'après leurs détails numériques, qui les laissaient isolées, niais par les masses relatives des divers ingrédients simples qui constituent chaque substance, il a rendu manifeste une des principales conditions mécaniques de leur existence individuelle, que l'on a pu exprimer généralement par une notation littérale d'une extrême simplicité. Alors, comme la loi des proportions multiples était naturellement réalisée dans ces expressions, toutes les substances analysées se sont trouvées représentées symboliquement par l'association de deux caractères : l'un spécifiant la nature propre de chaque ingrédient, l'autre désignant le multiple résultant de son unité conventionnelle, qui entre dans chaque substance considérée.

Ces deux caractères résumaient toutes les données que l'analyse immédiate peut fournir. Mais, d'après l'exposé que nous avons fait du problème chimique, leur réunion devait être insuffisante pour établir une qualification complète. Car ils ne définissent nullement les rapports de masse, que peuvent avoir entre eux les corpuscules constituant des substances diverses; ils n'expriment rien qui soit relatif aux configurations propres de ces corpuscules, non plus qu'à la distribution intérieure des divers ingrédients qui les composent. Or ce sont là autant de particularités déterminantes des actions exercées par eux. Aussi a-t-on rencontré beaucoup de substances, qui, étant composées des mêmes ingrédients simples, unis dans les mêmes proportions de poids, possèdent des propriétés physiques et chimiques très différentes. On les a nommées isomères. Il a donc fallu dès lors chercher, hors de l'analyse immédiate, des caractères généraux d'identité ou de dissemblance qui pussent être annexés à la formule symbolique, comme complément de qualification, dans ces cas-là comme dans tous les autres.

Ce problème se résout par une analogie très naturelle, lorsque les substances considérées, étant placées dans des circonstances pareilles, forment, avec d'autres substances, des combinaisons similaires, dont les produits constants et nettement définis ne diffèrent, dans leur composition, que par les quantités relatives des masses étrangères, qui se sont respectivement associées à un même poids des substances isomères que l'on compare. On proportionne alors les équivalents de poids, conséquemment les masses propres des corpuscules, à ces quantités relatives ; ce qui donne le facteur commun par lequel il faut multiplier leurs formules svmboliques,

pour les astreindre a cette proportion ('). C'est ainsi, par exemple, que l'on caractérise par un facteur distinct les quatre combinaisons isomères du cyanogène avec l'oxygène, que l'on appelle V acide cyanique, Y acide cyanu- ' rique, la cyamélide, substance indifférente, et l'acide fulminique. La dissemblance de notation ainsi appliquée à ces quatre corps est évidemment inattaquable quand on l'emploie comme symbole des faits observés. Mais son interprétation pbysique implique une induction qui est seulement vraisemblable. C'est que, dans ces expériences, l'inégale composition des produits pris pour épreuve doive être uniquement attribuée, et proportionnée, aux niasses relatives des corpuscules isomères dont les ingrédients s'y trouvent combinés. Aussi, en de tels cas, la chimie se prévaut-elle de toutes les analogies qui peuvent confirmer la proportionnalité qu'elle admet. L'étude des substances organiques, si agrandie de nos jours, présente un grand nombre de faits d'isomérie plus difficiles à définir que celui-là, même symboliquement, parce que les réactions qui s'y opèrent, dénaturant presque toujours la substance que l'on veut éprouver, ne la caractérisent alors qu'indirectement, par les produits qui résultent de sa décomposition, et pour ainsi dire après qu'elle n'existé plus; ce qui tend à éteindre les caractères primitifs de disparité, cjui résoudraient les isoméries. Pour sortir de ces ambiguïtés, la chimie a cherché, a trouvé, dans les sciences qui la touchaient, des épreuves auxiliaires dont l'application est exempte de toute opération destructive. Elle a reçu de la physique la loi des volumes ; puis, l'évaluation de la densité des vapeurs des corps, tant vaporisables que non vaporisables, et la mesure des chaleurs spécifiques, qui lui ont fourni, pour caractériser les diverses substances, de nouveaux ordres d'équivalents à joindre aux équivalents de poids. La cristallographie lui a donné les conditions de risomorphisme; et c'est assurément une chose curieuse autant qu'instructive, que de voir combien une science, qui s'occupe seulement des formes, a pu rendre de services à celle qui s'occupe exclusivement de phénomènes moléculaires. Mais la séparation que les convenances de notre esprit nous font établir entre ces études n'est qu'artificielle ; et leur connexité est réellement très profonde. Le mot isomorphisme, tel que les chimistes l'appliquent, exprime une triple analogie de propriétés, que présentent, non pas toujours, mais très fréquemment, les substances qui ont des formules chimiques semblables; c'est-à-dire dont l'unique distinction consiste dans la nature des ingrédients, simples ou complexes, que désignent leurs symboles littéraux. Parmi ces substances, à formules semblables, un grand nombre, lorsqu'elles cristallisent isolément, s'agrègent, par leur propre action, en solides géométriques, dont les formes sont identiques entre elles, ou peu différentes. Elles cristallisent aussi, conjointement, par leurs actions réunies, quand on les a dissoutes ensemble suivant toutes sortes de proportions; et alors, si l'opération est bien ménagée, les cristaux qu'elles donnent, ayant une structure continue, et une composition

