23 avril 1853 – Auguste Laurent, chimiste français

Auguste Laurent et la Chimie OrganiqueAuguste Laurent, chimiste français qui a jeté les bases de la chimie organiqueAuguste Laurent (1807-1853)Auguste Laurent ( né à Saint-Maurice, près de Langres, Haute-Marne, France, le 14 novembre 1807 ; décédé à Paris, France, le 15 avril 1853),

Jean Baptiste Laurent, qui possédait une petite ferme, épousa Marie-Jeanne Maistre, fille d’un marchand bourguignon. Augustin Laurent (qui a toujours signé son nom comme Auguste plus tard dans la vie) était le deuxième de leurs quatre enfants. Il a reçu l’enseignement classique traditionnel au collège communal de Gray. Il réussit le concours d’entrée à la prestigieuse École des Mines de Paris, en qualité d’élève extérieur, le 9 décembre 1826, et obtient son diplôme d’ingénieur en juin 1830. Sa première publication (1830), coécrite avec Arrault, est une thèse soutenue en satisfaction partielle des conditions d’obtention d’un diplôme; il a été écrit sur certaines des techniques utilisées dans les mines de cobalt en Allemagne, qu’il avait visitées pendant ses vacances l’année précédente.                          A la rentrée 1830-1831, il est employé comme laborantin à l’École Centrale des Arts et Manufactures par JB Dumas. De 1832 à 1834, Laurent travaille comme chimiste pour la manufacture royale de porcelaine de Sèvres, sous la direction d’ Alexandre Brongniart , beau-père de Dumas. Laurent y développa une méthode d’analyse des silicates par action de l’acide fluorhydrique encore utilisée par les chimistes. En 1835, Laurent ouvre une école privée à Paris où il enseigne la chimie aux adultes payants. L’école a été fermée après environ un an et son mobilier a été vendu pour payer la publication de la thèse de doctorat de Laurent à la Faculté des sciences de la Sorbonne. En décembre 1837, Laurent réussit son examen oral et obtint le grade de docteur-ès-sciences. Sa thèse de doctorat principale a développé les idées principales de sa théorie des radicaux fondamentaux et dérivés en chimie organique .En 1836-1837, Laurent travaille comme analyste dans une parfumerie parisienne appartenant à un certain Laugier, qui le considère comme un associé et l’associe aux bénéfices de l’entreprise. Laurent a reçu 10 000 francs à sa sortie de la parfumerie, comme sa part des bénéfices. Laurent était d’un tempérament très sensible et nerveux, facilement découragé et facilement provoqué dans une querelle pour des insultes réelles ou imaginaires. Il était aussi généreux et franc et avait des engagements politiques radicaux. Fervent adepte de la tradition républicaine de gauche en France, il était impatient et méfiant à l’égard de l’autorité. Dumas, qui incarnait les vertus conventionnelles du genre autoritaire et traditionaliste, était une cible naturelle pour l’hostilité de Laurent. Bien qu’il n’y ait aucune preuve positive que Dumas ait tenté de lui faire du mal, Laurent était persuadé de la malveillance et de la mauvaise foi de son aîné. Après avoir obtenu son doctorat, Laurent est devenu persuadé que Dumas et d’autres autorités universitaires s’opposaient à la nouveauté de ses idées en chimie organique.et qu’il n’avait aucune chance d’être nommé à l’université en France. En conséquence, il envisagea d’abandonner une carrière de chercheur et accepta en 1838 un poste de chimiste industriel dans une usine de céramique au Luxembourg. La même année, il épouse Anne-Françoise Schrobilgen, la fille d’un important dignitaire luxembourgeois.Les idées de Laurent étaient en fait si facilement assimilées par les chimistes français qu’en 1839, tant les jeunes chimistes que leurs aînés actifs dans la recherche en chimie organique, dont Dumas, avaient accepté l’essentiel. Malgré la vanité et le nationalisme exacerbés de Liebig, en 1845, un grand groupe de chimistes allemands avait également adopté les vues de Laurent. Il en était de même de l’Angleterre. Même Berzelius en Suède, contre les vues duquel Laurent a dirigé la plupart de ses travaux, a rendu hommage à son génie pour le travail expérimental, tout en rejetant ses hypothèses théoriques. Dans son rapport annuel sur le développement de la chimie en 1843, Berzelius consacra près de la moitié de son récit de la chimie organique à un récit très élogieux des travaux de Laurent ;Le 30 novembre 1838, Laurent est nommé à la chaire de chimie nouvellement créée à Bordeaux, dans sa région natale. Il revint du Luxembourg au début de 1839 et occupa ce poste pendant les six années suivantes. Ce fut la période la plus productive de sa vie, au cours de laquelle il publia près de 100 articles. Lors de sa visite annuelle de vacances d’été chez sa belle-famille en 1843, Laurent se rendit chez Liebig à Giessen, où il fut bien accueilli et noua des contacts importants avec les jeunes chimistes allemands, en particulier von Hofmann. À l’automne de cette année-là, il rencontra Gerhardt; en 1844, ils étaient en contact étroit et leur collaboration à vie avait commencé. Laurent devient chevalier de la Légion d’Honneur en 1844.Le premier numéro de la revue coéditée par Gerhardt et Laurent, Comptes-rendus mensuels des travaux chimiques, parut en février 1845. Le 11 août 1845, il fut élu membre correspondant de l’Académie des Sciences et plus tard ce mois-là quitta définitivement Bordeaux. ; il obtint un congé avec solde jusqu’à sa nomination en 1848 au poste qu’il désirait depuis longtemps, essayeur à la Monnaie de Paris. Entre-temps, il a travaillé dans divers laboratoires du Collège de France, de l’École normale et de l’École des mines. En 1847, il publie son livre sur la cristallographie. Laurent présente sa candidature à la chaire de chimie du Collège de France laissée vacante par la démission de Pelouze en novembre 1850. Il est élu par treize voix contre neuf pour son rival Balard. Mais l’élection doit être entérinée par l’Académie des sciences, qui préfère Balard (35 contre 11). Vraisemblablement, l’hostilité de l’Académie a été dictée par les troubles politiques en France en 1851, qui ont aggravé l’antagonisme des modérés politiques envers les radicaux comme Laurent. Tombé gravement malade, il part en 1852 se rétablir dans le sud de la France mais meurt à Paris de consomption l’année suivante. Sa famille a reçu une pension de l’État. Il a laissé le manuscrit de Méthode de chimie,qui a été édité par J. Nicklés et publié en 1854. Odling a publié une version anglaise en 1855, et Kekulé a proposé de la traduire en allemand.Ses premières contributions à la chimie organique étaient ses recherches expérimentales approfondies et méticuleuses sur le naphtalène et ses dérivés. Le sujet lui avait été choisi par Dumas, qui étudiait les réactions des halogènes sur divers hydrocarbures (1832). Laurent a adapté la méthode existante de préparation du naphtalène (développée par Kidd) et a réussi à obtenir un produit très pur, à faible coût, par la distillation fractionnée du goudron de houille . Par une extension de cette première procédure, il est devenu une figure majeure dans le développement de cette branche de la chimie organique, la préparation et l’isolement des composés par la distillation du goudron de houille .. En utilisant la même méthode, lui et Dumas ont découvert l’anthracène (paranaphtalène) en 1832. Lors de l’analyse, le naphtalène et l’anthracène se sont avérés être des hydrocarbures contenant les mêmes proportions relatives de carbone par rapport à l’hydrogène, à savoir 5: 2 (C = 6).                         La préparation du naphtalène a été suivie d’une étude de ses réactions avec le chlore, le brome et les anhydres des acides nitrique et sulfurique. La pratique de Laurent d’enquêter de manière exhaustive sur les composés qu’une substance forme avec chacun d’un petit nombre de réactifs – plutôt que d’étaler superficiellement ses recherches sur une gamme très étendue – était déjà formée et il ne l’a jamais abandonnée. Ses découvertes expérimentales les plus frappantes sont dues à cette méthode, comme la préparation éventuelle de près de 100 nouveaux dérivés du naphtalène avec les quatre réactifs mentionnés ci-dessus. Tout en étudiant les réactions du naphtalène et de ses composés avec les halogènes et l’acide nitrique , Laurent s’est d’emblée particulièrement intéressé à la construction d’une théorie explicative qui rendrait compte de ces phénomènes. Comme la plupart des scientifiques créatifs, il a généralisé sa solution à un problème spécifique grâce à l’utilisation imaginative de l’analogie, conduisant à l’élaboration de la première théorie complète adéquate pour traiter l’ensemble du domaine de la chimie organique contemporaine. Plusieurs facteurs peuvent être distingués dans la première tentative de Laurent pour construire une telle théorie :

