紅外、紫外、核磁和質譜的異同點

四大譜都是有機結構解析中最重要的數據，其中紅外和紫外都可以給出基團信息，核磁是給定空間結構的重要信息，質譜給出分子量和元素組成。
紅外
利用紅外光譜對物質分子進行的分析和鑒定。將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，據此可以對分子進行結構分析和鑒定。紅外吸收光譜是由分子不停地作振動和轉動運動而產生的，分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動，多原子分子可組成多種振動圖形。當分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時，這種振動方式稱簡正振動（例如伸縮振動和變角振動）。分子振動的能量與紅外射線的光量子能量正好對應，因此當分子的振動狀態改變時，就可以發射紅外光譜，也可以因紅外輻射激發分子而振動而產生紅外吸收光譜。分子的振動和轉動的能量不是連續而是量子化的。但由于在分子的振動躍遷過程中也常常伴隨轉動躍遷，使振動光譜呈帶狀。所以分子的紅外光譜屬帶狀光譜。分子越大，紅外譜帶也越多。
紫外
分子振動能級的能級差為0.05～1 eV，轉動能級的能差小于0.05 eV，都遠遠低于電子能級的能差，因此當電子能級改變時，振動能級和轉動能級也不可避免地會有變化，即電子光譜中不但包括電子躍遷產生的譜線，也有振動譜線和轉動譜線，分辨率不高的儀器測出的譜圖，由于各種譜線密集在一起，往往只看到一個較寬的吸收帶。若紫外光譜在惰性溶劑的稀溶液或氣態中測定，則圖譜的吸收峰上因振動吸收而會表現出鋸齒狀精細結構。降低溫度可以減少振動和轉動對吸收帶的貢獻， 因此有時降溫可以使吸收帶呈現某種單峰式的電子躍遷。溶劑的極性對吸收帶的形狀也有影響，通常的規律是溶劑從非極性變到極性時，精細結構逐漸消失，圖譜趨向平滑。[
核磁
在外磁場的作用下，有較多1H傾向于與外磁場取順向的排列，即處于低能態的核數目比 處于高能態的核數目多，但由于兩個能級之間 能差很小，前者比后者只占微弱的優勢1H-NMR的訊號正是依靠這些微弱過剩的低能態核吸收射頻電磁波的輻射能躍遷到高級而產生的。如高能態核無法返回到低能態，那么隨著躍遷的不斷進行，這種微弱的優勢將進一步減弱直到消失，此時處于低能態的1H核數目與處于高能態核數目逐漸趨于相等，與此同步，PMR的 訊號也會逐漸減弱直到最后消失。上述這種現象稱為飽和。 　　1H核可以通過非輻射的方式從高能態轉變為低能態，這種過程稱為弛豫(relaxation)，正是 因為各種機制的弛豫，使得在正常測試情況下不會出現飽和現象。弛豫的方式有兩種，處于高能態的核通過交替磁場將能量轉移給周圍的分子，即體系往環境釋放能量，本身返回低能態，這個 過程稱為自旋晶格弛豫。其速率用1/T1表示，T1稱為自旋晶格弛豫時間。自旋晶格弛豫降低了磁性核的總體能量，又稱為縱向弛豫。兩個處在一定距離內，進動頻率相同、進動取向不同的 核互相作用，交換能量，改變進動方向的過程稱為自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2稱為自旋-自旋弛豫時間。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的總體能量，又稱為橫向弛豫
質譜
質譜法(Mass Spectrometry, MS)，即用電場和磁場將運動的離子（帶電荷的原子、分子或分子碎片）按它們的質荷比分離后進行檢測的方法。測出了離子的準確質量，就可以確定離子的化合物組成。這是由于核素的準確質量是一多位小數，決不會有兩個核素的質量是一樣的，而且決不會有一種核素的質量恰好是另一核素質量的整數倍。