Synthesis and Crystal Structure of KCuGd2S4: A Threedimensional Framework with Isolated Channels
Abstract
enThe reaction of K2S5, Cu, Gd, and S in a 2 : 1 : 2 : 4 molar ratio at 450 °C yields yellow-orange needle-like cuboids of the new quaternary compound KCuGd2S4. The crystal structure represents a novel three-dimensional structure type of quaternary rare earth chalcogenides with alkali metal. The compound crystallizes in the orthorhombic space group Cmcm (No. 63) with a = 3.9921(1) Å, b = 13.523(3) Å, c = 13.802(3) Å, V = 745.1(3) Å3, Z = 4. In the structure GdS6 octahedra and CuS4 tetrahedra are joined by common edges and corners forming corrugated layers parallel to (010). The GdS6 octahedra are connected via common edges in the third dimension thus leading to the formation of a three-dimensional tunnel structure. The potassium cations are confined within the pentagonal shaped channels and are surrounded by eight sulfide anions each.
Abstract
deSynthese und Kristallstruktur von KCuGd2S4: Ein dreidimensionales Netzwerk mit isolierten Kanälen
Die Reaktion von K2S5, Cu, Gd mit S in einem molaren Verhältnis von 2 : 1 : 2 : 4 bei 450 °C führt zu gelb-orange farbenen, nadelförmigen Kristallen der neuen quaternären Verbindung KCuGd2S4. Deren Kristallstruktur stellt einen neuartigen Strukturtyp für quaternäre Seltenerdchalkogenide mit Alkalimetallen dar. Die Verbindung kristallisiert in der orthorhombischen Raumgruppe Cmcm (Nr. 63) mit a = 3.9921(1) Å, b = 13.523(3) Å, c = 13.802(3) Å, V = 745.1(3) Å3, Z = 4. In der Struktur bilden kanten- und eckenverknüpfte GdS6-Oktaeder und CuS4-Tetraeder gewellte Schichten parallel zu (010). Diese Schichten werden durch kantenverknüpfte GdS6-Oktaeder zu einer dreidimensionalen Tunnel-Struktur verknüpft, in dessen pentagonalen Kanälen sich die Kaliumkationen in achtfacher Koordination der Sulfidanionen befinden.