(1). Analogie . Laurent fonde sa théorie sur au moins quatre sortes d’analogies tirées des travaux de ses contemporains.

a) Hydrocarbures : Dumas avait affirmé qu’un hydrocarbure tel que l’éthylène (C ₂ H ₄ ) agissait comme un radical organique et donnait naissance à toute une série de composés dérivés tels que l’alcool (C ₂ H ₄ + H ₂ O), l’éther ( 2C ₂ H ₄ + H ₂ O) et liquide hollandais (C ₂ H ₄ + Cl ₂ ). L’étude de Laurent sur le naphtalène et l’anthracène, qui semblaient contenir les mêmes proportions relatives de carbone et d’hydrogène que l’éthylène et le benzène, l’a amené à généraliser que tous les composés pouvaient être compris comme des dérivés d’hydrocarbures analogues à la série de Dumas pour l’éthylène.b) Substitutions et additions : Dumas avait également montré que, dans un grand nombre de réactions organiques, l’hydrogène était remplacé par une quantité équivalente d’halogènes, d’oxygène, etc. Laurent interprétait l’action des halogènes sur le naphtalène en appliquant la loi des substitutions de Dumas. Mais la démonstration la plus importante de la vérité de cette loi est venue de son étude de l’acide naphtalique (C ₄₀ H ₈ O ₄ + O ₄ ; formule à 4 volumes, C = 6). Celui-ci a été formé en traitant le dérivé halogène suivant du naphtalène avec de l’acide nitrique : C ₄₀ H ₁₂ Cl ₄ + H ₄ Cl ₄ (en notation moderne C ₁₀ H₈ Cl ₂ ).La réaction a été expliquée en disant que H ₄ Cl ₄ était éliminé du radical directement dérivé du naphtalène (c’est-à-dire C ₄₀ H ₁₂ Cl ₄ , où Cl ₄ avait remplacé H ₄ dans l’hydrocarbure : C ₄₀ H ₁₆ ). Mais de l’acide chlorhydrique avait en outre été ajouté au dérivé halogéné du naphtalène (C ₄₀ H ₁₂ Cl ₄ + H ₄ Cl ₄). Cet acide supplémentaire s’est avéré par les réactions de l’acide naphtalène rester en dehors du radical principal correspondant à l’hydrocarbure. Il s’agissait donc de deux analogies : l’une avec la théorie de la substitution de Dumas et l’autre basée sur l’explication de l’acide supplémentaire qui restait en dehors du dérivé substitué du naphtalène. Laurent a généralisé à partir des deux et a conclu que des considérations similaires s’appliquaient à toutes les réactions organiques.c) Cristallographie: Laurent a été fortement influencé par les travaux de Haüumly en cristallographie. Haüy avait montré que la vaste multiplicité des formes cristallines découvertes dans la nature était en fait dérivée de cinq ou six types fondamentaux de structure géométrique. Par l’application d’un ensemble de lois mathématiques, il était possible de reconstruire la forme de base à partir de laquelle un cristal donné était dérivé. Outre la structure essentielle qui a pu être découverte dans un cristal, des accrétions externes ont été ajoutées au cristal au cours de sa croissance. Un cristal était une structure unitaire et ce n’était que par un exploit d’abstraction que différentes parties pouvaient être découvertes en son sein. Tout en développant sa théorie, Laurent suivait de près une analogie avec Haöy : les hydrocarbures basiques dont tous les composés organiques étaient dérivés correspondaient à la structure cristalline fondamentale ; la partie essentielle d’un cristal ressemblait à la portion d’une molécule organique dans laquelle se produisait la substitution, tandis que les parties supplémentaires, en dehors du radical principal, étaient assimilées aux accrétions accidentelles au cristal. Plus importante encore que ces analogies détaillées était la supposition générale de Laurent, reprise de Haüy (via Baudrimont), selon laquelle une molécule organique était une structure unitaire qui ne pouvait être interprétée en termes des théories dualistes prédominantes de la chimie contemporaine.                                                     d) Isomorphisme : La loi d’isomorphisme de Mitscherlich avait montré que plusieurs substances qui cristallisaient à l’identique possédaient des propriétés similaires, même si leurs composants élémentaires étaient différents. Laurent en a conclu que dans les composés organiques une situation analogue se trouvait : c’était la position et l’arrangement des atomes dans une molécule qui déterminaient leurs propriétés, et non leurs natures intrinsèques. De même, les propriétés des composés organiques dépendaient de leur position dans une «série» dans laquelle toutes ces substances devaient être naturellement classées.(2). Modèles.Laurent voulait construire un modèle qui serait à la fois une aide visuelle pour comprendre sa théorie et un compte rendu de certaines des caractéristiques les plus évidentes des formes cristallines des substances étudiées. Il y avait deux types de modèles chimiques actuels sur lesquels il souhaitait s’appuyer, bien que les deux aient été reconnus comme insatisfaisants à certains égards importants. Dans le premier modèle, on supposait que lorsque deux composés chimiques réagissaient l’un avec l’autre, leurs molécules conservaient leurs formes d’origine et étaient simplement juxtaposées dans la combinaison résultante. L’autre modèle reposait sur l’hypothèse contraire selon laquelle les molécules d’origine se désintégraient complètement au cours de la réaction et donnaient naissance à un type de structure complètement nouveau. Laurent a reconnu la force de raisonnement derrière cette deuxième position, d’autant plus qu’il ne pouvait être nié que lors d’une réaction il y avait un mouvement intérieur de tous les constituants. Il a suggéré cependant que les réactions seraient plus intelligibles si une certaine déformation plutôt qu’une destruction des structures moléculaires des réactifs était supposée.                 Pour les substances organiques, il a suggéré un modèle pyramidal qui fonctionnait comme les structures cristallines fondamentales et dérivées de Haüy. Puisque tous les composés organiques sont finalement dérivés des hydrocarbures, Laurent a imaginé qu’il y avait une pyramide à angle droit au centre, ayant autant d’angles solides et d’arêtes qu’il y avait d’atomes de carbone et d’hydrogène composant l’hydrocarbure. Les atomes de carbone étaient représentés aux angles tandis que les atomes d’hydrogène occupaient les centres des arêtes. Attachées aux côtés de cette structure centrale, bien que n’en faisant pas partie intégrante, il y aurait d’autres pyramides représentant des ajouts à l’hydrocarbure, comme l’eau, dans le récit de Dumas sur la composition de l’alcool ou de l’éther (C 2 _H 4 ₊ H ₂ O ou 2C ₂ H₄ + H2O ₎ .Les réactions de substitution étaient représentées dans ce modèle par le remplacement d’un atome d’hydrogène de l’un des bords par un atome équivalent, tel que le chlore. Cela signifiait évidemment que pour Laurent un élément électronégatif comme un halogène pouvait jouer un rôle identique à celui d’un élément électropositif comme l’hydrogène. Cette idée a conduit à de graves difficultés personnelles avec Berzelius. Car pour expliquer une réaction telle que la formation de l’acide naphtalique, où à la fois substitution et addition intervenaient dans le modèle de Laurent, il supposait qu’il s’agissait de deux modifications simultanées : remplacement des atomes sur les bords par leurs équivalents et fixation de nouveaux prismes aux bases . Par exemple, si quatre atomes de chlore agissaient sur l’hydrocarbure C ₁₂ H ₁₂, deux atomes de chlore remplaceraient deux des atomes d’hydrogène, tandis que ces derniers se combineraient avec les deux autres atomes de chlore et formeraient de l’acide chlorhydrique, H₂ Cl₂ , qui se fixerait aux bases.Lorsqu’un nombre égal d’équivalents remplaçait les atomes d’un radical fondamental, la nouvelle substance formée devait avoir une formule et une composition similaires et les mêmes propriétés fondamentales que l’original. Dans toutes ces réactions, il a été souligné que le noyau central ou la pyramide ne conservait sa structure que tant que les atomes de carbone n’étaient pas affectés. Si l’un d’entre eux était retiré, la pyramide était détruite et un type de produit totalement différent était formé, n’ayant aucun rapport avec l’hydrocarbure initial. Tant que la pyramide centrale n’était pas affectée, la série des composés appartenait à une même famille, dont le père était appelé le radical fondamental et les membres auxquels il donnait naissance par substitution et addition étaient appelés radicaux dérivés.

