烯烴碳化作用是在一個烯烴上同時形成C-N和C-C鍵。這種方法代表了一種強大的策略，可以在一次操作中建立具有多達兩個立體中心的分子復雜性。一般來說，烯烴碳化的反應模式有四類。xxx類是環化反應，這將形成一個N-雜環的結果。第二類在過去十年中已經得到了很好的證實。在這些轉化中，帶有拴住氮的親核物的烯烴底物已被用于促進分子內氨基環化。雖然分子間羧基化是非常困難的，但人們已經開發出一種策略，將氮和碳部分結合起來，這就是所謂的第三類。最一般的羧基化，即把三個單獨的部分和耦合在一起，仍未得到充分的發展。

不同的過渡金屬被用來催化碳化反應，包括鈀、銅和銠等。不同過渡金屬的反應機理各不相同。對于鈀催化的碳化反應，Pd(0)/Pd(II)和Pd(II)/Pd(IV)催化循環是已被提出的最常見的機制。在這兩種情況下，關鍵的氨基鈀化步驟的反應模式是不同的。在沃爾夫的化學反應中，也就是所謂的Pd(0)/Pd(II)催化體系中，觀察到的是合氨基鈀化。而在ForrestMichael開發的Pd(II)/Pd(IV)催化系統中，觀察到的是反氨鈀化。據認為，反應的pH值將影響親胺核的現有形式，這將決定在氨基鈀化步驟中，氮是否與鈀中心協調。對于Pd(II)/Pd(IV)化學中的C-H活化步驟，由于對芳香環沒有指導作用，所以需要大量過量的烯。2015年，Rovis和同事們報告了一個銠催化的分子間羧化反應。在這個反應中，enoxyphthalimide被用來作為氮和碳源。

2017年，報道了銅催化的苯乙烯三組分羧基化反應。同時，發表了一個使用指導基策略的鈀催化的三組分羧基化反應。這兩項工作是非常罕見的三組分羧基化反應的例子。

羧化反應是獲得含氮分子，特別是N-雜環的有效方法。(+)-Preussin，一種吡咯烷生物堿，可以很容易地通過這種方法制備。(-)-Tylophorine是另一個例子，它可以通過碳化反應合成。