红外光谱（IR）是一种分析技术，通过测量分子对红外辐射的吸收来提供分子振动和官能团的信息。它对于鉴定化学键、确认化合物身份和监测反应至关重要。

红外吸收原理

当红外辐射的频率与化学键的自然振动频率匹配时，分子吸收红外辐射，导致键发生伸缩、弯曲或摇摆。振动模式要具有红外活性，分子偶极矩在振动过程中必须发生变化。光谱以透射率（%）对波数（cm-1）作图，中红外区覆盖 4000-400 cm-1。

主要光谱区域

IR 光谱分为两个关键区域。官能团区（4000-1500 cm-1）包含特定键的特征吸收，如 O-H（3200-3600 cm-1）、N-H（3300-3500 cm-1）、C=O（1700-1750 cm-1）和 C≡N（2200-2260 cm-1）。指纹区（1500-400 cm-1）提供每个分子独有的复杂吸收图案，用于通过光谱比对鉴定化合物。

仪器组成

傅里叶变换红外（FT-IR）光谱仪使用干涉仪同时采集所有波长，通过傅里叶变换生成光谱。衰减全反射（ATR）附件允许直接测量固体或液体样品而无需制备。对于透射模式，固体样品需制备 KBr 压片或 Nujol 糊，液体样品制备成薄膜。

样品处理

固体可与 KBr 研磨并压制成透明片，或直接使用 ATR 测量。液体置于 NaCl 或 KBr 盐片之间，这些盐片对红外辐射透明。气体在具有长光程的专用气体池中测量以增强吸收。

应用

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