CN104803835B - 一种制备苯甲醛及其衍生物的方法 - Google Patents

一种制备苯甲醛及其衍生物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备苯甲醛及其衍生物的方法。该方法包括如下步骤：在有机碱和含有钯金属元素的催化剂存在的条件下，将式I所示碘苯类化合物与CO2和氢硅烷类化合物进行反应，反应完毕得到所述式II所示化合物；该方法具有反应条件温和、高效、绿色的特点。实验证明，本发明方法合成苯甲醛或其衍生物，底物转化率可达100％，苯甲醛或其衍生物收率可达90%以上。

Description

一种制备苯甲醛及其衍生物的方法
技术领域
本发明涉及一种制备苯甲醛及其衍生物的方法。
背景技术
苯甲醛及其衍生物是重要的化工原料，在化工、医药、农药、材料等领域具有广泛用途。常用的生产方法主要包括苯甲酸及其衍生物的还原、Gattermann-Koch,Reimer-Tiemann,Duff和Vilsmeier反应等。这些方法普遍存在产品生成效率低、污染严重、反应条件苛刻等缺陷。近年来，发展了用CO及其衍生物与卤代芳烃反应直接合成苯甲醛的甲酰化方法，使温和条件苯甲醛类化合物的生产成为可能。然而，探索更加温和、绿色的苯甲醛及其衍生物生产方法仍然是一个重要的课题。
甲酰化反应是合成芳香醛的重要途径。CO2作为重要的可再生C1资源，其化学转化引起了人们的广泛关注。迄今，CO2已成功地转化为甲酸、甲醇、环状碳酸酯、酰胺化合物等。其中，氢气氛围下CO2与伯胺反应生成甲酰胺的转化，成为CO2作为甲酰化试剂应用的一个重要例证。然而由于CO2的化学惰性，其化学转化通常需要较高能量的与之反应的底物、特定的催化剂以及较为严格的反应条件。最近，研究发现CO2可与氢硅烷在较温和条件下反应生成硅烷甲酯，为CO2在甲酰化反应中的应用开辟了新途径。目前，以CO2为甲酰化试剂，通过与卤代芳烃反应生成苯甲醛的研究尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备苯甲醛及其衍生物的方法。
本发明提供的制备苯甲醛及其衍生物的方法，包括如下步骤：
在有机碱和含有钯金属元素的催化剂存在的条件下，将式I所示碘苯类化合物与CO2和氢硅烷类化合物进行反应，反应完毕得到所述式II所示化合物(也即苯甲醛及其衍生物)；
所述式I和式II中，R均选自C1-C5的烷基、C1-C5的烯基、C1-C5的炔基、卤素、C1-C5的烷氧基、苯基、羟基、氰基、硝基和醛基中的至少一种。
具体的，所述C1-C5的烷基可为甲基、乙基或异丙基或正丙基；
所述C1-C5的烷氧基可为甲氧基、乙氧基或异氧丙基或正丙氧基；
所述卤素为氟、氯或溴；
上述方法中，所述有机碱选自1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和1,5,7一三氮杂二环〔4,4,0〕-5-癸烯(TBD)中的至少一种；
所述含有钯金属元素的催化剂选自钯黑和负载型金属钯纳米催化剂中的至少一种；
其中，所述负载型钯纳米催化剂由载体和负载在所述载体上的钯纳米粒子组成；
所述载体选自碳材料、二氧化硅、粘土、金属氧化物、分子筛和天然高分子中的任意一种；
所述碳材料具体选自活性炭、碳纳米管、石墨烯和还原氧化石墨中的至少一种；
所述粘土具体选自蒙脱石、凹凸棒石、硅藻土、海泡石和高岭土中的至少一种；
所述金属氧化物具体选自TiO2、ZrO2、Fe2O3、CeO2和Al2O3中的至少一种；
所述分子筛具体选自SBA-15、MCM-41和沸石中的至少一种；
