ASCANIO SOBRERO, una chimica organica esplosiva.

Gianmarco Ieluzzi
Dipartimento di Chimica Generale e Chimica Organica
Università degli Studi di Torino
ASCANIO SOBRERO,
una chimica organica esplosiva.
Casale Monferrato, 12 otobre 1812
Studi di medicina all’Università di Torino, laurea nel 1832 e
specializzazione in chirurgia nel 1833; esercizio della professione medica
1843
Egli aveva in animo di dedicarsi all’insegnamento, ma nonsuperò l’esame
abilitante, detto di aggregazione.
Studi di chimica con Giovanni Antonio Giobert
(chimica applicata alle arti e in particolare di chimica
agricola) fno al 1834.
Lo zio Carlo Raffaele Sobrero e la chimica
Considérations générales sur la constitution du fer, de la fonte et de l’acier, et application à la fabrication de l’acier
et de la fonte (Répertoire de Chimie appliquée (1862), t. IV, pag. 377-381); Sunto di alcune ricerche sulle sostanze
minerali che accompagnano il manganese di S. Marcello, provincia di Aosta (Mem. R. Accad. delle Scienze di Torino, t.
XXXVIII, pag. XXIII); Observations sur les méthodes suivies dans les fonderies de bronze pour l’artillerie et
modifcations qu’y ont été introduites (Mem. R. Accad. delle Scienze di Torino, t. XXXVIII, pag. 75)..
Assistente di Vittorio Michelotti e di Giuseppe
Lavini, rispettivamente professore di chimica
farmaceutica e assistente alla cattedra di chimica
medico-farmaceutica.
1761 - 1834
Parigi, 1840
Théophile-Jules Pelouze
1807-1867
Giessen (Germania), 1843
J. von Liebig
(Darmstadt 12.5.1803
- Monaco 18.4.1873) Il laboratorio di Giessen è destinato a dirigere i novelli chimici nelle applicazioni pratiche dei
precetti chimici attinti da essi o nella scuola chimica della stessa università, od in altra qualunque;
esso ammette perciò indistintamente alunni nazionali e stranieri. Ricevuti questi nel laboratorio, vi
incominciano la loro istruzione pratica coll’applicarsi ai lavori di analisi qualitativa; il dott.
Fresenius ne ha special cura, ed è seguendo la scorta della sua operetta che si guida questo primo
esercizio, il quale dura ordinariamente quattro mesi: esso consiste nel riconoscere la
composizione di miscugli, o composti di complicazione sempre crescente, fatti ad arte, e segnati
da numeri d’ordine corrispondenti ai numeri di un registro in cui sta scritta la composizione di
ciascun miscuglio, o composto: così i risultati delle operazioni analitiche eseguite dall’alunno si
possono sottoporre ad esame critico, e riconoscersi se giusti od erronei. A questo esercizio
succede quello della determinazione quantitativa di combinazioni inorganiche, come per esempio
dell’acido e della base di un sale, la determinazione degli elementi delle specie mineralogiche, ecc.
Finalmente gli alunni fanno passo ai metodi di determinazione degli elementi dei corpi organici,
carbonio, idrogene, nitrogene; pel quale esercizio scelgonsi sostanze di composizione conosciuta,
come alcool, zuccaro, amido, ecc.; sicchè anche a loro riguardo i risultati si possono sottoporre ad
esame critico. Egli è dopo questi molteplici esercizi pratici che gli alunni passano ad eseguire
ricerche scientifche su corpi non ancora conosciuti, ed in queste essi sono diretti dalle sollecite
cure del professore Liebig, il quale è sempre liberalissimo di suggerimenti e consigli.
Introduzione alla traduzuine: Fresenius, Guida all’analisi chimica qualitativa, Torino, G. Pomba, 1845.
