红外 (IR) 光谱是一种分析技术，可测量分子对红外辐射的吸收，提供有关分子振动和官能团的信息。它对于识别化学键、确认化合物身份和监测反应至关重要。

红外吸收原理

当辐射频率与化学键的自然振动频率相匹配时，分子会吸收红外辐射，导致化学键拉伸、弯曲或摇摆。对于具有红外活性的振动模式，分子偶极矩必须在振动过程中发生变化。光谱绘制为透射率 (%) 与波数 (cm-1) 的关系，其中中红外区域跨越 4000-400 cm-1。

关键光谱区域

红外光谱分为两个关键区域。官能团区域 (4000-1500 cm-1) 包含特定键的特征吸收，例如 O-H (3200-3600 cm-1)、N-H (3300-3500 cm-1)、C=O (1700-1750 cm-1) 和 CeqN (2200-2260 cm-1)。指纹区域 (1500-400 cm-1) 提供每个分子独特的复杂吸收模式，用于通过光谱匹配进行化合物识别。

仪器仪表

傅里叶变换红外 (FT-IR) 光谱仪使用干涉仪同时收集所有波长，通过傅里叶变换产生光谱。衰减全反射 (ATR) 附件允许直接测量固体或液体样品，无需准备。对于传输模式，样品制备涉及用于固体的 KBr 颗粒或 Nujol 研磨物以及用于液体的薄膜。

样品处理

固体可以用 KBr 研磨并压成透明颗粒，或直接使用 ATR 测量。将液体放置在 NaCl 或 KBr 盐板之间，这些盐板对红外辐射是透明的。气体在专门的气室中测量，具有长路径长度以增强吸收。

应用程序

红外光谱用于有机合成和天然产物化学中官能团的鉴定，聚合物成分和降解产物的确认，油漆、纤维和药物的法医分析，以及实时监测反应进程和检测中间体。