說到分子光譜法就不得不提紫外可見分光光度法和紅外光譜法，我們已經(jīng)詳細(xì)地介紹了紫外可見分光光度法，今天咱們再具體說一說紅外光譜法以及紅外光譜圖解析的基礎(chǔ)知識。
譜圖解析基本知識
1、基團(tuán)頻率區(qū)
中紅外光譜區(qū)可分成4000cm-1~1300（1800）cm-1和1800（1300）cm-1~600cm-1兩個(gè)區(qū)域。最有分析價(jià)值的基團(tuán)頻率在4000cm-1~1300cm-1之間，這一區(qū)域稱為基團(tuán)頻率區(qū)、官能團(tuán)區(qū)或特征區(qū)。區(qū)內(nèi)的峰是由伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收帶，比較稀疏，容易辨認(rèn)，常用于鑒定官能團(tuán)。
在1800cm-1（1300cm-1）~600cm-1區(qū)域內(nèi)，除單鍵的伸縮振動(dòng)外，還有因變形振動(dòng)產(chǎn)生的譜帶。這種振動(dòng)基團(tuán)頻率和特征吸收峰與整個(gè)分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)稍有不同時(shí)，該區(qū)的吸收就有細(xì)微的差異，并顯示出分子特征。這種情況就像人的指紋一樣，因此稱為指紋區(qū)。指紋區(qū)對于指認(rèn)結(jié)構(gòu)類似的化合物很有幫助，而且可以作為化合物存在某種基團(tuán)的旁證。
基團(tuán)頻率區(qū)可分為三個(gè)區(qū)域：
（1）4000~2500cm-1X-H伸縮振動(dòng)區(qū)，X可以是O、N、C或S等原子。
O-H基的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3650~3200cm-1范圍內(nèi)，它可以作為判斷有無醇類、酚類和有機(jī)酸類的重要依據(jù)。
當(dāng)醇和酚溶于非極性溶劑（如CCl4），濃度于0.01mol.dm-3時(shí)，在3650~3580cm-1處出現(xiàn)游離O-H基的伸縮振動(dòng)吸收，峰形尖銳，且沒有其它吸收峰干擾，易于識別。當(dāng)試樣濃度增加時(shí)，羥基化合物產(chǎn)生締合現(xiàn)象，O-H基的伸縮振動(dòng)吸收峰向低波數(shù)方向位移，在3400~3200cm-1出現(xiàn)一個(gè)寬而強(qiáng)的吸收峰。
胺和酰胺的N-H伸縮振動(dòng)也出現(xiàn)在3500~3100cm-1，因此，可能會(huì)對O-H伸縮振動(dòng)有干擾。
C-H的伸縮振動(dòng)可分為飽和和不飽和的兩種：
飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-1以下，約3000~2800cm-1，取代基對它們影響很小。
如-CH3基的伸縮吸收出現(xiàn)在2960cm-1和2876cm-1附近；
R2CH2基的吸收在2930cm-1和2850cm-1附近；
R3CH基的吸收基出現(xiàn)在2890cm-1附近，但強(qiáng)度很弱。
不飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-1以上，以此來判別化合物中是否含有不飽和的C-H鍵。
苯環(huán)的C-H鍵伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3030cm-1附近，它的特征是強(qiáng)度比飽和的C-H漿鍵稍弱，但譜帶比較尖銳。
不飽和的雙鍵=C-H的吸收出現(xiàn)在3010~3040cm-1范圍內(nèi)，末端=CH2的吸收出現(xiàn)在3085cm-1附近。叁鍵C-H上的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在更高的區(qū)域（3300cm-1）附近。
（2）2500~1900cm-1為叁鍵和累積雙鍵區(qū)，主要包括-C≡C、-C≡N等叁鍵的伸縮振動(dòng)，以及-C=C=C、-C=C=O等累積雙鍵的不對稱性伸縮振動(dòng)。
對于炔烴類化合物，可以分成R-C≡CH和R￠-C≡C-R兩種類型：
R-C≡CH的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在2100~2140cm-1附近；
R￠-C≡C-R出現(xiàn)在2190~2260cm-1附近；
R-C≡C-R分子是對稱，則為非紅外活性。
-C≡N基的伸縮振動(dòng)在非共軛的情況下出現(xiàn)2240~2260cm-1附近。
當(dāng)與不飽和鍵或芳香核共軛時(shí)，該峰位移到2220~2230cm-1附近。
若分子中含有C、H、N原子，-C≡N基吸收比較強(qiáng)而尖銳。若分子中含有O原子，且O原子離-C≡N基越近，-C≡N基的吸收越弱，甚至觀察不到。
（3）1900~1200cm-1為雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)，該區(qū)域重要包括三種伸縮振動(dòng)：
C=O伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1900~1650cm-1，是紅外光譜中特征的且往往是明顯的吸收，以此很容易判斷酮類、醛類、酸類、酯類以及酸酐等有機(jī)化合物。
酸酐的羰基吸收帶由于振動(dòng)耦合而呈現(xiàn)雙峰。
苯的衍生物的泛頻譜帶，出現(xiàn)在2000~1650cm-1范圍，是C-H面外和C=C面內(nèi)變形振動(dòng)的泛頻吸收，雖然強(qiáng)度很弱，但它們的吸收面貌在表征芳核取代類型上有一定的作用。
2、指紋區(qū)
（a）1800（1300）cm-1~900cm-1區(qū)域是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、P-O、Si-O等單鍵的伸縮振動(dòng)和C=S、S=O、P=O等雙鍵的伸縮振動(dòng)吸收。
其中：1375cm-1的譜帶為甲基的C-H對稱彎曲振動(dòng)，對識別甲基十分有用，C-O的伸縮振動(dòng)在1300~1000cm-1，是該區(qū)域明顯的峰，也較易識別。
（b）900~650cm-1區(qū)域的某些吸收峰可用來確認(rèn)化合物的順反構(gòu)型。利用上區(qū)域中苯環(huán)的C-H面外變形振動(dòng)吸收峰和2000~1667cm-1區(qū)域苯的倍頻或組合頻吸收峰，可以共同配合確定苯環(huán)的取代類型。
譜圖分析的順口溜
（1）外可分遠(yuǎn)中近，中紅特征指紋區(qū)，1300來分界，注意橫軸劃分異?？磮D要知紅外儀，弄清物態(tài)液固氣，樣品來源制樣法，物化性能多聯(lián)系。識圖先學(xué)飽和烴，三千以下看峰形。
（2）2960、2870是甲基，2930、2850亞甲基峰。1470碳?xì)鋸潱?380甲基顯。二個(gè)甲基同一碳，1380分二半。面內(nèi)搖擺720，長鏈亞甲基亦可辨。
（3）烯氫伸展過三千，排除倍頻和鹵烷。末端烯烴此峰強(qiáng)，只有一氫不明顯。
（4）化合物，又鍵偏，～1650會(huì)出現(xiàn)。烯氫面外易變形，1000以下有強(qiáng)峰。910端基氫，再有一氫990。順式二氫690，反式移至970；單氫出峰820，干擾順式難確定。
（5）炔氫伸展三千三，峰強(qiáng)很大峰形尖。三鍵伸展二千二，炔氫搖擺六百八。
（6）芳烴呼吸很特征，1600～1430，1650～2000泛峰，取代方式區(qū)分明。900～650，面外彎曲定芳?xì)?。五氫吸收有兩峰?00和750，四氫只有750，二氫相鄰830，間二取代出三峰，700、780，880處孤立氫。
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