Kolejnym etapem jest acylowanie do końcowego produktu:
Cały proces można przeprowadzić w temperaturze pokojowej, w jednym naczyniu, bez izolowania związków pośrednich, a jego wydajność wynosi 40%.
Działanie Fentanyl jest bardzo silnym lekiem przeciwbólowym i anestezjologicznym z grupy agonistów receptorów opioidowych (silny agonista receptora μ i słaby δ i κ). Działa natychmiast po podaniu dożylnym (szczyt po około dwóch minutach), ale dosyć krótko (20–30 minut), natomiast przy podaniu doustnym działanie rozpoczyna się po około 30–60 minutach i utrzymuje się do 6 godzin. W małych dawkach wywołuje efekty podobne do innych opioidów: znieczulenie, zanik lęku, euforia. Duże dawki stosowane w anestezjologii (najczęściej podawane pacjentom przed zabiegami operacyjnymi) wywołują silne objawy ze strony układu nerwowego.