Beaucoup de personnes connaissent la pénicilline et que le pharmacophore (la partie nécessaire à la molécule pour avoir son activité thérapeutique) est le noyau $\beta$-lactame. Mais la pénicilline a été isolée dans les années 40, soit avant l'essor de beaucoup de nos méthodes d'analyses structurales.
Deux modèles étaient envisagés : le noyau $\beta$-lactame, de l'équipe de Chain-Abraham, et le noyau oxazolone, postulé par Robinson :
Modèle du noyau $\beta$-lactame (à gauche) et modèle du noyau oxazolone (à droite)
Et ce fut le modèle oxazolone qui fut le plus plébiscité au départ, car il était compatible avec le produit de dégradation en milieu acide. Surtout que le cycle $\beta$-lactame libre est difficilement hydrolysable à cause de la délocalisation de l'amide. Mais la tension de cycle rend cette délocalisation plus difficile, ce qui augmente l’électrophilie du carbonyle et donc sa dégradation via le mécanisme ci-dessous.
On remarque d'ailleurs qu'on passe par la structure prédite par Robinson :
Mécanisme de dégradation de la pénicilline G en milieu acide. Ceci explique pourquoi cette pénicilline n'était pas utilisée par voie orale.
Pour aller plus loin, je vous conseille la vidéo de Climen qui parle de comment nous sommes passés de la pénicilline à l'amoxicilline.