1. Pour deux substances de composition différente, les niasses des corpuscules chimiques sont entre elles comme les nombres qui expriment les équivalents de poids, respectivement multipliés par deux facteurs entiers dont les valeurs sont inconnues. Quand les substances comparées sont isomères, ces facteurs sont égaux, ou multiples simples d'un même nombre; • l 1rs masses des corpuscules sont proportionnelles aux équivalents adoptés.

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homogène dans toute leur masse, offrent encore des formes semblables ■entre elles, et aux précédentes, sauf quelques faibles inégalités dans leurs •angles : comme si les corpuscules de nature diverse qui constituent ces mélanges, quand ils s'agrègent en groupes cristallins identiques entre eux, et de composition hétérogène, étaient amenés, par leurs réactions mutuelles, à y prendre des positions relatives toujours peu différentes de celles qu'ils auraient eues dans leurs groupements isolés. Il n'est pas difficile de concevoir comment des analogies, si prochainement dépendantes des forces moléculaires, ont pu être utiles à la chimie. Elles lui ont donné d'abord le moyen d'expliquer, et de l'amener à la grande loi des combinaisons définies par multiples simples, une foule de produits naturels ou artificiels, ■dont la composition complexe et inconstante semblait y faire une grave •exception. En outre, les corps composés devant, d'après ce principe, être rapprochés ou éloignés analogiquement les uns des autres, selon qu'ils se montrent isomorphes ou non isomorphes entre eux, on a tiré de là des inductions très puissantes, pour distinguer, par comparaison, ceux qui doivent être rapportés à un même ordre, ou à différents ordres de combinaisons atomiques; ce qui a fourni à la théorie des points d'appui nouveaux, et des conditions nouvelles de coordination. Enfin . comme cela arrive toujours dans les alliances des sciences, le principe de l'isomorphisme n'a pas seulement profité à la chimie. La minéralogie s'en est aussi éclairée. Car elle a pu alors concevoir, et définir par des formules précises, les types abstraits de beaucoup d'espèces minérales que la nature ne présente presque jamais pures, parce qu'elles se trouvent habituellement mêlées à des substances isomorphes de leurs éléments principaux, lesquelles ont pu, ont dû même en général, être présentes avec eux en proportions plus on moins abondantes, quand la combinaison s'est formée. C'est ainsi que les géomètres ont une notion parfaite du cercle, quoique la nature ni l'art ne leur aient jamais présenté de cercle parfait.

