Angen ailysgrifennu gwerslyfrau cemeg ar ôl ymchwil newydd

Yn ôl gwyddonwyr, mae angen newid gwerslyfrau cemeg, ar ôl iddyn nhw ddarganfod bod agwedd sylfaenol ar gemeg organig strwythurol wedi’i disgrifio’n anghywir ers bron i 100 mlynedd.

Mae’r tîm o Ysgol Cemeg Prifysgol Caerdydd yn anghytuno â’r gred hirsefydlog bod grwpiau alcyl – grwpiau cemegol sy’n cynnwys atomau carbon a hydrogen wedi’u trefnu mewn cadwyn – yn cyfrannu electronau at rannau eraill o foleciwl.

Yn hytrach, mae ymchwil y tîm yn dangos bod grwpiau alcyl mewn gwirionedd yn tynnu electronau ymaith o weddill y moleciwl, gan eu gwneud yn grwpiau sy’n tynnu electronau’n ôl o’u cymharu â hydrogen.

Defnyddiodd y tîm ddulliau cyfrifiadurol uwch i ddadansoddi sut mae electronau’n cael eu dosbarthu mewn moleciwlau â grwpiau alcyl.

Mae eu canfyddiadau, sydd wedi’u cyhoeddi yn y cyfnodolyn Organic & Biomolecular Chemistry, yn gwyrdroi bron i 100 mlynedd o ddogma ym maes cemeg organig.

Dywedodd y prif awdur, Dr Mark Elliott o Ysgol Cemeg Prifysgol Caerdydd: “Mae’r wybodaeth hon am effaith anwythol grwpiau alcyl i’w chael ym mhob gwerslyfr ar gemeg organig, ac mae’n cael ei defnyddio i esbonio gwahanol nodweddion moleciwlau.

“Mae’n ymddangos bod y wybodaeth hon yn anghywir a bod grwpiau alcyl mewn gwirionedd yn tynnu electronau’n ôl o’u cymharu â hydrogen. Mae’n hanfodol bod cemegwyr yn deall maint a chyfeiriad effeithiau anwythol grwpiau alcyl er mwyn iddyn nhw allu rhoi cyd-destun priodol i’r holl effeithiau eraill.”

Mae dosbarthiad electronau mewn moleciwlau’n ganolog i gemeg ac yn effeithio ar bob agwedd ar adweithedd cemegol.

Mae rhai rhannau o foleciwl yn cyfrannu electronau at rannau eraill mewn sawl ffordd, a'r ffordd symlaf yw drwy effaith anwythol.

Ychwanegodd Dr Elliott: "Gan i mi gael fy nysgu bod grwpiau alcyl yn cyfrannu electronau’n anwythol, roedd yn syndod ychydig flynyddoedd yn ôl pan ddechreuais i amau hyn. Roedd yna rai darnau o ddata nad oedden nhw’n gwneud unrhyw synnwyr i mi.

“Felly, edrychais i ar y llenyddiaeth, ac mae’n ymddangos bod rhai pobl eraill wedi amau hyn hefyd dros y blynyddoedd. Er hynny, nid yw eu gwaith wedi llwyddo i newid y farn gyffredin. Mae ein hastudiaeth yn cyflwyno’r data cadarn sydd eu hangen i gryfhau’r achos.

“Gan fod y wybodaeth yn yr holl werslyfrau’n anghywir, bydd angen iddyn nhw gael eu cywiro, sy’n eithaf arwyddocaol, ac ni alla’ i gofio rhywbeth fel hyn erioed yn digwydd.”

Mae’r papur, ‘Alkyl groups in organic molecules are NOT inductively electron-releasing’, wedi’i gyhoeddi yn Organic & Biomolecular Chemistry.