I laboratorii di Giessen, di Parigi, di Stockholm, di Berlino, di Heidelberg,
di Marburg attiravano i giovani chimici:
Malaguti e poi Piria a Parigi presso Dumas, Gay-Lussac, Regnault, ecc.;
Sobrero a Parigi con Pelouze e poi a Giessen con Liebig;
Carlo Sobrero a Stockholm con Berzelius, Doveri a Parigi, Peyrone a
Giessen
«Ma anche taluni di questi quando furono di ritorno in patria non
fecero, scientifcamente, più nulla; la loro produzione scientifca diminuì
assai o cadde nel nulla. Selmi non potè, o non volle, andare all’estero e deve
tutto a sè stesso; la sua numerosa produzione scientifca è dovuta
unicamente al suo ingegno, alla sua grande energia di lavoro ed alla sua
grande costanza. Esempio più unico che raro. Però Sobrero, che tanta
simpatia ed affetto e stima nutriva per l’amico Selmi, fu fra i pochi che,
tornati in Italia dopo il soggiorno di alcuni anni all’estero, utilizzarono
quanto avevano appreso nei laboratorii dei grandi chimici stranieri.» (Icilio
Guareschi)
TRE FILONI PRINCIPALI DI RICERCA
(1) la scoperta della nitroglicerina, del
nitrosaccarosio e della nitromannite,
Guaiacolo: etere monometilico del
pirocatecolo 2-metossifenolo
(1) del guaiacolo e del sobrerolo (idrato di pirrolo)
C10H18O2 ( Armstrong in onore di Sobrero),
1,2,3-trinitrossipropanotrinitrina
trinitrato di glicerina
trinitroglicerina
trinitroglicerolo
glicerina fulminante
piroglicerina
TRE FILONI PRINCIPALI DI RICERCA
(1) la scoperta della nitroglicerina, del
nitrosaccarosio e della nitromannite,
Guaiacolo: etere monometilico del
pirocatecolo 2-metossifenolo
(1) del guaiacolo e del sobrerolo (idrato di pirrolo)
C10H18O2 ( Armstrong in onore di Sobrero),
1,2,3-trinitrossipropanotrinitrina
trinitrato di glicerina
trinitroglicerina
trinitroglicerolo
glicerina fulminante
piroglicerina
(3)Collaborazione con F. Selmi (PbCl4 e sullo
zolfo colloidale).
Nel 1860 riprende lo studio della nitroglicerina, ne
descrive il metodo di preparazione e
le proprietà fondamentali; comprende che è un
potente esplosivo e che può essere utilizzata a
livello industriale.
In America era già applicata in terapeutica sotto il
nome di glonoina sino dal 1854.
LE SCOPERTE DEL 1847
1,2,3-trinitrossipropanotrinitrina
trinitrato di glicerina
trinitroglicerina
trinitroglicerolo
glicerina fulminante
piroglicerina
(2R,3R,4R,5R)-esano-1,23,4,5,6-esol-1,2,3,4,5,6-esanitrato
mannitolo esanitrato
nitromannite
nitromannitolo
Angelo Saluzzo poco dopo la metà del secolo XVIII (1757-1760) pubblicò nei primi
due volumi della R. Accademia di Torino quattro memorie sui gas dalla polvere da
guerra: la combustione della polvere nera è tanto più pronta quanto più grande è la
pressione (Miscell. phil. mat. Soc. priv. Taurinensis, 1759, t. I e 1760-61, t. II).
Il generale Piobert e il lavoro di Saint-Robert, di Frankland e di Dufour.
Lo stato degli studi sui derivati nitrici
di sostanze organiche prima di Sobrero
Derivati di sostituzione e di eterifcazione nitrica con potere
esplosivo :
Acido picrico sintetizzato nel 1771 da Peter Woulfe (A Method of
dying Wool and Silk, of a yellow colour, with Indigo; and also with
several other blue and red colouring substances, in Phil. Trans., 1771,
vol. LXI, parte I, pag. 127-130). Tuttavia Woulfe, che preparò il color
giallo dall’indaco con l’acido nitrico, non accenna al fatto di averlo
ottenuto allo stato solido, cristallino.
XV secolo: eteri nitrici preparati dall’alcol: Joh. Thölde (detto Basilio Valentino) distillando
una miscela di spirito di vino e di spirito di nitro o acido nitrico. Questo prodotto medicinale
era denominato spiritus nitri dulcis e poi spiritus nitrico-aethereus; e Kunckel nel 1681
separasse quel prodotto detto poi etere nitroso.
1786, Berthollet: un nuovo composto ricco di ossigeno e che
allora si chiamò ossimuriato di potassa e in seguito clorato di
potassio (sale di Berthollet).
Misto a materie combustibili esplode con grande violenza;
l’esplosione è più esotermica che non col nitrato potassico. Il
tentativo di una nuova polvere da guerra: sostituire al nitro il
nuovo sale, il clorato potassico: la terribile esplosione che
ebbe luogo nel polverifcio di Essonne nel 1786, presenti
Lavoisier e Berthollet fece abbandonare l’idea.
Inoltre: le polveri con clorato corrodevano troppo le armi.
1793, Giobert: durante la preparazione dell’etere nitroso
per l’azione dell’acido nitrico sull’alcol
osservò un’energica esplosione (Annali di Chimica di
BRUGNATELLI, 1793, t. IV, pag. 107).
L. Brugnatelli e van Mons ottennero delle miscele esplosive
col nitrato di mercurio e fosforo, oppure col fosforo ed
altri nitrati (A. Ch. I, t. XXVII, pag. 74 e 79).
1800 Edward Howard, il fulminato di mercurio: nitrato di
mercurio con alcol ed acido nitrico concentrato scoprì un
potentissimo esplosivo, il fulminato di mercurio, ed in modo
analogo il fulminato di argento (On a new fulminating Mercury,
Philosoph.Trans.,1800,parte I,pag.204-238).
I fulminati furono poi studiati da Liebig, da Liebig e GayLussac, da Wöhler e da altri.