所述天然高分子具体选自壳聚糖、纤维素和海藻酸盐中的至少一种；
所述钯纳米粒子与载体的质量比为0.1-10：100。
所述式I所示碘苯类化合物选自苯环上含有取代基的碘苯中的任意一种；其中，所述取代基选自C1-C5的烷烃、C1-C5的烯烃、C1-C5的炔烃、卤素、甲氧基、羟基、硝基和醛基中的至少一种；
所述碘苯类化合物具体选自如下化合物中的任意一种：
所述氢硅烷类化合物选自聚甲基氢硅烷(PMHS)、苯基氢硅烷和烷基氢硅烷中的至少一种；
其中，所述聚甲基氢硅烷的重均分子量为200-10000，具体为2000；
所述苯基氢硅烷具体选自PhSiH3、Ph2SiH2、Ph3SiH、Ph2CH3SiH、Ph(CH3)2SiH中的至少一种；
烷基氢硅烷具体选自Et3SiH和Et2SiH2中的至少一种。
所述式I所示碘苯类化合物与有机碱的投料摩尔比为1：1.01-1.5，具体为1：1.05-1.1；
所述式I所示碘苯类化合物与有机碱的投料摩尔比为1：1.01-1.5，具体为1：1.05-1.1；
所述式I所示碘苯类化合物与氢硅烷类化合物的投料摩尔用量比为1：5-15，具体为1：8-12；
所述式I所示碘苯类化合物与含有钯金属元素的催化剂的投料摩尔用量比为10-1000：1，具体为200-500:1；
所述CO2与氢硅烷类化合物的投料摩尔比为1-10：1，具体为2-5：1。
所述反应步骤中，温度为50-200℃，具体为50℃、80℃、100℃、50-100℃、50-80℃或80-100℃；
反应压强为0.1-10MPa，具体为1-5MPa，更具体为1MPa；
时间为0.1-20小时，具体为12小时、20小时、24小时、12-20小时、12-24小时或20-24小时；
所述反应在溶剂中进行；
所述溶剂具体选自乙腈、甲醇、乙醇、三乙胺和N,N-二甲基苯甲酰胺中的至少一种。
本发明提供的合成苯甲醛类化合物的方法，采用金属钯负载型催化剂和有机碱为催化剂，在温和条件下，能高效地使碘苯类化合物与CO2和氢硅烷反应生成相应的苯甲醛类化合物。该方法以CO2为原料，避免了有害物质的使用，且反应条件温和，是一种高效、价廉的绿色方法。实验证明，本发明的方法合成苯甲醛类化合物，反应底物碘苯类化合物的转化率可达99.9％以上，相应的苯甲醛类化合物的收率可达90％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。实施例中所用的原料都能够从公开商业途径获得。所述方法如无特别说明，均为常规方法。
反应产物用1H和13C核磁谱图确定其结构，用液相色谱分析确定反应底物的转化率；用柱色谱分离收集产物，确定其收率。
实施例1、碘苯与CO2和PMHS反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol有机碱DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至压强为1MPa，反应20小时。结果如下：碘苯转化率为100％；主产物为苯甲醛，收率为93％，副产物为联苯。所得苯甲醛的核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.43-7.47(m,2H),7.53-7.57(m,1H),7.79-7.81(m,2H),9.94(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz):δ128.7(CH),129.4(CH),134.2(CH),136.2(C),192.0(CO)ppm.
