Analyse fonctionnelle par colorimétrie et fluorimétrie

Les réactions colorées, autrefois décrites pour des espèces chimiques particulières, étaient généralement d’origine empirique, parfois découvertes fortuitement et n’étaient souvent ni sensibles ni même sélectives. Bénéficiant du développement de la synthèse organique et des méthodes instrumentales, des études exhaustives ont permis d’isoler et d’identifier les produits formés. Les preuves ainsi apportées aux schémas réactionnels ont offert des points d’appui à la recherche, et la connaissance d’autres réactions de la chimie organique a, dès lors, permis de concevoir des méthodes analytiques nouvelles. Ainsi, l’analyse organique ne procède pas seulement par clivage sinon destruction de la matière puisque, au niveau des éléments de structure carbonée, on pratique aussi des cyclisations, duplications, cycloadditions, etc.

En analyse fonctionnelle, tout procédé dont le mécanisme a été établi devrait être applicable, toutes choses égales, à tous les composés bénéficiant de la fonction cible. Mais la réactivité de celle-ci n’est pas indépendante ; elle est liée à la structure de l’ensemble de la molécule et cette corrélation peut aller jusqu’à empêcher toute réactivité.

Sur le plan pratique, il s’avère ainsi que, avec les techniques d’analyse fonctionnelle par spectrométrie dans le visible et l’ultraviolet ou par fluorimétrie, la valeur relative des résultats n’est pas identique pour toutes les substances qui possèdent la même fonction à doser. Toutefois, dans des limites bien déterminées, la loi de Lambert-Beer, relation linéaire entre l’absorbance et la quantité de substance mise en œuvre, demeure satisfaisante. Elle autorise les essais quantitatifs à condition de pratiquer l’étalonnage à l’aide de l’espèce chimique elle-même.

M. Pesez et J. Bartos ont développé dans des ouvrages de portée internationale de nombreuses applications de la colorimétrie, de la fluorimétrie et également de la spectrophotométrie ultraviolette en indiquant les valeurs des longueurs d’ondes et le domaine de concentrations appropriés.

En analyse organique, l’usage des méthodes colorimétriques dans le visible et des méthodes fluorimétriques diminue au profit de méthodes instrumentales directes ne faisant pas appel à des réactions préalables comme la spectrométrie de masse, la résonance magnétique nucléaire ou l’infrarouge qui fournissent une image de l’ensemble de la molécule. Cependant, l’analyse fonctionnelle par colorimétrie ou fluorimétrie continue à être utilisée pour une identification rapide des molécules sans recourir à un appareillage sophistiqué avec éventuellement une extraction par un solvant non miscible.

La mise en œuvre de ces réactions chimiques conserve aussi l’avantage de matérialiser la réactivité des groupements fonctionnels. La connaissance de celle-ci permet souvent de prévoir la stabilité des molécules organiques, les incompatibilités dans le cas de mélanges et éventuellement la perte d’activité ou la formation de produits toxiques.

Enfin, ces dernières années, un champ d’application est nouvellement apparu avec le développement de la biologie moléculaire qui exploite largement ces techniques pour mettre en évidence des composants cellulaires. Des exemples seront présentés dans le paragraphe 3.