ปฏิกิริยาไฮโดรฟอร์มิเลชันเกี่ยวข้องกับการเติมคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนลงในสารประกอบอินทรีย์ไม่อิ่มตัว ซึ่งโดยทั่วไปคือแอลคีนผลิตภัณฑ์ที่ได้โดยทั่วไปคือแอลดีไฮด์:

RCH=CH2 H2 CO → RCH −CH −CHO

ปฏิกิริยานี้ต้องการตัวเร่งปฏิกิริยา โลหะ ที่จับกับ CO ทำให้เกิดสารประกอบโลหะคาร์บอนิล ขั้นกลาง กรดคาร์บอกซิลิกหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไป เช่น กรดโพรพิโอนิก กรดบิวทิริก กรดวาเลริก เป็นต้น รวมถึงแอลกอฮอล์หลายชนิดที่ใช้กันทั่วไป เช่น โพรพานอล บิวทานอล อะมิลแอลกอฮอล์ ได้มาจากอัลดีไฮด์ที่ผลิตโดยกระบวนการไฮโดรฟอร์มิเลชัน ด้วยวิธีนี้ ไฮโดรฟอร์มิเลชันจึงเป็นประตูสู่การเปลี่ยนจากแอลคีนไปเป็นสารประกอบออกซิเจน

คาร์บอนิลอินทรีย์จำนวนน้อยจะเกิดการดีคาร์บอนิเลชัน โดยธรรมชาติ แต่สามารถกระตุ้นให้เกิดการดีคาร์บอนิเลชันได้โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม การเปลี่ยนแปลงทั่วไปอย่างหนึ่งคือการเปลี่ยนอัลดีไฮด์เป็นอัลเคน ซึ่งมักจะเร่งปฏิกิริยาโดยสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะ: ^{[ 5 ]}

RCHO → RH + CO

ตัวเร่งปฏิกิริยาเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่มีประสิทธิภาพสูงหรือมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง^{[ 6 ]}

การประยุกต์ใช้คาร์บอนิลเลชันในระดับใหญ่ ได้แก่กระบวนการผลิตกรดอะซิติกของมอนซานโตและกระบวนการคาติวาซึ่งแปลงเมทานอลเป็นกรดอะซิติกในกระบวนการอุตสาหกรรมหลักอีกประการหนึ่งอะซิติกแอนไฮไดรด์ถูกเตรียมโดยคาร์บอนิลเลชันที่เกี่ยวข้องของเมทิลอะซิเตต^{[ 7 ]}

ไดเมทิลคาร์บอเนตและไดเมทิลออกซาเลตผลิตในระดับอุตสาหกรรมโดยใช้คาร์บอนมอนอกไซด์และสารออกซิไดซ์ ซึ่งในทางปฏิบัติถือเป็นแหล่งกำเนิดของCO ²⁺ : ^{[ 2 ]}

4 CH OH + O + 2 CO → 2(CH O) CO + 2 H O

การคาร์บอนิเลชันแบบออกซิเดชันของเมทานอลถูกเร่งปฏิกิริยาโดยเกลือทองแดง(I) ซึ่งก่อให้เกิด สารเชิงซ้อน คาร์บอนิลชั่วคราว^{[ 8 ]}สำหรับการคาร์บอนิเลชันแบบออกซิเดชันของแอลคีน จะใช้สารเชิงซ้อนแพลเลเดียม

ในการไฮโดรคาร์บอกซิเลชันอัลคีนและอัลไคน์เป็นสารตั้งต้น วิธีนี้ใช้ในการผลิตกรดโพรพิโอนิกจากเอทิลีนโดยใช้คาร์บอนิลนิกเกิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา: ^{[ 2 ]}

RCH=CH + H O + CO → RCH −CH CO H

ปฏิกิริยาข้างต้นยังเรียกว่าไฮดรอกซีคาร์บอนิเลชันซึ่งในกรณีนี้ไฮโดรคาร์บอกซิเลชันหมายถึงการแปลงสุทธิแบบเดียวกันกรดอะคริลิกเคยถูกเตรียมขึ้นโดยไฮโดรคาร์บอกซิเลชันของอะเซทิลีนเป็นหลัก^{[ 9 ]}

รูปแบบที่หายากของเคมีข้างต้นเกี่ยวข้องกับการใช้คาร์บอนไดออกไซด์แทน CO และH แทนน้ำ: ^{[ 10 ]}

