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以环己基取代芬太尼、顺-3-甲基芬太尼和4-乙酰基芬太尼中的4-N-苯基合成了三个化合物(化合物1～3)。镇痛试验结果表明,环己基取代苯基导致镇痛活性显著降低。对于4位带有活性取代基(COMe,COOMe)的化合物,其活性降低的程度显著小于4位不带有活性取代基的化合物。应用半经验的INDO法对化合物1～4及其相应的4-N-苯基类似物进行了量子化学计算,讨论了电子结构与镇痛活性的关系。证实在芬太尼类化合物中某些4位活性取代基的存在对产生镇痛活性有重要作用。