(3). Rationalisme : La troisième influence importante sur Laurent était sa foi inconditionnelle dans la rationalité de la nature. Il s’est exprimé à la fois dans l’hypothèse que la nature suit toujours les moyens les plus simples pour accomplir les fins les plus compliquées et dans la croyance que les phénomènes naturels incarnent des principes mathématiques. Ainsi, dans son affirmation selon laquelle les atomes se combinent toujours dans des rapports numériques simples pour former des composés organiques, Laurent a également été influencé par sa croyance en l’uniformité des principes chimiques qui devaient être également valables à la fois pour la chimie organique et inorganique .. Or, si les lois des proportions multiples et de la combinaison des volumes dans cette dernière devaient être étendues à la chimie organique, alors toutes les combinaisons — et pas seulement les inorganiques — se produisaient dans des rapports numériques simples. Concrètement, cela signifiait que les hydrocarbures fondamentaux dont toutes les substances organiques étaient dérivées contenaient du carbone et de l’hydrogène dans des proportions de 1:1, 1:2, 1:3, 2:3, 3:5,…. Une autre conséquence de cette pensée rationaliste est la tentative de Laurent de donner une forme quasi mathématique à sa théorie, qui s’énonce comme un ensemble de propositions formelles, une idiosyncrasie qui s’est souvent produite dans l’histoire de la chimie.En raison de son analogie avec la cristallographie de Haüy, la théorie formelle a été appelée théorie des radicaux fondamentaux et dérivés, le premier étant un hydrocarbure et le second ses produits de substitution et d’addition. Parmi les principaux principes de la théorie figurait la caractérisation des hydrocarbures en tant que substances neutres. L’acidité était due à l’existence de l’oxygène sous forme de pyramide suspendue à l’extérieur du noyau. Laurent soutenait qu’à côté de la loi de substitution de Dumans, l’action des halogènes, de l’oxygène et de l’acide nitrique aboutissait à la formation de l’acide halogène correspondant, ou de l’eau, ou de l’acide nitreux, qui étaient tantôt émis et tantôt combinés avec le nouveau radical qui était formé. Il a basé cette idée sur sa vision des acides comme étant des hydrates. Laurent s’est aussi soucié de montrer pourquoi des composés contenant de fortes proportions d’oxygène, le monoxyde de carbone , n’étaient pas acides, ce qui était surprenant pour ceux qui soutenaient que l’acidité dépendait de la quantité d’oxygène dans une substance. Cela était encore plus difficile à concilier avec le fait que des substances comme l’acide stéarique et les acides margariques avaient des propriétés nettement acides malgré la faible proportion d’oxygène qu’elles contenaient. L’explication proposée par Laurent était que dans les premiers cas tout l’oxygène était contenu dans les noyaux fondamentaux, tandis que dans les derniers cas la petite quantité de cet élément était en dehors d’eux. Ainsi, ces acides devaient s’écrire comme suit :

C 70 H 66 O 2 + O (acide margarique)

C 140 H 134 O 3 + O 2 (acide stéarique)

Les deux sont dérivés de l’hydrocarbure C ₃₅ H ₃₅ Des raisons similaires ont conduit à affirmer que lorsque les halogènes ou l’hydrogène étaient situés à l’extérieur du noyau, les premiers généraient des composés halogénés acides et les seconds des hydracides ou des hydrobases. Ces éléments pourraient être éliminés par l’action des alcalis, de la chaleur et d’autres agents similaires s’ils se trouvaient à l’extérieur du noyau, mais pas lorsqu’ils en faisaient partie. Cela a fourni un test expérimental simple pour déterminer leurs positions.Les substances organiques ont été classées en séries définies par les proportions numériques relatives de carbone et d’hydrogène. Étant donné un tel composé, il était possible de découvrir la série à laquelle il appartenait en reconstituant de manière imaginative l’hydrocarbure fondamental dont il était dérivé. Des exemples de telles séries étaient:

a) C:H :: 1:1 qui comprenait le cétane, le tétrène, l’étherine, le méthylène et leurs dérivés respectifs.

b) C:H :: 5:2 qui comprenait l’anthracène, le naphtalène et leurs dérivés. c) C:H :: 2:1 qui comprenait le cinnamène, la benzogine, le benzène et leurs dérivés.

d) C:H :: 3:2 qui comprenait l’acétone, la métaacétone et la chloracétone.

e) C:H :: 5:4 qui comprenait les acides pinique et sylvique, le camphène, le citrène et leurs dérivés.

f) C:H :: 10:7 qui comprenait le camphre et ses dérivés.

