為了解決材料測試的小伙伴們一看到譜圖分析腦袋就大的問題，小編為大家整理了四大波譜（紅外光譜IR、質(zhì)譜分析MS、核磁共振譜NMR、紫外光譜UV）測試動態(tài)圖，以期對大家有所幫助。
1、紅外光譜IR
紅外吸收光譜是分子中成鍵原子振動能級躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜，只有引起分子偶極矩變化的振動才能產(chǎn)生紅外吸收。紅外吸收光譜主要用于結(jié)構(gòu)分析、定性鑒別及定量分析。
分子的振動模式分為兩種，即伸縮振動和變形振動，以下是亞甲基和甲基的兩種振動模式。
亞甲基振動模式
甲基振動模式
紅外光譜測試
紅外光譜的特征吸收峰對應(yīng)分子基團(tuán)，因此可以根據(jù)紅外光譜推斷出分子結(jié)構(gòu)式。
以下是甲醇紅外光譜分析過程：
甲醇紅外光譜結(jié)構(gòu)分析過程
點擊查看詳情：1分鐘學(xué)會紅外光譜圖分析（內(nèi)附23首紅外分析順口溜）
2、質(zhì)譜分析MS
質(zhì)譜分析是先將物質(zhì)離子化，按離子的質(zhì)荷比分離，然后測量各種離子譜峰的強(qiáng)度而實現(xiàn)分析目的的一種分析方法。質(zhì)譜儀可以用于測定相對分子質(zhì)量、化合物分子式及結(jié)構(gòu)式。
以下是FT-ICR質(zhì)譜儀工作過程：
離子產(chǎn)生
離子收集
離子傳輸
FT-ICR質(zhì)譜的分析器是一個具有均勻（超導(dǎo)）磁場的空腔，離子在垂直于磁場的圓形軌道上作回旋運動，回旋頻率僅與磁場強(qiáng)度和離子的質(zhì)荷比有關(guān)，因此可以分離不同質(zhì)荷比的離子，并得到質(zhì)荷比相關(guān)的圖譜。
離子回旋運動
傅立葉變換
常見有機(jī)化合物的質(zhì)譜：
（1）飽和脂肪烴
a、直鏈烴
直鏈烴顯示弱的分子離子峰，
有m/z：M-29，29，43，57，71，…CnH2n＋1系列峰（σ—斷裂）
伴有m/z：27，41，55，69，……CnH2n-1系列較弱峰
b、支鏈烴
分子離子峰豐度降低
c、環(huán)烷烴
分子離子峰強(qiáng)度增加，會出現(xiàn)m/z=41，55，56，69等系列碎片離子峰。
烷基取代的環(huán)烷烴易丟失烷基，優(yōu)先失去最大基團(tuán)，正電荷保留在環(huán)上。
?。?）烯烴
容易發(fā)生烯丙基斷裂，
產(chǎn)生一系列27，41，55，69，…CnH2n-1峰，41常是基峰
?。?）芳烴
分子離子峰強(qiáng)，易發(fā)生Cα-Cβ鍵的裂解，生成的芐基m/z91是基峰。正構(gòu)烷基取代鏈越長，m/z91豐度越大。
若基峰比91大14n，表明苯環(huán)α碳上另有烷基取代。
會出現(xiàn)39，51，65，77，91，105，119，…等一系列峰。
側(cè)鏈含γ-H的會產(chǎn)生重排離子峰，m/z=92
?。?）醇和酚
醇的分子離子峰往往觀察不到，M-H有時可以觀察到
飽和醇羥基的Cα－Cβ鍵易發(fā)生斷裂，產(chǎn)生（31+14n）特征系列離子峰，伯醇的m/z31較強(qiáng)。
開鏈伯醇還可能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏?，同時脫水和脫烯（M-18-28）。
酚的分子離子峰較強(qiáng)，出現(xiàn)（M-28）（-CO），（M-29）（-CHO）峰。
（5）醛、酮
直鏈醛、酮顯示有CnH2n＋1CO為通式的特征離子系列峰，如m/z29、43、57……等。
（6）羧酸
脂肪羧酸的分子離子峰很弱，m/z60是丁酸以上α－碳原子上沒有支鏈的脂肪羧酸最特征的離子峰，由麥?zhǔn)现嘏帕呀猱a(chǎn)生；
低級脂肪酸還常有M－17（失去OH）、M－18（失去H2O）、M-45（失去CO2H）的離子峰。
（7）酯
羧酸酯進(jìn)行α－裂解所產(chǎn)生（M-R）或（M-OR）的離子常成為質(zhì)譜圖中的強(qiáng)峰（有時為基峰）。
3、核磁共振譜NMR
在外加磁場的作用下，自旋核吸收電磁波的能量后從低自旋能級躍遷到高自旋能級，所得到的的吸收圖譜為核磁共振譜。核磁共振譜可用于研究分子結(jié)構(gòu)、構(gòu)型構(gòu)象、分子動態(tài)等。
以下是NMR儀工作過程（Bruker950US2）：
