GAY LUSSAC E LA CHIMICA ORGANICA

Ho letto un recente testo di uno studioso francese, Sacha Tomic, dal titolo "Il contributo di Gay Lussac alla nascita della Chimica Organica" (Bullettin de la Sabix, 50, 2012, 61-78, consultabile on-line QUI).

Ne riporto solo le conclusioni, le quali evidenziano l'importanza del ruolo di Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1750) nella nascita della Chimica Organica, risalente agli anni che precedono la celebre sintesi dell'urea da parte di Wohler. Per il suo ruolo di chimico pneumatico, rimando invece a una bella revisione scritta da Leonardo Petrillo QUI, nel suo blog "Scienza e Musica".

Materiali appartenuti a Gay Lussac conservati presso il museo
ad egli dedicato a Saint Leonard Noblat (Haute Vienne), suo paese natale.

In termini pratici, Gay Lussac ha proposto vari dispositivi (lampada ad alcool, apparecchi per la determinazione della densità del vapore, apparecchi per lo studio della fermentazione, eudiometro di Volta modificato) e ha migliorato diversi strumenti (alcolometro, barometro, termometro), sempre nell'interesse della semplificazione delle procedure e dei compiti quotidiani svolti in laboratorio. 

Nell'analisi immediata:

• ha determinato con grande precisione alcuni dati fisico-chimici, in particolare per i solventi (densità, punto di ebollizione dell'alcool e dell'etere); 
• ha studiato e spiegato la fermentazione alcolica; 
• ha descritto l'azione di alcuni reagenti (acqua, calore, clorato di potassio);
• ha perfezionato alcuni processi che hanno permesso di ottenere composti molto puri (acidi organici in particolare). 

Nell'analisi elementare: 

• ha sviluppato con Thenard il prototipo di tutti i dispositivi che avrebbero seguito e introdotto l'ossido di rame come agente ossidante. 
• Propose una classificazione dei composti organici basata esclusivamente su un criterio chimico, che gli consentì di riconoscere il fenomeno dell'isomeria, interpretato poi da Berzelius. 
• Propose di spiegare la formazione dell'etere in termini di equazione volumetrica. 
• Scoprì il primo radicale azotato (il cianogeno) e notò il suo doppio comportamento di corpo semplice e composto. A detta di molti chimici suoi contemporanei e di tanti commentatori moderni, è questo il suo lavoro più importante, per il quale godette al tempo la maggior popolarità anche tra i non addetti ai lavori.

In termini di metodo, Gay-Lussac, considerando lo studio di composti organici volatili, ha proposto quasi sistematicamente spiegazioni sulla base delle leggi volumetriche. Non esitò a formulare ipotesi (sulla composizione di un corpo per esempio) e a dedurre determinati risultati. Nella sua opera, l'approccio ipotetico-deduttivo va di pari passo con un approccio empirico. 

Gay-Lussac, come ogni analista del suo tempo, partecipò all'accumulo di dati sperimentali sui composti organici che avrà senso solo quando verrà raggiunto un livello critico. Il metodo di studio dei composti organici colloca Gay-Lussac tra i primi chimici-fisici-organici. 

Come ricorda il chimico - suo contemporaneo - Fremy, queste importanti memorie "sono caratterizzate da una notevole applicazione di tutte le conoscenze di chimica e fisica". Per Gay-Lussac, le diverse proprietà sono spiegate sia da considerazioni chimiche (natura dei composti) sia da considerazioni fisiche (studio degli stati fisici, misurazione dei volumi di gas in particolare). 

L'insieme di tutte le sue ricerche ha senso solo se adottiamo una visione panoramica di tutto il lavoro concernente la chimica vegetale e la chimica animale, da Gay Lussac unificate in un unico ambito.

Sebbene non abbia formato una scuola di ricerca, l'influenza di Gay-Lussac all'interno della comunità degli analisti è stata spesso decisiva e forse sottovalutata dalla storiografia. La sua vasta rinomanza in Francia e all'estero, la sua posizione di accademico e di editore degli Annali di Chimica e soprattutto di docente di Chimica e di Fisica, gli ha permesso di diffondere al meglio le sue idee e i metodi. 