A mesure que la chimie s'avancera dans L'étude intime des corps, et c'est là qu'est son avenir, elle ne pourra que gagner davantage au contact ■des sciences qui les explorent sous des points de vue et par des procédés différents des siens. Deux surtout, la cristallographie et l'optique, semblent devoir lui être désormais des auxiliaires, non pas seulement utiles, mais indispensables, pour éprouver et légitimer les théories que ses recherches lui suggèrent. La première, il est vrai, ne lui fournira pas de caractères, qui ■soient immédiatement applicables aux corpuscules entre lesquels s'exercent les actions chimiques. Selon toute apparence, les petits solides similaires, dont l'agrégation compose chaque cristal de dimension sensible, sont des assemblages nombreux de ces corpuscules, que leurs attractions réciproques ■ont déterminés à se grouper entre eux, suivant un certain mode d'arranrangement relatif, dans les circonstances physiques où ils se trouvaient placés. La forme cristalline qu'on observe dans les masses doit donc être un résultat complexe de ces attractions, combinées avec les circonstances qui les modifient. Ainsi, en faisant varier ces circonstances, et suivant avec attention les particularités qui s'opèrent dans l'ensemble et les détails de la l'orme, sous leurs influences diverses, on devra y trouver des indices qui auront une connexion plus ou moins prochaine avec les forces attractives

exercées par les corpuscules chimiques, dont 1 assemblage constitue l'embryon cristallin. Ces études générales pourront être considérablement facilitées, et assurées, par l'observation du pouvoir rotatoire moléculaire, qui, dans les cas nombreux où il existe, nous découvre des propriétés spéeifiques inhérentes aux corpuscules chimiques eux-mêmes: non pas à la suite d'épreuves qui auraient pu les modifier, mais par la seule inspection d'effets sensibles qu'ils produisent sur la lumière polarisée, dans l'état actuel où on les observe. Jusqu'à présent ce pouvoir est, après la pesanteur, le seul caractère observable, que l'on puisse leur appliquer individuellement. Il y a donc là un puissant motif pour s'attacher d'abord, et par préférence, à létude des combinaisons où sa présence peut servir de guide. Or ce sont, ii la fois, les plus diversifiées, et les plus embarrassantes à interpréter sûrement, d'après les seules indications chimiques, à cause de leur mobilité, jointe à la faiblesse souvent indécise de leurs réactions.

La série de recherches, si neuves et si fécondes, que M. Pasteur poursuit depuis quatre ans, avec un succès digne de sa persévérance, confirme toutes les considérations que nous venons d'exposer. Ces recherches ont été faites avec le triple concours de la cristallographie, de la chimie et de l'optique moléculaire. Là se trouve le principe de la réussite, et c'en était aussi la condition. En effet, supprimez un des termes de cette alliance, n'importe lequel : les deux autres, séparés ou réunis, n'auraient pu fournir à l'esprit le plus sagace que des résultats isolés, disjoints, dont la connexion, qui l'ait aujourd'hui leur principal mérite, serait encore ignorée: et qui n'auraient, chacun en particulier, que la valeur d'un fait de détail, ajouté à tant d'autres. Mais, par l'heureuse union de toutes les épreuves expérimentales, au moyen desquelles le champ d'investigation où était entré M. Pasteur pouvait être exploré, l'ensemble des phénomènes qu'il étudiait s'est découvert à lui. Non seulement l'acide racémique, jusque-là supposé un être simple, a été matériellement séparé en deux autres moléculairement distincts, doués de pouvoirs rotatoires égaux et contraires ; mais, en outre, les caractères cristallographiques, par lesquels ces composants se distinguent du système neutre que leur combinaison forme, ont été recherchés, suivis, constatés, dans ces corps mêmes, ainsi que dans tous leurs sels cristallisables. Ces caractères ont été ensuite retrouvés, dans beaucoup d'autres produits organiques, doués ou dépourvus de pouvoir rotatoire : ils sont devenus des indices, non pas encore généraux, mais très habituels de ces deux états. On a vu ainsi, pour la première fois, se manifester des relations observables entre les qualités propres aux molécules imperceptibles qui composent les corps et la configuration des masses sensibles qui résultent de leur agrégation en cristaux.

Le nouveau travail que M. Pasteur vient de vous soumettre, et dont nous allons vous rendre compte, est exécuté avec le même concours de connaissances, et d'épreuves expérimentales, que les précédents. Seulement, cette fois, une occasion qu'il n'avait pas prévue lui en a fourni le sujet et les premiers matériaux. De sorte que l'on pourrait dire qu'ils lui ont été donnés par le hasard; si l'on devait appeler hasard, la poursuite d'un fait récemment annoncé comme un résultat isolé dans la science, dont un esprit préparé saisit l'importance en le rapportant à ses études antérieures et

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développe les conséquences générales. Les circonstances qui ont amené

ce développement dans le eus actuel méritent qu'on les rappelle : car elles confirment pleinement la thèse que nous avons voulu établir au commencement de ce [{apport.