NMR結(jié)構(gòu)
進(jìn)樣
樣品在磁場中
當(dāng)外加射頻場的頻率與原子核自旋進(jìn)動的頻率相同時，射頻場的能量才能被有效地吸收，因此對于給定的原子核，在給定的外加磁場中，只能吸收特定頻率射頻場提供的能量，由此形成核磁共振信號。
常見氫譜化學(xué)位移值范圍：
醛氫9-10.5ppm
芳環(huán)及苯環(huán)6-9.5ppm
烯氫4.5-7.5ppm
與氧原子相連的氫3.0-5.5ppm
與氮原子相連的氫2.0-3.5ppm
炔氫1.6-3.4ppm
脂肪氫0-2.5ppm
活潑氫：醇類0.5-5.5ppm
酚類4.0-12.0ppm
酸類：9-13.0ppm
氨活潑氫：酰胺5-8.5ppm
芳香氨3.0-5.0ppm
脂肪氨0.6-3.5ppm。
碳譜三大區(qū)：
高δ值區(qū)δ>165ppm，屬于羰基和疊烯區(qū)：a.分子結(jié)構(gòu)中，如存在疊峰，除疊烯中有高δ值信號峰外，疊烯兩端碳在雙鍵區(qū)域還應(yīng)有信號峰，兩種峰同時存在才說明疊烯存在；b.δ>190ppm的信號，只能屬于醛、酮類化合物；c.160-180ppm的信號峰，則歸屬于酸、酯、酸酐等類化合物的羰基。
中δ值區(qū)δ90-160ppm（一般情況δ為100-150ppm）烯、芳環(huán)、除疊烯中央碳原子外的其他SP2雜化碳原子、碳氮三鍵碳原子都在這個區(qū)域出峰。
低δ值區(qū)δ<100ppm，主要脂肪鏈碳原子區(qū)：a.與單個氧、氮、氟等雜原子相連的飽和的δ值一般處于55-95ppm，不與氧、氮、氟等雜原子相連的飽和的δ值小于55ppm；b.炔碳原子δ值在70-100ppm，這是不飽和碳原子的特例。
4、紫外光譜UV
物質(zhì)分子吸收一定的波長的紫外光時，分子中的價電子從低能級躍遷到高能級而產(chǎn)生的吸收光譜較紫外光譜。紫光吸收光譜主要用于測定共軛分子、組分及平衡常數(shù)。
光線傳輸
光衍射
探測
數(shù)據(jù)輸出
常見有機(jī)化合物的紫外吸收光譜
（1）飽和烴
飽和單鍵碳?xì)浠衔镏挥?sigma;電子，因而只能產(chǎn)生σ→σ*躍遷。由于σ電子最不容易激發(fā)，需要吸收很大的能量，才能產(chǎn)生σ→σ*躍遷，因而這類化合物在200nm以上無吸收。所以它們在紫外光譜分析中常用作溶劑使用，如正已烷、環(huán)乙烷、庚烷等。
（2）不飽和脂肪烴
含孤立不飽和鍵的烴類化合物。具有孤立雙鍵或三鍵的烯烴或炔烴，它們都產(chǎn)生π→π*躍遷，但多數(shù)在200nm以上無吸收。如已烯吸收峰在171nm，乙炔吸收峰在173nm，丁烯在178nm。若烯分子中氫被助色團(tuán)如-OH、-NH2、-Cl等取代時，吸收峰發(fā)生紅移，吸收強(qiáng)度也有所增加。
含共軛體系的不飽和烴。具有共軛雙鍵的化合物，相間的π鍵相互作用生成大π鍵，由于大π鍵各能級之間的距離較近，電子易被激發(fā)，所以產(chǎn)生了K吸收帶，其吸收峰一般在217~280nm。K吸收帶的波長及長度與共軛體系的長短、位置、取代基種類等有關(guān)，共軛雙鍵越多，波長越長，甚至出現(xiàn)顏色。因此可據(jù)此判斷共軛體系的存在情況。
（3）芳香化合物
苯的紫外吸收光譜是由π→π*躍遷組成的三個譜帶，即E1、E2、具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的B吸收帶。當(dāng)苯環(huán)上引入取代苯時，E2吸收帶和B吸收帶一般產(chǎn)生紅移且強(qiáng)度加強(qiáng)。稠環(huán)芳烴母體吸收帶的最大吸收波長大于苯，這是由于它有兩個或兩個以上共軛的苯環(huán)，苯環(huán)數(shù)目越多，λmax越大。例如苯（255nm）和萘（275nm）均為無色，而并四苯為橙色，吸收峰波長在460nm。并五苯為紫色，吸收峰波長為580nm。
（4）雜環(huán)化合物
在雜環(huán)化合物中，只有不飽和的雜環(huán)化合物在近紫外區(qū)才有吸收。以O(shè)、S或NH取代環(huán)戊二烯的CH2的五元不飽和雜環(huán)化合物，如呋喃、噻吩和吡咯等，既有π→π*躍遷引起的吸收譜帶，又有n→π*躍遷引起的譜帶。
資料來源：測了么
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