红外光谱法

拨动一根吉他弦，它会以一个由长度、张力和重量决定的音高振动。分子内部的键就像连着不同质量小球的微型弹簧，它们也会振动——以各自特有的频率伸缩和弯曲。红外光谱让看不见的红外光穿过样品，每根键都恰好吸收与它自身固有振动相匹配的那个频率，在透过的光里留下一个凹陷。这些凹陷的图样告诉你分子含有哪些键，因而含有哪些官能团。

读法是这样的。键上较重的原子，就像弹簧上较重的重物，振动得较慢（频率较低）；较硬的键，比如三键，振动得较快（频率较高）。所以每个官能团都在一个特征区域吸收，以波数（cm-1）计量。最有诊断价值的伸缩位于约 1500 cm-1 以上的高频区：醇的宽 O-H 伸缩约在 3300，羰基的强而尖锐的 C=O 约在 1700，胺的 N-H 约在 3400，腈的尖锐 C#N 约在 2250，烯烃较弱的 C=C 约在 1650。在 1700 cm-1 附近看到一条强带，就是在喊"这里有个羰基"。

红外快、便宜、只需极少样品，所以它常是化学家最先跑的一张谱，用来问最简单的问题：存在哪些官能团？它不会画出整个碳骨架——那是 NMR 的活儿——但它能确认那些标志性基团的有无，而这在鉴定未知物时已经成功了一半。