L'année dernière, M. Pasteur avait porté ses recherches sur l'asparagine, l'acide aspartique et l'acide malique. Ces deux acides se dérivent théoriquement et pratiquement de l'asparagine, en lui enlevant 1 ou 2 équivalents d'ammoniaque. C'était pour cela précisément qu'il avait choisi ces trois corps comme sujet d'étude. La molécule de l'asparagine possède le pouvoir rotatoire. Il voulait savoir si ce pouvoir se conserve après la soustraction progressive des éléments de l'ammoniaque ; et, dans ce cas, quelles modifications il éprouve. L'expérience lui montra qu'il persiste, et qu'il~eesse seulement d'exister quand on passe de l'acide malique aux acides pyrogénés appelés malèique et paramaléhjue, dont le dernier a été nommé aussi fitniavique, parce qu'on le trouve tout formé dans la fumeterre. Ce court résumé suffit pour notre but. Pendant que M. Pasteur vous présentait ce travail, M. Dessaignes, de Vendôme, annonçait à l'Académie qu'il était parvenu à former artificiellement l'acide aspartique, en traitant le fumarate acide d'ammoniaque par des procédés qu'il indiquait^). Cet énoncé présenta tout de suite à M. Pasteur une alternative, dont la discussion expérimentale ne pouvait manquer de conduire à une découverte importante : ou l'acide aspartique, dérivé du fumarate, possédait, comme l'acide naturel, le pouvoir rotatoire, et alors il offrirait le premier exemple d'un corps actif qui aurait été dérivé artificiellement d'un corps inactif ; ou l'acide aspartique artificiel était inactif, et alors, malgré l'identité de la composition chimique, il différerait moléculairement du naturel. C'est ce dernier cas qui a lieu. M. Pasteur le constata immédiatement sur des quantités minimes de l'acide artificiel que M. Dessaignes avait eu l'obligeance de partager avec lui, après qu'il l'eut informé de l'intérêt inattendu qui s'y attachait. Il reconnut également, sur quelques-uns de ses petits cristaux, des dissemblances de formes avec ceux de l'acide naturel. La concordance de ces deux caractères attestait la spécialité du nouveau produit ; et le chimiste ingénieux qui l'avait formé doublait ses droits à la reconnaissance de la science, en se montrant si généreux à- le communiquer, pour qu'on l'étudiât sous un point de vue qui était hors de ses études propres. Mais ces premiers aperçus ne faisaient qu'indiquer un sujet fécond de recherches comparatives, qu'il fallait suivre dans tous leurs détails avec une industrieuse patience. M. Pasteur y a consacré une année; et les résultats qu'il a obtenus sont rassemblés dans le Mémoire qu'il vient de vous soumettre. Nous ne pouvons que les résumer brièvement.

1. M. Dessaignes avait d'abord obtenu son acide aspartique artificiel, en opérant sur le bimalate d'ammoniaque. Il l'annonça ainsi dans une Note qui lut présentée à l'Académie, dans sa séance du 18 mars 1850, et qui est insérée aux Comptes rendu*, t. XXX. p. ifcM- Mais dans une Note postérieure, présentée aussi à l'Académie, le M septembre de la même aimée, et insérée an tome XXXI des Comptes rendus, p. kZi, M. Dessaignes ajouta qu'il avait reproduit ce même acide aspartique artificiel, en le dérivant du maléate et du fumarate d'ammoniaque par les mêmes procédés. Cette seconde annonce frappa M. Pasteur, parce que les deux sels qm y sent désignés comme générateurs ae possèdent pas le pouvoir rotatoire. Il a d'ailleurs constaté à plusieurs reprises que le second mode de dérivation indiqué par M. Dessaignes n'est pas moins exact que le premier et conduit effectivement au même résultat.