Si une substance perd un atome de carbone au cours de ses réactions, elle cesse d’appartenir à la série d’origine et donne naissance à un ou plusieurs composés d’une autre série.La théorie de Laurent, formulée en 1835-1837, avait ainsi réussi non seulement à construire un modèle explicatif et un ensemble de règles générales à partir desquelles la formation de nouveaux composés organiques pouvait être prédite en considérant les nombreuses dérivées d’un noyau hydrocarboné fondamental mais il avait aussi fourni le premier exemple d’une classification complète des composés organiques. Le résultat expérimental immédiat qui a permis de tester et de confirmer cette théorie a été la découverte par Laurent de deux nouveaux hydrocarbures, le pyrène et le chrysène. En étudiant les réactions de ces hydrocarbures et d’autres similaires avec l’acide nitrique, Laurent a également réussi à préparer un nouveau composé avec de l’anthracène, l’anthracénose (anthraquinone).En 1842, Laurent étudie l’action du brome sur le camphre et découvre qu’il se forme un composé ayant une propriété remarquable : lorsque ce composé est chauffé ou traité avec un alcali, il dégage directement du brome et non de l’acide bromhydrique. Laurent avait précédemment affirmé que la théorie des hydracides était correcte en ce que lorsqu’un halogène ou de l’oxygène agissait sur un hydrocarbure, la moitié de l’élément remplaçait une quantité équivalente d’hydrogène dans le noyau de l’hydrocarbure. L’autre moitié s’unit à l’hydrogène dégagé lors de la substitution, formant l’acide ou l’eau correspondant ; et cela pourrait se combiner avec le radical dérivé en tant que produit d’addition situé à l’extérieur du radical central. Il s’ensuit que, lors du chauffage ou de la réaction avec la potasse, cet acide ou cette eau se dégage, un fait que Laurent pense avoir été confirmé par tous ses travaux antérieurs. Mais le comportement du composé formé par le camphre et le brome l’avait démenti, puisqu’il se dégageait du brome et non de l’acide bromhydrique. Cette observation revêtait pour lui une importance particulière, car elle impliquait de modifier sa théorie sur plusieurs points importants. Premièrement, il devait admettre la justesse de la théorie de l’hydrogène des acides, due à Davy et Dulong, plutôt que la théorie selon laquelle les acides étaient des hydrates, qu’il avait jusque-là soutenue. Deuxièmement, il a dû abandonner la théorie de Dumans sur les éthers et leurs produits halogènes. Un éther ne contenait pas d’eau, et ses composés halogénés ne contenaient pas non plus d’acide halogéné ; dans les deux cas, le radical fondamental était directement combiné à l’oxygène ou à un halogène. Cette observation revêtait pour lui une importance particulière, car elle impliquait de modifier sa théorie sur plusieurs points importants. Premièrement, il devait admettre la justesse de la théorie de l’hydrogène des acides, due à Davy et Dulong, plutôt que la théorie selon laquelle les acides étaient des hydrates, qu’il avait jusque-là soutenue. Deuxièmement, il a dû abandonner la théorie de Dumans sur les éthers et leurs produits halogènes. Un éther ne contenait pas d’eau, et ses composés halogénés ne contenaient pas non plus d’acide halogéné ; dans les deux cas, le radical fondamental était directement combiné à l’oxygène ou à un halogène. Cette observation revêtait pour lui une importance particulière, car elle impliquait de modifier sa théorie sur plusieurs points importants. Premièrement, il devait admettre la justesse de la théorie de l’hydrogène des acides, due à Davy et Dulong, plutôt que la théorie selon laquelle les acides étaient des hydrates, qu’il avait jusque-là soutenue. Deuxièmement, il a dû abandonner la théorie de Dumans sur les éthers et leurs produits halogènes. Un éther ne contenait pas d’eau, et ses composés halogénés ne contenaient pas non plus d’acide halogéné ; dans les deux cas, le radical fondamental était directement combiné à l’oxygène ou à un halogène. il a dû abandonner la théorie de Dumans sur les éthers et leurs produits halogènes. Un éther ne contenait pas d’eau, et ses composés halogénés ne contenaient pas non plus d’acide halogéné ; dans les deux cas, le radical fondamental était directement combiné à l’oxygène ou à un halogène. il a dû abandonner la théorie de Dumans sur les éthers et leurs produits halogènes. Un éther ne contenait pas d’eau, et ses