Liebig: Sur l’Argent et le Mercure fulminans in A. Ch.
[I],1823,t.XXIV,pag.294. Le prime esperienze di Liebig sui fulminati,
iniziate in Germania, furono fatte a Parigi nel laboratorio privato del
dottore Quesneville, diretto da Gaultier De Claubry (V. Monit. Scient.,
1873, pag. 462), poi continuate nel laboratorio di Gay-Lussac).
Chevreul dal 1807 al 1809 studiò l’azione dell’acido nitrico su molte
sostanze organiche e preparò l’amaro d’indaco per azione dell’acido
nitrico sull’indaco. Al nome di amaro d’indaco o amaro di Welter sostituì
quello di acido picrico. Ma in questi lavori nulla si trova che abbia
relazione cogli esplosivi nitrici. Chevreul: De l’action de l’acide nitrique sur le
liège (A. Ch. [I], 1807, t. XXXXII): Sur les substances amères formées par la réaction de
l’acide nitrique sur l’indigo (A. Ch. [I], 1809, t. LXXII); Sur les substances tannantes
formées par la réaction de l’acide nitrique sur plusieurs matières végétales (A. Ch. [I],
1810, t. LXXIII).
Liebig fu il primo a fare uno studio serio sull’amaro di Welter o acido
picrico che egli denominò acido carboazotico; ne determinò la
composizione, le proprietà e ne studiò i sali.(Mémoire sur la substance amère
produite par l’action de l’acide nitrique sur l’indigo, la soie et l’aloès in A. Ch. [2], 1827,
t. XXXV, pag. 72).
Michel Eugene Chevreul
1786-1889
Braconnot, chimico ed insegnante botanica a Nancy, nel 1832-33
fece reagire l’acido nitrico concentrato sull’amido, ottennendo una
soluzione mucilaginosa che coll’acqua dava un coagulo caseiforme; il
prodotto, bianco, lavato e disseccato, «pesait exactement comme la
quantité d’amidon em- ployée». La chiama xiloidina.
1834 Mitscherlich scopre il nitrobenzid o nitrobenzene (per azione
dell’acido nitrico sul benzene). Importanza per l’industria chimica:
Zinin dimostrò che per riduzione si trasforma in anilina e da questa
poi in seguito, dopo il 1858, si scoprirono i colori di anilina. Il
nitrobenzene segna dunque il vero punto di partenza per le materie
coloranti dette colori di anilina.
L’attenzione di molti chimici nel 1845-46 si rivolse invece al
fulmicotone o nitrocellulosa, nuovo e vero esplosivo scoperto quasi
contemporaneamente da Schönbein di Basilea e da Böttger di
Frankfurt.
Eilhard Mitscherlich (1794-1863)
L'IMPRESA DI SOBRERO
Dopo il 1846 scelse come argomento di studio il saccarosio, la mannite, il lattosio, poi una
sostanza alla quale sino allora nessuno aveva pensato: la glicerina
Nei primi mesi del 1847 scoprì il più potente di tutti gli esplosivi: la piroglicerina o glicerina
fulminante. “Ed il merito è tutto suo, perchè fece la scoperta a Torino senza l’aiuto di
nessuno” (I. Guareschi).
Sobrero preparò la nitroglicerina:
facendo agire sulla glicerina un miscuglio di acidi nitrico e solforico concentrati - come fece
Schönbein per il cotonpolvere - mentre tutti i chimici precedenti avevano adoperato il solo
acido nitrico.
Braconnot, Pelouze ed altri non ottennero nulla usando la xiloidina:
per nitrazione parziale della glicerina o perparziale saponifcazione della trinitroglicerina
con acido solforico diluito ottenevano infatti solamente due dinitroglicerine isomere.
Sempre nel 1847: manda per lettera a Francesco Selmi una Nota Sulla glicerina fulminante o
piroglicerina, che fu presentata da Selmi al Congresso degli Scienziati di Venezia. NB: Sobrero
migliora già il processo di sintesi.
Nel 1851 poi il Selmi descrisse la glicerina fulminante o piroglicerina nelle annotazioni fatte
alla traduzione del Corso di Chimica del Regnault, vol. IV.
Nel 1860, cioè tredici anni dopo la scoperta della nitroglicerina, Sobrero pubblicò nel
Répertoire de Chimie appliquée un’altra breve Nota: Sur la pyroglycérine
La breve Nota: Sur la pyroglycérine pubblicata nei Répertoire de Chimie
appliquée
Nel 1859 a Stockholm non era vi giornali speciali di chimica applicata; (c'erano
le Memorie della R. Accademia delle Scienze di Torino);
Si trovavano però il Répertoire de Chimie appliquée, pubblicato dalla Société de
Chimie de Paris, per iniziativa del Wurtz, ed il Moniteur Scientifque del D.r
Quesneville.
1847, 1848, 1860, 1863 e 1867