Il a soumis les deux acides aspartiques, Tactil et l'inactif, à toutes les épreuves physiques et chimiques, dans lesquelles l'identité ou la dissemblance de leur constitution moléculaire pouvait se manifester. Les considérant d'abord en eux-mêmes, à l'état libre, il a déterminé comparativement leur composition élémentaire, leurs formes cristallines propres, leur densité, leur solubilité, clans les mêmes dissolvants. Il les a ensuite combinés avec des bases et des acides de nature pareille, et il a déterminé la composition de leurs sels respectifs, qu'il a trouvée constamment identique, par couples, avec des particularités île formes dissemblables, qu'il a soigneusement fixées. Enfin il les a suivis dans leurs dérivés chimiques : et, en leur appliquant des procédés de modification pareils, il en a déduit deux acides maliques, l'un doué, l'autre dépourvu de pouvoir rotatoire moléculaire, comme les corps qui leur avaient donné naissance. Il a alors soumis ces deux produits aux mêmes séries d'épreuves qu'il avait fait subir à leurs générateurs; c'est-à-dire qu'il a pareillement déterminé leurs caractères cristallographiques, physiques et chimiques, tant à l'état libre que combinés. De sorte que "le problème inattendu qui s'était offert à lui a été ainsi étudié dans toutes ses parties, sur tous les matériaux qu'il pouvait fournir, et par tous les procédés d'observation, ainsi que d'expérience, qu'on pouvait leur appliquer.

De là ont résulté trois ordres de faits généraux, appartenant aux trois points de vue sous lesquels il l'avait envisagé. Nous les rassemblerons d'après lui, en signalaièt, pour chacun d'eux, le genre d'épreuves qui l'a mis en évidence, et les conséquences qui s'en déduisent.

1°. Etude optique : Le pouvoir rotatoire moléculaire que possède l'acide aspartique naturel se communique à tous ses sels, à l'acide malique qu'on en dérive, et à tous les sels de ce dernier. Il disparaît dans les acides pyrogénés ultérieurs.

Ce pouvoir est nul dans l'acide aspartique artificiel, dans tous les sels qu'on lui fait former, clans l'acide malique qu'on en extrait, et clans tous les sels de ce dernier acide. Il n'existe pas non plus dans les acides pyrogénés ultérieurs qu'on en déduit.

Pour abréger, nous désignerons ces deux classes de corps par les dénominations de série active, et de série inactive. La possession, ou la privation du pouvoir rotatoire moléculaire, qui les distingue, atteste que les termes correspondants des deux séries, sels ou acides, ont leurs molécules cbimiques constituées différemment: puisque les unes produisent individuellement, sur la lumière polarisée, des effets observables, que les autres ne produisent pas.

2°. Etude cristallographique : Les corps correspondants de la série active et de la série inactive, étant dissous dans les mêmes milieux, et placés dans des circonstances pareilles, donnent généralement des cristaux de formes dissemblables, quelquefois peu différentes, quelquefois incompatibles. Les cas d'incompatibilité pourraient sans doute, par supposition, être attribués à des accidents de dimorphisme. Mais leur persistance à se produire, entre certains termes correspondants des deux séries, quand toutes les circonstances sont pareilles, jointe à la constance des différences que cette même identité de circonstances amène dans les autres cas,

suffisent, indépendamment de toute interprétation, pour montrer que les molécules composantes des corps correspondants que l'on compare doivent être constituées différemment dans les deux séries; ce qui est conforme à la proposition que la dissemblance de leurs propriétés optiques avait déjà établie.