composés halogénés ne contenaient pas non plus d’acide halogéné ; dans les deux cas, le radical fondamental était directement combiné à l’oxygène ou à un halogène.Ce résultat était d’une telle importance pour Laurent, impliquant, comme il l’a fait, une modification de certaines de ses idées essentielles, qu’il a dû obtenir une nouvelle confirmation expérimentale. Les nouvelles expériences sur le naphtalène et ses composés ont pleinement confirmé les prédictions basées sur l’idée que dans les superchlorates ou les superbromures, le chlore et le brome supplémentaires existaient en dehors du noyau central sous forme d’halogènes et non sous forme d’hydracides. Il restait encore à prouver que l’oxygène existait en tant que tel et non en tant qu’eau dans des cas similaires. La preuve en a été fournie par des expériences sur la série des benzoyles.On a fait réagir du sulfure d’ammonium avec de l’huile d’amande amère, et le nouveau composé obtenu correspondait au sulfure de l’huile (hydrure de sulfobenzoile) :

huile d’amande amère C ²⁸ H ¹² + O ²

nouveau sulfure formé C ²⁸ H ¹² + S ² .

Divers produits ont été obtenus lors de la distillation de ce sulfure de benzoyle, dont un nouvel hydrocarbure, découvert pour la première fois par Laurent, qu’il a nommé stilbène. Il ressemblait au naphtalène dans ses propriétés, et sa composition était représentée par l’huile d’amande amère moins l’oxygène, C ²⁸ H ¹² , ou en quatre volumes C ⁵⁶ H ²⁴ . En réagissant avec l’acide chromique, cette substance a donné le produit d’addition recherché dans lequel le noyau hydrocarboné se combinait directement avec l’eau ; l’huile d’amande amère ou l’acide benzoïque étaient les produits d’oxydation du stilbène. (C ⁵⁶ H ²⁴ avait ainsi formé C ²⁸ H ¹² + O ² , un oxyde et non un hydrate.)Parallèlement à cette découverte, une autre influence importante a conduit Laurent à modifier sa théorie originale. Il s’agit de ses travaux sur la cristallographie dans lesquels il tente de prouver que les composés dérivés par substitution d’un radical fondamental sont tous isomorphes. Il l’avait déjà suggéré pour la série des naphtalènes en 1837 et avait continué à recueillir des preuves expérimentales à son sujet. L’influence de l’arrangement et de l’ordre des atomes dans une molécule orgonique semblait donc être d’une importance beaucoup plus grande dans la détermination de ses propriétés que Laurent ne l’avait réalisé auparavant. Il a ainsi insisté sur le fait que les dérivés de substitution d’un radical hydrocarboné fondamental se distinguaient non seulement par leur composition mais aussi par l’ordre dans lequel les éléments y étaient introduits. Par exemple, si le radical fondamental était C ³²H ³² , et quatre de ses atomes d’hydrogène étaient remplacés par deux atomes de chlore et deux de brome, les produits résultants seraient alors deux radicaux dérivés différents, C ³² H ²⁸ Br ² Cl ² et C ³² H ²⁸ Cl ² Br ² .Laurent a également souligné (facteur qui devait connaître un développement important sous l’appellation « types mixtes » dans les théories de Williamson et d’autres) que les radicaux fondamentaux compliqués étaient en fait dus à des ajouts de radicaux plus simples ; à l’inverse, des radicaux fondamentaux plus simples pourraient être obtenus par soustractions successives à un radical plus compliqué. En fait, il a été possible de découvrir l’arrangement interne de radicaux plus simples qui ont été combinés pour former un complexe. Ici, un changement par rapport au modèle original de Laurent était impliqué; au lieu d’une seule pyramide au centre, le noyau était une structure compliquée de plusieurs pyramides. Par exemple, les séries suivantes contenaient toutes le dernier radical fondamental (C ²⁴ H ¹² ) ou l’un de ses dérivés comme élément constitutif :

série coumalique	C 40	série benzoïque	D 28
série anisique	C 32	série salicylique	D 28
série phtalique	C 32	série anthracénique	D 28
série cinnamique	C 32	série aniline	D 28
série hippurique	C 32	série chloranilique	C 24
série indigo	C 32	série benzique	C29 _
huile d’estragon	C 40	série phénique	C29 _

Il a été possible de transformer ces séries en séries plus simples et de découvrir ainsi les radicaux plus simples dont étaient formés leurs radicaux fondamentaux. L’huile d’estragon, par exemple (radical dérivé C ⁴⁰ H ²⁴ O ² ), était composée de trois radicaux plus simples : C ⁸ H ⁸ , C ²⁴ H ¹² , C ⁸ H ⁴ O ² .