คชั่วโมง CH=CH + ชั่วโมง + CO → C ชั่วโมง CH −CH CO ชั่วโมง

ไฮโดรเอสเทอริฟิเคชันคล้ายกับไฮโดรคาร์บอกซิเลชัน แต่ใช้แอลกอฮอล์แทนน้ำ^{[ 11 ]}ตัวอย่างเช่น คาร์โบเมทอกซิเลชันของเอทิลีนให้เมทิลโพรพิโอเนต^{[ 12 ]}

CH≡CH + CO + CH OH → CH −CH −C(=O)−OCH

เมทิลโพรพิโอเนตเป็นสารตั้งต้นของเมทิลเมทาคริเลต ซึ่ง เป็นโมโนเมอร์ที่มีความสำคัญทางการค้ากระบวนการนี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยตัวเร่งปฏิกิริยาของเฮอร์มันน์Pd [ C H (CH PBu-t ) ]

อัลคิล เบนซิล ไวนิล อะริล และอัลลิลเฮไลด์ยังสามารถเกิดคาร์บอนิลเลชัน ได้เมื่อมีคาร์บอนมอนอกไซด์และตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม เช่นผงแมงกานีสเหล็กหรือนิกเกล^{[ 13 ]}

ในการสังเคราะห์ไอบูโพรเฟน ในระดับอุตสาหกรรม แอลกอฮอล์เบนซิลิกจะถูกแปลงเป็นกรดอะริลอะซิติกที่ สอดคล้องกัน ผ่านการคาร์บอนิเลชันที่เร่งปฏิกิริยาโดย Pd: ^{[ 2 ]}

ArCH(CH )OH + CO → ArCH(CH )COOH

ปฏิกิริยาKochเป็นกรณีพิเศษของปฏิกิริยาไฮโดรคาร์บอกซิเลชันที่ไม่ต้องอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ แต่กระบวนการนี้จะถูกเร่งปฏิกิริยาโดยกรดแก่ เช่นกรดซัลฟิวริกหรือการรวมกันของกรดฟอสฟอริกและโบรอนไตรฟลูออไรด์ปฏิกิริยานี้ไม่ค่อยเหมาะสมกับแอลคีนแบบง่าย การสังเคราะห์กรดไกลโคลิก ในระดับอุตสาหกรรม ทำได้ด้วยวิธีนี้: ^{[ 14 ]}

CH O + CO + H O → HOCH COOH

การเปลี่ยนไอโซบิวทีนเป็นกรดพิวาลิกก็เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจเช่นกัน:

(CH ) C=CH + H O +CO → (CH ) C−COOH

ไฮโดรคาร์บอนบางชนิดเกิดปฏิกิริยานี้ได้ หากเกิดเป็นคาร์โบแคตไอออน ตติย ภูมิ^{[ 15 ] [ 16 ]}

เมทานอลจะถูกแปลงเป็นเมทิลฟอร์เมตโดยการคาร์บอนิเลชันในที่ที่มีเบส ที่แรง : ^{[ 17 ]}

CH OH + CO → HCO CH

ในภาคอุตสาหกรรม ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นในเฟสของเหลวภายใต้ความดันสูง สภาวะปฏิกิริยาทั่วไปคือ 80  °C และ 40 atm เบสที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโซเดียมเมทอกไซด์การไฮโดรไลซิสของเมทิลฟอร์เมตจะให้กรดฟอร์มิก:

HCO CH + H O → HCOOH + CH OH

การไฮโดรไลซิสและการแอมโมเนียไลซิสของเมทิลฟอร์เมตจะให้กรดฟอร์มิกและฟอร์มาไมด์ตามลำดับ ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ซึ่งเป็นตัวทำละลายเชิงพาณิชย์นั้นผลิตขึ้นในอุตสาหกรรมโดยการคาร์บอนิเลชันของไดเมทิลอะมีน^{[ 18 ]}

(CH3 2 + CO → (CH ) NCHO

วิธีการทางอุตสาหกรรมหลักสำหรับการคาร์บอนิเลชันเกี่ยวข้องกับการใช้ฟอสจีน (COCl ) ไดอัลคิลคาร์บอเนตถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีนี้ ดังที่แสดงโดยการฟอสจีนของเอทานอลเพื่อให้ได้ไดเอทิลคาร์บอเนต : ^{[ 8 ]}

2 CH CH OH +COCl → (CH CH O) CO + 2 HCl