本发明公开了一种对叔丁基苯甲醛的合成方法：采用常压非均相催化氧化方法，以对叔丁基甲苯为原料，足量的氧气为氧源，N-羟基邻苯二甲酰亚胺为自由基引发剂，在乙腈溶剂中，在催化剂条件下，于50～70℃下反应4～7小时，直接合成对叔丁基苯甲醛，所述的催化剂为钴负载的介孔分子筛或钴、锰负载的介孔分子筛。本发明提供了一种以钴负载的介孔分子筛或钴、锰负载的介孔分子筛为固相催化剂，相比以往的液相催化剂，反应后目标产物更易分离，反应物能快速接触催化活性中心，产物分子快速逸出孔道，避免造成深度氧化，提高醛的选择性，另外本发明在体系中加入微量的N-羟基邻苯二甲酰亚胺作为自由基促进剂，引发自由基的链传递反应。