Les méthodes spectroscopiques en étudiant l'absorption de radiations permettent de déterminer des structures moléculaires.Ces techniques étant très puissantes, nous allons en étudier les rudiments.

Lorsqu'un composé est soumis à une radiation électromagnétique, il absorbe l'énergie de certaines longueurs d'onde et laisse passer les autres. En effectuant un balayage à différentes longueurs d'onde, on peut détecter celles qui sont absorbées par un composé donné et obtenir ainsi le spectre d'absorption qui caractérise ce dernier et qui dépendra de sa structure.

Spectre UV/visible

Dans cette région, l'énergie absorbée correspond à la quantité nécessaire pour exciter les électrons qui forment la double liaison. Toute molécule contenant des doubles lisaisons montrera donc un pic d'absorption entre 200 nm et 400 nm (Ultraviolet) ou entre 400 nm et 800 nm (visible). Par exemple, l'éthylène a un maximum d'absorption à 171 nm, alors que le benzène aura un pic d'absorption à 254 nm. La spectroscopie UV/visible permet de détecter la présence de doubles liaisons, mais elle est surtout utilisée pour doser un composé qui absorbe à ces longueurs d'onde.

Spectre infrarouge

Lorsqu'on effectue un balayage entre 2,5 µm et 16 µm (domaine de l'infrarouge), l'énergie absorbée coïncide avec l' énergie nécessaire aux vibrations des liaisons. Ces mouvements vont dépendre des groupes fonctionnels. La spectroscopie infrarouge permettra de déterminer la présence de certains de ces groupes dans le composé en s' aidant de tableaux donnant la longueur d' onde d' absorption pour un groupe fonctionnel donné . Par exemple une fonction alcool montrera une large bande d' absorption entre 3200 cm^-1 et 3650 cm^-1 due à l' élongation de la liaison O-H au moment de l' absorption d'énergie.

Spectroscopie de résonnance magnétique nucléaire

Plusieurs types de noyaux atomiques se comportent comme s'ils étaient des toupies en rotation autour de leur axe. Cette rotation fait qu'ils se comportent comme de petits aimants. Lorsqu'on applique un champ magnétique au composé à étudier, les axes de rotation de ses atomes vont s'aligner. On effectue alors un balayage jusqu'à ce qu'il y ait absorption d'énergie. Cette absorption correspond à la quantité d'énergie nécessaire aux noyaux pour que l'axe de rotation aligné sur le champ magnétique bascule dans l'autre sens. Cette quantité d'énergie va dépendre de l'environnement de l'atome étudié. Par exemple un atome d'hydrogène se comportant comme un aimant et qui est entouré par d'autres hydrogènes ne se comportera pas de la même façon s'il est à côté d'un oxygène. Les spectres de résonnance magnétique les plus courants utilisent l'étude du comportement de noyaux d'hydrogène ou de noyaux de carbone.