Développements historiques

Lorsque la chimie a pris de nombreuses caractéristiques d’une science rationnelle à la fin du 18ème siècle, il y avait un accord général sur le fait que l’expérience pouvait révéler les lois qui régissaient la chimie des composés inanimés et inorganiques. Les composés qui pouvaient être isolés d’entités organiques vivantes semblaient cependant avoir des compositions et des propriétés entièrement différentes des composés inorganiques. Très peu des concepts qui ont permis aux chimistes de comprendre et de manipuler la chimie des composés inorganiques étaient applicables aux composés organiques. On pensait que cette grande différence de comportement chimique entre les deux classes de composés était intimement liée à leur origine. Les substances inorganiques pouvaient être extraites des roches, des sédiments ou des eaux de la Terre, alors que les substances organiques ne se trouvaient que dans les tissus ou les restes d’organismes vivants. On soupçonnait donc que les composés organiques ne pouvaient être produits que par des organismes sous la direction d’un pouvoir présent exclusivement dans les êtres vivants. Ce pouvoir était appelé une force vitale.

Cette force vitale était considérée comme une propriété inhérente à toutes les substances organiques et incapable d’être mesurée ou extraite par des opérations chimiques. Ainsi, la plupart des chimistes de l’époque croyaient qu’il était impossible de produire des substances organiques entièrement à partir de substances inorganiques. Vers le milieu du 19ème siècle, cependant, plusieurs composés organiques simples avaient été produits par la réaction de matériaux purement inorganiques, et le caractère unique des composés organiques était reconnu comme la conséquence d’une architecture moléculaire complexe plutôt que d’une force vitale intangible.

La première synthèse significative d’un composé organique à partir de matériaux inorganiques a été une découverte accidentelle de Friedrich Wöhler, un chimiste allemand. Travaillant à Berlin en 1828, Wöhler mélange deux sels (cyanate d’argent et chlorure d’ammonium) dans le but de fabriquer la substance inorganique cyanate d’ammonium. À sa grande surprise, il a obtenu un produit qui avait la même formule moléculaire que le cyanate d’ammonium, mais qui était plutôt le composé organique bien connu, l’urée. À partir de ce résultat fortuit, Wöhler a correctement conclu que les atomes pouvaient s’organiser en molécules de différentes manières et que les propriétés des molécules résultantes dépendaient de manière critique de l’architecture moléculaire. (Le composé inorganique cyanate d’ammonium est maintenant connu pour être un isomère de l’urée; les deux contiennent le même type et le même nombre d’atomes mais dans des arrangements structurels différents.) Encouragés par la découverte de Wöhler, d’autres réussirent à fabriquer des composés organiques simples à partir de composés inorganiques, et vers 1860, il était généralement reconnu qu’une force vitale était inutile pour la synthèse et l’interconversion des composés organiques.

Bien qu’un grand nombre de composés organiques aient depuis été synthétisés, la complexité structurelle de certains composés continue de poser des problèmes majeurs pour la synthèse en laboratoire de molécules compliquées. Mais les techniques spectroscopiques modernes permettent aux chimistes de déterminer l’architecture spécifique de molécules organiques compliquées, et les propriétés moléculaires peuvent être corrélées avec des motifs de liaison au carbone et des caractéristiques structurelles caractéristiques appelées groupes fonctionnels.