由上可知，该产物结构正确，为苯甲醛。
实施例2、碘苯与CO2和PMHS反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为91％；主产物为苯甲醛，收率为85％，副产物为联苯。
实施例3、碘苯与CO2和PMHS反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至100℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为94％；主产物为苯甲醛，收率为87％，副产物为联苯。
实施例4、碘苯与CO2和PMHS反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至50℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为60％；主产物为苯甲醛，收率为55％，副产物为联苯。
实施例5、碘苯与CO2和PMHS反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至0.1MPa，反应24小时。结果如下：碘苯转化率为28％；主产物为苯甲醛，收率为27％，副产物为联苯。
实施例6、碘苯与CO2和PhSiH3反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为77％；主产物为苯甲醛，收率为71％，副产物为联苯。
实施例7、碘苯与CO2和Ph2SiH2反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为86％；主产物为苯甲醛，收率为82％，副产物为联苯。
实施例8、碘苯与CO2和Ph3SiH反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为90％；主产物为苯甲醛，收率为84％，副产物为联苯。
实施例9、碘苯与CO2和Ph2CH3SiH反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为83％；主产物为苯甲醛，收率为78％，副产物为联苯。
实施例10、碘苯与CO2和Ph(CH3)2SiH反应合成苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：碘苯转化率为75％；主产物为苯甲醛，收率为70％，副产物为联苯。
实施例11、邻-甲基碘苯与CO2和PMHS反应合成邻-甲基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol邻-甲基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：邻-甲基碘苯转化率为100％；主产物为邻-甲基苯甲醛，收率为85％。所得邻-甲基苯甲醛的核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ＝2.67(s,3H),7.25(d,J＝7.2Hz,1H),7.34(m,1H),7.45(m,1H),7.79(d,J＝7.6Hz,1H),10.26(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ＝19.2(CH3),126.3(CH),131.8(CH),132.2(CH),133.6(C),140.6(C),192.6(CO)ppm.
由上可知，该产物结构正确，为邻-甲基苯甲醛。
实施例12、间-甲基碘苯与CO2和PMHS反应合成间-甲基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol间-甲基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：间-甲基碘苯转化率为100％；主产物为间-甲基苯甲醛，收率为82％。所得间-甲基苯甲醛的核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ2.37(s,3H),7.38-7.41(m,2H),7.63-7.67(m,2H),9.93(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz):δ20.7(CH3),126.8(CH),128.5(CH),129.6(CH),134.9(CH),136.2(C),138.5(C),192.0(CO)ppm.
由上可知，该产物结构正确，为间-甲基苯甲醛。
实施例13、对-甲基碘苯与CO2和PMHS反应合成对-甲基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-甲基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：对-甲基碘苯转化率为100％；主产物为对-甲基苯甲醛，收率为90％。所得对-甲基苯甲醛1H NMR(CDCl3,400MHz):δ2.30(s,3H),7.20(d,J＝8.0,2H),7.64(d,J＝8.1,2H),9.83(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz):δ21.6(CH3),129.6(CH),129.7(CH),134.3(C),145.3(C),191.6(CO)ppm.
由上可知，该产物结构正确，为对-甲基苯甲醛。
实施例14、1，3-二甲基碘苯与CO2和PMHS反应合成1，3-二甲基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol1，3-二甲基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：1，3-二甲基碘苯转化率为100％；主产物为1，3-二甲基苯甲醛，收率为76％。所得1，3-二甲基苯甲醛核磁数据：1HNMR(CDCl3,400 MHz)δ2.46(s,6H),6.94(d,J＝7.5Hz,2H),7.17(t,J＝7.6Hz,1H),10.47(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ18.7(CH3),114.7(CH),127.9(CH),130.7(CH),131.2(C),139.3(C),191.8(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为1,3-二甲基苯甲醛。