Consapevole che la chimica delle piante e degli animali non poteva essere campo di studio esclusivo di una sola persona, egli spesso ha dato l'input iniziale e ha poi coinvolto altri analisti su alcune questioni come lo studio della solubilità dei solventi; ha chiamato a raccolta i farmacisti "illuminati" per chiarire il processo di formazione dell'etere o per completare la sua nota che annuncia la scoperta degli alcaloidi. 

Come maestro, Gay Lussac ha il merito di aver iniziato il giovane Liebig all'analisi elementare; Liebig ha poi perfezionato e diffuso le metodiche oltre il Reno e in tutta Europa e la fama raggiunta oscurerà, per un periodo, il lavoro dei suoi predecessori - incluso quello di Gay Lussac. 

Come si è potuto evincere da questo breve excursus, il ruolo di Gay-Lussac nella nascita della Chimica Organica non si limita alla semplice scoperta del cianogeno. Esperto di analisi, egli si è impegnato in quasi tutti gli ambiti della chimica organica del suo tempo ed aiutò a gettare le basi di questo imponente campo di studio. 

L'omaggio di Fremy che considera Gay-Lussac il "principale fondatore della chimica organica" non è esagerato se non dimentichiamo di menzionare che fa parte di un lavoro a più mani, senza il quale il lavoro di questo celebre chimico non avrebbe certamente avuto lo stesso impatto sulla storia della scienza moderna e contemporanea.

Paesi aperti - Cadola 2018

Se nel weekend passate per Cadola di Ponte nelle Alpi (BL), noterete un po' di movimento: e non rimarrete indifferenti, anche perché la SS 51 Alemagna taglia il piccolo paese all'uscita dell'A 27 e il percorso è quasi obbligato, andando e tornando dalle Dolomiti Bellunesi. Ecco la pubblicità della festa paesana, con tutte le attività previste, tra sport e cultura locale, gastronomia inclusa.

Stacchetto...

Ho letto con piacere le tracce della prima prova dell'Esame di Stato, somministrata stamani agli studenti del quinto anno della scuola secondaria di secondo grado ammessi. 

Ho apprezzato il riferimento ad Alda Merini, a Giorgio Bassani e al suo "Giardino" - che mi ha fatto ricordare, non senza commozione, le lezioni di musica del M° Manuel De Sica, autore della colonna sonora del film ricavato dal celebre romanzo.

Manco a dirlo, ho apprezzato soprattutto il riferimento alla Costituzione: doveroso, visto l'importante anniversario dell'entrata in vigore della Carta repubblicana. 

L'Articolo 3 ribadisce il principio di uguaglianza, senza distinzione di [...] "religione, di opinioni politiche" [...]. Un articolo che fa un po' a pugni con la celebre sentenza pronunciata ai miei danni da qualche noto ed insigne Scienziato: "puzzi troppo da prete per fare carriera accademica". Alla faccia dell'uguaglianza e della non discriminazione. Ma come insegna Orwell, "all animals are equal but some are more equal than others". Bandiera rossa trionfò, come sempre.

UN PAIO DI NOTIZIE...

In questi giorni è forse passata inosservata ai più la notizia dell'acquisizione di Monsanto da parte della Bayer: il colosso delle biotecnologie agroalimentari è stato inglobato dalla nota casa farmaceutica, e l'evento è stato accompagnato dall'annuncio che il marchio "Monsanto" sparirà.

Certamente i chimici in formazione continueranno a studiare il processo Monsanto per la sintesi dell'acido acetico (via carbonilazione del metanolo catalizzata da complessi di rodio) e il processo Monsanto per la sintesi dell'L-DOPA (via idrogenazione asimmetrica di un precursore contenente un legame insaturo C=N). Monsanto ha poi legato il suo nome ai semi trattati e al glifosato, il noto erbicida di formula: C3H8NO5P

Bayer, per noi comuni mortali, significa invece aspirina, il noto farmaco antipiretico e analgesico commerciato in pastiglie effervescenti.