3°. Etude chimique : La composition élémentaire des corps correspondants est identique dans les deux séries. Leurs molécules sont formées des mêmes principes pondérables, unis dans les mêmes proportions atomiques. Toute opération qui, appliquée à l'un d'eux, le fond, le dissout, le décompose, ou le détermine à se combiner avec d'autres substances, produit sur son correspondant des effets semblables, et donne des produits dont In composition élémentaire est identique. Mais, en supposant toujours l'opération effectuée comparativement, sous des conditions et dans des circonstances pareilles, on remarque généralement des dissemblances dans les détails de sa marche et de ses effets. Ce seront, par exemple, des différences souvent légères, constantes toutefois et appréciables, dans la lusibilité, la solubilité, ou le temps nécessaire pour que certaines transformations s'accomplissent; comme s'il y avait, entre les molécules des corps que l'on compare, une aptitude relative, plus grande ou moindre, à se mettre simultanément dans tel ou tel état. Ainsi, quand on place ensemble, dans un air humide, des cristaux d'acide malique actif et d'acide malique inactif, qui sont complètement isomères, les inactifs absorbent, en deux ou trois heures, la très petite quantité d'eau qu'ils peuvent prendre, après quoi leur poids ne change plus. Les cristaux actifs au contraire absorbent l'eau lentement, progressivement, jusqu'à ce qu'ils se convertissent d'eux-mêmes en un liquide visqueux. Les chlorhydrates d'acide aspartique, actif et inactif, présentent le même genre de dissemblance, encore plus marqué. Les malates de plomb actifs et inactifs, quand ils se précipitent de leurs dissolutions respectives, sont amorphes, et après un certain temps ils se disposent l'un et l'autre en cristaux aiguillés. Mais, dans des circonstances en tout pareilles, ce temps, pour le malate actif, n'est souvent que de quelques heures ; et, pour le malate inactif, il est souvent de plusieurs jours. Tous les produits correspondants des deux séries se montrent ainsi dissemblables dans ce que l'on pourrait appeler leurs dispositions individuelles. Des disparités de cet ordre sont comptées pour peu de chose dans la pratique habituelle des opérations chimiques ; et peut-être a-t-on souvent raison de les négliger, comme pouvant dépendre d'accidents physiques étrangers à la constitution moléculaire, ou comme trop minimes pour devoir lui être appliquées à titre de caractères essentiels. Mais, dans les deux séries de corps actifs et inactifs que M. Pasteur a étudiés, ces faibles inégalités prennent une tout autre importance. Car elles y deviennent des signes sensibles et des conséquences naturelles de la dissemblance que les épreuves optiques et cristallographiques avaient déjà fait reconnaître dans la constitution moléculaire des corps qui se correspondent dans ces deux séries.

M. Pasteur fait remarquer avec raison qu'il se présente là un exemple d'isomérie, aussi intime, et en même temps plus suivi, plus étendu, que tous ceux qui ont été jusqu'ici observés en chimie, où l'on en connaît un si grand nombre. La constante identité des effets, que les mêmes réactions

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produisent sur les termes correspondants de ces deux séries de corps, lui fournit de puissants motifs pour présumer que si l'on réussissait à remonter de l'acide aspartique actif à l'asparagine active, comme on descend de celle-ci à l'acide, un procédé pareil appliqué à l'acide aspartique inactif donnerait une asparagine inactive, isomère aussi à la naturelle. La même raison d'analogie, fortifiée par d'autres exemples déjà connus, lui parait donner lieu de croire que beaucoup de substances organiques, naturellement douées de pouvoir rotatoire, pourraient bien avoir également leurs isomères inactifs, que la chimie déviait cbercher à former. Comme aussi, par inverse, un produit organique obtenu artificiellement ne peut plus désormais être identifié avec la substance naturelle que sa composition el même ses réactions représentent, si l'on n'y a constaté l'identité, ou au moins

I équivalence des formes cristallines, et surtout la présence du pouvoir rotatoire moléculaire quand la substance que l'on a voulu reproduire le possède naturellement (').

Considérons un moment ces mêmes faits d isomérie, au point de vue purement chimique, en faisant abstraction de toutes les données que la cristallographie et l'optique ont fournies pour les résoudre. Supposons que les deux acides aspartique, malique, et leurs sels, aient été obtenus occasionnellement, sans avoir la connaissance des caractères moléculaires qui les distinguent. On y verra deux séries de corps, dont les couples correspondants se montreront identiques entre eux, par leur composition, leurs réactions, leurs expressions atomiques, et les produits qu'on en dérive. Ainsi, d'après les règles, nous devrions plutôt dire d'après les habitudes pratiques adoptées jusqu'à présent par les chimistes, on sera inévitablement conduit à les confondre en une seule série de corps. C'est effectivement ce qui est arrivé, dans l'origine, quand on eut découvert l'acide aspartique artificiel, et il ne pouvait en être autrement. Toutefois, en y regardant de plus près, on apercevra des différences, légères, à la vérité, mais fixes et appréciables, dans la facilité avec laquelle les diverses transformations de ces corps s'accomplissent, dans les temps qu'elles mettent à s'opérer, dans les températures et les quantités des mêmes dissolvants, qui sont nécessaires pour les produire pareilles. Or ces particularités, que d'ordinaire on nésrliee, se trouvent ici être intimement liées à des dissemblances moléculaires que leur existence aurait suffi pour accuser. Cela nous apprend donc qu'elles sont, en elles-mêmes, beaucoup plus importantes que l'on n'avait eu jusqu'ici occasion de le croire ; et qu'il faut leur accorder, en général, beaucoup plus d'attention que l'on n'avait coutume de le faire.

