في عام 1856، كيكول أصبح بروفيسور في جامعة هايدلبرج. في عام 1858، تم تعيينه بروفيسور في جامعة غنت، ثم في عام 1867 تم استدعاءه إلى بون، حيث بقى لبقية حياته المهنية. استنادًا أفكاره على أفكار سلفه مثل ويليامسون وإدوارد فرانكلاند، ويليام أودلينغ، أوغست لورنت، تشارلز أدولف فورتز وآخرين، كيكول كان المصمم الرئيسي لنظرية الهيكل الكيميائي (1857<unk>58). نظرية كيكول هي من فكرة القيمة الذرية، وخاصة رباعية القيمة الكربونية (التي أعلنتها كيكول في أواخر عام 1857) و قدرة ذرات الكربون على ربط بعضها البعض (أعلنتها في ورقة نشرت في عام 1858) ، حتى في الوقت الحالي كان الكيكول قادر على تحديد الروابط الكيميائية لجميع الذرات في الجزيء العضوي.
الهيكل الكيميائي