La théorie modifiée était accompagnée d’une nouvelle méthode de classification. Laurent a critiqué (1844) les schémas répandus en chimie organique, dérivés principalement de la classification dualiste des composés en acides, bases et sels qu’ils engendrent. Il disait qu’une même substance organique, par exemple les mêmes huiles végétales, pouvaient en effet être considérées à la fois comme une essence ou un corps gras, et comme une base ou un sel, selon les caractères retenus. La meilleure classification pour lui aurait été celle où les seules substances regroupées seraient celles qui pouvaient se transformer mutuellement l’une dans l’autre, par exemple les acides acétique et chloracétique. Malheureusement, ce principe de génération mutuelle n’a pas pu être appliqué dans la grande majorité des cas, de sorte qu’un autre, plus indirect,Laurent a suggéré deux critères de ce type qui pourraient servir de contrôles mutuels sur la position d’un composé organique dans un schéma de classification (constance du nombre d’atomes de carbone dans tous les membres d’un même groupe) et l’existence d’un radical fondamental à partir duquel tous les composés dans le même groupe devait être dérivé. Comparant ses principes de classification à ceux de la botanique, il a prédit que si les caractéristiques externes n’étaient d’aucune utilité en taxonomie, la nécessité de classer les plantes selon leurs principes générateurs – de la graine à l’arbre, à la fleur, au fruit – conduirait finalement à la découverte d’un cellule embryonnaire ou un noyau qui a été dupliqué à l’intérieur de chaque membre d’une famille botanique. Les radicaux fondamentaux étaient similaires à de tels noyaux, car ils étaient dupliqués en tant que structure stable dans tous les membres d’une série en chimie organique.Dans cette dernière classification, Laurent a souligné que les noyaux fondamentaux de la chimie organique ne devaient pas nécessairement être des hydrocarbures mais pouvaient contenir n’importe quel nombre de constituants primaires et de carbone.

La chimie organique pour Laurent comprenait cinq types de structures.

1. Radicaux fondamentaux. C’étaient des groupes d’atomes qui remplissaient les mêmes fonctions que les éléments non métalliques. A partir de ceux-ci, par substitution équivalente, se formaient des radicaux dérivés qui jouaient également le même rôle que les éléments non métalliques. Par exemple:

radical fondamental C ₃₂ H ₃₂ = R

radical dérivé C ₃₂ H ₃₀ Cl ₂ = R′

radical dérivé C ₃₂ H ₂₈ Cl ₄ = R″

radical dérivé C ₃₂ H ₂₀ Cl ₁₂ = R‴.

2. Radicaux dérivés et fondamentaux combinés avec des éléments pour former des chlorures, des oxydes, des sulfures, etc. représentés par : aR, bR, cR, … ; aR’, bR’, cR’, … ; aR″ , bR″ , cR″ , ….

3. Un excès d’oxygène a transformé le radical en acide, c’est-à-dire que sous l’influence d’un excès d’oxygène, un équivalent d’hydrogène a subi une modification de propriétés qui a permis à un métal de le remplacer facilement. Selon la quantité d’oxygène, divers types d’acides organiques faibles se sont formés lorsque cet élément s’est combiné avec le radical :

les oxydes OR, OR′, OR″ , OR‴, … ;

les acides monobasiques O ₂ R, O ₄ R, O ₄ R’, … ;

acides polybasiques O ₆ R, O ₆ R′, O ₈ R, ….

4. Métaux organiques. L’hydrogène jouait le même rôle qu’un métal en chimie organique, car l’addition d’hydrogène à un radical entraînait la formation de composés qui se comportaient de manière identique aux métaux en chimie inorganique.5. Types complexes. Des radicaux de deux types différents ou plus se combinent parfois pour former des structures plus complexes. Par exemple, l’acide formiobenzoïque, C ₁₆ H ₈ + O ₆ , malgré les six atomes d’oxygène était monobasique, car il était formé par la combinaison de deux composés différents : C ₁₄ H ₆ + O ₆ (huile d’amande amère) + C ₂ H ₂ + O ₄ ( acide formique monobasique). Laurent voulait introduire une nomenclature cohérente dans la chimie organique, assez similaire à la réforme de Lavoisier de la nomenclature de la chimie inorganique. Sa tentative était éminemment rationnelle mais vint trop tôt pour être efficace. Bien que les idées de Laurent devaient être la base – reconnue ou non – de la chimie organique structurale ultérieure, ses vues devaient être complétées par une reconnaissance claire de l’idée de valence et de liaison chimique avant qu’une réforme complète de la base de la chimie organique ne soit possible.Laurent a essayé divers types de nomenclatures ; cela était rendu nécessaire par le nombre croissant de composés organiques découverts par lui et ses contemporains. Une idée d’une version ultérieure de sa tentative de réforme peut être recueillie à partir de ce qui suit :

Hydrocarbures. Ceux-ci devaient avoir des noms se terminant par « ene » pour les radicaux fondamentaux : benzène, stilbène, etc.

Radicaux dérivés. Si l’oxygène remplaçait l’hydrogène dans un radical fondamental, alors les produits de substitution progressive avaient des noms se terminant dans le même ordre que les voyelles :

palène C ₄ H ₄

palais C ₄ H ₂ O

palèse C ₄ O ₂ .