II arrive ici à la chimie ce qui est arrivé à l'astronomie. Au temps de Ptolémée, des différences d'observations qui ne montaient qu'à trois ou quatre minutes, étaient négligées, et l'on confondait leurs résultats. Tycho fit pénétrer les instruments dans ces amplitudes d'appréciation, et il y

1. Le pouvoir rotatoire moléculaire fournit un indice puissant, niais non pas assuré,, l'identité, quand on le trouve le même pour le sens, l'intensité absolue, et le mode de dispersion, à doses égales, dans des dissolvants pareils, pris à une même température. Le manque d'une de ces conditions est une preuve indubitable de dissemblance. L'identification des ormes cristallines peut quelquefois être rendue incertaine par les accidents du dimorphisme. C'est ce cas d'ambiguïté possible, attaché aux caractères cristallographiques, que nous avons voulu indiquer dans notre rédaction.

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distingua des inégalités nettement définies. Bradley resserra ces limites jusqu'aux secondes de degré; et, dans ces secondes, il trouva deux des plus importants phénomènes que l'astronomie ait découverts, la nutation de 1 axe terrestre et l'aberration de la lumière. De même, aujourd'hui que la chimie est parvenue à connaître, à diriger, à caractériser comparativement, les résultantes d'action exercées par les diverses substanc.es, prises en masses sensibles, la recherche des propriétés spécifiques, attachées aux corpuscules imperceptibles qui les composent, est son plus pressant besoin, et lui offre l'espoir des découvertes les plus profondes. Cette voie est, par exemple, la seule où, en s'aidant des pouvoirs rotatoires, elle puisse trouver des données sûres pour répartir les formules symboliques de ses produits complexes entre les groupes partiels qui les constituent réellement; ce qui est maintenant le sujet de tant d'interprétations contradictoires.

M. Pasteur a indiqué, dans son Mémoire, beaucoup de détails d'observations qu'il n'a pu qu'entrevoir, ayant à peine assez îles diverses substances sur lesquelles il opérait pour constater leurs distinctions fondamentales. Sous ce rapport, son travail est achevé, puisqu'il a mis dans la plus complète évidence la dissemblance moléculaire des produits isomères qu'il étudiait. Mais, maintenant que ce fait est bien établi, nous l'engageons avec instance à reprendre la question sous un point de vue inverse, c est-à-dire pour les détails mêmes, qui, dans l'état où elle est amenée, nous paraissent avoir une importance toute principale. En efTet, les deux séries de corps isomères qu'il a obtenus offrent ces particularités : que les termes correspondants se forment par des opérations semblables, sous des conditions physiques pareilles, et qu'ils exercent des réactions, dont les résultats, infiniment variés, peuvent être toujours nettement définis. Dans cette similitude de formation et de conditions physiques, la dissemblance moléculaire que l'on constate entre les termes comparés n'a sa raison d'être qu'en concevant qu'elle porte sur une ou plusieurs des trois qualifications suivantes : la masse des corpuscules chimiques, leur configuration, l'arrangement intérieur des ingrédients similaires qui les constituent. La supposition de l'inégalité des masses s'exclut ici par la même épreuve qui la fait admettre entre les quatre produits isomères du cyanogène. Car les capacités de saturation des termes comparés se trouvent toujours exactement égales, au lieu que, dans ces produits du cyanogène, elles sont inégales, et s'échelonnent entre elles par des rapports simples, que l'on transporte aux masses des corpuscules constituants. Il ne reste donc de supposable que les deux autres causes de dissemblance : la diversité de la configuration, celle de l'arrangement, soit isolées, soit réunies. Or il se présente là une occasion unique d'étudier leurs effets, à part de la première, de pouvoir les suivre dans une infinie variété de combinaisons toutes définies, presque toutes cristallisables ; et, si l'on n'arrivait pas à les y distinguer l'une de l'autre, on arriverait toujours à reconnaître les caractères qu'elles y portent, ensemble ou séparément. Ce sont là des avantages considérables, qu'aucun autre problème chimique n'avait jusqu'à présent offerts ; et nous attendons de M. Pasteur qu'il ne manquera pas de les suivre dans toute l'étendue de leurs conséquences.