In realtà, la Bayer-AG è nata nel 1863 (quindi 155 anni fa) per fabbricare coloranti a partire dal catrame di carbone; nei suoi laboratori sono stati scoperti negli anni farmaci come la fenacetina, l'eroina, i sulfamidici e l'antibiotico a largo spettro ciprofloxacina; materie plastiche come i policarbonati e i poliuretani; insetticidi appartenenti agli organofosfati (come il tabun), da cui derivano i temibili agenti nervini.

Dal novembre 1925, la Bayer entrò a far parte dell'IG Farben, azienda che raccoglieva quel che restava delle maggiori industrie tedesche all'indomani della Prima Guerra Mondiale e che ha avuto un ruolo di primo piano nell'ascesa di Hitler al potere.

Dopo la Seconda Guerra Mondiale, l'azienda fu smembrata nelle sue costituenti originarie: oltre alla Bayer, si ricordano Basf, Agfa e Hoechst (quest'ultima si è fusa poi con Rhone Poulenc per dare Sanofi - Aventis).

Nel corso degli anni, dopo la ristrutturazione, la riorganizzazione e alcune acquisizioni, la Bayer è tornata ad essere un'azienda leader del settore farmaceutico e agrochimico.

Invece, la notizia concernente la riunione di papa Francesco con i dirigenti delle multinazionali degli idrocarburi mi ha fatto venire in mente il Cristo petrolero che emerge dalle acque del lago di fronte alla raffineria di Barrancabermeja in Colombia (ammiratelo in uno scatto condiviso con me da Nicola Pinton, che me lo spedì via chat nel lontano agosto 2015).

A proposito di arie "vaticane": leggere in qualche sito l'espressione "ecologia umana" mi ha lasciato basito. Non tanto per il sostantivo "ecologia", quanto per l'aggettivo: "umana".

Sono solito proporre l'idea che "ecologia" significa letteralmente "discorso sulla casa" (Haeckel docet, ma leggete QUI e QUI) e il riferimento è alla Terra, casa comune di tutti gli esseri viventi che la popolano, casa nostra e allo stesso tempo casa di tutte le specie viventi. Perché "umana"? Perché oggetto di studio di storici, filosofi, teologi - oltre che di economisti?

Non mi resta che informarmi e studiare, ricordando a me stesso che "puzzo troppo da prete per la carriera accademica" - com'ebbe a dire un personaggio che non merita di essere nominato, anche se alberga nei miei ricordi più neri. Anzi: più "rossi".

BOYER E L'ATP SINTASI

In questi giorni, il mondo della Chimica piange la scomparsa di Paul Boyer, vincitore del Nobel per la Chimica nel 1997 per i suoi studi sulla sintesi dell'ATP.

La catena respiratoria mitocondriale,
che si chiude con l'ATP-sintasi (a dx) studiata da Boyer.

Negli anni Settanta, Boyer propose un'ipotesi su come l'enzima ATP-sintasi possa trasformare l'adenosina difosfato (ADP) e il fosfato inorganico in ATP, che viene utilizzato per immagazzinare e trasportare energia all'interno delle cellule. 

Il suo modello di come le diverse subunità dell'enzima interagiscano per creare un motore molecolare rotante alimentato da un gradiente di ioni idrogeno si è dimostrato corretto: nel 1994 John Walker, con cui Boyer condivise il Nobel, determinò la struttura dell'ATP sintasi usando la cristallografia a raggi X.

Nato nello Utah il 31 luglio 1918, Boyer ha studiato chimica alla Brigham Young University e in seguito ha conseguito un dottorato in biochimica presso l'Università del Wisconsin. 

Ha ricoperto incarichi di ricerca presso la Stanford University e poi l'Università del Minnesota, trasferendosi poi all'University College di Los Angeles (UCLA) nel 1963 dove è rimasto fino al suo pensionamento. 

Nel 1965, ha contribuito a fondare l'Istituto di Biologia Molecolare dell'università, supervisionando la costruzione dell'edificio e l'organizzazione di un programma di dottorato interdisciplinare.

