芳烃的官能化反应提供了一条由廉价原料合成高附加值产品的简捷路线。苯的羰基化反应是芳烃直接羰基化反应中最具代表性的，同时其羰基化产物苯甲醛又是化工生产中一类应用广泛的中间体。因此，研究苯直接羰基化反应具有重要的现实意义。本文对苯与CO直接羰基化合成苯甲醛的反应进行实验研究，分别考察了钴盐、固体酸和AlCl3催化体系中苯直接羰基化的反应性能。并对AlCl3反应体系的工艺进行了优化分析，确定了最佳工艺条件。论文还对各反应体系中苯直接羰基化反应进行了热力学分析，阐述了反应的可行性。　　 实验研究表明，苯在钴盐和固体酸催化反应体系中，未发现明显羰基化转化。然而，AlCl3体系对反应有明显效果，并且在AlCl3存在下，添加少量浓盐酸为助剂，作用于苯与CO直接羰基化反应的研究表明，少量浓盐酸的加入要比单纯在AlCl3作用下的反应效果要好。AlCl3反应体系优化实验结果表明，羰基化反应的最优工艺条件为:苯与AlCl3的摩尔比为2∶1、浓盐酸(36％～38％)毫升数与AlCl3摩尔量的比为1∶1.35、反应温度60℃、反应时间4h、CO压力4MPa、转速1500r/min。在此最优条件下，苯的转化率为63.0％，苯甲醛的收率达到44.1％。　　 热力学分析表明，若无其它试剂存在，苯与CO直接羰基化反应在298K～383K、标准压力下反应的吉布斯自由能变△rGm大于0;在298K下，只有CO压力P＞2.32×102MPa时，△rGm才小于0。由此可见，若无其它试剂存在（或仅有催化剂存在），苯与CO直接羰基化反应在温和条件下是无法进行的。然而，在AlCl3和HCl体系中，羰基化产物苯甲醛络合于AlCl3，因而AlCl3在反应体系中不但起到催化剂的作用，而且还担当了反应物的角色。热力学分析表明，该体系中苯羰基化反应在298K～383K、标准压力下为放热反应，并且反应吉布斯自由能变小于0，反应平衡常数较大，数量级为108，从而在理论上解释了AlCl3和HCl体系中反应可以进行且具有较高苯转化率和苯甲醛收率的实验现象。