質譜法

質譜儀測量離子的精確質量。可以將有機樣品引入質譜儀並使其電離。這也將一些分子分解成更小的片段。

所得的質譜顯示

1) 最重的離子只是電離的分子本身。我們可以簡單地記錄它的質量。

2) 其他離子是分子片段，提供有關其結構的資訊。常見的片段是

物種	公式	質量
甲基	CH₃⁺	15
乙基	C₂H₅⁺	29
苯基	C₆H₅⁺	77

核磁共振波譜法

核磁共振 (NMR) 波譜法是確定有機化合物結構最有用的分析技術之一。主要有兩種型別的 NMR，¹H-NMR（質子 NMR）和¹³C-NMR（碳 NMR）。在 A-level 上，我們只需要瞭解¹H-NMR。

NMR 基於這樣一個事實，即原子核具有稱為自旋的量子化性質。當將磁場施加到¹H 核時，核可以與施加的磁場（自旋 +1/2）或與施加的磁場（自旋 -1/2）對齊。

這兩個狀態具有不同的勢能，能量差取決於磁場強度。然而，圍繞原子核的磁場強度取決於原子核周圍的化學環境。例如，圍繞原子核和靠近原子核的負電荷電子可以遮蔽原子核免受磁場的影響，從而降低原子核感受到的有效磁場強度。這反過來將降低在 +1/2 和 -1/2 狀態之間躍遷所需的能量。因此，對於連線到電子供體基團（如烷基）的原子核，躍遷能量將更低，而對於連線到吸電子基團（如羥基）的原子核，躍遷能量將更高。

在 NMR 機中，待分析的化合物放置在強磁場中，並用無線電波照射，使所有¹H 原子核佔據更高的能量 -1/2 狀態。當原子核弛豫回到 +1/2 狀態時，它們會釋放出對應於兩個自旋狀態之間的能量差的無線電波。無線電波被記錄下來並由計算機分析，以給出樣品的強度與頻率圖。然後可以使用此資訊來確定化合物的結構。

紅外光譜法。

吸收紅外輻射使共價鍵振動。不同型別的鍵吸收不同波長的紅外線

紅外光譜學家沒有記錄波長，而是記錄波數；1 cm 中能容納的波數。（這很容易轉換為波的能量。）

出於某種原因，光譜被反向記錄（從 4000 到 500 cm⁻¹ 比較典型），通常在 1000 cm⁻¹ 以下使用不同的比例（以便更清楚地看到指紋區域）並且顛倒（記錄的是％輻射透射而不是輻射吸收）。

吸收的紅外輻射的波數是許多鍵的特徵，因此紅外光譜法可以確定樣品中包含哪些官能團。例如，羰基 (C=O) 鍵將在 1650–1760 cm⁻¹ 處吸收。

有機分子中鍵的吸收總結

w:紅外光譜相關表

鍵	最小波數 (cm⁻¹)	最大波數 (cm⁻¹)	官能團（以及其他說明）
C-O	1000	1300	醇和酯
N-H	1580	1650	胺或醯胺
C=C	1610	1680	烯烴
C=O	1650	1760	醛、酮、酸、酯、醯胺
O-H	2500	3300	羧酸（非常寬的帶）
C-H	2850	3000	烷烴
C-H	3050	3150	烯烴（將強度與烷烴進行比較，以大致瞭解所涉及的 H 原子數）
O-H	3230	3550	在醇中形成氫鍵
N-H	3300	3500	胺或醯胺
O-H	3580	3670	醇中的遊離 –OH（僅在用非極性溶劑稀釋的樣品中）