Quando vinse il premio Nobel nel 1997, Boyer donò una parte del premio in denaro per sostenere le borse post-dottorato in chimica. Ha donato il suo cervello alla UCLA per la ricerca sulla malattia di Alzheimer e la demenza.

"Paul Boyer ha ispirato fiducia e ambizione nei suoi colleghi di facoltà e ha forse avuto il carattere più positivo di chiunque la maggior parte di noi abbia mai conosciuto", ha detto in un comunicato il collega dell'UCLA, David Eisenberg. "Ha combinato la vera modestia con la persistenza inarrestabile e le interazioni personali senza pari."

FONTE: Chemistry World

L'ULTIMA INTERROGAZIONE

Il golfo di Napoli e la sua geografia sono stati oggetto dell'ultima interrogazione di quest'anno scolastico ormai prossimo a concludersi. Dai Campi Flegrei alla Penisola Sorrentina, dalle pendici del Vesuvio alle isole (Ischia, Procida, Capri...), per quasi duecento chilometri di costa, il golfo è certamente uno dei luoghi più conosciuti, amati e rappresentati della penisola italiana: ammirate il dipinto di Ippolito Caffi, pittore bellunese morto nel 1866.

Ho riservato qualche domanda sulle attività portuali e su quelle economiche: ho apprezzato la simpatia della risposta focalizzata sulla fabbricazione dei fuochi artificiali (i "botti"...), ma ho anche richiamato l'attenzione dell'interrogato e del suo pubblico su altre produzioni. 

Stranamente ho tralasciato l'industria petrolifera - alla quale dedico usualmente ampi spazi nelle mie lezioni, vista l'onnipresenza dei derivati del petrolio - e riprendo in questo post l'argomento, con riferimento alla raffineria Mobil, attiva dalla fine degli anni Trenta alla metà degli anni Novanta.

Nel video sottostante, girato nel 1936, è possibile ammirare la febbrile attività degli operai che si impegnano per costruire lo stabilimento: 

Nel video seguente, risalente all'anno successivo (1937), sono riportati i momenti più significativi della cerimonia di inaugurazione, con la benedizione degli impianti alla presenza del principe di Piemonte.

Questo stesso stabilimento comparirà poi in un'inquadratura nelle scene finali di Totò d'Arabia, film del 1965, dove il celebre attore partenopeo veste i panni del figlio adottivo dello sceicco El Buzur, che nella finzione cinematografica è proprietario degli impianti.

La massiccia torre metallica al centro della foto sostiene i reattori del Thermofor Catalytic Cracking (TCC): attraverso questo processo, che comporta l'uso di un catalizzatore a temperature elevate, dai gasoli (prodotti in grande quantità nella prima distillazione del greggio) era possibile ottenere benzina (il prodotto più richiesto dal mercato).

Il catalizzatore di Clay (un silicoalluminato acido) si presentava sotto forma di piccole sfere che scendevano nel reattore dalla cima della torre e poi cadevano nel forno di rigenerazione sottostante per essere infine riportate sulla sommità da un getto d'aria.

La proprietà della raffineria, da Mobil, passò alla Q8 all'inizio degli anni Novanta. Qualche anno dopo gli impianti furono fermati e il sito fu utilizzato come deposito di carburanti. Oggi è in attesa di una necessaria bonifica.

IL SACRO MIOCARDIO DI DE PAEZ

José De Paez (1727?-1780) fu un pittore messicano del XVIII secolo, noto per le sue immagini sacre. Nato a Città del Messico, figlio di Baltazar De Paez, ebbe come maestro Nicolas Enriquez e fu imitatore dello stile barocco di Miguel Cabrera.

Tra i suoi soggetti preferiti, quelli a tema mariano; innumerevoli i suoi dipinti, tanto che qualche critico affermò che De Paez innondò di colore la seconda metà del Settecento nella Nuova Spagna. 

Vi regalo un dettaglio del suo Sacro Cuore adorato da Sant'Ignazio e da San Luigi: più che un Sacro Cuore, questo potrebbe essere definito un Sacro Miocardio, con tanto di coronarie.

Agli anatomisti ogni analisi della rappresentazione. Buon fine settimana!