实施例15、对-甲氧基碘苯与CO2和PMHS反应合成对-甲氧基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-甲氧基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：对-甲氧基碘苯转化率为100％；主产物为对-甲氧基苯甲醛，收率为90％。所得对-甲氧基苯甲醛核磁数据：1HNMR(CDCl3,400MHz)δ3.72(s,3H),6.83(d,J＝8.8Hz,2H),7.67(d,J＝8.8Hz,2H),9.74(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ55.2(CH3),114.2(CH),128.2(C),131.8(CH),164.6(C),190.1(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为对-甲氧基苯甲醛。
实施例16、邻-甲氧基碘苯与CO2和PMHS反应合成邻-甲氧基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol邻-甲氧基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：邻-甲氧基碘苯转化率为100％；主产物为邻-甲氧基苯甲醛，收率为75％。所得邻-甲氧基苯甲醛核磁数据：1HNMR(CDCl3,400MHz)δ3.92(s,3H),7.01(dd,J＝16.5,8.1Hz,2H),7.54(dd,J＝11.4,4.2Hz,1H),7.82(d,J＝7.6Hz,1H),10.47(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ55.5(CH3),111.6(CH),120.6(CH),124.8(CH),128.4(C),135.8(CH),161.8(C),190.0(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为邻-甲氧基苯甲醛。
实施例17、对-氟碘苯与CO2和PMHS反应合成对-氟苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-氟碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：对-氟碘苯转化率为100％；主产物为对-氟苯甲醛，收率为76％。所得对-氟苯甲醛核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.09-7.14(m,2H),7.83-7.84(m,2H),9.89(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ116.5(CH),132.3(CH),133.3(C),168.0(C),189.9(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为对-氟苯甲醛。
实施例18、对-氯碘苯与CO2和PMHS反应合成对-氯苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-氯碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应12小时。结果如下：对-氯碘苯转化率为100％；主产物为对-氯苯甲醛，收率为73％。所得对-氯苯甲醛核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.45-7.48(m,2H),7.77-7.79(m,2H),9.95(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ129.4(CH),130.8(CH),134.8(C),140.9(C),190.4(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为对-氯苯甲醛。
实施例19、对-溴碘苯与CO2和PMHS反应合成对-溴苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-溴碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应20小时。结果如下：对-溴碘苯转化率为100％；主产物为对-溴苯甲醛，收率为75％。所得对-溴苯甲醛核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.69(d,J＝8.2Hz,2H),7.75(d,J＝8.2Hz,2H),9.98(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ129.7(CH),130.9(CH),132.4(C),135.1(C),191.0(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为对-溴苯甲醛。
实施例20、对-苯基碘苯与CO2和PMHS反应合成对-苯基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-苯基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应20小时。结果如下：对-苯基碘苯转化率为100％；主产物为对-苯基苯甲醛，收率为45％。所得对-苯基苯甲醛核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.42(t,J＝7.3Hz,1H),7.49(t,J＝7.4Hz,2H),7.64(d,J＝7.3Hz,2H),7.76(d,J＝8.2Hz,2H),7.96(d,J＝8.2Hz,2H),10.06(s,1H).13C NMR(CDCl3,100MHz)δ127.4(CH),127.7(CH),128.5(CH),129.0(CH),130.3(CH),135.2(C),139.7(C),147.2(C),191.9(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为对-苯基甲醛。
