La genesi del “Luogo Chimico del Benzene “.
Il saggio di Guglielmo Koerner che ho tradotto, e che allego in formato PDF, venne pubblicato nei Bulletins de l’Academie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux Arts de Belgique – 1867. Si intitola “Faits pour servir à la détermination du lieu chimique dans la série aromatique “. È il primo lavoro con il quale Koerner affronta il problema della struttura del benzene e come egli stesso dice :
..ho voluto sottoporre al controllo dei fatti l’idea che aveva guidato Kekulé, quando formulò la sua teoria sulla costituzione dei corpi aromatici.
Guglielmo Koerner ha studiato chimica a Giessen, dove si laurea nel 1860. Nel 1866, diventa assistente di Kekulé a Ghent. Nel 1867, quando Kekulè venne chiamato a Bonn, Koerner lascia Ghent per Palermo dove entra nel laboratorio di Stanislao Cannizzaro. È qui che completa il lavoro sulla struttura del benzene che ha iniziato proprio a Ghent con Kekulè. È interessante perciò questo suo precedente lavoro perché si ha modo di comprendere il suo procedere per tentativi alla ricerca della soluzione della struttura del benzene e alla maturazione del suo criterio logico che adotterà nel suo lavoro successivo a Palermo. In questo suo lavoro otterrà numerosi composti derivati del benzene in una veste cristallina tanto perfetta che saranno esposti e premiati con medaglia di argento all’esposizione universale di Parigi del 1867.
Koerner fa precedere il suo saggio da una nota che ci illumina sulla sua strategia sperimentale:
In una precedente tesi ho avuto l’onore di rendere noti all’Accademia i risultati degli esperimenti che avevo intrapreso allo scopo di studiare alcuni derivati della benzina [N.d.T. benzene] dal punto di vista dell’isomeria. In quella occasione ho descritto i prodotti di sostituzione risultanti dall’azione diretta del bromo sul fenolo, nonché i derivati dello iodio ottenuti tramite iodio e acido iodico; infine, ho mostrato come si arriva ai derivati idrossilici facendo reagire la potassa caustica fusa con fenoli iodati. Da allora ho ampliato il campo delle mie ricerche. Ho studiato un gran numero di derivati fenolici, soprattutto quelli che, indipendentemente dal gruppo nitrosilico, contengono ancora uno o più elementi alogeno.
Le ragioni degli esperimenti
Una serie così estesa di prodotti sostitutivi potrebbe essere considerata un lavoro ozioso o almeno inutile se avesse come unico scopo la ricerca di nuovi corpi senza alcuna preoccupazione teorica certa; e io avrei esitato a farlo se non avessi creduto di vedere elementi per la soluzione del problema degli isomeri nelle serie aromatiche. Già intraprendendo i miei studi precedenti avevo intenzione di ricercare la causa dei numerosi casi di isomeria che questi corpi presentano. Ho voluto sottoporre al controllo dei fatti l’idea che aveva guidato Kekulè , quando formulò la sua teoria sulla costituzione dei corpi aromatici. Le mie ricerche, moltiplicandosi, hanno, via via raddoppiato la loro portata e il problema, diventando più vasto, ha allo stesso tempo acquistato più precisione.
Mette a fuoco i problemi
Infatti, nello studio dei casi di isomeria nelle sostanze aromatiche, possiamo porre due problemi principali: possiamo innanzitutto cercare di stabilire sperimentalmente quali corpi abbiano la stessa costituzione, cioè in quali luoghi la sostituzione avvenga in posti corrispondenti; potremo poi specificare ulteriormente questi luoghi cercando di stabilire quanti atomi di idrogeno li separano. Nella sua massima generalità quest’ultimo problema potrebbe chiamarsi la determinazione del luogo chimico dell’atomo sostituente.
