Dans cet ouvrage écrit en 1875, Berthelot écrit dans l’introduction que la chimie n’est pas seulement la science de l’analyse, mais aussi de la synthèse. Il cantonne son propos à la chimie organique, présente l’objet et les difficultés de la synthèse en chimie organique.

Dans une première partie intitulée « exposition historique de la chimie organique », il présente les progrès de la chimie organique depuis l’antiquité, évoquant les éléments et les principes immédiats avec les premiers essais d’isolement et d’analyse des substances organiques, définition et les méthodes d’isolement des principes immédiats, les compositions élémentaires, la question des équivalents, l’isomérie, l’analyse par décomposition graduelle. Puis il présente les fonctions chimiques des composés organiques et leur classification. Enfin il discute de la théorie atomique et des symboles chimiques. Cette partie s’achève par une histoire de la synthèse en chimie organique, de son utilité, et de sa nécessité.

Dans la seconde partie, intitulée, « la chimie organique fondée sur la synthèse il décrit les huit fonctions chimiques, la synthèse des hydrocarbures, des alcools et des phénols.

Berthelot ne rapporte ici que son apport personnel qu’il estime central.

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Dans cet ouvrage de 153 pages Berthelot présente les sucres sous différents aspects. Dans une première partie (pages 183 à 252) il décrit successivement l’état de la chimie au début du XIX^e siècle, commençant par citer la conception des chimistes de l’époque, d’abord Fourcroy (Système des connaissances chimiques, 1802), puis Chevreul, Gerhardt, Laurent, Dumas, Liebig… dressant un panorama jusqu’au milieu du siècle. Puis il traite des principes sucrés « représentés dans leur composition par le carbone uni aux éléments de l'eau ». Ensuite, il décrit les différents types d’alcools, leur formation, leurs fonctions, leurs propriétés chimiques et physiques et leur nomenclature. Berthelot utilise pour l’écriture des réactions la notation en équivalents. Dans le deuxième partie (pages 253 à 332), après un rappel de la définition des mots alcool et alcool polyatomique (aujourd’hui polyol), il interprète les combinaisons avec les bases et les acides, puis traite des sucres proprement dits, famille des glucoses et famille  des saccharoses et examine l’action des acides des bases et des ferments. Puis il traite des principes sucrés plus complexes amidon et cellulose et enfin des substances composées de deux corps (aujourd’hui hétérosides), dont un sucre, telle la salicine.

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Les commentaires présentés ici sont formulés à la lecture du discours, prononcé le 5 avril 1894 au banquet de la Chambre syndicale des Produits Chimiques devant un auditoire d’industriels, par le célèbre chimiste Marcellin Berthelot (1827-1907), qui a imaginé les évolutions futures de la chimie. À partir de ses conceptions, ancrées dans une vision positiviste de la place déterminante de la science dans la société, Berthelot décrit le futur grâce à des solutions issues de l’application rationnelle des connaissances scientifiques de son temps.
 

Promoteur de la synthèse en chimie organique, il peut estimer que les possibilités de la synthèse sont devenues immenses. De là, il imagine un monde où les chimistes pourront imiter tous les produits que la Nature fournit et que leur pouvoir leur permettra de contribuer au bien-être général de toute l’humanité. D’où ce discours-fanfare sur l’irrésistible montée en puissance de l’industrie chimique qui, grâce aux synthèses, serait capable de fournir aux hommes de l’an 2000 la nourriture, la santé, et tous les produits dont ils auront besoin pour vivre.

Toutefois, ce discours s’explique dans le contexte de l’époque. Savant de premier plan, Berthelot est aussi un homme politique : ministre de l’Instruction publique (1886-1887), puis ministre des Affaires étrangères en 1895. Ses travaux sur la synthèse chimique sont utilisés pour la mise en valeur d’un savant devenu un grand notable de la Troisième République. En 1901, lors d’une cérémonie à sa gloire, il reçoit une médaille sur laquelle figurent ces mots « La Synthèse chimique, la science guide l’Humanité ».

Cependant, malgré les efforts réalisés par la suite par les chimistes les prédictions de Berthelot vont se révéler assez fausses ou en partie erronées. En un siècle, l’évolution des produits et des procédés de la chimie a vu se développer simultanément les trois grands types de procédés : extraction, transformation et synthèse partielle ou totale. De nos jours la situation est souvent très complexe, les fabrications pouvant passer d’un type de procédé à un autre.

En simplifiant, Berthelot a imaginé qu’il serait possible de se passer d’une des deux premières branches au profit de la troisième, qui, à ses yeux, serait la plus noble car la plus scientifiquement élaborée. Mais il ne pouvait pas prévoir que les évolutions réelles ne correspondront pas à ses prédictions. En particulier, si la première Guerre mondiale allait souligner la place essentielle de la chimie elle allait aussi montrer ses aspects négatifs (guerre chimique). L’image de la chimie en est restée profondément marquée.

