Os carboxilatos de zinco também fazem parte da família de compostos lamelares apresentando também grandes aplicações no ramo da catálise, como precursores de ZnO por decomposição térmica, como lubrificantes e surfactantes, revestimento de superfícies, etc. No caso da catálise, esse composto é amplamente utilizado para reações de esterificação e transesterificação. Inicialmente, o hidroxissal Zn5(OH)8(NO3)2.2H2O era utilizado no meio reacional e, portanto, acreditava-se que o mesmo era o catalisador da reação. Entretanto, experimentos de difração de raio x por policristais do material mostraram que a estrutura do hidroxissal havia sido decomposta e uma nova fase havia sido formada, o carboxilato de zinco de mesma cadeia do ácido graxo usado na reação.
A estrutura cristalina dos carboxilatos de zinco contendo de um até oito carbonos é conhecida na literatura. A célula unitária do octanoato de zinco só possui uma lamela enquanto que os demais necessitam de duas lamelas em sua célula unitária. Essas lamelas são formadas por ligações Zn-O em ponte com carboxilatos e cada lamela interage uma com a outra por forças fracas de van der Waals. As estruturas dos carboxilatos de cadeia superior a oito carbonos são ainda desconhecidas.
Esses materiais também podem formar, em certas condições, estruturas bidimensionais designadas de filmes de Langmuir e filmes de Langmuir-Blodgett. Como as interações entre as lamelas são bastante fracas, a estrutura lamelar é destruída e redes bidimensionais de ligações Zn-O com cadeias carbônicas quase perpendiculares a esse plano são formadas. As diferenças entre os filmes L e LB são justamente pela interface onde eles se encontram. No caso dos filmes L, os filmes se encontram em uma interface líquido/ar, já no caso dos filmes LB, os filmes estão em uma interface líquido/sólido.
Até agora, nosso grupo já conseguiu resultados bastante importantes do ponto de vista das interações existentes na estrutura cristalina e informações muito relevantes sobre as estruturas de monofilmes de carboxilato de zinco. Cálculos de otimização de geometria mostram que os funcionais PBE e vdW-DF apresentam resultados melhores que aqueles obtidos pelo método semiempírico DFT-D2. O estudo termodinâmico da reação de desidratação do acetato de zinco diidratado também mostra que vdW-DF descreve melhor os potenciais termodinâmicos desses compostos. No caso dos monofilmes desses carboxilatos, as modificações estruturais observadas pela inserção de vácuo são apenas as inclinações das cadeias carbônicas em relação ao plano contendo as ligações Zn-O.
Referência
TAVARES, S. R.; WYPYCH, F.; LEITÃO, A. A. A theoretical study of a homologous series of zinc n-alkanoates (2 ≤ nC ≤ 8): structural analysis, evaluation of their interactions and monofilm formation, Chemical Physics Letters, 636 (2015) 154-162