Le difficoltà a trovare una soluzione
Se ammettiamo che, nel caso di metamorfosi semplici, il nuovo corpo introdotto prende proprio il posto dell’elemento spostato, va da sé che l’esperienza può portare alla soluzione del primo problema; perché, se in un prodotto di sostituzione si sostituisce uno degli elementi o radicali introdotti da un altro, i due prodotti di sostituzione considerati apparterranno alla stessa classe o, per meglio dire, i corpi introdotti occuperanno posti identici. La soluzione del secondo problema sembra a prima vista inaccessibile all’esperienza, tuttavia può essere raggiunta, anche se molto più difficile, con un’opportuna scelta di esperimenti sufficientemente numerosi. Ed è in questa ultima direzione che ho indirizzato la mia ricerca secondo un disegno che comprende la maggiore varietà possibile di metodi.
Il saggio di Guglielmo Koerner ha l’imprimatur di Kekulé che nel suo rapporto scrive:
Il lavoro che il dottor Koerner ha appena presentato alla classe tocca una questione che mi sembra molto interessante. Deriva dalle teorie che ho pubblicato io stesso sulla costituzione delle sostanze aromatiche e può essere brevemente definita come «la determinazione di luogo chimico nei derivati della benzina.» L’attuale lavoro di M. Koerner non dà la soluzione definitiva a questo problema, che è più vasto di tutti quelli che la chimica ha posto finora, ma contiene l’annuncio di un gran numero di nuovi fatti che già ora consentono conclusioni molto importanti. L’autore rimanda a più tardi la descrizione dettagliata dei nuovi corpi che ha preparato, vuole solo fissare una data alle sue scoperte e annuncia una seconda parte di questo lavoro preliminare.
Kekulè è testimone del lavoro del suo assistente
Il lavoro è stato fatto sotto i miei occhi; posso quindi dire che i preparativi non solo sono stati fatti con più cura, ma su scala molto più ampia di quanto purtroppo siamo abituati a fare. La composizione di quasi tutti i corpi descritti, sebbene la nota non ne parli, è già stata stabilita da un gran numero di analisi.
L’esposizione universale di Parigi
I prodotti citati nella nota fanno inoltre parte di una collezione che il Sig. Körner ha esposto a Parigi, collezione che ha attirato molto l’attenzione di scienziati di tutti i paesi, e che ha valso al nostro giovane scienziato la medaglia d’argento. Basti dire che le sostanze esposte sono di una bellezza del tutto eccezionale. Il relatore deve astenersi dal fornire una sintesi di un lavoro che di per sé è solo un breve annuncio di esperienze, i cui dettagli verranno pubblicati in seguito; ma non può esitare a suggerire di ordinare la stampa di questa notevole nota sui Bollettini, di ringraziare l’autore e di esortarlo a continuare questa importante ricerca.
Il lavoro che Guglielmo Koerner porterà a compimento a Palermo avrà, anche in quel caso, l’ imprimatur di un altro protagonista della chimica, Stanislao Cannizzaro.
Un esempio della sua strategia di Kekulè
Dal saggio di Guglielmo Koerner estraggo questo passo che egli usa per illustrare la sua strategia:
Ammettiamo, fino a prova contraria, che i sei atomi di idrogeno della benzina [N.d.T. benzene] abbiano lo stesso valore. È vero che questa ipotesi, anche se non è contraddetta dai fatti, non è ancora definitivamente accertata, ma devo già dire che è accessibile all’esperienza. Supponiamo ora di dimostrare che i tre derivati biidrossilici della benzina possono, mediante l’introduzione di un terzo gruppo OH, generare la stessa benzina triidrossilata, ad esempio la floroglucina. Sarà quindi ovvio che in questo prodotto triidrossilato i tre residui di HO devono occupare i posti uno, due e quattro [N.d.T. Koerner assegna alla floroglucina la formula 1,2,4-triidrossibenzene anziché 1,3,5-triidrossibenzene].
Infatti è solo questo unico raggruppamento di tre idrossili che può riunire in sé i tre casi di posizione relativa dei due ossidrili nei tre derivati biidrossilici della benzina. Per tutti gli altri casi la dimostrazione è simile, talvolta capita che è più difficile e quindi richiede la preparazione di un maggior numero di nuove combinazioni. Anche se i fatti che ho potuto stabilire finora non danno ancora conclusioni definitive, portano tuttavia, nonostante, a conseguenze di elevata importanza. Per questo motivo ho ritenuto utile farne ora una presentazione sintetica.