On peut enfin ajouter que Berthelot n’a pas anticipé les obstacles immenses que la chimie va rencontrer et devra surmonter. La synthèse des aliments ou des médicaments pose des problèmes de matières premières, d’énergie et de choix technologiques souvent difficiles à surmonter.

Si ce grand savant s’est lancé dans cette science-fiction vers 1900, il convient alors de la lire avec humour dans les années 2000.

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La découverte par Thénard du peroxyde d’hydrogène s’inscrit dans les études systématiques qu’il a faites dans les années 1810-1820 sur les sels. L’analyse rigoureuse des réactions, et l’observation soigneuse de leur déroulement, permettront à Thenard de remarquer l’apparition de gaz dioxygène au sein du milieu réactionnel. Il vient de découvrir un nouveau composé qu’il appelle eau oxygénée, dont il va étudier immédiatement toutes les propriétés physiques et chimiques. L’une des premières applications du produit est faite avec son collègue chimiste et peintre Léonor Mérimée pour enlever des taches brunes sur des gravures anciennes.

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Grimaux produit des documents d’archives qui signent la naissance de cette publication à l’initiative d’Adet (1763-1834) et grâce à la ténacité de Lavoisier (1743-1794) en avril 1789, après une gestation de deux années rendue difficile par la censure d’Ancien Régime. Suspendues par l’arrestation de Lavoisier, en 1793, et reprises en 1797, les Annales de chimie (1789-1816), puis Annales de chimie et de physique ont procuré dans leur langue aux chimistes français une information sur tous les travaux de chimie en France et à l’étranger jusqu’en 1913. La publication se poursuit depuis 1978 sous le titre Annales de chimie - Sciences des matériaux.

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Le chimiste Edouard Grimaux est secrétaire général de l’AFAS, fondée par son maître Adolphe Wurtz (1817-1884) et les chercheurs de son laboratoire, au lendemain de la guerre de 1870. Il définit ici l’AFAS comme une « œuvre de patriotisme ». Il rappelle les objectifs des fondateurs et rend compte après une décennie des progrès de l’association ignorée par l’Académie des sciences. Il rend hommage à Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) qui a soutenu l’initiative de Wurtz, et, plus longuement et chaleureusement à Wurtz. L’un et l’autre viennent de disparaître.

Dans cette conférence prononcée devant l’Association française pour l’avancement des sciences au congrès de Caen, Grimaux expose comment la notation atomique a donné naissance à une série d’hypothèses sur la constitution des corps organiques dont l’ensemble constitue la théorie atomique. Longtemps combattue en France, la théorie a permis d’envisager la synthèse de produits industriels, colorants, parfums et arômes et médicaments, qui ont bouleversé l’économie telle l’alizarine de synthèse venue concurrencer et remplacer la couleur extraite de la garance.

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Grimaux est l’un des artisans de la célébration du jubilé de Cannizzaro à Paris en 1896. Il fait connaître ici le très important discours prononcé à cette occasion par le chimiste italien dans lequel celui-ci retrace son parcours scientifique, en particulier le rôle des chimistes français, et son action pour l’adoption de la théorie atomique fondée sur l’hypothèse d’Avogadro-Ampère dont Charles Gerhardt (1816-1856) n’avait pas reconnu l’importance. Il expose comment les idées de nombreux chimistes ont alimenté sa réflexion et comment leurs travaux ont détruit les objections et oppositions qui avaient prévalu jusqu’en 1860. Il souligne que le point de départ de sa recherche a été la nécessité de rendre son cours compréhensible par ses élèves. C’est un très bel exemple de l’orientation de la recherche par l’enseignement.

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Grimaux publie une lettre de Bayen (1725-1798), datée de 1775, au rédacteur du Journal de physique, dans laquelle cet apothicaire des armées fait connaître l’ouvrage de Jean Rey (1583-1645) et ses travaux sur la cause de l’accroissement de poids de métaux calcinés. Grimaux a localisé plusieurs exemplaires du livre de Jean Rey. En 1896 il suscitait et préfaçait la réimpression de cet ouvrage dans l’édition de 1630 (« Essais de Jean Rey, docteur en médecine, sur la recherche de la cause pour laquelle l’étain et le plomb augmentent de poids quand on les calcine »).

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Grimaux trace une biographie scientifique très complète de Cahours, son prédécesseur dans la chaire de chimie organique de l’École polytechnique. Il souligne ses apports aux avancées de la synthèse organique et aux avancées théoriques de la chimie (notions de fonction et de série organiques, loi d’Avogadro, valence).

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