Si chlore, brome, …, étaient substitués alors les préfixes chlo-, bro-, …, devaient être ajoutés :

chloropalase C ₄ H ₂ Cl ₂

chlopalèse C ₄ Cl ₄ .

Produits supplémentaires. Si les radicaux fondamentaux ou dérivés combinés à un hydrogène équivalent, formaient un métal organique, la terminaison « ène » était changée en « um » :

palène C ₄ H ₄

chloropalase C ₂ H ₂ Cl ₂

palum H ₄ (C ₄ H ₄ )

chlopalasum H ₄ (C ₄ H ₂ Cl ₂ )

Si l’oxygène se combinait avec les métaux organiques pour donner des acides, la terminaison a été changée en « ique » :

palène C ₄ H ₄ acide

palais C ₄ H ₂ O

palique (C ₄ H ₄ ) H ₄ + O ₄

acide palasique (C ₄ O) H ₄ + O ₄

Dans Mèthode de chimie , Laurent a donné un compte rendu plus détaillé et systématique des idées sur la chimie théorique et la classification qu’il avait développées. Parmi d’autres découvertes importantes, les deux suivantes sont particulièrement remarquables.

1. Réforme des poids atomiques. Laurent a souligné que les formules des composés organiques devaient être réduites à la moitié de leurs valeurs admises, c’est-à-dire que les formules à deux volumes devaient remplacer les formules à quatre volumes. En arrivant à cette conclusion, il avait été influencé par Gerhardt. Laurent a également reconnu que les molécules des éléments hydrogène, chlore, etc. étaient biatomiques.

2. L’anneau de benzène. Des composés chimiques, représentés sur un modèle géométrique, ont été pris pour former des polyèdres complets. Dans une réaction de substitution avec un élément simple, comme le remplacement de l’hydrogène par le chlore dans le naphtalène, l’une des arêtes du polyèdre d’origine occupée par un atome d’hydrogène était censée être supprimée ; et le complexe résultant ne pourrait être stable que si le polyèdre d’origine était immédiatement reformé par le bord de chlore substitué. Lorsque la substitution se produisait dans un radical complexe, la situation était encore plus compliquée. Ici, deux polyèdres complets étaient présents à l’origine, comme, par exemple, dans l’action de l’ammoniac sur le chlorure de benzoyle (C ₇ H ₅DSI). Au cours de la réaction, les deux polyèdres ont perdu un avantage, respectivement en raison de l’élimination de l’hydrogène dans l’ammoniac et du chlore dans le chlorure de benzoyle, les radicaux amide (NH ₂ ) et benzoyle restant dans le produit final. Il s’agissait de deux modèles pris par Laurent car ces composés étaient, de manière significative, un hexagone dans chaque cas et la substitution était représentée ainsi : Bz = C ₆ H ₅ O ; A = _NH2Les CI et H à deux faces ont été éliminés au cours de la réaction, et le polyèdre BzA s’est formé en conséquence.

Laurent a construit de nombreux autres modèles du même genre pour différents types de réactions chimiques ; mais le fait que les composés de la série benzénique étaient déjà envisagés comme hexagonaux, couplé à l’idée que le rétablissement du bord était motivé par l’exigence de stabilité chimique dans les composés résiduels, est particulièrement significatif pour ses parallèles évidents avec les vues ultérieures de Kekulé sur la structure du benzène.

Auguste Laurent et la Chimie OrganiqueLe 14 novembre 1807 , le chimiste français Auguste Laurent est né. Laurent a développé la chimie organique comme une science distincte . Pendant un certain temps, il assiste Jean Dumas , et prolonge ses travaux, comprenant les composés organiques comme des dérivés de molécules d’hydrocarbures . Il a conçu une nomenclature systématique pour la chimie organique basée sur le groupement structurel des atomes au sein des molécules afin de déterminer comment les molécules se combinent dans les réactions organiques .

Jeunesse et éducation : Auguste Laurent est né dans le quartier de La Folie dans la commune de Saint-Maurice près de Langres , en France, en tant que deuxième des quatre enfants du fermier Jean-Baptiste Laurent et de Marie-Jeanne Maistre. A Gray (Haute-Saône), il fait ses études classiques dans l’un des collèges locaux. De 1826 à 1829, il fréquente l’ École des Mines , et après avoir obtenu son diplôme en juin 1830, il devient ingénieur civil des mines, et en 1831 répétiteur à l’École Centrale des Arts et Métiers. En 1830, il publie son premier article scientifique avec Guy-Adolphe Arrault : Fabrication du smalt ou bleu de cobalt, à Querbach, en Basse-Silésie ( Manufacture of smalt or cobalt blue in Querbach, Lower Silesia), dans lequel il a présenté des expériences d’extraction de cobalt acquises lors d’un voyage en Basse-Silésie.« Exil » en Province : Laurent a été l’élève du chimiste Jean-Baptiste Dumas , le plus grand chimiste français connu pour ses travaux sur l’analyse et la synthèse organiques, ainsi que sur la détermination des poids atomiques (masse atomiques relatives) et des poids moléculaires en mesurant les densités de vapeur. Après une dispute avec Dumas, il est employé en 1833 à la Manufacture de Sèvres et en 1836 dans une manufacture de porcelaine à Eich (Luxembourg). En 1838, il est nommé professeur à l’Université de Bordeaux. Laurent n’était pas heureux « en exil » en province, mais ses sept années à Bordeaux furent les plus productives de sa carrière.[1] En 1844, il est fait chevalier de la Légion d’honneur.