Une autre recherche, beaucoup plus facile, pourrait maintenant devenir

très fructueuse pour lui et pour tous ceux qui voudraient s'y livrer. Jusqu a présent, le nombre des acides végétaux, dans lesquels on a reconnu l'existence du pouvoir rotatoire moléculaire, est fort restreint. Ce sont les acides dextrotartrique, et lévotartrique, leurs dérivés tartroviniques et tartrométhyliques; les acides camphorique, camphoramiqtie, aspartique, malique et quinique. 11 est infiniment vraisemblable qu'on en trouverait d'autres doués comme eux de ce pouvoir, si on les chercbait dans les sucs des plantes recueillis aux différentes époques de leur croissance, et dans les jus des fruits, exprimés aux diverses pbases de leur maturation. Ces études avaient peu d'intérêt, quand on n'en pouvait espérer que des résultats isolés, qui ajoutaient seulement une variété de plus à cette classe de produits si mobiles. Mais, la présence du pouvoir rotatoire, dans ceux qui le posséderaient, leur donnerait une tout autre importance. Car, en suivant les modifications de ce pouvoir, dans leurs sels, leurs éthers, leurs dérivés chimiques, et dans toutes les combinaisons quelconques où l'on pourrait les engager, la chimie, la cristallographie et l'optique moléculaire y gagneraient une abondance de faits nouveaux, qui les enrichiraient et étendraient leurs vues. Les sciences expérimentales se perfectionnent par l'appréciation plus précise des résultats déjà trouvés et par la découverte de faits nouveaux qui agrandissent le champ des applications. Nous indiquions tout à l'heure ce premier genre de services à la persévérance de M. Pasteur. Nous recommandons maintenant le second à son zèle, et au zèle de tous les expérimentateurs qui pourraient avec lui y concourir; car il y a de l'emploi pour tous.

Après avoir arrêté si longtemps l'attention de l'Académie sur la question d'isomérie, qui était l'objet capital du Mémoire de M. Pasteur, nous devrons résumer plus brièvement la deuxième partie, où il a présenté, dans un petit nombre de pages, des considérations comparatives sur la constitution moléculaire des acides malique et tartrique. Ce n'est pas qu'il ne s'y trouve des analogies très vraisemblables, et des faits d'observation fort curieux, que l'auteur a eu raison de signaler. Ainsi, il a constaté que l'acide malique est, comme l'acide tartrique, très considérablement impressionné par la nature et les proportions des dissolvants dans lesquels on l'observe; qu'il l'est aussi instantanément par l'acide borique ; tout cela avec des différences singulières, dans le mode, même dans le sens des dispersions. Mais, en premier lieu, pour faire apprécier ici les conséquences que ces résultats optiques peuvent suggérer ou légitimer, il faudrait préalablement en exposer d'autres qui sont relatifs aux particularités de l'action que l'acide tartrique exerce sur la lumière polarisée; et cela étendrait notre Rapport au delà des bornes convenables. Puis, un motif encore plus décisif, c'est que les petites quantités d'acide malique dont M. Pasteur a pu disposer ne lui ont pas permis d'en suivre l'étude optique, avec autant de détails qu'il aurait souhaité de le faire; et la même difficulté nous a pareillement réduits à pouvoir seulement constater par l'expérience les résultats généraux qu'il avait annoncés. Mais nous savons que l'obligeance de M. Liebig l'a maintenant pourvu abondamment de cet acide, de sorte qu'il va en reprendre l'étude complète avec le zèle qui le distingue: et nous lui laisserons le temps de la terminer avant d'entretenir spécialement l'Académie de ce qu il