DISSYMÉTRIE MOLÉCULAIRE

Le moment est venu de serrer ces notions de dissymétrie de plus près que nous ne l avons fait jusqu'ici. 11 y a une différence capitale entre les formes hémiédriques provenant du cube, comme pour la boracite, ou du prisme hexagonal, comme pour le spath d'Islande, et les formes hémiédriques réalisées dans les tartrates. Tous les tétraèdres qu'on peut dériver du cube par voie d'hémiédrie sont identiqueset pourraients'emboîter Tiin dans l'autre. Lès deux tétraèdres que la figure 4

Fig. 4.

représente passant par les sommets opposés du cube ont mêmes angles et mêmes arêtes. Il suffirait de faire pivoter le premier pour l^appliquer sur le second : ils sont super posables, poar parler comme en géométrie; lien est de même pour les divers rhomboèdres dérivés

du prisme hexagonal. Il en est tout autrement pour les hémièdres des tartrates. Le tétraèdre qu'on obtiendrait en prolongeant et en faisant se rejoindre les facettes hémiédriques que porte un cristal de tartrate droit n'est pas superposable au tétraèdre obtenu de même avec le tartrate gauche. Leurs faces, il est vrai.

Fig. 5.

Tartrate droit. | Tartrate gauche.

sont égales deux à deux, mais ne sont pas disposées dans le même ordre autour des sommets.

Au fond, cette différence tient à ce que le tétraèdre du cube a plusieurs plans de symétrie, à droite et à gauche desquels Jes éléments sont régulièrement dis tribués. Si on suppose une surface réfléchissante passant par une arête quelconque du tétraèdre et le milieu de Tarête opposée, l'image dans cette glace de la moitié arrière se confondra avec la moitié avant, et inverser ment; plus généralement, l'objet est superposable à son image dans un miroir. Nous dirons qu'il y a dans ce cas hémiédrie superposable. L'hémiédrie des tartrates donne au contraire des tétraèdres qui n'ont pas de plan de symétrie, qui ne sont pas superposables à leur image, et, en y réfléchissant, on voit que « tous les objeta matériels, quels qu'ils soient, envisagés sous le

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rapport de leurs formes ou de la répétition de leurs parties identiques, ressemblent uux tétraèdres que nous venons de distinguer. 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 spirale, une vis, une main, un tétraèdre irrégulier, voilà autant de formes du second groupe. Ces derniers n'ont pas de plan de symétrie *. »

De toutes ces comparaisons, c'est celle de la main qui est la plus commode et la plus vivante. Les deux mains ne sont pas superposables et on ne peut mettre à la droite le gant de la gauche, ni inversement. D'un* autre côté, l'image d'une main droite dans une glace donne une main gauche. Eh bienl les deux tétraèdres hémièdres des tartrates droit et gauche se ressemblent comme les deux mains : ils ne sont pas superposables ni superposables chacun sur son image, mais chacun d'eux est superposable à l'image de l'autre dans une glace (fig. 5 et 6).

Rappelons-nous maintenant que nous avons ;été conduits tout à l'heure à attribuer à l'arrangement des atomes dans la molécule des formes de dissymétrie en rapport avec l'hémiédrie non superposable des cristaux, et nous arriverons ainsi tout naturellement à nous représenter les molécules des deux acides tartriques droit et gauche, non seulement comme dissymétriques,

i. De ia dissymétrie moléculaire des produits organiques naturels. Leçon professée devant la Société chimique de Paris, 1860.

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individiiellement toutes deux, et à dissymétrie non superposable, mais encore comme ayant une dissymétrie inverse l'une de l'autre. Si Tune est une main droite, l'autre est nue main gauche. Si l'une est un tire-bouchon

Fig. 6.

Acides tartriques droit I forme primitive | gauche r. facettes hémiédriques.

à spire dextrorsum^ l'autre est un tire-bouchon à spire sinistrorsum. Bref, nous ne savons rien et ne saurons probablement rien de longtemps sur le mode d'arrangement des atomes dans ces deux molécules, mais nous restons fidèles à la logique et aux lois de l'induction en admettant que ces deux arrangements, dissymétriques individuellement, sont symétriques Tun de l'autre par rapport à un plan.

Une fois cette conception admise, nouspouvons nous représenter, sans trop de peine, l'effet de ces groupements, en solution dans l'eau, sur un rayon de lumière polarisée qui traverse la solution. Supposons que celleci ne contienne que des molécules tétraédriques identiques et superposables, par exemple des tétraèdres de boracite : ces molécules sont en nombre très grand sur le trajet du rayon, même lorsque la solution n'a qu'une faible épaisseur; elles occupent, dans le milieu où elles sont libres, toutes les positions possibles. Dès

lors, si nous en supposons une, inclinée d'une certaine façon sur le rayon lumineux et agissant sur lui dans lin sens quelconque, il y en aura toujours une autre, identique et de position inverse, qui produira un effet de sens contraire. Les effets moléculaires se contrebalanceront donc toujours deux à deux, ce qui veut dire que le rayon sortira de la solution tel qu'il y est entré, sauf la petite absorption qu'il aura subie en traversant la masse. Si, au contraire, les tétraèdres en solution ne sont pas identiques, s'ils ne peuvent pas être superposés, ce ne sera que dans des positions très particulières qu'ils pourront donner lieu à des compensations comme celles sur lesquelles nous avons tablé tout à riieure, et, sans qu'on puisse indiquer le détail des effets, ni le sens de la résultante générale, on voit pourtant que l'effet total ne pourra pas être le même que dans le premier cas. Le cheminement d'un rayon lumineux polarisé, où la direction de la vibration est constante et unique, ne peut pas ne pas dépendre du sens dans lequel sont placés les obstacles qu'elle rencontre. Sans creuser plus loin le problème, on peut admettre que la déviation du plan de polarisation dépend du mode de distribution des obstacles, et que suivant que la dissymétrie dans les atomes sera droite ou gauche, on aura une rotation droite ou gaucne.

Peu importe du reste le mécanisme de Taction, qui reste toujours un peu hypothétique. Il suffît que l'étude expérimentale des tartrates ait lié indissolublement ces deux idées : pouvoir rotatoire moléculaire, dissymétrie de la molécule. Cela nous suffit pour que nous avons le droit d'attribuer des molécules dissvmétriques à toutes les substances agissant à l'état de

solution sur la lumière polarisée, et quand on songe que toutes ces substances appartiennent au règne végétal ou au règne animal, c'est-à-dire sont des produits de l'activité cellulaire, cette particularité de structure devient curieuse à envisager de près. Avec un guide à la fois d'une imagination aussi aventureuse et d'une conduite aussi prudente que Test Pasteur, on aborde constamment des pays nouveaux, mais on les aborde avec sécurité.