实施例21、苯并碘苯与CO2和PMHS反应合成苯并苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol苯并碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应20小时。结果如下：苯并碘苯转化率为100％；主产物为苯并苯甲醛，收率为75％。所得苯并苯甲醛核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.47(dd,J＝10.4,4.8Hz,2H),7.56(d,J＝7.6Hz,1H),7.80(dd,J＝16.8,7.6Hz,2H),7.94(d,J＝8.2Hz,1H),9.17(d,J＝8.6Hz,1H),10.27(s,1H).13C NMR(CDCl3,100MHz)δ124.7(CH),124.8(CH),126.8(CH),128.3(CH),128.8(CH),130.4(C),131.3(C),133.6(C),135.0(CH),136.4(CH),193.1(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为苯并苯甲醛。
实施例22、对-硝基碘苯与CO2和PMHS反应合成对-硝基苯甲醛
在20毫升反应釡内，放置10mL乙腈、5mmol对-硝基碘苯、15mmol重均分子量为2000的PMHS、5.5mmol DBU、0.01mmol由钯纳米粒子与活性炭载体以质量比10:100组成的钯碳催化剂，密封，升温至80℃，通入CO2至1MPa，反应20小时。结果如下：对-硝基碘苯转化率为100％；主产物为对-硝基苯甲醛，收率为25％。所得对-硝基苯甲醛核磁数据：1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.73-7.77(m,1H),8.20-8.23(m,1H),8.46-8.49(m,1H),8.69(s,1H),10.10(s,1H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ124.4(CH),128.5(CH),130.4(CH),134.6(CH),137.3(C),148.7(C),189.7(CO)ppm。
由上可知，该产物结构正确，为对-硝基苯甲醛。

Claims (14)

1.一种制备式II所示化合物的方法，包括如下步骤：在有机碱和含有钯金属元素的催化剂存在的条件下，将式I所示碘苯类化合物与CO2和氢硅烷类化合物进行反应，反应完毕得到所述式II所示化合物；
所述式I和式II中，R均选自C1-C5的烷基、C1-C5的烯基、C1-C5的炔基、卤素、C1-C5的烷氧基、苯基、羟基、氰基、硝基和醛基中的至少一种；
所述含有钯金属元素的催化剂选自钯黑和负载型金属钯纳米催化剂中的至少一种；
所述氢硅烷类化合物选自聚甲基氢硅烷、苯基氢硅烷和烷基氢硅烷中的至少一种。
2.一种制备苯并苯甲醛的方法，包括如下步骤：在有机碱和含有钯金属元素的催化剂存在的条件下，将与CO2和氢硅烷类化合物进行反应，反应完毕得到所述苯并苯甲醛；
所述含有钯金属元素的催化剂选自钯黑和负载型金属钯纳米催化剂中的至少一种；
所述氢硅烷类化合物选自聚甲基氢硅烷、苯基氢硅烷和烷基氢硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述有机碱选自1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和1,5,7一三氮杂二环〔4,4,0〕-5-癸烯中的至少一种；
所述负载型钯纳米催化剂由载体和负载在所述载体上的钯纳米粒子组成；
所述载体选自碳材料、二氧化硅、粘土、金属氧化物、分子筛和天然高分子中的任意一种；
所述钯纳米粒子与载体的质量比为0.1-10：100。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述碳材料选自活性炭、碳纳米管、石墨烯和还原氧化石墨中的至少一种；
所述粘土选自蒙脱石、凹凸棒石、硅藻土、海泡石和高岭土中的至少一种；
所述金属氧化物选自TiO2、ZrO2、Fe2O3、CeO2和Al2O3中的至少一种；
所述分子筛选自SBA-15、MCM-41和沸石中的至少一种；
所述天然高分子选自壳聚糖、纤维素和海藻酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述式I所示碘苯类化合物选自如下化合物中的任意一种：
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述聚甲基氢硅烷的重均分子量为200-10000；
所述苯基氢硅烷选自PhSiH3、Ph2SiH2、Ph3SiH、Ph2CH3SiH、Ph(CH3)2SiH中的至少一种；
所述烷基氢硅烷选自Et3SiH和Et2SiH2中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述聚甲基氢硅烷的重均分子量为2000。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述式I所示碘苯类化合物与有机碱的投料摩尔比为1：1.01-1.5；
所述式I所示碘苯类化合物与氢硅烷类化合物的投料摩尔用量比为1：5-15；
所述式I所示碘苯类化合物与含有钯金属的催化剂的投料摩尔用量比为10-1000：1；
所述CO2与氢硅烷类化合物的投料摩尔比为1-10：1。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述式I所示碘苯类化合物与有机碱的投料摩尔比为1：1.05-1.1；
所述式I所示碘苯类化合物与氢硅烷类化合物的投料摩尔用量比为1：8-12；
所述式I所示碘苯类化合物与含有钯金属的催化剂的投料摩尔用量比为200-500:1；
所述CO2与氢硅烷类化合物的投料摩尔比为2-5：1。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述反应步骤中，温度为50-200℃；
压强为0.1-10MPa；
时间为0.1-20小时。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述压强为1-5MPa。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述反应在溶剂中进行。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述溶剂选自乙腈、甲醇、乙醇、三乙胺和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述式II所示化合物选自甲基苯甲醛、卤代苯甲醛、甲氧基苯甲醛和苯基苯甲醛中的至少一种。
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