La espectroscopia infrarroja (IR) mide las vibraciones moleculares en la región de 4000 a 400 cm⁻¹. El espectro se divide en dos zonas analíticas: la región de grupos funcionales (4000-1300 cm⁻¹), donde aparecen las frecuencias características de los grupos, y la región de la huella dactilar (1300-400 cm⁻¹), que contiene patrones complejos únicos para cada molécula. Una interpretación exitosa requiere el examen sistemático de ambas regiones.
Cada grupo funcional absorbe dentro de una ventana de frecuencia característica debido a la masa de los átomos y la constante de fuerza del enlace. Las frecuencias de referencia clave incluyen: estiramiento O-H (ancho, 3200-3600 cm⁻¹), estiramiento N-H (3300-3500 cm⁻¹, típicamente más agudo que O-H), estiramiento C-H (2850-3000 cm⁻¹ para alifático, 3010-3100 cm⁻¹ para aromático), estiramiento C=O (1680-1750 cm⁻¹), estiramiento C=C (1620-1680 cm⁻¹) y estiramiento C-O (1050-1300 cm⁻¹). El enlace de hidrógeno ensancha significativamente las bandas O-H y N-H y las desplaza a números de onda más bajos, proporcionando información sobre las interacciones intermoleculares en la muestra.
La preparación de la muestra afecta la calidad espectral. La técnica de pastilla de KBr implica moler 0,5-1% de muestra con KBr seco y prensar en un disco transparente. La reflectancia total atenuada (ATR) elimina por completo la preparación de la muestra presionando la muestra contra un cristal de alto índice de refracción (diamante, ZnSe o Ge) y midiendo la onda evanescente. La ATR se ha convertido en el método de muestreo dominante debido a su velocidad, reproducibilidad y capacidad para medir sólidos, líquidos y pastas sin modificación.
La sustracción espectral es una técnica poderosa de procesamiento de datos para espectroscopia de diferencia. Al restar digitalmente un espectro de referencia (ej., disolvente o matriz) del espectro de la muestra, el analista puede aislar las bandas de absorción del analito. Este enfoque es particularmente útil para identificar componentes traza, monitorear intermedios de reacción y analizar productos formulados donde el ingrediente activo está presente a baja concentración.
La interpretación combinada con otras técnicas espectroscópicas mejora drásticamente la elucidación estructural. El IR identifica grupos funcionales, la RMN proporciona información del esqueleto carbono-hidrógeno y la espectrometría de masas determina el peso molecular y los patrones de fragmentación. En la práctica, la interpretación del IR a menudo sirve como el primer paso — un escaneo rápido revela qué grupos funcionales están presentes, guiando el posterior análisis de RMN y EM hacia una asignación estructural completa.