Recherche en Naphtalène : Laurent et Dumas ont étudié le naphtalène . Sa formule somme (C ₁₀ H ₈ ou C ₂₀ H ₁₆ ) pourrait être déterminée à partir de l’analyse élémentaire. Plus tard, la chrysalide et le pyrène ont été identifiés. Le naphtalène pourrait être converti avec le chlore en chloronaphtalène. Les formules structurales étant encore inconnues en chimie, Laurent ne put que prouver qu’un atome d’hydrogène était remplacé par un atome de chlore. Le tétrachlorure de naphtalène pourrait également être produit par traitement au chlore. Par oxydation de cette substance avec de l’acide nitrique, il produisit de l’acide phtalique ainsi que du phtalimide et de l’anhydride phtalique (1836). Laurent a obtenu l’ anthraquinone(1835) de l’anthracène par oxydation avec de l’acide nitrique. En 1841, il obtient l’isatine par oxydation du colorant indigo. L’éthanol et l’éther diéthylique illustrent Laurent comme des dérivés organiques de l’eau. Le remplacement formel d’un atome d’hydrogène de l’eau par un groupe éthyle produit de l’éthanol, le remplacement de deux atomes d’hydrogène par des groupes éthyle produit de l’éther diéthylique.

La chimie des molécules organiques :  Laurent s’est rendu compte que le nombre d’atomes d’hydrogène dans une molécule organique est toujours droit, tant qu’il n’y a pas d’azote . Lorsqu’il a commencé ses recherches, il n’y avait pas de distinction claire entre atome, molécule et équivalent. Charles Gerhardt avait reconnu la défectuosité concernant les masses atomiques à la lumière d’ Avogadrola théorie de pour les molécules organiques.[4] Cependant, le concept d’équivalent de Gerhardt est resté très flou et controversé. Laurent a amélioré les découvertes de Gerhardt et, pour la première fois, a donné une définition précise des molécules, des atomes et des équivalents. Laurent a compris que le poids moléculaire d’un élément ou d’un composé signifiait la quantité de poids qui occupait le même espace gazeux dans les mêmes conditions. Pour les gaz des éléments hydrogène, chlore, oxygène et azote, deux parties en poids (atomes doubles) devaient être ajoutées dans l’espace gazeux. Pour les molécules organiques dans l’espace gazeux, les poids moléculaires corrects ont été obtenus. Pour Laurent, la molécule était la plus petite quantité nécessaire pour former un composé chimique. Pour lui, l’atome était la plus petite quantité d’un élément présent dans les matériaux composés. Ce n’est qu’en 1850, lorsqueAlexander William Williamson a fait une représentation éthérée de l’éthanol et du bromure d’éthyle , qu’il a pu être démontré que l’éther est un dérivé de l’éthanol et que l’éthanol est un dérivé de l’eau.

Étant donné que le squelette carboné des hydrocarbures tels que le naphtalène ou l’anthracène n’a pas changé lors de la conversion des hydrocarbures et que seuls les atomes d’hydrogène ont été échangés par le chlore ou l’oxygène, Laurent a formulé la théorie du noyau pour expliquer la structure spatiale des composés organiques. Dumas a déjà pu prouver que les atomes d’hydrogène peuvent être remplacés par des atomes de chlore dans la cire de bougie. Avec Justus von Liebig , il a inventé le terme de substitution radicale. Laurent a utilisé le terme « radical » pour les noyaux atomiques. Plus tard, il l’utilise également pour de plus grands groupes atomiques. Contrairement à la chimie inorganique, les molécules organiques ont des noyaux atomiques de carbone. Les noyaux issus du carbone sont disposés dans un ordre spatial et peuvent accueillir des noyaux secondaires d’atomes d’hydrogène, de chlore ou d’oxygène selon des lois géométriques et stoechiométriques. Seuls quelques noyaux spécifiques dans la molécule peuvent se séparer et former un radical. Laurent a soupçonné que les noyaux du tronc pourraient être situés au centre d’une pyramide, tandis que les noyaux secondaires tels que les atomes d’hydrogène, d’oxygène et d’halogène sont situés aux bords de la pyramide, qui peuvent être échangés dans certaines conditions de réaction.

Des années plus tard :  Laurent a obtenu un congé payé de Bordeaux en 1845 après des émeutes étudiantes, et son congé a été renouvelé chaque année jusqu’à ce qu’il soit nommé essayeur à la Monnaie de Paris en 1848. En plus de ses fonctions officielles dans l’analyse inorganique, il a poursuivi son travail comme l’un des analystes organiques les plus précis de sa génération. Cependant, il a produit peu de nouvelles idées théoriques et son influence sur les chimistes français était limitée, en partie à cause de l’hostilité de Dumas, qui était un membre influent de l’Académie française des sciences. Ainsi, le fait qu’en 1844 Laurent ait été l’un des premiers chimistes à adopter la loi d’Avogadron’a eu aucune influence immédiate. En 1850, il est le candidat le plus qualifié à la chaire de chimie du Collège de France, mais sa nomination se heurte au veto de l’Académie des sciences, dont certains membres s’inquiètent de ses vues républicaines radicales dans le climat tendu de réaction conservatrice qui s’était installé après les Révolutions de 1848 . Auguste Laurent meurt de la tuberculose en 1853 à l’âge de 45 ans.

Auguste Laurent (1807-1853)Chimiste français qui a développé la chimie organique comme une science distincte. Pendant un certain temps, il assiste Jean Dumas, et prolonge ses travaux, comprenant les composés organiques comme des dérivés de molécules d’hydrocarbures. En cristallographie, il a été influencé par René-Just Haüy. Laurent a reconnu que les atomes de carbone formaient des liaisons basées sur une structure pyramidale. De plus, contre l’avis de nombreux pairs, il rejeta l’idée de Jöns Berzelius selon laquelle même les molécules organiques se formaient à partir d’entités chargées positivement et négativement. Laurent a montré (1836) qu’un atome d’hydrogène supposé de charge positive pouvait être remplacé par un atome de chlore supposé de charge négative. Il a reconnu des familles de composés organiques avec des groupes caractéristiques. Il est mort à l’âge mûr de la tuberculose.

https://www.encyclopedia.com/people/science-and-technology/chemistry-biographies/auguste-laurent

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0187893X18300235

http://scihi.org/auguste-laurent-organic-chemistry/

https://todayinsci.com/4/4_23.htm#death