De 1856 à 1880, Friedel est conservateur des collections de l'École des mines de Paris où il a d'ailleurs un petit appartement et un laboratoire où il a produit des minéraux de synthèse et notamment essayé de produire des diamants synthétiques.
Toutefois, grâce à son grand-père Duvernoy, il entre au laboratoire de Charles Adolphe Wurtz où il étudie la chimie et fait sa thèse de doctorat. Il y étudie les aldéhydes et les cétones. Il arrive à synthétiser complètement la glycérine. Il travaille sur les combinaisons du silicium avec l'hydrogène et l'oxygène. Jusqu'à la fin de sa vie, il se passionne autant pour la synthèse des minéraux, qu'il expérimente à l'Ecole des mines, que pour la chimie organique, qu'il étudie dans le laboratoire de Würtz.
Il est cofondateur à Paris avec Philippe de Clermont, le chimiste et physicien de l'École pratique des hautes études, de l'Institution alsacienne (1871) au 36, rue des Écoles ; puis avec Adolphe Wurtz, le grand chimiste et médecin, Charles Robert, un archéologue et numismate, ancien conseiller d’État, Gabriel Monod, historien professeur au Collège de France, et Alphonse Parran, ingénieur, il participe à la fondation de l'École alsacienne (1874) qui remplacera cette première expérience ; et aussi de École nationale supérieure de chimie de Paris (1896).
En 1898, Charles Friedel fait partie des fondateurs de la Ligue des droits de l'homme. Il est membre du premier Comité central de la Ligue, de juin 1898 à sa mort.
Charles Friedel, Recherches sur les acétones et sur les aldéhydes. Suivi de Sur la pyro-électricité dans les cristaux bons conducteurs de l'électricité, Paris, Gauthier-Villars, (lire en ligne)
Sa première épouse, Émilie Salomé Koechlin (1837-1871), est la fille de Emile Koechlin et de sa cousine Salomé Koechlin (1817-1891), membres de la famille Koechlin. De ce mariage, il a grâce à son fils, Georges Friedel, plusieurs descendants scientifiques célèbres[2].
Après le décès prématuré de Émilie qui était partie se réfugier à Genève au cours de la guerre de 1870-71, il épouse en secondes noces Louise Salomé, fille de Charles Combes, directeur de l'École des mines, dont il a un fils botaniste, Jean Friedel.
Georges Hacquard, Histoire d'une Institution Française : L'École Alsacienne, Tome 1 : Naissance d'une École Libre 1871-1891, Publié par Jean Jacques Pauvert aux éditions Garnier Frères puis Suger, 1982
Olivier Hardouin Duparc, « Friedel, Charles », in Patrick Cabanel et André Encrevé (dir.), Dictionnaire biographique des protestants français de 1787 à nos jours, tome 2 : D-G, Les Éditions de Paris Max Chaleil, Paris, 2020, p. 661-662 (ISBN978-2-84621-288-5)
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