芳香族羧酸及其衍生物是一类重要的有机合成中间体,由简单芳烃与CO2直接羧化得到芳香族羧酸是一种原子利用率100%的酰化技术。通过添加带有烷基或芳基的氯硅烷（R3Si Cl）,有效地促进了Lewis酸催化单环芳烃与CO2的直接羧化。在温和的反应条件下,以高选择性实现了芳烃的转化。在3 MPa CO2压力下,催化剂Al Cl3和助催化剂Ph3Si Cl在温和的条件下实现了甲苯的羧化,甲基苯甲酸的产率为74%。R3Si Cl的添加至关重要,烷基供电能力越强,对反应的促进效果越佳。此外,不同的芳烃在该反应体系下被转化为相应的羧酸,含供电子取代基的芳烃有利于发生反应。将Al Cl3、Ph3Si Cl和环己烷在3 MPa CO2压力下搅拌3 h制备了混合物样品。测得样品在1602 cm-1处有明显的C=O特征吸收峰,由此推测Ph3Si Cl和Al Cl3与CO2配位生成了一种络合物,这种络合物可能是由甲硅烷基卤甲酸酯与Al Cl3配位形成的,由此提出了Al Cl3和Ph3Si Cl协同活化CO2的反应机理。不使用添加剂时,Al Cl3可能先活化甲苯也可能先活化CO2。为了探究活化机理,对其中可能活化过程进行了密度泛函理论（DFT）研究。采用了B3LYP方法,在3-21G水平上进行了量子化学计算,对Al Cl3引发的甲苯直接羧化反应的可能机理进行了探讨。通过能量分析,发现二聚体Al Cl3参与反应所需的活化能低于单体Al Cl3参与反应的活化能,说明Al Cl3可能是以二聚体形式参与反应。通过比较得出Al2Cl6先活化甲苯再与CO2发生羧化的反应机制最可能发生,为今后的Lewis酸催化的芳烃与CO2羧化反应提供了理论指导。