การเติมนิวเคลียสของคาร์บอน
ความหลากหลายของคาร์บอนนิวคลีโอไทล์ช่วยเพิ่มอัลดีไฮด์และปฏิกิริยาดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์เนื่องจากผลิตภัณฑ์นี้เป็นการรวมกันของโครงร่างคาร์บอนสองโครง นักเคมีอินทรีย์สามารถรวบรวมโครงกระดูกของคาร์บอนได้เกือบทุกชนิดไม่ว่าจะซับซ้อนเพียงใดโดยใช้ปฏิกิริยาเหล่านี้อย่างชาญฉลาด หนึ่งในสิ่งที่เก่าแก่และสำคัญที่สุดคือการเพิ่มรีเอเจนต์ Grignard (RMgX โดยที่ X เป็นอะตอมของฮาโลเจน) Victor Grignard นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้รับรางวัลโนเบลปี 1912 ในสาขาเคมีสำหรับการค้นพบรีเอเจนต์และปฏิกิริยาของพวกเขา
การเติมรีเอเจนต์ Grignard ให้กับ aldehyde ตามด้วยการทำให้เป็นกรดในกรด aqueous จะให้แอลกอฮอล์ การเติมฟอร์มาลดีไฮด์ให้แอลกอฮอล์หลัก การเติมอัลดีไฮด์นอกเหนือจากฟอร์มัลดีไฮด์นั้นให้แอลกอฮอล์รอง
นิวคลีโอไฟล์คาร์บอนอีกอันคือไซยาไนด์ไอออน, CN -ซึ่งทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์เพื่อให้หลังจากการเป็นกรด, ไซยาไฮดรัส, สารประกอบที่มีกลุ่ม OH และ CN ในอะตอมคาร์บอนเดียวกัน
Benzaldehyde cyanohydrin (mandelonitrile) เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจเกี่ยวกับกลไกการป้องกันสารเคมีในโลกชีวภาพ สารนี้ถูกสังเคราะห์โดยกิ้งกือ (Apheloria corrugata) และเก็บไว้ในต่อมพิเศษ เมื่อถูกขู่กิ้งกือ cyanohydrin จะถูกหลั่งออกจากต่อมเก็บและผ่านการเร่งปฏิกิริยาการแยกตัวของเอนไซม์เพื่อผลิตไฮโดรเจนไซยาไนด์ (HCN) กิ้งกือจะปล่อยก๊าซ HCN ในสภาพแวดล้อมโดยรอบเพื่อป้องกันไม่ให้สัตว์กินเนื้อ ปริมาณ HCN ที่ปล่อยออกมาจากกิ้งกือเดียวนั้นเพียงพอที่จะฆ่าหนูตัวเล็ก ๆ ได้ Mandelonitrile พบได้ในอัลมอนด์ขมและลูกพีช ฟังก์ชั่นของมันไม่เป็นที่รู้จัก
ปฏิกิริยาที่สำคัญอื่น ๆ ในหมวดหมู่นี้รวมถึงปฏิกิริยา Knoevenagel ซึ่งนิวเคลียสของคาร์บอนเป็นเอสเตอร์ที่มีอย่างน้อยหนึ่งไฮโดรเจนα ในการมีฐานที่แข็งแกร่งเอสเตอร์จะสูญเสียα-ไฮโดรเจนเพื่อให้คาร์บอนที่มีประจุลบซึ่งจะเพิ่มคาร์บอนคาร์บอนิลของอัลดีไฮด์ การทำให้เป็นกรดตามด้วยการสูญเสียโมเลกุลของน้ำจะทำให้เอสเตอร์α, uns- ไม่อิ่มตัว
นอกจากนี้อีกปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับคาร์บอน nucleophile คือปฏิกิริยา Wittig ซึ่งอัลดีไฮด์ทำปฏิกิริยากับ phosphorane (เรียกอีกอย่างว่าฟอสฟอรัส ylide) เพื่อให้สารประกอบที่ประกอบด้วยพันธะคาร์บอน - คาร์บอนคู่ ผลของปฏิกิริยา Wittig คือการแทนที่ออกซิเจนคาร์บอนิลของอัลดีไฮด์โดยกลุ่มคาร์บอนที่ถูกพันธะกับฟอสฟอรัส นักเคมีชาวเยอรมันเฟรดริกวิตทิกได้แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 1979 สำหรับการค้นพบปฏิกิริยานี้และการพัฒนาการใช้งานในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์
สารประกอบที่ประกอบด้วยกลุ่ม trimethylsilyl (―SiMe 3โดยที่ฉันคือกลุ่มเมทิล ―CH 3) และอะตอมลิเธียม (Li) ในอะตอมของคาร์บอนเดียวกันทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์ในปฏิกิริยาปีเตอร์สันที่เรียกว่าผลิตภัณฑ์เดียวกัน จะได้รับจากปฏิกิริยา Wittig ที่สอดคล้องกัน
การกระจัดที่α-คาร์บอน
α-Halogenation
ไฮโดรเจนα-ของอัลดีไฮด์สามารถถูกแทนที่ด้วยคลอรีน (Cl), โบรมีน (Br), หรือไอโอดีน (I) อะตอมเมื่อสารประกอบได้รับการรักษาด้วย Cl 2, Br 2หรือ I 2ตามลำดับโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา หรือต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด
สามารถหยุดปฏิกิริยาได้อย่างง่ายดายหลังจากเพิ่มฮาโลเจนอะตอมเดียวเท่านั้น α-Halogenation เกิดขึ้นจริงในรูปแบบ enol (ดูคุณสมบัติเหนือของอัลดีไฮด์: Tautomerism) ของอัลดีไฮด์มากกว่าอัลดีไฮด์เอง ปฏิกิริยาเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นหากมีการเพิ่มฐาน แต่ก็ไม่สามารถหยุดได้จนกว่าจะมีการแทนที่อะตอมของฮาโลเจนที่α-ฮาโลเจนทั้งหมดด้วยคาร์บอนเดียวกัน หากมีสามα-hydrogens บนคาร์บอนเดียวกันปฏิกิริยาจะไปอีกขั้นหนึ่งส่งผลให้เกิดความแตกแยกของ X 3 C -ไอออน (โดยที่ X คือฮาโลเจน) และการก่อตัวของเกลือของกรดคาร์บอกซิลิก
ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยา Haloform เนื่องจาก X 3 C -ไอออนทำปฏิกิริยากับน้ำหรือกรดอื่นในระบบเพื่อผลิตสารประกอบในรูปแบบ X 3 CH ซึ่งเรียกว่า haloforms (เช่น CHCl 3เรียกว่าคลอโรฟอร์ม)
